【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，上海微系統(tǒng)所傳感器技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的基于鉆石負(fù)電荷氮空位色心的高性能集成量子電流傳感器(以下簡稱量子電流傳感器)，順利通過用戶單位中國南方電網(wǎng)公司牽頭組織的新產(chǎn)品技術(shù)鑒定。中國工程院李立浧院士、陳勇院士等專家組成的鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，該傳感器綜合技術(shù)性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平，能夠滿足±800kV特高壓輸電線路的掛網(wǎng)應(yīng)用需求。這是我國在量子傳感領(lǐng)域自主原創(chuàng)技術(shù)邁向?qū)嵱没^程中的又一項(xiàng)重要的標(biāo)志性進(jìn)展。
本研究工作的創(chuàng)新點(diǎn)是將鉆石量子敏感材料與硅基MEMS技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高密度多器件垂直互聯(lián)與異質(zhì)異構(gòu)一體化集成，在 2.4cm3的小體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種量子信號傳感芯片的制備，為電力工業(yè)電流精密測量提供了核心傳感器。在可靠性增強(qiáng)方面，利用雙通道差分解耦測量的溫漂抑制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了寬溫域(-40°C~85°C)和復(fù)雜電磁環(huán)境中1mA至10kA量程下0.06%的高精度和0.1%的低溫漂測量。依據(jù)國標(biāo)要求，全面驗(yàn)證了±800kV直流工程對傳感器的高壓絕緣、雷擊、動(dòng)熱穩(wěn)定、電磁兼容等特性，通過了掛網(wǎng)型式驗(yàn)證試驗(yàn)。
近年來，上海微系統(tǒng)所武震宇、陳浩團(tuán)隊(duì)持續(xù)開展集成鉆石量子傳感器相關(guān)研究，相關(guān)成果在Advanced Quantum Technology、ACS Photonics、Applied Physics Letters等期刊上發(fā)表了十余篇科研論文，申請和授權(quán)十余項(xiàng)相關(guān)專利。當(dāng)前，在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持下，正與南方電網(wǎng)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、西安西電高壓開關(guān)公司等單位開展合作研究，研制可批量制備的、適用于我國特高壓輸電線路的精密量子傳感器。
該研究獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃智能傳感器專項(xiàng)、中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所自主部署項(xiàng)目、傳感器技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金等支持。
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