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中国科学院上海微系统与信息技术研究所能源科学与技术实验室
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作者 夏保佳 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期99-99,共1页
关键词 MH-Ni镍蓄电池 电化学综合测试仪 中科院上海微系统与信息技术研究所 能源科学与技术实验室 研究课题
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集成柔性撑鼻器的双通路可穿戴MEMS呼吸监测微系统
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作者 赵文浒 王嘉祥 +3 位作者 胡致远 苏开明 李铁 杨卓青 《电子学报》 北大核心 2025年第3期790-799,共10页
呼吸作为维持生命的关键生理过程,与呼吸暂停、哮喘等多种呼吸系统疾病密切相关.为了满足日益增长的健康监测需求,本文创新性地提出了一种集成柔性撑鼻器的双通路可穿戴MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)呼吸监测微系统.该微系统... 呼吸作为维持生命的关键生理过程,与呼吸暂停、哮喘等多种呼吸系统疾病密切相关.为了满足日益增长的健康监测需求,本文创新性地提出了一种集成柔性撑鼻器的双通路可穿戴MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)呼吸监测微系统.该微系统集成了柔性撑鼻器、呼吸传感器和信号处理模块,能够持续实时监测鼻腔内气流.传感器的敏感单元采用折叠式金属电阻结构,通过平面MEMS技术沉积在玻璃基底上,基于热阻效应,实现信号测量.传感器嵌入柔性撑鼻器后,可同时监测鼻腔内左右两侧的呼吸信号,尤其适合长时间连续监测.通过信号模拟及性能测试,结果表明该传感器在灵敏度、响应速度和抗干扰能力上表现出色,并且在模拟呼吸暂停和哮喘等疾病的测试中,传感器能够准确区分正常与异常的呼吸信号,可用于进一步分析各种呼吸疾病.基于此,本文开发了一种集成柔性撑鼻器的双通路可穿戴MEMS呼吸监测装置,旨在实现连续、实时且长时间的呼吸监测,特别适用于睡眠期间的异常呼吸筛查与健康监控.此外,该系统还能捕捉人体鼻周期的变化信息,为深入分析呼吸模式和生理节律提供了新的数据维度,展现了在长期健康管理中的潜在应用价值. 展开更多
关键词 呼吸监测 微机电系统 可穿戴设备 热阻效应 呼吸疾病 呼吸传感器
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基于GM制冷机的自由空间耦合条带单光子探测系统(特邀)
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作者 琚志平 覃俭 +10 位作者 马若岩 蒋燕阳 王敏杰 叶大鹏 徐光照 邢俊杰 肖游 李浩 史经浩 尤立星 吕超林 《光通信研究》 北大核心 2025年第3期19-24,共6页
【目的】文章旨在设计并实现一种基于Gifford-McMahon(GM)制冷机的自由空间耦合超导条带单光子探测(SNSPD)系统,以解决传统光纤耦合方式系统在近/中红外波段和偏振敏感等应用中的局限性,进一步拓展SNSPD的应用场景。【方法】文章重点解... 【目的】文章旨在设计并实现一种基于Gifford-McMahon(GM)制冷机的自由空间耦合超导条带单光子探测(SNSPD)系统,以解决传统光纤耦合方式系统在近/中红外波段和偏振敏感等应用中的局限性,进一步拓展SNSPD的应用场景。【方法】文章重点解决了低振动恒温腔设计、高温区SNSPD器件制备和跨温区滤波光路设计等关键技术问题。其中,低振动恒温器结合气体交换腔和波纹管软连接技术,有效抑制了制冷机的振动传导;SNSPD芯片通过调整优化无序氮化钛铌(NbTiN)薄膜的生长参数,实现了4.2 K温区的高探测效率;跨温区滤波光路采用多种商用滤波片组合和封装盒氧化发黑处理等手段成功抑制了环境杂散光和黑体辐射。【结果】低振动制冷机的最低温可达3.45 K,并可长期稳定在3.75 K,竖直方向的振动幅度峰峰值小于4μm,光学对准效率接近90%;系统探测效率(SDE)在最低温时可达50%,系统暗计数率(DCR)为70 cps。【结论】文章所提系统解决了传统光纤耦合方式系统在特定应用场景中的技术瓶颈,其具备优异的波长普适性、灵活的信号光耦合调谐能力以及出色的偏振保持特性。未来通过优化系统工作温度、器件制备工艺和定制滤波片加工,有望实现更高的SDE和更低的DCR。 展开更多
关键词 自由空间耦合 超导条带单光子探测器 低振动 Gifford-McMahon制冷机
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用于苯系物快速分离的微型气相色谱柱
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作者 李文博 祝雨晨 +4 位作者 李之睿 马少杰 曾睿 赵斌 冯飞 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期248-253,共6页
