[VIP第1年] 指数:3
超导磁力仪亦称超导弱磁探测传感器或超导磁测量传感器，由超导量子干涉器（SQUID）、磁梯度计、磁强计和全张量算法软件组成。其中，SQUID——超导量子干涉仪 (superconducting quantum interference device，SQUID) 是一种能测量微弱磁信号的极其灵敏的仪器，就其功能而言是一种磁通传感器，不但可以用来测量磁通量的变化，还可以测量能转换为磁通的其他物理量，如电压、电流、电阻、电感、磁感应强度、磁场梯度、磁化率等。SQUID 的基本原理是建立在磁通量子化和约瑟夫森效应的基础上的，根据偏置电流的不同，分为直流和射频两类。SQUID 作为探测器，可以测量出 10-11 高斯的微弱磁场，相当于地磁场的一百亿分之一，比常规的磁强计灵敏度提高几个数量级，是进行超导、纳米、磁性和半导体等材料磁学性质研究的基本仪器设备，特别是对薄膜和纳米等微量样品是必需的。利用 SQUID 探测器侦测直流磁化率信号，灵敏度可达 10-13T。
在现实生活中，我们遇到只有大小，没有方向的物理量，称之为标量，比如温度T、压强P等。此外，我们还会遇到一些除了大小还有方向的物理量，比如力F、速度V和磁感应强度B。我们称之为矢量。那么，张量又是一种什么量呢？我们知道，在地球表面某点，某物体的重量是一定值。现在假设，在一栋楼地面上测得该物体的重量为G1。然后，携带该物体进入电梯，电梯在向上加速运动时，又测得该物体重量为G2。为什么同一物体会出现两个不相等的重量G1和G2呢？ 答案就是，我们选择的观察坐标系不同。在大楼地面测量物体重量时，我们很自然的选择了相对大地为静止的坐标系为观察坐标。当我们进入电梯，并随着电梯加速运行时，我们默认选择了相对于电梯静止的坐标系为观察坐标。这就是造成测量结果不相同的原因。我们知道，物体的重量本应该不随测量手段不同而不同，如何将我们所测量的这两个重量G1和G2相统一呢？换句话说，G1和G2分别在各自的坐标系中，如何经过坐标变换达到统一呢。这就引入了张量的特性。找寻这样一个量（也可能是一组量），使得电梯中测量的G2值经过运算，变换到地面坐标系中的G1，就实现了物体重量与观测坐标系的选择不相关。这就是张量。
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