使用高溫超電導材料降低微磁力感測器成本

 

刊登日期:2011/2/17
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日本國際超電導產業技術研究中心(ISTEC)超電導工學研究所田邊圭一副所長等人使用可藉低廉的液化氮將之冷卻的高溫超電導材料,開發出可檢測微弱磁力的感測器;新產品將應用於調查腦部、心臟活動之醫療儀器或是地底稀土金屬之探索裝置方面,並期盼達到實用化目標。

該機構所開發之磁力感測器稱為超導量子干涉元件(Superconducting Quantum Interference Device,簡稱SQUID),須以絕對溫度77度(攝氏負196度)的液化氮進行冷卻後,在電阻為零的超電導狀態下使用。研究團隊使用半導體元件製造技術將稀土類金屬、鋇(barium)、氧化銅等之超電導材料與不通電的絕緣體來感應磁力並測量電流,連腦部所散發的些微磁力也能夠檢測得到。

目前已有相同敏感度的磁力感測器達到實用化水準並用於某些醫院內之腦檢測醫療儀器上。然而一直以來由於都是以鈮(Niobium)之超電導材料製作磁力感測器,因此必須使用昂貴的液化氦降溫至絕對溫度4.2度(攝氏負269度);假使以液化氮取代液化氦的話,冷卻構造將會簡化而且可縮小量測腦部或心臟磁力之醫療儀器的體積;此外,在降低成本方面也相當具有貢獻,對於要價一至兩億日圓的醫療儀器,可減少好幾成費用,運轉成本將降至十分之一以下。研究團隊也與日本金屬礦物資源機構(JOGMEC)合作,應用這次新開發之磁力感測器進行稀土類金屬等礦床之探查工作。


資料來源: 日經產業新聞/材料世界網編譯
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