苯、甲苯、乙苯和二甲苯等苯系物(BTEX)因化学性质相似、分子结构相近,通常难以快速分离。基于微电子机械系统(MEMS)技术研制了一种以SE-54为固定相的含有高密度椭圆柱阵列的微型气相色谱柱(μGCC),该μGCC表面积大、深宽比高。研究结... 苯、甲苯、乙苯和二甲苯等苯系物(BTEX)因化学性质相似、分子结构相近,通常难以快速分离。基于微电子机械系统(MEMS)技术研制了一种以SE-54为固定相的含有高密度椭圆柱阵列的微型气相色谱柱(μGCC),该μGCC表面积大、深宽比高。研究结果表明,所研制的μGCC最快能在55 s内分离苯、甲苯、对二甲苯和邻二甲苯这四种苯系物,且四种苯系物的分离度均大于1.5,实现了对苯系物的快速基线分离,且柱前压仅为8.71 psi(1 psi≈6.895 kPa),有利于将其应用于便携式气相色谱系统。该μGCC有望在苯系物现场实时检测领域获得广泛应用。 展开更多
关键词 微型气相色谱柱(μGCC) 高密度椭圆柱阵列 快速分离 苯系物(BTEX) 微电子机械系统(MEMS)
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用于MEMS微镜激光跟瞄的扩角镜头研究
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作者 张鹏程 汪洋 +7 位作者 李安娜 黄昊 张程 张家昌 张永贵 王栎皓 刘艺晨 武震宇 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期120-130,共11页
MEMS微镜是小型化激光跟瞄系统的关键组件。系统通过控制MEMS微镜使激光偏转,并由光电探测器收集信号,可以实现对目标的稳定跟踪和瞄准。然而MEMS准静态微镜的扫描视场角较小,这限制了对目标的大视场跟踪能力。为了解决MEMS微镜扫描视... MEMS微镜是小型化激光跟瞄系统的关键组件。系统通过控制MEMS微镜使激光偏转,并由光电探测器收集信号,可以实现对目标的稳定跟踪和瞄准。然而MEMS准静态微镜的扫描视场角较小,这限制了对目标的大视场跟踪能力。为了解决MEMS微镜扫描视场较小的问题,基于伽利略扩角光路,针对小型化、后扫描光路、易加工等需求,设计了一款小型化跟瞄扩角镜头。首先,采用光束发散角和高斯拟合误差等指标,结合光束质量分析仪,对比了激光在扩角前后的光束质量,分析了扩角镜头对光束质量的影响;其次,基于搭建的扩角镜头表征装置,对比理论计算与仿真模型,分析了扩角结果;最后,结合MEMS准静态微镜和扩角镜头,对比了扩角前后的激光扫描图案。实验结果表明:设计的扩角镜头具有约2.88倍的扩角放大率,扩角线性度小于0.7%,且扩角前后激光光束质量无明显变化,扩角后发散全角控制在2 mrad以内。该项研究成果有助于推动小型化MEMS微镜激光跟踪瞄准系统的性能提升。 展开更多
关键词 压电微镜 微机电系统技术 激光跟踪瞄准 扩角镜头 伽利略光路
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上海微系统所InP基无锑量子阱激光器和高铟组分InGaAs材料研究获进展
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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期953-953,共1页
2~3微米波段半导体激光器和探测器在航天遥感和气体光谱检测等方面具有重要的应用。中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究人员通过对量子阱有源区和分子束外延生长条件的优化,成功研制出波长达2.9微米... 2~3微米波段半导体激光器和探测器在航天遥感和气体光谱检测等方面具有重要的应用。中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究人员通过对量子阱有源区和分子束外延生长条件的优化,成功研制出波长达2.9微米的激光器, 展开更多
关键词 量子阱 InGaAs材料 InP 上海微系统 航天遥感 国际报道 有源区 光谱检测 功能材料 分子束外延生长
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上海微系统所准二维超导/石墨烯异质结研究取得突破
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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3179-3179,共1页
近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所超导研究再获重要突破。信息功能材料国家重点实验室、超导实验室姜达、胡涛等人通过机械剥离实现石墨烯/超薄超导Bi2Sr2Ca Cu2O8+x(Bi2212)异质结,在单层晶胞乃至半层晶胞厚的Bi2212材料... 近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所超导研究再获重要突破。信息功能材料国家重点实验室、超导实验室姜达、胡涛等人通过机械剥离实现石墨烯/超薄超导Bi2Sr2Ca Cu2O8+x(Bi2212)异质结,在单层晶胞乃至半层晶胞厚的Bi2212材料中发现了高于液氮温度的超导转变。Bi2212为铜基超导体的重要成员,由于在铜基超导材料系列中各向异性最强, 展开更多
