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高频脑电波检测

王令123

2017/04/28

噪声/辐射等检测

关于用超导量子干涉仪即SQUID探测高频脑电波的原理初探
已知的最灵敏的弱磁探测器就是超导量子干涉仪即SQUID，被广泛应用于心磁，脑磁等生物磁场探测。其价格在四五十万元左右，美国等发达国家已出售该产品。人脑会发出脑电波，脑磁场作用在超导量子干涉仪SQUID超导环上的磁通量使环输出端产生频谱仪可分析的电压。DC SQUID在磁通量变化频率达到吉赫兹时，仍存在输出电压与磁通量关系曲线。本探测是从超导环输出端直接输出电压，如果只在20千赫兹到50兆赫兹频段探测，DC SQUID能满足频率响应要求。
虽然SQUID输出电压与磁通量关系曲线呈现周期性，但改变改变squid前端与头皮距离，通过监测输出电压使之始终小于关系曲线上峰值电压，总可以使作用在SQUID超导环上的磁通量小于半个磁通量子，保证了电压与磁通单值对应关系。超导环输出端通过传输线电缆与频谱仪相连，分析输出电压即可分析磁通密度功率谱结构。可以推测，如果某些人脑电波功率谱在某些小频段特别高，就可以通过在磁通变换器中加对应的带通滤波器分离出。目前的脑磁图仪的探测灵敏度不是最高的，还可以进一步提高，主要有两种措施。利用探测线圈面积大输入线圈小的磁通变换器（变压器）进行磁通聚焦放大，可以把灵敏度提高几十倍。另外，现在的超导磁强计都是因为读出电路噪声较大而提高了系统噪声，单单超导量子干涉仪的噪声要远小于读出电路的噪声。前述试验就是不用读出电路直接从超导环输出电压来降低噪声提高灵敏度的。
这是我个人的理解和做法，可能有疏忽之处和可以改进之处，想跟我交流联系或指导我者，我的联系邮箱是wtc1593616@163.com，QQ账号是1684589392。

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