高带宽射频屏蔽装置及其制备方法和应用与流程

本发明涉及金属勘探领域，特别是涉及一种高带宽射频屏蔽装置及其制备方法和应用。

背景技术：

1、针对埋深500米～4000米的深部矿体，或者被沙漠、戈壁、植被等覆盖的矿体，当前主要使用探测方法为地球物理探测方法，包括频率域电磁法、瞬变电磁法、伪随机激电法等等，其中瞬变电磁法在实践用展示出探测深度大、深度分辨率高等优势，但是市场上常用的瞬变电磁设备的有效探测深度通常不大于一千米，想要进一步提升探测深度，使用更高灵敏度的传感器是最有效的手段之一。在瞬变电磁勘探方法中，相比传统的感应式磁场传感器，低温超导量子干涉器件(superconduction quantum interference device，squid)灵敏度高，比传统磁感应式线圈高一个数量级以上；同时squid器件的输出不受频率影响，在瞬变电磁探测方法中具有天然的带宽优势。但是，squid传感器对射频信号非常敏感，环境中的云层放电、通讯信号、矿山重型机械噪声都会对传感器的工作造成影响，甚至直接导致squid传感器无法工作。为了保证squid传感器正常工作，应用于金属矿探测的低温超导探测系统必须具备较好的抗射频能力，与此同时，瞬变电磁法探测大埋深金属矿又对探测设备提出高带宽、低涡流的要求。

2、鉴于以上，本发明提供了一种高带宽射频屏蔽装置及其制备方法和应用，以解决现有技术中抗射频能力弱，带宽范围不够高，调节困难，自体涡流不够低的的问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高带宽射频屏蔽装置及其制备方法和应用，以解决现有技术中抗射频能力弱，带宽范围不够高，调节困难，自体涡流不够低的的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高带宽射频屏蔽装置，所述高带宽射频屏蔽装置包括：

3、壳体、石墨烯-金属复合涂层、金属连接板、射频连接器及传感器；

4、所述壳体内部为腔体，且顶部设置有贯通槽，使所述腔体内外贯通，所述壳体外表面涂刷有石墨烯-金属复合涂层；

5、所述金属连接板位于所述壳体顶部的贯通槽处，且所述金属连接板上设置有预留孔；

6、所述超导传感器位于所述壳体的腔体中；

7、所述射频连接器位于所述金属连接板上的预留孔处，与所述超导传感器电连接，以实现所述超导传感器的电学信号与外部连接；

8、所述石墨烯-金属复合涂层与所述金属连接板形成一个密闭的金属腔体，对所述壳体外部的射频信号起到屏蔽作用。

9、可选地，所述石墨烯-金属复合涂层的材料由石墨烯、金属颗粒及有机溶剂组成。

10、可选地，所述壳体通过尼龙材料的3d打印制备。

11、可选地，所述壳体由第一壳体和第二壳体配合组成，所述第一壳体和所述第二壳体之间的配合为紧配合。

12、可选地，所述金属连接板与所述壳体顶部通过螺钉连接，所述金属连接板凸出于所述壳体顶部。

13、可选地，所述高带宽射频屏蔽装置还包括保护层，所述保护层位于所述石墨烯-金属复合涂层表面。

14、可选地，所述传感器为低温超导量子干涉传感器。

15、本发明还提供一种高带宽射频屏蔽装置的制备方法，用于制备上述所述的任意一项高带宽射频屏蔽装置，所述高带宽射频屏蔽装置的制备方法包括：

16、s1：确认所述高带宽射频屏蔽装置的应用需求；

17、s2：进行所述高带宽射频屏蔽装置的结构设计与制备；

18、s3：于所述高带宽射频屏蔽装置上涂刷石墨烯-金属复合涂层，并进行比较测试；

19、s4：对比步骤s1中的应用需求，若满足，则进行确认测试；若不满足，则重新返回步骤s3。

20、可选的，步骤s3中，涂刷所述石墨烯-金属复合涂层的工艺步骤包括：

21、s31：调配所述石墨烯-金属复合涂层的涂料；

22、s32：均匀涂刷所述涂料；

23、s33：烘干所述涂料，形成所述石墨烯-金属复合涂层。

24、本发明还提供一种高带宽射频屏蔽装置的应用，所述高带宽射频屏蔽装置用于金属勘探领域。

25、如上所述，本发明的高带宽射频屏蔽装置及其制备方法和应用，具有以下有益效果：

26、本发明的高带宽射频屏蔽装置是基于石墨烯-金属复合材料的低温超导传感器射频屏蔽装置，与多层超级绝缘材料制备的射频屏蔽装置相比，高带宽，低涡流，其幅频响应曲线光滑，且无谐振峰，能有效的提升传感器的线性度和探测准确性；本发明应用于金属勘探领域中，高带宽射频屏蔽装置保证了传感器的稳定工作，有助于发挥传感器高灵敏度、低噪声的优势，进而提升矿产勘探的准确率、分辨率以及勘探深度，有望实现埋深大于3000米的金属矿产资源勘察的突破。

技术特征：

1.一种高带宽射频屏蔽装置，其特征在于，所述高带宽射频屏蔽装置包括：

2.根据权利要求1所述的高带宽射频屏蔽装置，其特征在于：所述石墨烯-金属复合涂层的材料由石墨烯、金属颗粒及有机溶剂组成。

3.根据权利要求1所述的高带宽射频屏蔽装置，其特征在于：所述壳体通过尼龙材料的3d打印制备。

4.根据权利要求1所述的高带宽射频屏蔽装置，其特征在于：所述壳体由第一壳体和第二壳体配合组成，所述第一壳体和所述第二壳体之间的配合为紧配合。

5.根据权利要求1所述的高带宽射频屏蔽装置，其特征在于：所述金属连接板与所述壳体顶部通过螺钉连接，所述金属连接板凸出于所述壳体顶部。

6.根据权利要求1所述的高带宽射频屏蔽装置，其特征在于：所述高带宽射频屏蔽装置还包括保护层，所述保护层位于所述石墨烯-金属复合涂层表面。

7.根据权利要求1所述的高带宽射频屏蔽装置，其特征在于：所述传感器为低温超导量子干涉传感器。

8.一种如权利要求1～7任中意一项所述的高带宽射频屏蔽装置的制备方法，其特征在于，所述高带宽射频屏蔽装置的制备方法包括：

9.根据权利要求1所述的高带宽射频屏蔽装置的制备方法，其特征在于：步骤s3中，涂刷所述石墨烯-金属复合涂层的工艺步骤包括：

10.一种如权利要求1～7中任意一项所述的高带宽射频屏蔽装置的应用，其特征在于：所述高带宽射频屏蔽装置用于金属勘探领域。

技术总结
本发明提出一种高带宽射频屏蔽装置及其制备方法和应用，高带宽射频屏蔽装置包括：壳体、石墨烯‑金属复合涂层、金属连接板、射频连接器及传感器。本发明的高带宽射频屏蔽装置是基于石墨烯‑金属复合材料的低温超导传感器射频屏蔽装置，与多层超级绝缘材料制备的射频屏蔽装置相比，高带宽，低涡流，其幅频响应曲线光滑，且无谐振峰，能有效的提升传感器的线性度和探测准确性；本发明应用于金属勘探领域中，高带宽射频屏蔽装置保证了传感器的稳定工作，有助于发挥传感器高灵敏度、低噪声的优势，进而提升矿产勘探的准确率、分辨率以及勘探深度，有望实现埋深大于3000米的金属矿产资源勘察的突破。

技术研发人员：王吉,刘一江,裴易峰,荣亮亮
受保护的技术使用者：上海赋同科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14