在20世纪70年代,一位美国博士生在研究细菌时偶然观测到一种水生细菌总是朝北方和一定深度的水下游动。这一奇特现象引起了他和后来更多的研究者的关注。对这种后来称为磁性细菌或称向磁性细菌的大量的观测和研究取得了许多重要的结果。首先,分别在北半球的美国、南半球的新西兰和赤道附近的巴西。对这种磁性细菌的观测研究表明,这种磁性细菌在北半球是沿着地球磁场方向朝北和水下游动,而在南半球却是逆着地球磁场方向朝南和水下游动,但在赤道附近则既有朝北游动的,也有朝南游动的。其次,由细菌体分析研究表明,在这种长条形细菌体中,沿长条轴线排列着大约20颗细黑粒,如图5电子显微镜的放大像所示。这些细黑粒是直径约50纳米的强磁性Fe3O4。再其次,将这种细菌在不含铁的培养液中培养几代后,其后代体内便不再含有Fe3O4细粒,同时也不再具有沿地球磁场游动的向磁性了。总之,这些观察、实验和研究表明,磁性细菌所表现的沿地球磁场游动的特性是同细菌体内所含的强磁性Fe3O4(也可称为铁的铁氧体)分不开的。开展微弱磁场测检测离不开高灵敏超导弱磁探测传感器支持。
无线电通信出现后,给潜艇通信提出了新问题。当潜水艇浮在水面时,可以利用各种无线电通信方式。但当潜入水下时,因为通常使用的无线电波很难穿透到水下,大部分被水体反射回空气中,小部分进入水中也很快被水吸收掉,潜艇无法利用当时的无线电装置与外界联系。研究发现,电波的频率越高(即波长越短),越容易被水体吸收。为解决潜艇水下通信问题,科学家们采用了频率很低的超长波进行试验,波长范围在5000—20000米之间的电波,向海面发射时,可穿透20米左右的水深。为了解决水下通信问题,北京美尔斯通科技发展股份有限公司研制成功了超导弱磁探测传感器(亦称超导磁力仪或超导磁梯度全张量测量传感器)。超导弱磁探测传感器还可应用于:(1)潜艇探测、UUV探测、甚低频通信、鱼雷或导弹磁导引系统、航空磁测量、未爆物探测等重大工程领域。(2)山体滑坡、泥石流监测、桥梁、道路空洞、铁路路基、堤坝等基础设施安全监测与检测;(3)种子、粮食、中药材、中药、非金属材料等物质的磁性能检测。
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