本發(fā)明涉及微弱磁場探測領(lǐng)域，特別是涉及一種三階梯度線圈及探測器。

背景技術(shù)：

基于超導(dǎo)量子干涉器件(Superconducting Quantum Interference Device,以下簡稱SQUID)的磁探測器是目前已知的噪聲水平最低、最靈敏的磁探測器。廣泛應(yīng)用于生物磁場、地球磁場異常、極低場核磁共振等微弱磁場探測應(yīng)用領(lǐng)域，其探測靈敏度已經(jīng)達(dá)到飛特(10^-15特斯拉)量級。在極微弱磁場探測、科學(xué)研究中具有很高的科研和應(yīng)用價值。

如圖1所示，基于超導(dǎo)量子干涉器件SQUID的磁探測器主要由以下幾個部分組成：

1、探測線圈，即超導(dǎo)拾取線圈：根據(jù)被測信號源的磁場空間分布，繞制線圈，用于耦合被測信號磁場產(chǎn)生的磁通。拾取線圈采用超導(dǎo)線繞制，并接入SQUID器件中同樣是超導(dǎo)線繞制的輸入線圈，構(gòu)成一個超導(dǎo)環(huán)路。根據(jù)超導(dǎo)環(huán)路的磁通量子化效應(yīng)，拾取線圈耦合的磁通將使超導(dǎo)環(huán)按比例產(chǎn)生電流Is，該電流流入SQUID器件的輸入線圈再產(chǎn)生磁通耦合到SQUID磁通傳感器中。

2、SQUID磁通傳感器由SQUID器件和其配套的SQUID讀出電路構(gòu)成，將SQUID感受的磁通量按比例線性轉(zhuǎn)換成電壓Vout。

這樣超導(dǎo)繞制的磁通拾取線圈和SQUID磁通傳感器結(jié)合，就實現(xiàn)了被測磁場的捕獲的磁場-電壓的線性轉(zhuǎn)換。形成了具有磁場檢測能力的磁探測器。由于其靈敏度非常高，因此廣泛應(yīng)用在微弱磁信號的儀器設(shè)備中。

超導(dǎo)量子干涉其微弱磁探測器中的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是生物磁場探測，構(gòu)建心磁圖儀等高端醫(yī)療設(shè)備。其中胎兒心磁圖儀具有重要的應(yīng)用潛力。胎兒心臟異常的探測手段非常有限，超聲只能進行結(jié)構(gòu)性檢測，心電方法由于母體電導(dǎo)問題，難以獲得有效心電信號。只有心磁信號不受母體電導(dǎo)問題影響，可以有效反映胎兒心臟活動信息，同時完全無創(chuàng)檢測，因此胎兒心磁探測稱為胎兒心臟檢測的重要手段。

胎兒心臟很小，發(fā)出的信號非常微弱，只有pT(1pT＝10-12特斯拉)量級的信號，而地球本身就有高強的天然環(huán)境磁場(天然磁場50uT左右，天然環(huán)境場的波動在1個uT左右(1uT＝10-6特斯拉)。天然環(huán)境磁場對胎兒心磁信號的檢測形成了很強的干擾，因此要從這么強的環(huán)境干擾磁提取胎兒心磁信號，就要設(shè)計具有很高環(huán)境磁場抑制能力探測線圈。

探測線圈形成差分的階數(shù)越高對環(huán)境磁場的抑制越有效。但隨著探測線圈差分階數(shù)的提高，整個探測線圈所占的空間就越大，對低溫液氦的液面要求就高，同時線圈的繞制的誤差就會隨著線圈數(shù)的增多而增大，實際的環(huán)境磁場抑制效果有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種三階梯度線圈及探測器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中背景磁場對被測微弱磁場產(chǎn)生干擾，影響探測結(jié)果等問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種三階梯度線圈，所述三階梯度線圈至少包括：

平行設(shè)置的第一平面二階梯度線圈及第二平面二階梯度線圈，所述第一平面二階梯度線圈與所述第二平面二階梯度線圈串聯(lián)后與SQUID磁傳感器連接，且所述第一平面二階梯度線圈與所述第二平面二階梯度線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反。

