一种用于金属磁量热计的芯片信号耦合系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于金属磁量热计的芯片信号耦合系统，属于核辐射探测技术领域，该系统包括MMC探测器芯片和SQUID放大器芯片，MMC探测器芯片和SQUID放大器芯片之间通过超导变压器结构进行信号耦合；MMC探测器芯片包括两个串联的拾波线圈，每个拾波线圈上都覆盖一个平板型顺磁温度传感器，每个顺磁温度传感器上设置一个吸收体，MMC探测器芯片采用从两个拾波线圈间取差分连接的方式读取顺磁温度传感器产生的磁通信号；SQUID放大器芯片包括初级SQUID放大器，初级SQUID放大器包括SQUID信号输入线圈和SQUID超导环，MMC探测器芯片的拾波线圈与SQUID信号输入线圈间超导连接。本发明专利技术提供的耦合系统能够使磁量热计的输出信号在不同芯片间传递，达到方便加工的同时确保传递过程准确可信。过程准确可信。过程准确可信。

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属磁量热计的芯片信号耦合系统


[0001]本专利技术属于核辐射探测
，具体为一种用于金属磁量热计的芯片信号耦合系统。

技术介绍

[0002]核材料、国土安全、环保、核医学等方面核归因与核不扩散方面的精确测量依赖于能量相近的γ射线分析的区分，其中特征能量位于康普顿平台的低能γ核素利用现有的传统探测技术实现高准确度、高分辨力的测量存在着困难，难以探测到同位素组成之间的微弱差别。而基于超导量子干涉仪(Superconducting Quantumn Interference Device，简称SQUID)的低能γ射线探测技术能解决该难题，且能拓展探测下限，提高低能γ核素放射性活度计量能力。
[0003]金属磁量热计(Metallic Magnetic Calorimeter，简称MMC)探测器芯片中的拾波线圈兼具提供磁场与拾取感应电流的功能，在拾波线圈中产生的电流通过SQUID放大器芯片放大，最终转化为伏特级的输出电压。但在探测器芯片与SQUID放大器芯片连接过程中，会受到多种因素的影响，从而影响读出精度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于金属磁量热计的芯片信号耦合系统，其特征在于，所述系统包括MMC探测器芯片(100)和SQUID放大器芯片(200)，其中：所述MMC探测器芯片(100)包括两个串联的复用拾波线圈(110)，每个所述复用拾波线圈(110)上都覆盖有一个平板型顺磁温度传感器，每个所述顺磁温度传感器上设置有一个吸收体，所述吸收体用于将入射粒子的能量转换成热能，热能引起所述顺磁温度传感器的温升造成顺磁温度传感器磁化状态的改变，从而产生磁通信号；所述MMC探测器芯片采用从两个所述复用拾波线圈(110)间取差分连接的方式读取所述磁通信号；所述SQUID放大器芯片(200)包括初级SQUID放大器(210)，所述初级SQUID放大器(210)包括SQUID信号输入线圈(211)和SQUID超导环(212)，所述MMC探测器芯片(100)的复用拾波线圈(110)与所述SQUID信号输入线圈(211)连接；所述MMC探测器芯片(100)和所述SQUID放大器芯片(200)之间通过超导变压器结构进行信号耦合，所述超导变压器结构的初级线圈为所述MMC探测器芯片的复用拾波线圈(110)，次级线圈为所述SQUID信号输入线圈(211)。2.根据权利要求1所述的用于金属磁量热计的芯片信号耦合系统，其特征在于，所述初级SQUID放大器(210)用于将所述复用拾波线圈(110)传递来的磁通信号转变为百微伏特至毫伏特量级的电压信号。3.根据权利要求1或2所述的用于金属磁量热计的芯片信号耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雨禾，徐利军，刘蕴韬，郝丽杰，高波，孟思勤，王洪亮，张俊博，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：