地球有两极，地磁场无处不在。在生物科学、空间科学、地球物理、航天工程、国防工业、生命科学等诸多领域，很多科学实验需要在一个没有地磁场的零磁环境下才能开展，如心磁脑磁测试仪的运用、原子钟的测量精度……在屏蔽了地磁场和其它环境磁场的情况下，对单一特定目标自身产生的磁信号进行探测研究，才能更准确地了解事物的内在本质特征。

长期以来，零磁环境实验装置的市场一直被德国、瑞士等国家的企业所垄断，我国在该领域的研究和工程建设上缺乏经验，没有健全的性能参数测量标准与评价体系，导致国内“剩磁”指标长期徘徊在几十纳特(nT)，而技术领先国家的指标可以控制在10nT以内。在零磁屏蔽技术应用中，nT值越低，代表着环境越干净、干扰越少、技术越先进。因此，技术上的差距直接影响了实验结果，在一定程度上成为了制约我国相关科学研究和生产制造领域发展的“卡脖子”问题。

安方高科电磁安全技术（北京）有限公司（简称：安方高科）作为国内技术领先、资质齐全的电磁信息安全装备领军企业，因具备研制高等级的电磁屏蔽防护产品及承建电磁安全防护工程的技术实力，受邀承接北京航空航天大学的课题任务，致力研发国际最高技术指标的零磁工程。

历经一年多的潜心探索，安方高科与北京航空航天大学惯性导航国家重点实验室合作开发的“超高灵敏极弱磁场”超大空间近零磁屏蔽实验室，从设计、仿真、材料、工艺等各个环节实现国产化自主可控，突破了国内零磁屏蔽技术瓶颈，为国家重大科技基础设施的建设提供了强有力的支撑。

零磁屏蔽效能

比肩国际先进水平

超大空间零磁屏蔽工程的核心原理就是“磁屏蔽原理”，将铁磁材料做成罩壳，放在外磁场中，因为罩壳磁导率是空气磁导率的几千倍，所以绝大部分磁通从罩壳的壁内通过，而罩壳内的空腔中，磁通很少，从而达到磁屏蔽的目的。

磁屏蔽示意图

在实际建造过程中，安方高科通过采用复合新材料打造一个类似“铁盒子”的空间，这些复合新材料可以自动屏蔽地磁场和外界的干扰磁场，让空间内磁场环境保持相对的干净。安方高科通过自主研发，实现国内第一家大尺寸基础板叠装工艺，最大程度保障了零磁空间的性能。此项技术工艺绿色环保，不受场地约束，响应周期短，有效降低劳动强度，并申请了专利保护。

剩磁、磁噪声指标达到了国际先进和国内领先技术水平

因为磁屏蔽不可能将磁通完全束缚在磁屏蔽材料内部，总会有些磁通漏进空腔里，为了解决磁通泄漏问题，超大空间零磁屏蔽工程采用多层屏蔽，将空腔里的残余磁通一次次地屏蔽掉，达到更好的屏蔽效果。

经中国计量科学研究院的严格测试，实验室内中心点剩磁小于5nT，中心点附近检测区域剩磁小于10nT，磁传感器的灵敏度≤15fT/Hz1/2，剩磁波动小于±0.1nT，整体呈现高度均匀性，达到国内领先、国际先进水平。

工艺创新，提高材料屏蔽效能

建设零磁工程，材料的磁导率越高，屏蔽效果越好。因此，前期需要对材料的磁性能进行测试，筛选出符合工程技术指标的导磁材料，中期通过合理的热处理工艺改善材料的使用性能，后期采用超精密的预制装配式工艺，可以减少缝隙，实现快速拼装及拆卸，既避免了大薄板焊接、变形、热处理难等诸多问题，又大大提升了工程的装配效率，极大限度确保零磁空间的效能。

相比于原工艺，通过预制装配式工艺构建的零磁空间，整体提升了5dB的磁屏蔽效能值。

科研成果，连获3项国家专利授权

近两年，超大空间零磁屏蔽工程中的《一种低频屏蔽装置》《一种高导磁换气装置》《一种弱磁地基更换方法及弱磁实验室》等三项技术成功获得国家专利授权，为推动企业技术创新提供了知识产权保障。

应用场景广泛

实现从0到1的创新

基于超大空间零磁屏蔽工程中的超高灵敏极弱磁场、惯性测量科学装置的技术，利用极弱磁场环境、超高灵敏磁测量和精密磁场操控方法，开展“零磁”环境下的医学、生物学、化学、物理学、材料学等领域的前沿基础科学研究，有望发现新的实验现象、揭示新的作用机理、建立新的系统理论，产生一系列从“0”到“1”的技术创新。

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在生物医学方面，医疗健康设备的“心磁图”、“脑磁图”就是需要在零磁环境中使用的检测技术。该技术在非介入、非接触的诊断过程中,利用采集患者自己发出的生物磁信号源，采用经过算法形成的3D图像信号进行评估，实现对人体功能信息的精准检测和成像，通过分辨信息的微弱变化，为心脏、脑、肿瘤等重大疾病的临床诊断开启无创、无辐射的检测体验，为攻克诊疗难题提供助力。

同时，超高灵敏极弱磁场测量技术可以定量分析磁场对生物的作用过程和机理，如小麦的生物效应研究，可以观测到零磁环境对植物的基因转录、增殖分化的影响、探明磁场参与调控生命进程的作用机制。

磁场还影响了化学反应中产物的选择性，在零磁条件下晶体沿着系统内的自由能自发的对外输出能量，快速生长成为MnOOH纳米线。如果基于零磁环境，将磁场精密测量技术和弱磁场精密磁操控技术相结合,对化学反应机理、反应动力学、反应产物及选择性、新型化学材料等研究带来实质性的重大突破。

结语

据“国家“十四五”规划和2035年远景目标”指出，零磁相关的大科学装置研发契合国家发展战略的需求，是支撑我国走向世界科技前沿的一大重要支撑。虽然我国零磁空间的需求还属于萌芽阶段，但安方高科始终如一坚守创新和推广，为将来的零磁与医学检测技术的成熟开发提供充足的保障能力。

未来，随着对零磁屏蔽环境设计技术的全面掌握与自主实现，必将顺势引爆国内医疗卫生、地球物理、航天工程以及国防建设等诸多领域对“零”磁环境的设计建设需求。安方高科，践行“大国工匠”精神，致力中国智造！

关于安方高科

安方高科电磁安全技术（北京）有限公司初创于1996年，始终专注于电磁信息安全防护领域，是专业从事电磁安全防护和信息安全产品开发的国家级高新技术企业。具备高等级电磁屏蔽防护产品、材料和高性能信息安全处理平台的自主研发能力。并拥有承建国内最高防护等级和复杂集成要求的综合工程项目设计能力及丰富的案例实施经验。

企业自成立以来，共获得了100余项国家发明和实用新型专利，荣获省部级科技进步一等奖一项，其它等级奖项数十项。参与编研了十余项国家和部委标准。多项关键技术居于国际先进水平，多项技术和产品为国内首创。