優(yōu)選地，所述第一平面二階梯度線圈與所述第二平面二階梯度線圈包括結(jié)構(gòu)一致的第一超導(dǎo)差模線圈和第二超導(dǎo)差模線圈，所述第一超導(dǎo)差模線圈和所述第二超導(dǎo)差模線圈的超導(dǎo)線依第一對稱軸及第二對稱軸走線，所述第一對稱軸與所述第二對稱軸垂直分布，所述第一對稱軸及所述第二對稱軸形成的4個區(qū)域中的兩個環(huán)境磁場平衡區(qū)和兩個被測信號感應(yīng)區(qū)面積相等、交替分布且相互對稱，所述第一對稱軸及所述第二對稱軸兩側(cè)超導(dǎo)線的繞線方向相反，超導(dǎo)線的線端在所述第一對稱軸和所述第二對稱軸的交匯處引出。

更優(yōu)選地，所述第一平面二階梯度線圈還包括與所述第一超導(dǎo)差模線圈共面的第一超導(dǎo)共模線圈，所述第二平面二階梯度線圈還包括與所述第二超導(dǎo)差模線圈共面的第二超導(dǎo)共模線圈。

更優(yōu)選地，所述第一超導(dǎo)共模線圈和所述第二超導(dǎo)共模線圈為分別位于一平面內(nèi)的封閉線圈。

更優(yōu)選地，所述環(huán)境磁場平衡區(qū)和所述被測信號感應(yīng)區(qū)中還對稱地設(shè)置有高磁導(dǎo)率材料，所述高磁導(dǎo)率材料的相對磁導(dǎo)率不小于10。

更優(yōu)選地，所述環(huán)境磁場平衡區(qū)和所述被測信號感應(yīng)區(qū)中設(shè)置的高磁導(dǎo)率材料具有相同的介質(zhì)參數(shù)。

更優(yōu)選地，所述介質(zhì)參數(shù)包括磁導(dǎo)率、填充空間。

優(yōu)選地，在胎兒心磁檢測領(lǐng)域，所述第一平面二階梯度線圈與所述第二平面二階梯度線圈的平面間隔設(shè)定為10cm～30cm。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明還提供一種三階梯度探測器，所述三階梯度探測器至少包括：

上述三階梯度線圈以及SQUID磁傳感器，所述三階梯度線圈將被測磁場信號轉(zhuǎn)化為電流信號，所述SQUID磁傳感器將所述三階梯度線圈檢測到的電流信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號。

優(yōu)選地，所述SQUID磁傳感器包括SQUID器件和SQUID讀出電路，所述SQUID器件獲取所述三階梯度線圈檢測到的信號并輸出至所述SQUID讀出電路，所述SQUID讀出電路產(chǎn)生與所述三階梯度線圈檢測到的信號呈線性關(guān)系的電壓信號。

如上所述，本發(fā)明的三階梯度線圈及探測器，具有以下有益效果：

本發(fā)明的三階梯度線圈及探測器采用上下兩層面二階梯度線圈，同時檢測環(huán)境磁場的平面二階梯度信號，然后串聯(lián)送入SQUID磁傳感器的輸入線圈，接線時要求兩個梯度信號產(chǎn)生的電流互相抵消，形成再一次的差分，構(gòu)成三階差分。由于環(huán)境磁場中該三階分量的成分少，因此可以大大減少環(huán)境磁場的干擾，實現(xiàn)高信噪比的微弱磁場檢測。

附圖說明

圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的基于超導(dǎo)量子干涉器件SQUID的磁探測器示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明的三階梯度線圈示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的平面二階梯度線圈的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明的平面二階梯度線圈的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5顯示為本發(fā)明的平面二階梯度線圈填充高磁導(dǎo)率材料的示意圖。

圖6顯示為本發(fā)明的三階梯度探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標(biāo)號說明

