地球是一个磁体。利用地球磁场的特性建设和发展地磁场导航系统,是社会发展的需要。北斗导航已经得到普遍应用,深入人心,已经成为工农业生产、日常生活不可或缺的导航技术。但是,由于无线电的特性决定有些地方没有导航信息。比如,海洋尤其是深海海域、隧道深部、地下掩体、采矿矿区等。尤其是太空战打响后,敌方有可能会攻击卫星,破坏卫星导航系统。但是,无论斗争如何激烈,地球是不会被“打烂”的。即便轰炸了地球也不会破坏地球磁场。我们利用地球提供的地磁场可以开发磁导航。导引头有光学导引头、无线电导引头、红外导引头等。这类导引头灵敏度较低且容易受到干扰。磁导引头不容易受到干扰。再比如种子的检测。我们知道现在的检测手段大部分要用到放射性同位素,同位素将改变样本种子的特性,无法长期保存。超导量子弱磁探测技术开发的超导磁力仪,具有灵敏度高,低频响应能力强的特点,是我国发展深空、深地和深海战略,建设潜艇、UUV等水中目标探测工程,提升对潜通信与其他甚低频通信工程的传输能力等许多国家重大海洋工程亟需的关键技术,也是发展磁导引系统的关键技术。如果用于种子测定,不使用任何放射性同位素,此方法是安全有效的。
在较强背景噪声下获取较弱的目标信号,是一个颠覆人类感知世界的挑战。比如,在很强的背景声音环境下听清楚人说话的声音,在强光照环境下获取微弱光目标信息,在强电磁干扰下获取微弱的目标电磁辐射,都是十分困难甚至是不可能实现的。地球是一个强磁体,而我们获取的目标磁信息非常微弱。比如在地球强磁场环境中获取空洞的磁异常信息,测量木材、瓷砖、混凝土等非金属材料的磁性能,检查心脏的磁异常等。在强大的地球磁场环境中获取微弱的目标磁信息是人类面临的挑战。超导磁力仪的特点是:不仅可以在强大的地球磁场中获取微弱的目标磁特性,而且灵敏度高于地球磁场的梯度,是强噪声环境下获取微弱目标信息的解决方案。基于超导磁力仪传感器可以开发心磁图仪、种子、粮食及药材等生物磁测量系统、地磁测量系统(空洞探测系统、地下管线探测系统、堤坝检测与监测系统等)、海洋监测系统、海洋磁力仪、对潜通信接收机天线等各种磁测量系统。北京美尔斯通科技发展股份有限公司利用自行研制的超导磁力仪系统,成功地检测到了绿豆、玉米、大米、小米、陈皮、胡椒、八角、东北松木、混凝土、瓷砖等一系列物质的磁特性,并在密云科委的支持下建设磁特性重点实验室。
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