[发明专利]一种无死区时间的磁通量子计数装置及方法

摘要

本发明提供一种无死区时间的磁通量子计数装置及方法，通过对分别连接不同灵敏度SQUID的两个磁通锁定环进行复位后再锁定工作点，并利用磁通互锁单元使所述两个磁通锁定环中有一个在所述复位时另一个处于所述锁定工作点状态，从而可获取复位的磁通锁定环在复位至锁定间死区时间发生的磁通变化，以补偿并判断所述复位的磁通锁定环重新锁定后的工作点；本发明不但能通过有序地主动复位和重新锁定在SQUID的正常工作区间内无限扩展其读出电路量程，改善其整个量程内的线性度，而且能有效避免传统磁通量子计数方法在死区时间内存在工作点跳跃的风险，优化两个不同灵敏度SQUID结构设计和空间布局，降低通道串扰和磁梯度所引起的测量误差。

主权项

一种无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，包括：第一磁通锁定环及第二磁通锁定环，分别连接相对为高灵敏度的第一SQUID及相对为低灵敏度的第二SQUID；阈值检测单元，分别连接所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环的输出端；复位单元，分别接入所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环；磁通互锁单元，连接在所述阈值检测单元及复位单元之间；数据采集单元，连接所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环的输出端、连接所述阈值检测单元的输出端、并连接所述磁通互锁单元的输入端；其中，当所述第一磁通锁定环的输出达到第一预设阈值时，所述阈值检测单元输出第一复位信号；所述磁通互锁单元在接收到所述第一复位信号时，通过复位单元对第一磁通锁定环复位后再重新锁定；所述数据采集单元收集所述第一磁通锁定环从复位至重新锁定之间的死区时间内发生的磁通变化来补偿第一磁通锁定环供锁定工作点；并且，当检测到所述第一磁通锁定环重新锁定后且收到所述阈值检测单元由于第二磁通锁定环的输出达到第二预设阈值而输出的第二复位信号时，所述数据采集单元控制所述磁通互锁单元通过所述复位单元对所述第二磁通锁定环进行复位后再重新锁定，所述数据采集单元收集所述第二磁通锁定环复位至锁定间的死区时间内发生的磁通变化来补偿第二磁通锁定环供锁定工作点。