1 三階梯度線圈

11 第一平面二階梯度線圈

11a 第一超導(dǎo)差模線圈

11b 第一超導(dǎo)共模線圈

12 第二平面二階梯度線圈

12a 第二超導(dǎo)差模線圈

12b 第二超導(dǎo)共模線圈

13 高磁導(dǎo)率的磁芯

2 SQUID磁傳感器

21 SQUID器件

22 SQUID讀出電路

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。

請參閱圖2～圖6。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

實施例一

如圖2～圖3所示，本發(fā)明提供一種三階梯度線圈1，所述三階梯度線圈1至少包括：

平行設(shè)置的第一平面二階梯度線圈11及第二平面二階梯度線圈12，所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12串聯(lián)后與SQUID磁傳感器2連接，且所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反。

具體地，如圖3所示，所述第一平面二階梯度線圈11包括第一超導(dǎo)差模線圈11a，所述第一超導(dǎo)差模線圈11a在一平面上布線，超導(dǎo)線依第一對稱軸及第二對稱軸走線，所述第一對稱軸與所述第二對稱軸相互垂直，在本實施例中，所述第一對稱軸為x軸方向的直線，所述第二對稱軸為y軸方向的直線，所述第一超導(dǎo)差模線圈11a沿所述第一對稱軸及所述第二對稱軸上下、左右分別對稱，即所述第一平面二階梯度線圈11位于xoy平面內(nèi)。所述第一對稱軸及所述第二對稱軸將平面劃分為4個區(qū)域，這4個區(qū)域中線圈包圍的區(qū)域分別定義為環(huán)境磁場平衡區(qū)和被測信號感應(yīng)區(qū)，交替分布、面積相等且相互對稱。在本實施例中，左下角、右上角區(qū)域定義為環(huán)境磁場平衡區(qū)，左上角、右下角區(qū)域定義為被測信號感應(yīng)區(qū)，環(huán)境磁場平衡區(qū)和被測信號感應(yīng)區(qū)的形狀為矩形，其他各種形狀均適用于本發(fā)明的三階梯度線圈，不以本實施例為限。所述第一對稱軸及所述第二對稱軸兩側(cè)超導(dǎo)線的繞線方向相反。如圖3所示，在本實施例中，電流從左下側(cè)線圈順時針流入，然后順時針流入右上側(cè)線圈，再逆時針流入右下側(cè)線圈，最后從左上側(cè)線圈逆時針流出。即在保持上下左右線圈所圍圖形完全對稱的情況下，線路的繞向是兩兩相反的，用電流來說明就是，當(dāng)線圈中流過電流時，其在所述環(huán)境磁場平衡區(qū)和所述被測信號感應(yīng)區(qū)所產(chǎn)生的磁場分布對稱，但方向相反，所述第一超導(dǎo)差模線圈11a只耦合法線方向的磁場，所述環(huán)境磁場平衡區(qū)和所述被測信號感應(yīng)區(qū)耦合形成的磁通互相抵消。超導(dǎo)線的線端在所述第一對稱軸和所述第二對稱軸的交匯處引出，接入SQUID傳感器，實現(xiàn)信號的檢測。

具體地，如圖2所示，所述第二平面二階梯度線圈12與所述第一平面二階梯度線圈11的結(jié)構(gòu)相同，包括第二超導(dǎo)差模線圈12a，同樣位于xoy平面內(nèi)，其具體走線方式與所述第一超導(dǎo)差模線圈11a相同，在此不一一贅述。

具體地，所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12采用印制電路板(Printed Circuit Board，PCB)或微電子加工工藝，通過光刻工藝加工而成，具有極高的加工精度，可盡可能地減少加工誤差引入的誤差面積。

采用微電子加工工藝，以硅片作為基片通過鍍膜工藝，生長一層超導(dǎo)材料鈮膜，通過刻蝕工藝構(gòu)成上述的一個平面二階梯度線圈。將兩個微加工工藝制成的平面二階梯度線圈通過金屬鈮線按所述三階梯度線圈的構(gòu)型，鏈接成拾取線圈，接入SQUID器件。

