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题名一种新型光学传感器的理论和实验研究
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作者
张乐欣
张冉
李志全
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机构
燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室
燕山大学电气工程学院
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出处
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第10期129-133,共5页
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文摘
当多孔硅处于有机物蒸汽环境时,由于自身的多孔结构和巨大的比表面积,有机物蒸汽分子将迅速地吸附到多孔硅的表面,并在多孔硅的孔内发生毛细冷凝作用,这将引起多孔硅层有效折射率的变化,从而导致多孔硅微腔反射谱透射峰峰位的变化。本文主要利用Bruggeman介电常数近似理论与光子晶体传输矩阵的方法,建立了多孔硅微腔的理论传感模型。使用光学实验装置对多孔硅微腔进行了传感实验,证明多孔硅微腔可以实现对有机物蒸汽分子种类的检测,且分辨率较高,响应时间和恢复时间短,可重复性好。
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关键词
多孔硅光学微腔
传感器
传输矩阵
bruggeman介电常数近似理论
毛细冷凝
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Keywords
PSMs
sensor
transfer matrix
Bruggman effective medium approximation theory
capillary condensation
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分类号
TP212.14
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名一种缺陷态光子晶体的气敏传感理论研究
被引量：3
- 2
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作者
张乐欣
张冉
李志全
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机构
燕山大学材料科学与工程学院亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室
燕山大学仪器科学与工程系
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第7期1475-1478,共4页
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文摘
利用Bruggeman介电常数近似理论,毛细冷凝作用以及一维光子晶体传输矩阵的理论分析方法,对多孔硅微腔被一定浓度的有机物蒸汽吸附时的传感特性进行了深入地研究,建立了其光学传感模型,并用计算机数值模拟的方法对多孔硅微腔的传感模型进行了理论仿真,得出了饱和情况下有机物蒸汽折射率与峰位漂移量间的线性关系以及乙醇蒸汽浓度与微腔反射谱透射峰峰位漂移量间的函数关系曲线,为多孔硅微腔传感元件的设计和应用提供了理论基础.
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关键词
蒸汽传感
多孔硅微腔
bruggeman介电常数近似
传输矩阵
数值模拟
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Keywords
vapor sensing
porous silicon microcavities （PSMs）
bruggeman effective medium approximation theory
transfer matrix
numerical calculating
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分类号
TN304.52
[电子电信—物理电子学]
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题名一种基于多孔硅微腔光学特性的气体传感器的研究
被引量：4
- 3
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作者
李志全
张冉
张乐欣
杨红艳
朱丹丹
白志华
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机构
燕山大学仪器科学与工程系
燕山大学材料科学与工程学院亚稳材料国家重点实验室
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第1期54-57,共4页
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基金
国家自然科学基金资助(60377002)
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文摘
当有机物分子吸附到多孔硅表面时,由于有机物分子在多孔硅的孔内的毛细冷凝作用,将引起多孔硅层有效折射率的变化,从而导致多孔硅微腔反射谱吸收峰峰位的变化.本文主要利用Bruggeman介电常数近似理论与传输矩阵的方法,建立了多孔硅微腔的传感模型.使用多孔硅微腔的反射谱实验装置对多孔硅微腔进行了传感实验,结果证明多孔硅微腔传感元件可以实现对有机物蒸汽的检测,且分辨率较高,响应时间和恢复时间短,可重复性好.
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关键词
多孔硅微腔
种类辨别
传输矩阵
bruggeman介电常数近似理论
毛细冷凝
反射谱
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Keywords
porous silicon microcavities（PSMs）
species detecting
transfer matrix
bruggeman effective medium approximation theory
capillary condensation
reflectivity spectra
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分类号
TN304.52
[电子电信—物理电子学]
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题名掺杂对随机取向团簇粒子辐射特性的影响
被引量：3
- 4
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作者
类成新
冯东太
吴振森
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机构
山东理工大学理学院
西安电子科技大学理学院
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第7期1055-1060,共6页
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基金
国家自然科学基金(No.60771038)资助
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文摘
利用Bruggeman有效介质理论得到了占有不同体积份额杂质的团簇粒子的等效复折射率.采用离散偶极子近似方法对包含有不同化学成分的随机取向团簇粒子的散射相函数、消光、吸收、散射效率因子、单次散射反照率以及不对称因子等辐射特性参量进行了数值计算,深入探讨了掺杂量对随机取向团簇粒子辐射特性的影响.研究表明,掺杂对随机取向团簇粒子的辐射特性产生显著的影响,并且此影响随着粒子尺度参量的变化而变化.这一工作对研究多种化学成分组成的混合气溶胶的辐射及气候效应具有重要科学价值.
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关键词
团簇粒子
辐射特性
bruggeman有效介质理论
离散偶极子近似方法
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Keywords
Cluster agglomerates
Radiative properties
bruggeman effective medium theory
Discrete dipole approximation method
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分类号
P422.3
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名随机取向内外混合凝聚粒子辐射特性
被引量：2
- 5
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作者
类成新
吴振森
冯东太
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机构
山东理工大学理学院
西安电子科技大学物理与光电工程学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2013年第10期2692-2696,共5页
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基金
国家自然科学基金(60771038
61172031)
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文摘
采用离散偶极子近似方法对随机取向混合凝聚粒子在内外混合状态下的光学截面、单次散射反照率以及非对称因子等辐射特性参量进行了数值计算,详细讨论了混合方式、混合比等因素对混合凝聚粒子辐射特性的影响。研究表明,混合凝聚粒子的混合方式对非对称因子的影响非常大,对散射截面和单次散射反照率的影响比较大,但是对吸收和消光截面的影响不明显。随着凝聚粒子中基本粒子粒径和数量的增大,非对称因子、散射截面以及单次散射反照率受混合方式的影响变得愈加明显。此外,混合比的变化对不同混合状态下的凝聚粒子的辐射特性参量均存在不同程度的影响,并且此影响随着基本粒子粒径和数量的变化而显著变化。混合比相同情况下,所有外混合凝聚粒子的散射截面均大于内混合凝聚粒子的散射截面,而单次散射反照率却相应减小。
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关键词
混合凝聚粒子
辐射特性
bruggeman有效介质理论
离散偶极子近似方法
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Keywords
mixed agglomerates
radiative properties
bruggeman effective medium theory
discrete dipole approximation method
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分类号
P401
[天文地球—大气物理学与大气环境]
P422.31
[天文地球—大气科学及气象学]
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