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磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器原理

磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器早由D. Robbes等人提出，該類傳感器主要由磁電阻傳感器和超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器構(gòu)成。其中超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器是一個(gè)由超導(dǎo)薄膜構(gòu)成的閉合環(huán)路。超導(dǎo)環(huán)路中有一段寬度狹窄區(qū)域。磁電阻傳感器位于超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器環(huán)路狹窄區(qū)域上方并由絕緣層分隔。

對(duì)于超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器而言，其磁場(chǎng)放大倍數(shù)主要由放大器的尺寸和狹窄區(qū)域?qū)挾葲Q定。增大超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器的尺寸，以及減小狹窄區(qū)域的寬度，都會(huì)顯著增加超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器的磁場(chǎng)放大倍數(shù)。例如，理論計(jì)算表明，當(dāng)超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器直徑達(dá)到25 mm，狹窄區(qū)域?qū)挾葹? μm時(shí)，磁場(chǎng)放大倍數(shù)將達(dá)到3500 倍，而相應(yīng)的磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器的磁場(chǎng)探測(cè)能力將有望達(dá)到1 f，甚至更低的磁場(chǎng)。

磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器的性能不僅取決于超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器的磁場(chǎng)放大能力，同時(shí)也取決于磁電阻傳感器的靈敏度、噪聲等特性。目前在磁電阻傳感器領(lǐng)域性能為優(yōu)異、同時(shí)有應(yīng)用價(jià)值及潛力的當(dāng)屬GMR和TMR磁傳感器。下面將分別對(duì)GMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器的發(fā)展及本課題組在TMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器制備、測(cè)試方面開展的工作進(jìn)行介紹。

紅外傳感器

紅外傳感器是將輻射能轉(zhuǎn)換為電能的一種傳感器，又稱為紅外探測(cè)器.常見的紅外探測(cè)器有兩大類，熱探測(cè)器和光子探m器.熱探測(cè)器是利用人射紅外輻射引起探測(cè)器的敏感元件的沮度變化，進(jìn)而使有關(guān)物理參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化，通過測(cè)量有關(guān)物理參數(shù)的變化來確定紅外探測(cè)器吸收的紅外輻射.熱探測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)波段寬，可以在室沮下工作，使用方便。

但是，熱探測(cè)器響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，靈敏度較低，一般用于紅外輻射變化緩慢的場(chǎng)合.如光譜儀、測(cè)溫儀、紅外攝像等。光子紅外探測(cè)器是利用某些半導(dǎo)體材料在紅外輻射的照射下，產(chǎn)生光子效應(yīng)，使材料的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，通過測(cè)電學(xué)性質(zhì)的變化，可以確定紅外輻射的強(qiáng)弱。光子探測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，響應(yīng)速度快，響應(yīng)頻率高。但一般需在低溫下_L作，探測(cè)波段較窄，一般用于側(cè)溫儀、航空掃描儀、熱像儀等。紅外傳感器廣泛用于測(cè)溫、成像、成分分析、無損檢測(cè)等方面，特別是在軍事上的應(yīng)用更為廣泛，如紅外偵察、紅外雷達(dá)、紅外通信、紅外對(duì)抗等。

CCD傳感器優(yōu)點(diǎn)二

大面積感光：利用半導(dǎo)體技術(shù)已可制造大面積的CCD晶片，與傳統(tǒng)底片尺寸相當(dāng)?shù)?5mm的CCD已經(jīng)開始應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)中，成為取代專業(yè)有利光學(xué)相機(jī)的關(guān)鍵元件；

光譜響應(yīng)廣：能檢測(cè)很寬波長(zhǎng)范圍的光，增加系統(tǒng)使用彈性，擴(kuò)大系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域；

低影像失真：使用CCD感測(cè)器，其影像處理不會(huì)有失真的情形，使原物體資訊忠實(shí)地反應(yīng)出來；

體積小、重量輕：CCD具備體積小且重量輕的特性，因此，可容易地裝置在人造及各式導(dǎo)航系統(tǒng)上；

低秏電力不受強(qiáng)電磁場(chǎng)影響；

電荷傳輸效率佳：該效率系數(shù)影響信噪比、解像率，若電荷傳輸效率不佳，影像將變較模糊；

可大批量生產(chǎn)，品質(zhì)穩(wěn)定，堅(jiān)固，不易老化，使用方便及保養(yǎng)容易。