采用印制電路板(Printed Circuit Board,PCB)設(shè)計并實現(xiàn)的二階梯度線圈，有效面積更大，但使用的是銅膜，因此還需要在銅線的表面，鍍上鉛，或含鉛50％以上的鉛銦或鉛錫合金，使得PCB板上的線成為超導(dǎo)線，再按上述方法通過鈮線將兩個線圈連接起來。

具體地，如圖2所示，所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12在xoy平面的法線方向(z軸方向)上分上下兩層，同時檢測環(huán)境磁場的平面二階梯度信號，然后串聯(lián)送入所述SQUID磁傳感器2的輸入線圈，接線時要求所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12產(chǎn)生的電流互相抵消，形成再一次的差分，構(gòu)成三階差分。通過兩個平面二階梯度線圈串聯(lián)構(gòu)成三階梯度線圈，其中兩個平面二階梯度線圈所在平面平行，所述三階梯度線圈1檢測的磁場的梯度分量是：由于環(huán)境磁場中該三階分量的成分少，因此可以大大減少環(huán)境磁場的干擾。

具體地，所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12所在平面平行設(shè)置，在胎兒心磁檢測領(lǐng)域，所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈11的平面間隔設(shè)定為10cm～30cm，以得到較精準(zhǔn)的檢測結(jié)果。在檢測胎兒心磁信號時，所述第一平面二階梯度線圈11靠近被測胎兒的心臟，實現(xiàn)胎兒心磁信號的拾取，所述第二平面二階梯度線圈12則相對于所述第一平面二階梯度線圈11保持一定的高度(10cm～30cm)，遠(yuǎn)離被測胎兒心磁信號，即不對胎兒產(chǎn)生的心磁信號產(chǎn)生響應(yīng)，當(dāng)所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12串聯(lián)進行差分的時候，就能將胎兒心磁信號送入SQUID磁傳感器2中進行識別。所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12的工作原理一致，所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12均可作為靠近被測胎兒的心臟的一端，另一端遠(yuǎn)離被測胎兒的心臟，不限于本實施例。

實施例二

如圖4所示，本實施例提供一種三階梯度線圈，所述三階梯度線圈的結(jié)構(gòu)與實施例一中的三階梯度線圈一致，不同之處在于，本實施例中的第一平面二階梯度線圈11和第二平面二階梯度線圈12還包括分別與所述第一超導(dǎo)差模線圈11a和所述第二超導(dǎo)差模線圈12a共面的超導(dǎo)共模線圈。

具體地，如圖4所示，所述第一平面二階梯度線圈11還包括與所述第一超導(dǎo)差模線圈11a共面的第一超導(dǎo)共模線圈11b，所述第一超導(dǎo)共模線圈11b為平面線圈，在所述第一超導(dǎo)差模線圈11a所在平面內(nèi)形成封閉線圈。超導(dǎo)線同樣依所述第一對稱軸及所述第二對稱軸走線，所述第一超導(dǎo)共模線圈11b圍繞著所述第一超導(dǎo)差模線圈11a走線，形成緊密耦合，在本實施例中，所述第一超導(dǎo)共模線圈11b為包圍于所述第一超導(dǎo)差模線圈11a外側(cè)的矩形線圈。所述第一超導(dǎo)共模線圈11b對所述第一超導(dǎo)差模線圈11a所處的共模環(huán)境磁場進行抑制，大大減小所述第一超導(dǎo)差模線圈11a耦合的共模磁通，提高所述三階梯度線圈1對環(huán)境磁場的共模抑制能力，從而提高所述第一超導(dǎo)差模線圈11a探測信號的信噪比。

所述第二超導(dǎo)共模線圈12b在所述第二超導(dǎo)差模線圈12a所在平面內(nèi)形成封閉線圈，走線方式與所述第一超導(dǎo)共模線圈11b一致，在此不一一贅述。

