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SQUID无损检测中的相关问题研究

作　者: 江忠胜
导　师: 丁红胜
学　校: 北京科技大学
专　业: 物理电子
关键词: 台阶结约瑟夫森效应傅立叶变换数字滤波金属表面缺陷
分类号: O441.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

高温超导量子干涉器作为无损电磁探测的磁探测器,具有磁场灵敏度高、带宽宽、动力范围广、线性度好等方面的优势,特别是它极高的磁场灵敏度使它被认为是很好的深度缺陷探测器件。近年来,SQUID NDE研究取得了较快的进展,这为该方法用于工业实际奠定了很好的基础。本文对SQUID无损检测应用中的相关问题进行了研究,包括台阶结约瑟夫森效应分析,对金属缺陷探测的模拟,空间分辨率相关因素的讨论,改进、图示化傅立叶滤波。建立约瑟夫森台阶结物理模型,并且作出分析。给出了零压超流和耦合系数的关系,同时,通过数值计算也简要讨论了两个弱连接之间的位相关系。利用Ansys建立金属表层槽状缺陷的仿真模型,以交流磁场检测为基础结合电磁反演方法对缺陷的长度、深度以及宽度进行了研究,并讨论了空间分辨率各相关因素的影响,与金属内部缺陷的仿真检测结果进行对比。通过对金属表面缺陷的交流磁场检测仿真模拟得到以下结论:金属表面缺陷的磁场信息和反演电流信息在表征缺陷长度方面很准确。通过改变激发频率获取与缺陷深度有关的信息也较为理想。在提取与缺陷宽度有关的信息方面,虽然经电磁反演后,在一定程度上可表征缺陷的宽度信息,但仍具有局限性,还有待进一步研究。改进、图示化电磁反演每一步的结果,并完成良好的用户操作界面。反演过程中添加数字滤波功能,可输入截止频率,对输入信号进行低通滤波,并对结果进行初步验证。

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