关键词 超导转变 异质结 微系统 石墨 上海 国家重点实验室 信息功能材料 Bi2212
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上海微系统所铋化物半导体材料研究受到国际关注
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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1519-1519,共1页
铋是元素周期表中最重的非放射性元素,与邻近的其它重金属元素相比,毒性最小,被认为是一种"绿色"元素。铋化物半导体材料包括Ⅲ-Ⅴ化合物半导体中掺入少量铋原子形成的稀铋材料、Bi2Te3和Bi2Se3等传统热电材料和新型拓扑绝缘体材料以... 铋是元素周期表中最重的非放射性元素,与邻近的其它重金属元素相比,毒性最小,被认为是一种"绿色"元素。铋化物半导体材料包括Ⅲ-Ⅴ化合物半导体中掺入少量铋原子形成的稀铋材料、Bi2Te3和Bi2Se3等传统热电材料和新型拓扑绝缘体材料以及以BiFeO3为代表的含铋氧化物材料等,具有很多新奇的物理特性,有望取代Cd、Pb、Sb、Hg等有毒重金属元素,成为信息、能源和医学领域中新一代可持续的半导体功能材料,近年来受到国际上的广泛关注,自2010年起,每年举办一届铋化物物理、材料与器件的国际专题材料会议。 展开更多
关键词 半导体材料 铋化物 国际 有毒重金属元素 微系统 放射性元素 上海 化合物半导体
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上海微系统所研制出2.7微米InP基不含锑量子阱激光器
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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1256-1256,共1页
2~3微米波段半导体激光器在光谱分析、气体检测、医学检查等方面具有重要的应用。InP衬底上不含锑量子阱激光器与GaSb基含锑量子阱激光器相比具有工艺成熟稳定、热导率高、衬底价格低、质量好、易获得等优点。
关键词 量子阱激光器 含锑 INP基 微系统 INP衬底 微米 上海 半导体激光器
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上海微系统所成功研制1.5英寸石墨烯单晶晶圆
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《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期122-,共1页
铜表面催化生长是目前制备石墨烯薄膜的主要技术途径,但由于无法实现单核控制,因而制备的薄膜一般为多晶,且生长速度随着时间的推移逐渐变慢。此前铜衬底上制备的最大石墨烯单晶筹尺寸约为1 cm,且需要较长的生长时间。
关键词 石墨烯 上海微系统 表面催化 生长时间 生长机理 生长速度 核心控制 线性生长 第一性原理计算 碳浓度
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上海微系统所揭示拓扑绝缘体的铁磁性形成机理
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《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期292-,共1页
近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所超导实验室原位电子结构方向组,通过使用基于同步辐射光源的软X射线磁性圆二色性能谱和光电子能谱,结合第一性原理计算,首次揭示了具有量子反常霍尔效应的铁磁性拓扑绝缘体中的铁磁性形成机... 近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所超导实验室原位电子结构方向组,通过使用基于同步辐射光源的软X射线磁性圆二色性能谱和光电子能谱,结合第一性原理计算,首次揭示了具有量子反常霍尔效应的铁磁性拓扑绝缘体中的铁磁性形成机理。该项研究成果为寻找具有更高温度的量子反常霍尔体系、 展开更多
关键词 反常霍尔效应 上海微系统 第一性原理计算 光电子能谱 结构方向 圆二色性 形成机理 磁性测量 研究成果 同步辐射光源
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上海微系统所在层数可控石墨烯薄膜制备方面取得进展
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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1982-1982,共1页