本實施例的三階梯度線圈增加了共面的共模抑制線圈，可進一步提高對環(huán)境磁場的抑制，實現(xiàn)高信噪比的胎兒心磁檢測。

實施例三

如圖5所示，本實施例提供一種三階梯度線圈，所述三階梯度線圈的結(jié)構(gòu)與實施例一中的三階梯度線圈一致，不同之處在于，實施例一中的超導(dǎo)磁傳感器探測線圈的環(huán)境磁場平衡區(qū)和被測信號感應(yīng)區(qū)內(nèi)未填充高磁導(dǎo)率材料，實施例三中的超導(dǎo)磁傳感器探測線圈的環(huán)境磁場平衡區(qū)和被測信號感應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有高磁導(dǎo)率材料，用于增強被測信號的強度，通過高磁導(dǎo)率材料提升了被測信號的磁感應(yīng)強度，使得耦合的被測信號的磁通呈數(shù)量級的增強，這對胎兒心磁等微弱磁場信號的檢測非常有效，提升了胎兒心磁圖儀的診斷能力，對該儀器的應(yīng)用具有重要的意義。

具體地，如圖5所示，將高磁導(dǎo)率的磁芯13對稱地填充于所述第一平面二階梯度線圈11的環(huán)境磁場平衡區(qū)和被測信號感應(yīng)區(qū)內(nèi)，所述環(huán)境磁場平衡區(qū)和所述被測信號感應(yīng)區(qū)內(nèi)的高磁導(dǎo)率的磁芯13具有相同的介質(zhì)參數(shù)，該介質(zhì)參數(shù)包括磁導(dǎo)率、填充空間等。磁導(dǎo)率(magnetic permeability)是表征磁介質(zhì)磁性的物理量，表示在空間或在磁芯空間中的線圈流過電流后、產(chǎn)生磁通的阻力、或者是其在磁場中導(dǎo)通磁力線的能力。磁導(dǎo)率的公式為μ＝B/H，其中H為磁場強度、B為磁感應(yīng)強度，常用符號μ表示，μ為介質(zhì)的磁導(dǎo)率，或稱絕對磁導(dǎo)率。本發(fā)明中所說的磁導(dǎo)率是指相對磁導(dǎo)率μr，其定義為磁導(dǎo)率μ與真空磁導(dǎo)率μ0之比，即μr＝μ/μ0。一般而言：空氣或者非磁性材料的相對磁導(dǎo)率是1，鐵磁性等順磁性的材料的磁導(dǎo)率>1，本發(fā)明中的高磁導(dǎo)率材料指相對磁導(dǎo)率μr不小于10的導(dǎo)磁材料。常見的高磁導(dǎo)率材料為鐵磁性材料，如軟鐵，鐵氧體等，其中，鑄鐵為200～400；硅鋼片為7000～10000；鎳鋅鐵氧體為10～1000。由于軟鐵等金屬材料有導(dǎo)電性，容易引起渦流，不作為首選材料，因此，在本實施例中，以鐵氧體作為高磁導(dǎo)率材料的首選，常見的如鎳鋅鐵氧體材料或錳鋅鐵氧體材料。

所述第二平面二階梯度線圈12中同樣對稱地填充高磁導(dǎo)率的磁芯13，在此不一一贅述。

進一步地，可以在實施例二的基礎(chǔ)上在所述環(huán)境磁場平衡區(qū)和所述被測信號感應(yīng)區(qū)內(nèi)對稱地填充高磁導(dǎo)率的磁芯，以達(dá)到增強被測信號強度的作用，在此不一一贅述。

本發(fā)明要求以軸對稱的方式，在兩個對稱軸兩側(cè)線圈區(qū)域?qū)ΨQ地進行高磁導(dǎo)率材料(優(yōu)選為高磁導(dǎo)率的磁芯)的布置，保持對稱布置，保證環(huán)境磁場的共模抑制；同時高磁導(dǎo)率材料增強被測信號的耦合，進一步提高在無屏蔽環(huán)境下檢測微弱磁信號的信噪比。

