掃描SQUID顯微鏡分辨率的改進(jìn)及其在漏電電流無損檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、自1986年高溫超導(dǎo)體出現(xiàn)以來，超導(dǎo)量子干涉器件的應(yīng)用日益受到重視。本文就如何改進(jìn)中科院物理所SC6組研制成功的掃描SQUID顯微鏡的空間分辨率進(jìn)行了有益的探討，同時(shí)也在掃描SQUID顯微鏡在無損檢測的應(yīng)用，尤其是在檢測微弱電流上做了一些原理性的工作。 本文首先介紹了Josephson效應(yīng)及超導(dǎo)量子干涉儀（SQUID）的工作原理，然后介紹了掃描SQUID顯微鏡的發(fā)展。掃描SQUID顯微鏡是一種弱磁信號(hào)測量儀器。中科院物理所SC6

2、組研制成功的掃描SQUID顯微鏡由高溫超導(dǎo)材料YBCO制作的SQUID器件及其電子學(xué)系統(tǒng)，低溫維持系統(tǒng)，真空隔離系統(tǒng)，樣品裝載系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)組成，其磁場靈敏度約為46pT/Hz1/2，空間分辨率約為400um。其中空間分辨率較差,約為400um，離最好的100um空間分辨率（檢測室溫樣品）相差較大，因此本文作者和烏克蘭Bondenranko教授合作,通過一種磁聚焦方法進(jìn)行改進(jìn)，并取得了進(jìn)展。本文首先從室溫模擬出發(fā)，研究了代表磁

3、聚焦器聚焦能力的磁聚焦參數(shù)K和磁聚焦器幾何尺寸之間的重要關(guān)系。然后，根據(jù)磁聚焦參數(shù)和實(shí)際的掃描SQUID顯微鏡，設(shè)計(jì)出了初步的磁聚焦器。具體的測試實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。 本文在SQUID無損檢測方面的應(yīng)用也做了某些原理性方面的探討，結(jié)合微電子工業(yè)的無損檢測需求，我們使用載流導(dǎo)線模擬微電子器件，在檢測微弱電流上做了原理性的研究，即從微弱電流產(chǎn)生的磁場分布中反演得到微弱電流的分布。通過加載10mA的微弱電流到（0.1mm）小直徑的漆包線模