极弱磁测量传感器又称极低强度磁场传感器,是磁场传感器的一种,可以用于来测量极弱磁场。
极弱磁场在地球上普遍存在,是指强度极其微小,难以测量到或无法感知到的磁场,如心脏、大脑等器官发出的生物磁场。极弱磁场在诸多领域有着关键应用,但由于其强度往往在纳特斯拉至皮特斯拉量级,如何实现精准测量是其应用关键。
极弱磁测量方法包括超导效应法、磁共振法、磁电阻效应法、磁光效应法等。根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年中国极弱磁测量传感器市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,传统磁测量传感器精度达不到要求,难以实现极弱磁场测量,近年来,随着精密测量技术量子时代,传感器灵敏度、精度不断提升,极弱磁测量传感器市场空间随之扩大。
极弱磁测量传感器在脑科学、生命科学、深地/深空/深海探测、军事国防、工业检测、地震磁测、航磁勘探等方面应用空间广阔。在深地/深空/深海探测领域,极弱磁测量传感器可以探测海底及深地油田/天然气分布、深远宇宙空间磁场信息;在脑科学领域,极弱磁测量传感器通过测量微小磁场变化,反映出脑部活动,为心脑血管疾病、脑肿瘤、癫痫等疾病治疗提供指导。
基于原子自旋SERF效应的原子磁强计在极弱磁场探测方面具有无接触、无损伤、超高灵敏度等优势,已成为当前研究热点。原子磁强计又称光泵磁强计(OPM),是一种极弱磁场探测设备,理论探测磁场灵敏度达fT/Hz量级。
立足于国家重大需求,北京航空航天大学团队于2008年率先开展SERF原子磁强计研究。2020年北京航空航天大学开始申报极弱磁场大科学设施,与杭州极弱磁场重大科技基础设施研究院共同承担“超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置”的培育、建设、运行维护和技术升级任务。
北京航空航天大学团队正在进行第三代极弱磁测量传感器研发,在产业化方面,由北京航空大学团队孵化企业——国器(德清)传感技术有限公司专注于SERF磁强计传感系统的研发与生产,产品已应用于零磁医疗装备产业。
新思界
行业分析人士表示,量子磁测量是量子精密测量技术金融投资重点,预计2035年,全球量子磁测量市场规模将达10亿美元。近年来,我国量子磁测量技术水平不断提升,为极弱磁测量传感器产业发展奠定了基础。极弱磁测量传感器在资源探测、地震磁测、医疗诊断等领域具有极高应用价值,随着技术不断完善和创新,极弱磁测量传感器在灵敏度、测量范围、抗干扰能力等方面将进一步提升。
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