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基于复合纳米振子系统的光学质量传感
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作者 朱鹏杰 陈华俊 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期349-356,共8页
提出了一种基于金刚石氮-空位(NV)色心-悬臂梁复合纳米机械振子系统,该系统将金刚石NV色心镶嵌在悬臂梁底部,再通过悬臂梁振动形变产生的应力与金刚石NV色心中的自旋电子相互作用实现耦合;进而利用光学泵浦-探测技术研究了该系统的相干... 提出了一种基于金刚石氮-空位(NV)色心-悬臂梁复合纳米机械振子系统,该系统将金刚石NV色心镶嵌在悬臂梁底部,再通过悬臂梁振动形变产生的应力与金刚石NV色心中的自旋电子相互作用实现耦合;进而利用光学泵浦-探测技术研究了该系统的相干光学特性。首先,基于该复合系统的探测吸收谱,提出了一种测量纳米机械振子频率的全光学方案,在红边带的条件下,可通过观测吸收谱中两尖峰的分裂宽度从而确定自旋与纳米机械振子的耦合强度。其次,由于金刚石NV中心电子自旋具有较长的相干时间,因此进一步基于该复合系统提出了一种室温下全光学质量传感方案。 展开更多
关键词 量子光学 质量传感 纳米机械振子系统 金刚石氮-空位色心
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压电质量传感及其应用 被引量:5
2
作者 邵兵 张悟铭 周性尧 《分析科学学报》 CAS CSCD 1994年第1期75-83,共9页
本文介绍了压电质量传感即石英晶体微天平(QCM)方法的原理及应用。深入探讨了非质量因素对晶振频率的影响、传感器响应讯号的测定方法。综述了压电免疫传感器的研制概况。提出了今后研究工作的方向。
关键词 压电质量传感 免疫
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考虑表面应力的微悬臂梁质量传感器的建模与仿真 被引量:1
3
作者 马树军 修强 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期237-241,共5页
为了考虑悬臂梁谐振器表面吸附层或者不同材料涂层引起的表面应力的影响,进而提高质量传感器的精度和性能,基于瑞利-里兹法提出了考虑表面应力的悬臂梁质量传感器的理论方法.在悬臂梁振动的控制方程中引入应力系数对其振型函数进行修正... 为了考虑悬臂梁谐振器表面吸附层或者不同材料涂层引起的表面应力的影响,进而提高质量传感器的精度和性能,基于瑞利-里兹法提出了考虑表面应力的悬臂梁质量传感器的理论方法.在悬臂梁振动的控制方程中引入应力系数对其振型函数进行修正,并系统地分析对悬臂梁振动频率的影响,再根据瑞利法建立微悬臂梁质量传感器的理论模型.应用该方法,纳米颗粒的位置和质量可以通过颗粒吸附前后悬臂梁的频率移动来精确确定.该方法的准确性和可行性通过有限元仿真进行了验证. 展开更多
关键词 微悬臂梁 质量传感 表面应力 欧拉-伯努利梁理论 瑞利-里兹法
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压电免疫传感器的研制 被引量:2
4
作者 吴永强 李可彬 周建 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第5期371-373,共3页
介绍了压电免疫传感器的压电质量传感原理、免疫反应及压电免疫传感过程。设计了压电液相谐振电路。测定了压电石英晶体的品质参数。实验结果表明 ,与现有检测方法相比 ,压电免疫传感器具有快速、准确、所需样品少。
关键词 压电质量传感 抗体的固定化 免疫
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可重复使用的超敏快速有机磷压电传感技术
5
作者 翁嘉楠 吴伟 朱波 《压电与声光》 2025年第2期352-362,共11页
有机磷化合物的过度使用引发严重的环境污染问题。研究表明,即使环境中的残留浓度远低于现行安全阈值,但这类化合物仍可引发各种神经系统疾病,对人类健康构成长期威胁,而研发高灵敏度、高选择性以及能快速响应的化学传感器势在必行。该... 有机磷化合物的过度使用引发严重的环境污染问题。研究表明,即使环境中的残留浓度远低于现行安全阈值,但这类化合物仍可引发各种神经系统疾病,对人类健康构成长期威胁,而研发高灵敏度、高选择性以及能快速响应的化学传感器势在必行。该文通过分子设计提高材料对分析物的传感选择性;通过电化学原位聚合获得高比表面积的材料界面,提高传感灵敏度;通过动力学拟合计算优化传感条件,提高传感响应速率并赋予其重复使用特性。最终在石英晶体微天平上实现了满足10-9级别的检测限和强抗干扰能力的有机磷质量传感,可同时兼顾秒级的响应速度和可重复使用性。 展开更多
