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磁電阻/超導復合式磁傳感器原理

磁電阻/超導復合式磁傳感器早由D. Robbes等人提出，該類傳感器主要由磁電阻傳感器和超導磁場放大器構成。其中超導磁場放大器是一個由超導薄膜構成的閉合環路。超導環路中有一段寬度狹窄區域。磁電阻傳感器位于超導磁場放大器環路狹窄區域上方并由絕緣層分隔。

對于超導磁場放大器而言，其磁場放大倍數主要由放大器的尺寸和狹窄區域寬度決定。增大超導磁場放大器的尺寸，以及減小狹窄區域的寬度，都會顯著增加超導磁場放大器的磁場放大倍數。例如，理論計算表明，當超導磁場放大器直徑達到25 mm，狹窄區域寬度為2 μm時，磁場放大倍數將達到3500 倍，而相應的磁電阻/超導復合式磁傳感器的磁場探測能力將有望達到1 f，甚至更低的磁場。

磁電阻/超導復合式磁傳感器的性能不僅取決于超導磁場放大器的磁場放大能力，同時也取決于磁電阻傳感器的靈敏度、噪聲等特性。目前在磁電阻傳感器領域性能為優異、同時有應用價值及潛力的當屬GMR和TMR磁傳感器。下面將分別對GMR/超導復合式磁傳感器的發展及本課題組在TMR/超導復合式磁傳感器制備、測試方面開展的工作進行介紹。

光纖傳感器

光纖傳感器

光纖傳感器技術是隨著光導纖維實用化和光通信技術的發展而形成的一門嶄新的技術。光纖傳感器與傳統的各類傳感器相比有許多特點，如靈敏度高.抗電磁干擾能力強，耐腐蝕，絕緣性好，結構簡單，體積小.耗電少，光路有可撓曲性，以及便于實現遙測等。

光纖傳感器一般分為兩大類，一類是利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成的傳感器.稱為功能型傳感器;另一類是光纖僅僅起傳輸光波的作用，必須在光纖端面或中間加裝其他敏感元件才能構成傳感器，稱為傳光型傳感器。無論哪種傳感器，其工作原理都是利用被測量的變化調制傳輸光光波的某一參數，使其隨之變化，然后對已調制的光信號進行檢測，從而得到被測量。

光纖傳感器可以測量多種物理量.目前已經實用的光纖傳感器可測量的物理量達70多種，因此光纖傳感器具有廣闊的發展前景。

生物傳感器

生物傳感器是利用生物或生物物質做成的、用以檢測與識別生物體內的化學成分的傳感器。生物或生物物質是指酶、微生物、等，被側物質經擴散作用進人生物敏感膜，發生生物學反應(物理、化學反應)，通過變換器將其轉換成可定量、可傳輸、處理的電信號.按照所用生物活性物質的不同，生物傳感器包括酶傳感器、微生物傳感器、傳感器、生物組織傳感器等。

酶傳感器具有靈敏度高、選擇性好等優點，目前已實用化的商品達200種以上，但由于酶的提煉工序復雜，因而造價高，也不太穩定。微生物傳感器與酶傳感器相比，價格便宜，性能穩定，它的缺點是響應時間較長(數分鐘)，選擇性差，目前微生物傳感器已成功應用于環境監測和醫學中，如測定水污染程度、診斷和搪尿病等。傳感器的基本原理是反應，目前已研制成功的傳感器達兒十種以上。生物組織傳感器制作簡便，工作壽命長，在許多情況下可取代酶傳感器，但在實用化中還存在選擇性差、動植物材料不易保存等問題。目前生物傳感器的開發與應用正向著多功能化、集成化的方向發展。半導體生物傳感器是將半導體技術與生物技術相結合的產物，為生物傳感器的多功能化、小型化、微型化提供了重要的途徑。