《超導量子干涉技術與測磁運用》

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內 容 介紹

超導量子干涉儀（Superconducting Quantum Interference Device，SQUID）是融合約瑟夫森隧道效應和磁通量子化原理製作的器件，是目前人類所掌握的弱磁測量中最靈敏的磁測感測器之一，比常規磁測方法高多個數量級，在弱磁檢測領域具有無可替代的優越性，被廣泛應用于軍事、醫學、生物、地質、物理、化學、材料等多個領域。

超導量子干涉技術以其在全頻帶優異的弱磁檢測性能，在諸多技術領域廣泛應用；但該項技術的技術原理晦澀難懂、應用領域廣泛，苦於國內沒有書籍系統性介紹相關技術發展，商志剛博士等通過大量學習及向國內外專家諮詢，梳理了該項技術的原理及典型應用。帶領讀者揭開超導量子干涉技術的神秘面紗，系統深入地了解超導量子干涉技術的基本工作原理及測磁應用。

本書的編撰是作者在基於自身研究，並結合大量文獻材料基礎進行的，相關研究成果參考了國內外相關的期刊、書籍及技術報告等資料，力求為讀者全面準確地介紹超導量子干涉技術的基本技術原理及其在測磁方面的典型應用成果。

本書兼顧SQUID技術原理及典型應用，相關應用技術概覽和典型技術細節均有介紹，對於某些專題應用也介紹了最新研究成果，因此，本書對初涉足該技術領域、期望應用該技術的相關技術領域專家及深入開展某一專題研究的專家均有所裨益。系統化介紹了超導量子干涉技術的工作原理、典型硬體實現、及其在軍事、民用方面的典型應用，全書共分兩大部分、8章內容。

前三章介紹基本原理部分。為了讓讀者更好的了解超導量子干涉技術及測磁應用，在第1章緒論，介紹了超導的電性基礎，包括零電阻效應、邁斯納效應和約瑟夫森效應；磁力測量的基礎內容，介紹了磁測的基本概念、測量方法額發展及演變過程、典型的磁測方法。第2章為SQUID工作原理及器件介紹，分別從組成結構、技術特點介紹了兩種典型的SQUID器件，然後從高/低溫維度介紹了SQUID器件的發展特點。第3章介紹了SQUID應用系統的設計，著重介紹SQUID的硬體實現，指出了在硬體實現上關鍵技術及存在的挑戰。

第四章至第八章為超導量子干涉技術在測磁方面的典型應用，第4章至第7章依次介紹了航空測磁及探潛應用、低頻通信、特定檢測/探測應用、醫療應用，各項技術分別介紹了該技術的發展歷程、國內外發展、SQUID應用於該技術領域的優勢及技術難點等。第8章概括地介紹了低場核磁共振、SQUID顯微鏡、低溫比較儀等SQUID典型應用。

全書邏輯性強、脈絡清晰，技術原理內容為後續技術應用的鋪墊，盡量避免晦澀難懂的物理原理，後續對於技術應用的介紹基本做到技術發展、技術特點及技術難點透明化解析，對於部分技術領域還列舉了典型應用實例，期望將該技術的應用發展多角度展示給讀者，對讀者後續應用該技術提供一定參考。

目 錄

作 者 簡 介

商志剛

1986年出生，工學博士，畢業於中國科學院，現就職於中國電子科學研究院。長期從事國防軍事裝備研發及情報研究工作，主要研究方向為超導量子干涉儀、反潛、水下航行器組合導航系統設計、彈道導彈防禦系統、裝備試驗鑒定等。曾主持或參與裝備發展部聯合基金、海軍裝備部某型號項目、中科院重大專項、國家自然科學基金等多項課題。累計發表學術論文20餘篇，參與多部出版物編寫，申請國家發明專利6項。

嚴曉芳

研究員級高工，現任中國電子科學研究院管理研究中心副主任，曾任院三級專家。研究興趣廣泛，與人聯合出版了《安全領域軍民協同研究》、《未來海上預置部隊能力評估》、《無人機發展概覽》、《科技預見未來》等著作。

左 濤

1980年出生，博士，研究員，現任中國電子科技集團公司首席專家，16所副總工程師，國家"萬人計劃"(首批國防科技領域青年拔尖人才)入選者。長期從事超導電子技術應用研究，主持探月工程等國家科技重大專項、型譜新品預研等國防科研項目近20項；累計發表學術論文60餘篇，獲得授權專利20餘項；獲得國防科學技術進步獎一等獎1項、二等獎1項、三等獎3項；集團公司科學技術獎（部級）特等獎1項，二等獎4項，安徽省科學技術獎二等獎1項。

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