关键词 有机磷质量传感 石英晶体微天平 高灵敏性 高选择性 快速响应 可重复使用性
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基于振荡天平原理的矿工个体粉尘连续监测仪的研制 被引量:4
6
作者 周福宝 郑丽娜 +2 位作者 冯子康 刘凌妤 冯温婷 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期876-884,共9页
煤矿粉尘质量浓度精准测量是粉尘有效控制的重要前提。传统离线滤膜采样称重法测量周期长、操作繁琐,直读式光吸收/散射测量方法易受环境条件和粉尘性质影响。鉴于此,自主开发了基于振荡天平原理的矿工个体粉尘连续监测仪。通过有限元... 煤矿粉尘质量浓度精准测量是粉尘有效控制的重要前提。传统离线滤膜采样称重法测量周期长、操作繁琐,直读式光吸收/散射测量方法易受环境条件和粉尘性质影响。鉴于此,自主开发了基于振荡天平原理的矿工个体粉尘连续监测仪。通过有限元仿真探讨了振荡元件不同特性对振荡系统响应频率及质量灵敏度的影响,并采用最优梯度优化算法设计了振荡元件材料与形状,制造了一种具有高稳定弹性模量的振荡管,其频率温度系数为3×10^(-5)Hz/℃,受温度影响极小,保证了振荡频率在外界环境温度条件变化时的精确测量。开发了振荡天平质量传感器,设计了数字化自激振荡闭环控制电路,实现了谐振频率的自动控制以及实时输出,传感器质量灵敏度约为1 mg/Hz,质量检测限约为2μg。最终,通过集成呼吸性粉尘采样头、总尘采样头、伴热管、质量传感器、气泵、流量控制与温湿度/压力传感器等部件,研制了国内首款基于振荡天平原理的矿工个体粉尘连续监测仪,粉尘平均质量浓度检测限为0.035 mg/m^(3)。该仪器能够连续提供监测信息,包括当前时刻总尘或呼吸性粉尘质量浓度及当日累积职业接触暴露浓度。该仪器已在某煤矿现场应用,与传统滤膜采样称重法同步对比,2者相对误差仅为5%,表明该仪器可以实现煤矿粉尘质量浓度的快速精确测量,有望替代离线滤膜采样称重法和直读式光学测尘仪。 展开更多
关键词 煤矿粉尘 振荡天平 质量传感 粉尘监测仪
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Calibration Method of Capacitive Soil Moisture Sensor 被引量:3
7
作者 XIAO Lei JI Tianjian ZHANG Qingsong 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2020年第S01期109-114,共6页
Soil properties and water content vary from place to place. The calibration method based on capacitive soil moisture and humidity sensor is carried out. The sensor readings are compared with the mass water content mea... Soil properties and water content vary from place to place. The calibration method based on capacitive soil moisture and humidity sensor is carried out. The sensor readings are compared with the mass water content measured by the oven dried method,and the calibration formula of sensor reading and mass moisture content is established.Results show that the sensor reading has a good linear relationship with the mass water content measured by the oven dried method,and has high precision. It can calibrate the mass moisture content of the data obtained from the moisture migration test in the soil column. 展开更多
关键词 capacitive soil moisture sensor mass moisture content CALIBRATION laboratory tests
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