海洋磁场 -海洋电磁探测

( ]; b, m }" h/ w9 U. Q$ }

随着科技与经济的 发展，人类大大加快了对海洋领域的开发速度，海洋工程快速发展。在海洋工程中，无论是海岸建筑物建设，还是海上平台建设，或者海底管线布设以及其它军事应用等，获取海洋区域磁场信息是非常必要与急需的，只有在海洋区域地磁场信息齐备后，才能确保海洋工程的可靠实施与维护。

; j5 t' b% u2 d" @; l

$ i/ o3 e0 M/ A' C+ k1 ?9 L4 L

海洋工程磁场探测传感技术是海洋区域磁场信息获取的主要手段，用于感知海洋磁场数据，分析海洋磁场特征，绘制海洋磁图，探测海洋中的磁性目标，应用海洋磁力信息数据，是认知海洋与经略海洋的重要环节，同时，也是海洋地球物理学和海洋地质科学研究的主要内容之一。

4 {3 |9 M4 @6 I" f3 }/ O, v6 U- I

海洋工程磁场探测传感技术同时在军事与民用领域都有广泛且重要的应用，高质量的海洋工程磁场数据信息可为地震监测与研究、海洋矿产资源勘探、沉船打捞搜救、海洋油线管道调查、水下未爆目标探测、水下潜器自主导航等方面提供重要的基础资料，海洋工程磁场探测传感技术既在海底光缆/油气管线铺设维修、海底未爆目标探测、海上平台选址、海洋环境监测等民用方面具有重要意义，也在探潜、舰艇消磁、导航与制导等军用方面发挥着越来越重要的作用。

9 x" h( H- ~3 b. I X. f

( W# N, P' p9 [' b) J3 b# F

海洋工程磁场总场探测是利用标量磁力仪探测海洋磁场总场强度，受磁力仪姿态影响较小，常用的标量磁力仪有光泵磁力仪、质子磁力仪和OVERHAUSER磁力仪等。

0 G9 s: E. O3 B

海洋工程磁场矢量场探测是利用矢量磁力仪探测海洋磁场矢量场强度，能够探测到磁场矢量场中的互相垂直的三个磁场分量，虽然受到姿态影响较大，但包含磁场信息更加丰富，具有较大的工程应用价值。常用的磁场矢量场磁力仪有磁通门传感器、超导量子干涉仪（SQUID）等。

- L( g- J K/ N* o

超导量子干涉仪（SQUID），是在约瑟夫森效应以及磁通量子化原理的基础上发展起来的一种仪器，其功能实质是将磁通转化为电压，可测量磁场的微小变化。

$ P0 ?3 b2 U! }* |! B% A

根据偏置电流不同来划分，超导量子干涉仪可以分为直流（DC SQUID）和射频（RF SQUID）两大类；根据超导材料不同来划分，超导量子干涉仪可以分为低温超导SQUID、高温超导SQUID两大类，前者工作在液氦条件下，后者工作在液氮条件下。

SQUID（超导量子干涉仪）作为磁场探测器，具有灵敏度极高、测量范围宽、频带宽等典型优势，可以用于深地勘探、地理勘探、重力勘探、地震监测、生物磁检测等诸多领域。它可以探测到心脏中不易被觉察的磁场，这意味着人类终于可以不用在通过手术，就有可能探查出人的心脏健康状况了。

& |( p3 O$ ?+ o0 l& }

鉴于 SQUID的技术优势，发展并提高 SQUID磁强计在生物磁测方面的应用研究，是世界学术界和工业界的研究热点方向。近年来，美国、德国、日本和中国在此领域研究多有布局，主要集中于脑磁图、心磁图等相关领域的系统研发与临床应用。

& W0 Q. e2 g8 |" y7 b1 H H

北京美尔斯通利用squid技术研发了在大地电磁测量、海洋探测、磁导引头、对潜通信接收机、鱼雷磁导引头、航空磁测量、生物磁测量等领域得以应用的心磁图仪、锋芒GM系列、膺6系列和鲸8系列超导磁力仪系统等产品。

& K% V# q e: Z