超导量子干涉器件（Superconducting QUantum Interference Device, SQUID）是目前已知最灵敏的磁传感器，可检测低至fT（飞特斯拉，10⁻¹⁵ T）级的极微弱磁场信号——其灵敏度足以探测地球磁场五千分之一以下的磁场变化。这一超凡灵敏度使SQUID成为脑磁图（MEG）、心磁图（MCG）、地球物理勘探、暗物质探测、量子计算读出等前沿领域的核心传感器。

然而，SQUID的超高灵敏度也是其最大的弱点——地磁场（约25–65 μT）、电子设备杂散场、甚至实验室墙体内钢筋的剩磁，都足以淹没SQUID的真实信号、破坏其超导量子干涉状态。SQUID的可靠工作，对磁屏蔽环境提出了极为苛刻的要求：在生物磁测量中，屏蔽效果需达到1/S ≤ 1/10⁻⁷；在低频（0.1–100 Hz）磁场干扰下，屏蔽结构需提供低于50 nT的洁净磁场。

我们的SQUID磁屏蔽解决方案针对这一“极致灵敏、极致脆弱”的矛盾而设计——采用 “高磁导率坡莫合金 + 超导材料”多层复合屏蔽结构，为SQUID器件及其读出电路构建稳定的超低磁环境，确保其在最严苛的科研与工业场景中发挥极致性能

1. 主图：多层屏蔽结构的剖面示意图（标注坡莫合金外层 + 超导内层 + SQUID器件位置）

2. 原理图：屏蔽前后对比——左侧显示环境磁场干扰下的SQUID噪声信号，右侧显示加装屏蔽后的纯净信号

3. 应用图：SQUID在脑磁图（MEG）或心磁图（MCG） 系统中的安装位置示意

4. 数据图：屏蔽效能曲线图（横轴频率Hz，纵轴屏蔽衰减dB），展示从DC到100kHz的衰减特性

• 多层复合屏蔽，全频段覆盖：采用 “外层坡莫合金（衰减低频磁场）+ 内层超导材料（利用迈斯纳效应完全排磁）” 的复合结构。坡莫合金层将环境磁场从μT级衰减至nT级，超导层（如NbTi、Nb）进一步将残余磁场完全排除，实现从DC到kHz频段的全频谱屏蔽。

• 经SQUID实测验证的屏蔽效能：多层屏蔽结构在液氦温度下经SQUID直接测试验证——径向屏蔽效能（SE）≥80 dB，轴向屏蔽效能≥68 dB。在生物磁测量系统中，外部磁偶极场衰减优于10⁻⁶（暖腔处）至10⁻⁷（磁力计位置）。

• 极低温环境适配：针对SQUID工作于液氦（4.2 K）或液氮（77 K）温区的特性，选用在低温下仍保持高磁导率的坡莫合金（如经特殊退火处理的Co-NETIC®/MuMETAL®）及低温超导材料（NbTi、Nb）。坡莫合金在4.2 K温度下经退火处理后，屏蔽效能可比未退火状态提升一个数量级。

• 有源+无源复合，可定制化设计：除被动屏蔽外，还可集成实时动态磁补偿系统，通过闭合反馈回路主动抵消残余磁场。屏蔽因数最高可达80 dB。屏蔽结构尺寸、层数、材料组合均可根据SQUID器件类型（DC-SQUID / rf-SQUID）及具体应用场景定制

SQUID磁屏蔽系统的性能，核心体现在“三个极致”：

极致低的残余磁场：多层复合屏蔽结构可将SQUID工作区域的静态磁场降至<50 nT；在超导屏蔽加持下，可进一步降至<10 nT；扫描SQUID显微镜系统中可实现残余磁场<100 nT。

极致高的屏蔽衰减：径向屏蔽效能（SE）≥80 dB，轴向≥68 dB；T形三层坡莫合金屏蔽可将环境磁噪声从11 pT/√Hz降至0.8 pT/√Hz（@10 Hz）。

极低温下的性能保障：坡莫合金屏蔽层在4.2 K（液氦温区）经退火处理后，屏蔽效能比未退火状态提升一个数量级；超导屏蔽层（NbTi）在液氦温度下利用迈斯纳效应形成完全抗磁体