如圖6所示，本發(fā)明還提供一種三階梯度探測器，所述三階梯度探測器至少包括：

上述三階梯度線圈1以及SQUID磁傳感器2，所述三階梯度線圈1將被測磁場信號轉(zhuǎn)化為電流信號，所述SQUID磁傳感器2將所述三階梯度線圈1檢測到的電流信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號。

具體地，如圖6所示，所述三階梯度線圈1包括串聯(lián)的第一平面二階梯度線圈11和第二平面二階梯度線圈12，且同名端(圖6中“*”端)相反放置，所述第一平面二階梯度線圈11與所述第二平面二階梯度線圈12分上下兩層，同時檢測環(huán)境磁場的平面二階梯度信號，產(chǎn)生的電流互相抵消，形成再一次的差分，構(gòu)成三階差分，即所述三階梯度線圈1檢測的磁場的梯度分量是：

具體地，如圖6所示，所述SQUID磁傳感器2包括SQUID器件21和SQUID讀出電路22，所述SQUID器件21包括輸入線圈和SQUID。所述SQUID器件21獲取所述三階梯度線圈1檢測到的信號并輸出至所述SQUID讀出電路22，所述SQUID讀出電路22產(chǎn)生與所述三階梯度線圈1檢測到的信號呈線性關(guān)系的電壓信號。更具體地，所述三階梯度線圈1和輸入線圈構(gòu)成的超導(dǎo)環(huán)路中產(chǎn)生電流Is，電流流入輸入線圈產(chǎn)生磁通耦合到SQUID中，SQUID及SQUID讀出電路將檢測磁通轉(zhuǎn)換成電壓Vout。

具體地，在本實施例中，本方案所述三階梯度線圈及所述SQUID器件可以采用工作于4.2K液氦溫區(qū)的的低溫超導(dǎo)線圈材料和低溫超導(dǎo)SQUID器件，也可以采用工作于77K液氮溫區(qū)的高溫超導(dǎo)材料及高溫SQUID器件來實現(xiàn)。

上述實施實例是以低溫鈮系低溫超導(dǎo)材料來說明的，對于高溫超導(dǎo)材料和高溫SQUID器件，上述實施方案同樣適用，只是選用材料不同。

如上所述，本發(fā)明的三階梯度線圈及探測器，具有以下有益效果：

本發(fā)明的三階梯度線圈及探測器采用上下兩層面二階梯度線圈，同時檢測環(huán)境磁場的平面二階梯度信號，以平面為主、軸向為輔，構(gòu)成三階差分；通過增加共模抑制線圈進一步提高共模抑制；通過填充高磁導(dǎo)率材料進一步增強被測信號的強度；進而大大減少環(huán)境磁場的干擾，實現(xiàn)高信噪比的胎兒心磁信號檢測，以最少的線圈實現(xiàn)探測面積的最大化、環(huán)境磁場抑制的最大化。

綜上所述，本發(fā)明提供一種三階梯度線圈，包括：平行設(shè)置的第一平面二階梯度線圈及第二平面二階梯度線圈，所述第一平面二階梯度線圈與所述第二平面二階梯度線圈串聯(lián)后與SQUID磁傳感器連接，且所述第一平面二階梯度線圈與所述第二平面二階梯度線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反。還提供一種三階梯度探測器，包括上述三階梯度線圈以及SQUID磁傳感器，所述三階梯度線圈將被測磁場信號轉(zhuǎn)化為電流信號，所述SQUID磁傳感器將所述三階梯度線圈檢測到的電流信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號。本發(fā)明的三階梯度線圈及探測器采用上下兩層面二階梯度線圈，同時檢測環(huán)境磁場的平面二階梯度信號，以平面為主、軸向為輔，構(gòu)成三階差分；通過增加共模抑制線圈進一步提高共模抑制；通過填充高磁導(dǎo)率材料進一步增強被測信號的強度；進而大大減少環(huán)境磁場的干擾，實現(xiàn)高信噪比的胎兒心磁信號檢測，以最少的線圈實現(xiàn)探測面積的最大化、環(huán)境磁場抑制的最大化。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。