本论文的主要工作是制备DCSQUID以及研究SQUID作为探测器件在无损检测和心磁图中的应用。 论文论述了DCSQUID的基本原理，讨论了DCSQUID的类型，设计和制备了垫圈型DCSQUID，垫圈尺寸为1mm×1mm，环孔尺寸为5μm×67.5μm，结区为2μm×8μm，测试表明，在无偏置电流反转、有屏蔽的条件下，器件的白噪声为45μФ0/√Hz，对应的磁场灵敏度为5pT/√Hz，其拐角频率为16Hz。该器件以及成功用于扫描SQUID显微镜中。 建立了基于高温DCSQUID显微镜和无损检测样机，包括低温杜瓦的设计与加工；SQUID低温匹配电路；自行研制开发的基于PCI接口和基于USB接口的步进电机控制器和数据采集系统，以及相应的数据处理软件；为了提高无损检测的分辨率，利用改进的四极激励线圈代替双D型激励线圈，用磁强计代替梯度计，避免了梯度计平衡调节带来的困难，又提高了激励场的梯度，使得激励场在SQUID处很小。将该系统用于Al板内不同尺寸的圆形缺陷扫描检测，其空间分辨率在mm以下。同时还对磁通变换器和四极激励线圈的激励场进行了扫描成像实验。 为了减少背景噪声的影响，将数字滤波技术用于心磁信号处理，利用改进的数据重置算法可以将噪声抑制到SQUID本征噪声水平，并对处理前后的信号进行了频谱分析，为SQUID在心磁图仪中的推广应用提供可能。 理论上本文还用自由能的方法对多结超导π环和一维、二维π环阵列的自发磁化作了普遍描述和计算分析，结果表明：在组成阵列的多结π环中，电流为零的结个数越少，其自由能越低，即在四方和三角磁通结构中最可能的是完全反平行排列，在六边形π环阵列中虽然不存在完全反平行排列，但形成相邻的反平行边界对自由能是有利的。此结果与最近Hilgenkamp等人的实验结果[Nature422(2003)]相符。