心磁图仪(MCG: magnetocardiography)是一种通过探测分析心脏电生理活动中产生的磁场并将其运用于临床医学研究诊断的高端医疗设备，具有完全无创、无辐射、无接触、灵敏度高、早期诊断能力好等优点。由于典型值数十pT的成人心磁信号仅为环境磁场噪声的近百万分之一，因而心磁信号探测需要高灵敏度的磁场传感器和环境噪声抑制技术。　　超导量子干涉器件(SQUIDs: Superconducting QUantum Interference Devices)是一种极灵敏的磁传感器，它可以检测任意能转换成磁通的微弱物理量。具有大旁路电阻的欠阻尼SQUID(weakly damped SQUID)由于拥有较大的Stewart-McCumber参数βc，能够提供较大的磁通-电压传输函数(e)V/(e)Φ，因此不需附加任何反馈电路而直接与前置放大器相连即可有效抑制前放噪声，非常适用于多通道心磁探测系统。　　基于欠阻尼SQUID磁强计，本文研究了磁屏蔽室环境下的36通道心磁探测的系统集成关键技术。我们设计的欠阻尼SQUID旁路电阻RJ=30Ω，经测试，βc典型值约为5，(e)V/(e)Φ典型值约为420μV/Φ0。在经过测试封装并运用于36通道心磁探测系统中的51个欠阻尼SQUID磁强计中，90％器件的磁场白噪声低于7.6 fT/√Hz，且SQUID器件之间一致性好，完全满足36通道心磁探测系统的需求。　　为了抑制环境磁场噪声，我们选择了磁屏蔽室与软件梯度计相结合的方案。该磁屏蔽室在0.1Hz处的屏蔽性能为45 dB，1Hz处为61 dB，10Hz处为82 dB。通过对比分析磁屏蔽室内外的环境噪声，我们发现屏蔽室外约1500 nT大小的城市环境噪声可以被抑制到6 nT左右，但磁屏蔽室内剩余的磁场噪声主要集中在低频段(＜10 Hz)，工频及其谐波(50 Hz、100 Hz、150 Hz)干扰也较严重。　　为进一步抑制环境噪声，我们研究优化了由信号通道和参考通道磁强计构成的软件梯度计。信号通道探测到的是心磁信号和环境磁场噪声;在理想情况下，参考通道探测到的仅仅只有环境噪声，且该环境噪声与信号通道探测到的环境噪声高度相似，二者之“差”即可得心磁信号。但是，实际上参考通道的输出中也包含有心磁信号，软件梯度计在抑制噪声的同时也会不同程度地削弱心磁信号。通过定量地分析参考通道及信号通道中含有的心磁信号的大小，我们选用含有心磁信号很小的参考通道R07来补偿所有的信号通道，并且该方法对环境磁场噪声的抑制能力没有影响。　　最终，我们的36通道心磁探测系统成功测得高信噪比的心磁信号，且系统具备SQUID器件电路结构简单，参考通道少，环境噪声抑制能力强等优点。　　另外，我们对可以抑制通道间串扰的欠阻尼SQUID硬件梯度计进行了初步的研究。首先，利用欠阻尼SQUID，我们研制了低噪声(2fT/√Hz，对应的梯度灵敏度为0.2fT/(cm·√Hz))一阶硬件梯度计模块。为了抑制通道间的串扰，我们在芯片设计经验的基础上改进并设计了多种电流锁定模式的SQUID芯片，并进行了初步实验验证。基于bonding的超导连接问题也得到解决。　　论文的最后对下一步研究工作进行了总结和展望。