一、中心基本情况
地磁监测仪器与系统技术创新中心聚焦于地球动力学、地磁场建模与反演、地震科学等重大科学问题,实现区域地磁场与变化磁场的高精度、高时空分辨率监测及地表形变监测,服务前沿科学、国家重大战略需求。地磁原子磁强计是地磁监测仪器与系统的核心关键器件,在磁法矿产勘探、海洋磁异常监测、地磁导航、地震预警等领域都具有重要意义,需向高灵敏和芯片化方向发展。
地磁监测仪器与系统技术创新中心是大科学装置研究院下属五个技术创新中心之一,本中心围绕国家重大战略需求,开展高精度地磁原子磁强计技术研究与磁悬浮微特电机的研制,为矿产勘探、海洋磁场监测、磁异常反潜、地磁导航、超高真空系统、氢燃料电池等研究提供核心技术,实现地磁原子磁强计、微特电机性能突破及相关产业升级。本中心在地磁原子磁强计与磁悬浮微特电机领域积累了扎实的技术基础和研发能力,已获得相关理论研究、专有技术与样机成果。
二、组织架构与人员情况
地磁监测仪器与系统技术创新中心下设2个专业技术研究所,分别为地磁环境磁强计研究所和磁悬浮微特电机技术及应用研究所。其中,地磁环境磁强计研究所下分NMOR磁强计研究组、新型光泵磁强计研究组和芯片化CPT矢量磁强计组;磁悬浮微特电机技术及应用研究所下分机械与电磁系统设计研究组、芯片化轴承系统控制组和低损耗电机系统控制组。
本中心现有北航教师及博后15人,大设施专职科研人员12人,其中博士后1人,钱江研究员3人;在读博士生34人,硕士生7人。
三、研究方向与进展
(1)地磁磁强计技术研究所
地磁原子磁强计在海洋磁异常探测、矿产资源勘探、地磁导航、地震预警和地磁下健康监测等领域都具有重要的应用前景,正在向高灵敏和芯片化方向发展。本中心重点开展高精度小型化NMOR原子磁强计技术研究,支撑高精度地磁监测和地磁磁强计计量测试;开展芯片化新型光泵原子磁强计技术研究,支撑布撒式海洋磁异常探测、穿戴式人体健康监测等应用领域;开展芯片化CPT矢量原子磁强计技术研究,服务于地磁导航、地磁监测等需要矢量磁场信息的领域。目前已研制了三类地磁原子磁强计原理样机,核心指标达到了国际先进水平。
系列地磁原子磁强计原理样机
(2)磁悬浮微特电机技术及应用研究所
磁悬浮轴承作为特种轴承,从根本上解决了机械轴承所固有的接触摩擦磨损和油污染等问题,具有高转速、微振动、免维护等突出优势。基于磁轴承技术的磁悬浮微特电机,在以半导体精密制造为代表的尖端精密仪器领域、以及高性能压缩机等低碳经济建设领域具有广泛的应用价值。
本所围绕磁悬浮微机电设计、精密电磁设计、芯片化轴承系统控制、高效电机系统控制等技术展开研究。本所在磁悬浮电机领域积累了扎实的技术基础和研发能力,所涉及新技术均为本团队研究在国内外的优势领先技术领域,已获得相关理论研究、技术专利、专有技术与产品成果。
磁悬浮技术进展
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