Magnicon 低温直流Squid传感器 LTS DC SQUID Sensor

一、产品概述

Magnicon 全系低温 dc-SQUID 传感器基于柏林 PTB 联合研发铌基超导工艺，工作温区 4.2K 液氦环境，包含单级电流传感器、集成两级电流传感器、SQUID 串联阵列、多环磁强计四大品类。芯片尺寸统一 3×3×0.38mm，内置消磁加热、射频滤波电路，可裸芯片供货或配套铌屏蔽、低温封装组件。产品覆盖不同输入电感、噪声等级，适配微弱电流、极弱磁场、TES 探测器读出、多通道生物磁阵列等各类精密低温测量，可与 Magnicon XXF-1、MCFLL 读出电子系统无缝匹配，也兼容 Supracon M 系列 SQUID 读出设备，广泛用于量子计量、生物磁、低温物理、天体探测等实验室场景。

二、核心结构与工作原理

1. 基础量子原理：利用超导环路约瑟夫森干涉效应，将微弱磁通信号线性转化为电压信号，实现飞特斯拉 / 皮安级极限微弱信号检测；

2. 单级结构：单组约瑟夫森双结环路搭配输入磁通变压器，结构简洁、调试简单，通用型测量首选；

3. 集成两级结构：前端单 SQUID 传感 + 后端 16 路 SQUID 串联阵列放大器，噪声指标大幅优化，适合超高精度弱信号采集；

4. 串联阵列芯片：单芯片集成两路独立 16 结 SQUID 阵列，自带集成偏置电阻，适配 TES 热电子探测器读出；

5. 车轮式多环磁强计：多环路平行拾取线圈，磁场拾取面积更大，磁场探测灵敏度优异，分 S/M/L 三种拾取尺寸；

6. 通用内置设计：集成射频滤波、消磁加热回路，支持 60μT 外场下稳定工作，可搭配 APF 正向反馈电路简化读出调试。

三、四大系列分型号完整参数 + 对应适用场景

系列 1：C6/C7 单级直流电流传感器

1. 型号完整参数（4.2K 标准工况）

2. 产品特点

• 梯度型线圈布局，输入 / 反馈线圈耦合干扰极低；

• 可选 APF 正向反馈、输入 RC 分流、限流保护（Q-spoiler）、反馈变压器；

• 1/f 转折频率约 3Hz，能量分辨率 100h，基础噪声表现均衡；

• 可在最高 60μ 静态外磁场中稳定运行，无需强磁屏蔽。

3. 适用场景

通用低温微弱电流测量、约瑟夫森器件表征、常规量子磁通实验、中小型磁屏蔽室磁场监测、高校基础超导科研。

系列 2：C6/C7 集成两级低噪声电流传感器

1. 型号完整参数（4.2K 标准工况）

2. 产品特点

• 前端传感 SQUID + 后端 16 结串联放大阵列一体化集成；

• 整体 V-Φ 特性与单级传感器接近，调试难度低；

• 磁通噪声更低，能量分辨率优化至 45h，1/f 转折 4Hz；

• 兼容全部单级传感器可选拓展电路（APF、限流、滤波等）。

3. 适用场景

超高精度微弱电流探测、MEG/MCG 生物磁阵列、低场量子比特测控、超低噪声磁通计量、TES 探测器配套高精度读出。

系列 3：X1/X16 SQUID 串联阵列芯片

1. 核心技术参数

2. 产品特点

• 可无磁屏蔽在地球磁场下稳定工作；

• 芯片可直接贴装铜冷块，简化低温探头结构；

• 两路独立阵列，支持双通道同步采集；

• 专为超低温（0.3K）探测器读出优化噪声性能。

3. 适用场景

TES 红外 / 单光子探测器读出、两级 SQUID 系统后置放大单元、极低温 mK 量级精密电学实验、天文探测低温传感阵列。

系列 4 多环车轮式磁强计（WS/WM 型）

1. 型号完整参数（4.2K）

2. 产品特点

• PTB 自研车轮多环路拾取结构，磁场耦合效率高；

• 可选梯度计版本，抑制环境共模磁场干扰；

• 搭载 APF 正向反馈，简化闭环读出调试；

• 另有 W9L 大尺寸基板磁强计可选（7.2×7.2mm）。

3. 适用场景

心磁 / 脑磁生物磁场测量、磁屏蔽室性能检测、地磁微弱异常勘探、超导器件磁化表征、多通道磁场梯度测量平台。

四、产品通用核心特点

• 完整工艺配套：与德国 PT 柏林联合开发铌基薄膜工艺，芯片一致性稳定；

• 一体化内置电路：标配射频滤波、磁通消除加热回路，出厂预调；

• 宽外场耐受：无额外屏蔽条件下可承受最高 60μT 静态磁场；

• 模块化供货：裸芯片、芯片载体、铌磁屏蔽、全套低温线缆多种封装方案；

• 全生态兼容：原生适配 Magnicon XXF-1、MCFLL 读出电子，也可匹配 Supracon SPU 多通道读出系统；

• 多拓展可选：正向反馈 AP、输入限流、RC 分流、反馈变压器等功能模块按需选配。

五、完整配套系统组合

1 读出电子配套（Magnicon 原厂）

• XXF-1 单通道 SQUID 读出电子；

• MCFLL 多通道可扩展读出系统（最高 108 通道）；

• MCFLLViewer 可视化测控软件，支持自动工作点调谐、FF 频谱分析。

2 低温封装配套组件

• CAR-1 芯片承载底座；

• NC 系列铌超导屏蔽罩；

• CC 系列专用低温屏蔽线缆；

• In-XXF、BNC/SMA 各类信号转接适配器。

3 供电配套

BatBox 隔离锂电供电单元，消除地线环路工频噪声，适配屏蔽实验室离线测量。

六、主流应用领域

1. 生物磁医学测量

2. 脑磁图 MEG、心磁图 MCG 多通道传感阵列，无创检测人体微弱生物磁场信号。

3. 低温与量子物理实验

4. mK 极低温 TES 探测器读出、约瑟夫森器件标定、量子比特测控、超导材料磁化特性测试。

5. 计量实验室磁通基准

6. 一级量子磁通标准配套传感、磁屏蔽室噪声定量检测、地磁场精密观测。

7. 地球物理勘探

8. 地下矿产、油气微弱磁异常测绘，移动式超导磁探测设备核心传感器。

9. 工业无损检测

10. 金属微观缺陷、腐蚀结构超微弱磁信号扫描检测。

11. 天文与深空探测

12. 红外单光子、宇宙射线低温探测阵列核心读出传感单元。

本产品全部技术参数、分类源自 Magnicon 官方网站 http://www.magnicon.com/squid-sensors 及原厂 2025 版 C6/C7 传感器规格手册，我司WWW.BJQXCT.COM提供全系列 SQUID 芯片、封装组件、读出电子整套选型供货与技术调试支持。