近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室SOI材料课题组在层数可控石墨烯薄膜制备方面取得新进展。课题组设计了Ni/Cu体系,并利用离子注入技术引入碳源,通过精确控制注入碳的剂量,成功实现了对石墨... 近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室SOI材料课题组在层数可控石墨烯薄膜制备方面取得新进展。课题组设计了Ni/Cu体系,并利用离子注入技术引入碳源,通过精确控制注入碳的剂量,成功实现了对石墨烯层数的调控。石墨烯以其优异的电学性能、出众的热导率以及卓越的力学性能等被人们普遍认为是后硅CMOS时代延续摩尔定律的最有竞争力的电子材料,拥有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 薄膜制备 微系统 石墨 层数 可控 上海 国家重点实验室 信息功能材料
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基于微电子机械系统的光学电流传感器原理与设计 被引量:9
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作者 赵本刚 徐静 +2 位作者 高翔 刘玉菲 吴亚明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期89-94,共6页
光学电流传感器解决了传统电流互感器的缺点,但仍然存在生产困难、性能易受环境温度影响等不足,MEMS作为一种新兴技术,可批量生产各种性能良好的微电子器件,该文提出了将MEMS技术用于检测高压交流电的光学电流传感器。高压侧的传感装置... 光学电流传感器解决了传统电流互感器的缺点,但仍然存在生产困难、性能易受环境温度影响等不足,MEMS作为一种新兴技术,可批量生产各种性能良好的微电子器件,该文提出了将MEMS技术用于检测高压交流电的光学电流传感器。高压侧的传感装置由Rogowski线圈、MEMS扭转微镜和双光纤准直器组成。文中介绍了器件的高压侧敏感原理和光学检出原理,给出了器件的结构参数条件、模态分析和温度补偿结果,并利用ANSYS与Matlab软件对器件的性能进行了仿真模拟和分析。理论结果表明:温度补偿后,温度变化±50K时测试误差为0.2%,400A、2000A电流下的灵敏度分别为0.001dB/A与0.09dB/A,说明了基于MEMS技术的光学电流传感器具有一定的研究价值。 展开更多
关键词 光学电流传感器 微电子机械系统 扭转微镜 温度补偿 耦合损耗
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微小卫星星载计算机系统可靠性研究与设计 被引量:5
14
作者 姜连祥 杨根庆 +2 位作者 李华旺 胡伟圣 许培培 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期238-240,共3页
针对微小卫星星载计算机系统对可靠性和实时性的苛刻要求,提出一种冷、热备份并存的微小卫星星载计算机系统设计方案。利用计算机系统可靠性理论和马尔可夫链理论对该系统方案的可靠性进行建模、计算和分析。计算结果表明该方案既保留... 针对微小卫星星载计算机系统对可靠性和实时性的苛刻要求,提出一种冷、热备份并存的微小卫星星载计算机系统设计方案。利用计算机系统可靠性理论和马尔可夫链理论对该系统方案的可靠性进行建模、计算和分析。计算结果表明该方案既保留了热备份实时性好的优点,同时在一般条件下,三年内星载计算机系统可靠度能够达到0.97以上,能够满足一般微小卫星星载计算机系统的可靠性需求。 展开更多
关键词 星载计算机系统 可靠性 马尔可夫链 备用系统
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微芯片电泳紫外检测系统分析蛋白质 被引量:6
15
作者 刘菁 庄贵生 +3 位作者 徐良基 贾春平 金庆辉 赵建龙 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1045-1049,共5页
微芯片电泳是基于微机电加工技术 (MEMS)工艺 ,在芯片上的微管道中完成电泳检测过程的新型技术 .依据紫外吸光度分析法 ,对蛋白质样品进行电泳分离与紫外检测 .实验采用自控接口模板对进样及分离电压进行了系统的程序化控制 ,从而准确... 微芯片电泳是基于微机电加工技术 (MEMS)工艺 ,在芯片上的微管道中完成电泳检测过程的新型技术 .依据紫外吸光度分析法 ,对蛋白质样品进行电泳分离与紫外检测 .实验采用自控接口模板对进样及分离电压进行了系统的程序化控制 ,从而准确地控制整个电泳、检测流程 ,提高了微芯片电泳的分离效率和检测灵敏度 .实验结果表明 ,夹流进样的方法可以有效分离混合蛋白 ,可用于蛋白质样品的分离检测 . 展开更多
关键词 微芯片电泳 紫外检测 蛋白质
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基于原子力显微镜的微纳结构力学测试系统 被引量:3
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作者 鲍海飞 李昕欣 +2 位作者 张波 郭久福 韩建强 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期223-227,共5页
原子力显微镜是微纳米尺度科学研究中的一个精密仪器,从原理和应用,设备的软件、硬件的扩展都具有很大的发展空间。随微纳机电系统的应用,非常迫切需要开发基于原子力显微镜的力学相关测试系统。在此情况下,着重开发部分相关力学测试软... 原子力显微镜是微纳米尺度科学研究中的一个精密仪器,从原理和应用,设备的软件、硬件的扩展都具有很大的发展空间。随微纳机电系统的应用,非常迫切需要开发基于原子力显微镜的力学相关测试系统。在此情况下,着重开发部分相关力学测试软件和系统硬件的扩展。基于原子力显微镜中的一个最基本的力—位移曲线功能,开发力学测试软件,实施单点、多点的力曲线测量,疲劳度测量和单线扫描四个测试功能,系统在硬件上增添微动平台,具有较大的横向位移,保证微纳结构尺寸的测试。相关测试表明,该软件具有较好的一致性和使用性,能方便地进行力学量的提取。 展开更多
关键词 原子力显微镜 微纳结构 硬件软件 悬臂梁 力学测试
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一种基于微流控芯片技术的流式细胞计数系统 被引量:2
17
作者 刘守坤 苏显中 +2 位作者 金庆辉 景奉香 赵建龙 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第10期100-102,113,共4页
采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制作微流控流式细胞计数芯片,利用负压驱动与鞘液夹流技术实现样品的水力聚焦,达到了10μm的样品聚焦宽度。基于激光诱导荧光技术,制作了小型化的检测装置。以488 nm固体激光器为光源,激光束以45°方... 采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制作微流控流式细胞计数芯片,利用负压驱动与鞘液夹流技术实现样品的水力聚焦,达到了10μm的样品聚焦宽度。基于激光诱导荧光技术,制作了小型化的检测装置。以488 nm固体激光器为光源,激光束以45°方向穿过一个水平狭缝,以线光源形式汇聚到微流控芯片的检测区域,并与微通道垂直交叉,细胞样品的荧光信号通过光电倍增管收集。整个分析系统结构简单,操作方便,灵敏度高,可初步实现细胞的计数。 展开更多
关键词 流式细胞术 微流控芯片 水力聚焦 激光诱导荧光 狭缝
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基于柔性解耦梁和显微视觉的精密同轴定位系统 被引量:2
18
作者 陈涛 陈立国 +1 位作者 潘明强 孙立宁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2685-2692,共8页
针对偶件装配对同轴度的要求,提出了一种基于柔性解耦梁和显微视觉技术的同轴定位调整系统。为满足同轴度在线调整和轴套的位姿保持,设计了一种"田"字型两自由度柔性解耦梁机构,并结合微动平台和夹具来实现同轴度调整时零件... 针对偶件装配对同轴度的要求,提出了一种基于柔性解耦梁和显微视觉技术的同轴定位调整系统。为满足同轴度在线调整和轴套的位姿保持,设计了一种"田"字型两自由度柔性解耦梁机构,并结合微动平台和夹具来实现同轴度调整时零件轴的精确定位。根据力学原理,建立了柔性梁的刚度模型,结合有限元法进行仿真分析,确定出梁的结构参数尺寸。对同轴定位调整系统中的显微视觉功能和过程进行了设计,并通过Hough算法实现精密同轴定位的实时检测功能,计算出同轴偏差作为调整的数值依据。大量的同轴定位调整实验显示,同轴度定位精度优于8μm,同时大大提高了装配效率。结果表明,该定位调整系统为器件的装配提供了精确的定位参数,可以准确、高效地实现定位装配。 展开更多
关键词 柔性解耦梁 显微视觉 同轴定位
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用于微电子机械系统封装的体硅键合技术和薄膜密封技术 被引量:3
19
作者 王渭源 王跃林 《中国工程科学》 2002年第6期56-62,共7页
对静电键合、体硅直接键合和界面层辅助键合等三种体硅键合技术 ,整片操作、局部操作和选择保护等三种密封技术 ,以及这些技术用于微电子机械系统的密封作了评述 ,强调在器件研究开始时应考虑封装问题 ,具体技术则应在保证器件功能和尽... 对静电键合、体硅直接键合和界面层辅助键合等三种体硅键合技术 ,整片操作、局部操作和选择保护等三种密封技术 ,以及这些技术用于微电子机械系统的密封作了评述 ,强调在器件研究开始时应考虑封装问题 ,具体技术则应在保证器件功能和尽量减少芯片复杂性两者之间权衡决定。 展开更多
关键词 体硅键合技术 薄膜密封技术 微电子机械系统 封装技术 芯片
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微流控分析系统中的自动控制和数据分析
20
作者 刘菁 庄贵生 +3 位作者 徐良基 贾春平 金庆辉 赵建龙 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期20-21,共2页
介绍了自动控制及数据分析方法在微流控分析系统中的应用技巧及可行方案.以芯片电泳系统为例,具体介绍电子技术应用于微流控检测仪器搭建及检测数据处理,同时,拓展说明了未来信息技术在微流控分析系统中可能的应用领域.
关键词 自动控制 数据分析 微流控分析系统 芯片电泳系统
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