極弱磁測量傳感器又稱極低強度磁場傳感器,是磁場傳感器的一種,可以用于來測量極弱磁場。
極弱磁場在地球上普遍存在,是指強度極其微小,難以測量到或無法感知到的磁場,如心臟、大腦等器官發出的生物磁場。極弱磁場在諸多領域有著關鍵應用,但由于其強度往往在納特斯拉至皮特斯拉量級,如何實現精準測量是其應用關鍵。
極弱磁測量方法包括超導效應法、磁共振法、磁電阻效應法、磁光效應法等。根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年中國極弱磁測量傳感器市場行情監測及未來發展前景研究報告》顯示,傳統磁測量傳感器精度達不到要求,難以實現極弱磁場測量,近年來,隨著精密測量技術量子時代,傳感器靈敏度、精度不斷提升,極弱磁測量傳感器市場空間隨之擴大。
極弱磁測量傳感器在腦科學、生命科學、深地/深空/深海探測、軍事國防、工業檢測、地震磁測、航磁勘探等方面應用空間廣闊。在深地/深空/深海探測領域,極弱磁測量傳感器可以探測海底及深地油田/天然氣分布、深遠宇宙空間磁場信息;在腦科學領域,極弱磁測量傳感器通過測量微小磁場變化,反映出腦部活動,為心腦血管疾病、腦腫瘤、癲癇等疾病治療提供指導。
基于原子自旋SERF效應的原子磁強計在極弱磁場探測方面具有無接觸、無損傷、超高靈敏度等優勢,已成為當前研究熱點。原子磁強計又稱光泵磁強計(OPM),是一種極弱磁場探測設備,理論探測磁場靈敏度達fT/Hz量級。
立足于國家重大需求,北京航空航天大學團隊于2008年率先開展SERF原子磁強計研究。2020年北京航空航天大學開始申報極弱磁場大科學設施,與杭州極弱磁場重大科技基礎設施研究院共同承擔“超高靈敏極弱磁場和慣性測量裝置”的培育、建設、運行維護和技術升級任務。
北京航空航天大學團隊正在進行第三代極弱磁測量傳感器研發,在產業化方面,由北京航空大學團隊孵化企業——國器(德清)傳感技術有限公司專注于SERF磁強計傳感系統的研發與生產,產品已應用于零磁醫療裝備產業。
新思界
行業分析人士表示,量子磁測量是量子精密測量技術金融投資重點,預計2035年,全球量子磁測量市場規模將達10億美元。近年來,我國量子磁測量技術水平不斷提升,為極弱磁測量傳感器產業發展奠定了基礎。極弱磁測量傳感器在資源探測、地震磁測、醫療診斷等領域具有極高應用價值,隨著技術不斷完善和創新,極弱磁測量傳感器在靈敏度、測量范圍、抗干擾能力等方面將進一步提升。
關鍵字: