基于多通道的超导量子干涉传感系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于多通道的超导量子干涉传感系统，包括：多个超导量子干涉器件；至少一个集成式读出电路结构，其中，所述集成式读出电路结构包括：多个读出电路板，用于将所述超导量子干涉器件所提供的感应信号进行放大、反馈处理，并予以输出；将各所述超导量子干涉器件和读出电路板对应相连的第一接口；将各所述读出电路板所处理的感应信号予以输出的第二接口。本实用新型专利技术通过将读出电路板予以高度集成，能够有效减小多通道的超导量子干涉传感系统的体积，更便于携带。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
基于多通道的超导量子干涉传感系统
本技术涉及一种传感器，特别是涉及一种基于多通道的超导量子干涉传感系统。
技术介绍
超导量子干涉器件(superconductingQuantum Interference Device, SQUID)是目前已知的最灵敏的磁感应器件，广泛应用于微弱磁信号的探测。所述超导量子干涉器件是由两约瑟夫森结构成的超导环，在量子干涉效应的作用下，约瑟夫森结两端会产生响应磁场的电压信号。基于超导量子干涉器件的磁传感器包括:所述SQUID和与所述SQUID相连的读出电路。随着超导量子干涉传感器的推广，基于多通道的超导量子干涉传感系统由于能够同时探测多个磁信号而受到关注。目前，基于多通道的超导量子干涉传感系统中每个SQUID均连接自己的读出电路，每个读出电路为一块单独电路板结构，因此，所述基于多通道的超导量子干涉传感系统的体积过大，不便于携带和使用。因此，需要对现有的基于多通道的超导量子干涉传感系统进行改进。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种基于多通道的超导量子干涉传感系统，用于解决现有技术中基于多通道的超导量子干涉传感系统的集成度低、自动化程度低等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种基于多通道的超导量子干涉传感系统，至少包括:多个超导量子干涉器件；至少一个集成式读出电路结构，包括:多个读出电路板，用于将所述超导量子干涉器件所提供的感应信号进行放大、反馈处理，并予以输出；将各所述超导量子干涉器件和读出电路板对应相连的第一接口 ；将各所述读出电路板所处理的感应信号予以输出的第二接口。优选地，所述集成式读出电路结构还包括:向所述集成式读出电路供电、以及与外部设备相连的第三接口。优选地，所述读出电路板包括:与所述第一接口、第二接口和第三接口相连的读出电路单元；与所述读出电路单元和第三接口相连、且用于基于由所述第三接口接入的所述外部设备所提供的控制指令控制所述读出电路单元的状态的控制单元；与所述读出电路单元和第三接口相连的数字电压转换单元，用于在所述控制单元的控制下通过所述第三接口向所连接的读出电路单元以及通过所述读出电路单元向相应的超导量子干涉器件供电。优选地，所述第一接口和第二接口均为插接式连接器接口。优选地，所述第三接口为I2C接口。优选地，所述集成式读出电路结构中包括:间隔各所述读出电路板的散热板。优选地，所述基于多通道的超导量子干涉传感系统还包括:将各所述集成式读出电路结构排列的固连在一起的组装部件。优选地，所述组装部件包括:接口固定板，用于将各所述集成式读出电路结构中的第一接口排列的固定在一起；安装在所述接口固定板下方且具有通孔的安装底部件，用于将各所述超导量子干涉器件的传输线通过所述通孔与所述接口固定板上的第一接口相连，其中，所述安装底部件沿所述通孔向下延伸。优选地，所述基于多通道的超导量子干涉传感系统还包括:与所述组装部件的上面固连、且用于将所有所述集成式读出电路结构予以封装的屏蔽外壳。优选地，所述基于多通道的超导量子干涉传感系统还包括:与所述组装部件的下面固连的容器，用于为所述超导量子干涉器件提供超导环境。优选地，所述基于多通道的超导量子干涉传感系统还包括:在所述屏蔽外壳和容器中均设有散热通道，其中，所述容器中的散热通道与所述屏蔽外壳的散热通道相连通。优选地，所述基于多通道的超导量子干涉传感系统还包括:在所述屏蔽外壳和容器中均设有散热通道，其中，所述容器中的散热通道中的气体与外部的空气泵所输送的空气相混合后，输至所述屏蔽外壳的散热通道中。如上所述，本技术的基于多通道的超导量子干涉传感系统，具有以下有益效果:每个超导量子干涉器件对应一个读出电路板，实现完全独立的感应信号处理传输通道，同时，将读出电路板予以高度集成，能够有效减小多通道的超导量子干涉传感系统的体积，更便于携带。【附图说明】图1显示为本技术的基于多通道的超导量子干涉传感系统的结构示意图。图2显示为本技术的基于多通道的超导量子干涉传感系统中集成式读出电路结构的结构示意图。图3显示为本技术的基于多通道的超导量子干涉传感系统中的一种优选方式的结构示意图。图4显示为本技术的基于多通道的超导量子干涉传感系统中的又一种优选方式的结构示意图。图5显示为本技术的基于多通道的超导量子干涉传感系统中的又一种优选方式的结构示意图。元件标号说明I 基于多通道的超导量子干涉传感系统11 超导量子干涉器件12 集成式读出电路结构121 读出电路板122 第一接口123 第二接口124 第三接口125 数字电压转换单元126 读出电路单元127控制单元128散热板17组装部件171接口固定板172安装底部件18屏蔽外壳181散热通道19容器191散热通道【具体实施方式】以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新 型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。如图1所示，本技术提供一种基于多通道的超导量子干涉传感系统。所述传感系统I包括:超导量子干涉器件11、集成式读出电路结构12、第二接口 123及接口单元。所述超导量子干涉器件11用于利用超导量子干涉技术将所探测到的磁信号转换成电信号。所述超导量子干涉器件11的数量为多个。具体地，所述超导量子干涉器件11利用超导量子干涉技术探测某频率的微弱磁信号，如心磁、脑磁、核磁共振、或地球物理磁信号等，并根据所探测到的磁信号改变自身的等效电阻，以便输出相应的电信号。每个所述超导量子干涉器件11互不干涉的感应环境中的磁信号，并将所感应的感应信号通过自身的输出端予以输出，也就是说，每个所述超导量子干涉器件11及所连接的后续电路构成一个单独的通道。所述集成式读出电路结构12与多个所述超导量子干涉器件11连接，用于将每个所述超导量子干涉器件11所感应的感应信号进行放大、反馈处理并予以输出。其中，所述集成式读出电路结构12可以为集成式电路板。优选地,每个集成式读出电路结构12对应连接4-8个所述超导量子干涉器件11。所述集成式读出电路结构12的数量根据实际超导量子干涉器件11的数量而定。其中，所述集成式读出电路结构12包括外壳，以及封装在所述外壳内的第一接口122、第二接口 123、多个读出电路板121。所述第一接口 122将各所述超导量子干涉器件11和读出电路板121对应相连。所述第一接口 122可以为非标准的直板式引脚结构，每个引脚对应一个所述读出电路板121的输入端，优选地，所述第一接口 122为插接式连接器接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多通道的超导量子干涉传感系统，其特征在于，至少包括：?多个超导量子干涉器件；?至少一个集成式读出电路结构，包括：?多个读出电路板，用于将所述超导量子干涉器件所提供的感应信号进行放大、反馈处理，并予以输出；?将各所述超导量子干涉器件和读出电路板对应相连的第一接口；?将各所述读出电路板所处理的感应信号予以输出的第二接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于多通道的超导量子干涉传感系统，其特征在于，至少包括: 多个超导量子干涉器件； 至少一个集成式读出电路结构，包括: 多个读出电路板，用于将所述超导量子干涉器件所提供的感应信号进行放大、反馈处理，并予以输出； 将各所述超导量子干涉器件和读出电路板对应相连的第一接口； 将各所述读出电路板所处理的感应信号予以输出的第二接口。2.根据权利要求1所述的基于多通道的超导量子干涉传感系统，其特征在于，所述集成式读出电路结构还包括:向所述集成式读出电路供电、以及与外部设备相连的第三接口。3.根据权利要求2所述的基于多通道的超导量子干涉传感系统，其特征在于，所述读出电路板包括: 与所述第一接口、第二接口和第三接口相连的读出电路单元； 与所述读出电路单元和第三接口相连、且用于基于由所述第三接口接入的所述外部设备所提供的控制指令控制所述读出电路单元的状态的控制单元； 与所述读出电路单元和第三接口相连的数字电压转换单元，用于在所述控制单元的控制下通过所述第三接口向所连接的读出电路单元以及通过所述读出电路单元向相应的超导量子干涉器件供电。4.根据权利要求1所述的基`于多通道的超导量子干涉传感系统，其特征在于，所述第一接口和第二接口均为插接式连接器接口。5.根据权利要求1所述的基于多通道的超导量子干涉传感系统，其特征在于，所述第三接口为I2C接口。6.根据权利要求1所述的基于多通道的超导量子干涉传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永良，张树林，孔祥燕，徐小峰，谢晓明，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：