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高精度光纤光栅传感技术及其在地球物理勘探、地震观测和海洋领域中的应用 被引量:21
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作者 张文涛 黄稳柱 李芳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期90-104,共15页
随着特种光纤光栅刻写制作技术以及信号解调技术的发展,光纤光栅传感器的测量精度和测量频带不断得到提升,这大大促进了其在地球物理勘探、地震观测以及海洋观测等具有高精度探测需求的领域中的应用。当前,高精度宽频带光纤光栅传感器... 随着特种光纤光栅刻写制作技术以及信号解调技术的发展,光纤光栅传感器的测量精度和测量频带不断得到提升,这大大促进了其在地球物理勘探、地震观测以及海洋观测等具有高精度探测需求的领域中的应用。当前,高精度宽频带光纤光栅传感器的发展依然面临一些核心器件与关键技术方面的挑战,包括高精细度光纤光栅谐振腔、低噪声窄线宽可调谐激光光源等核心器件,高精度宽频带光纤光栅波长解调技术、大规模组网技术、高灵敏度信号拾取探头设计等关键技术。本文首先介绍了高精度光纤光栅传感技术的发展概况,然后重点阐述高精度光纤光栅传感系统所需的核心器件与关键技术,并对其在地球物理勘探、地震观测和海洋观测中的应用情况进行分析探讨,最后对高精度光纤光栅传感技术及其应用作了展望。本文旨在分析总结高精度光纤光栅传感技术及其应用中涉及的一些核心技术和急需解决的关键问题,以期为该项技术的发展和应用提供借鉴。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 高精度 地球物理勘探 地震观测 海洋观测
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基于MEMS技术的安培酶免疫传感器研究 被引量:3
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作者 边超 许媛媛 +3 位作者 孙红光 张虹 陈绍凤 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期2195-2198,共4页
该文采用MEMS工艺制备可集成安培酶免疫传感器,用于人免疫球蛋白IgG的检测。该传感器以硅作为基底,铂作为电极,工作电极敏感面积1mm2。SU-8胶形成的微反应池结构使该传感器试剂用量仅为μl量级。聚吡咯作为酶与电极之间的电子转移基体... 该文采用MEMS工艺制备可集成安培酶免疫传感器,用于人免疫球蛋白IgG的检测。该传感器以硅作为基底,铂作为电极,工作电极敏感面积1mm2。SU-8胶形成的微反应池结构使该传感器试剂用量仅为μl量级。聚吡咯作为酶与电极之间的电子转移基体聚合于工作电极敏感表面,戊二醛作为交联剂进行抗体(羊抗人IgG)的固定。抗体与酶标抗体(辣根过氧化物酶HRP标羊抗人IgG)对人IgG进行特异性夹心识别,通过检测酶标HRP对底物H2O2催化产生的电流信号实现免疫检测。该传感器工作电压?0.3V,检测下限5ng/ml,线性范围5~255ng/ml,响应时间3min,具有响应快、下限低、试剂用量少、微型化、便于集成等优点。 展开更多
关键词 安培酶免疫传感器 MEMS 聚吡咯 IGG
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新型PMNT材料红外光传感器数字化低功耗输出技术 被引量:1
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作者 谢峰 景为平 +1 位作者 鲁华祥 李言谨 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1236-1240,共5页
红外探测器进入商业市场的最大障碍是致冷。它不仅使系统成本提高,而且操作不便[1]。我国科学家最新发现的以PMNT为代表的弛豫铁电单晶在热扩散系数、物化性能等方面具有优异的热释电综合性能,可应用于非致冷器件,用其制成的传感器具有... 红外探测器进入商业市场的最大障碍是致冷。它不仅使系统成本提高,而且操作不便[1]。我国科学家最新发现的以PMNT为代表的弛豫铁电单晶在热扩散系数、物化性能等方面具有优异的热释电综合性能,可应用于非致冷器件,用其制成的传感器具有结构简单,功耗低,系统成本低等优点,具有非常诱人的广泛应用前景。目前,基于弛豫铁电单晶这种新型热释电材料红外光传感器和配套的读出电路芯片正在积极研究[2]。同时将读出电路信号转化成数字信号,可以完成原来读出电路所不能完成的信号的存储、变换、去噪声和数字化传输等方便于应用的功能。所以人们希望把红外焦平面模拟信号转换为数字信号来处理。较低功耗和较低的系统成本是这种新型PMNT材料红外光传感器的优势。 展开更多
关键词 弛豫铁电单晶 低频 传感器 数字化技术
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一种压电驱动单屏蔽电极3维电场传感芯片
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作者 彭思敏 夏善红 +7 位作者 刘向明 高雅浩 张洲威 张巍 邢学斌 刘语斐 毋正伟 彭春荣 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1513-1520,共8页
为降低激励电压和串扰噪声,实现高灵敏3维电场检测,该文提出一种压电驱动单屏蔽电极3维电场传感芯片。其敏感结构由1组可动屏蔽电极和4组固定感应电极构成,固定感应电极两两对称,在压电驱动结构作用下可动屏蔽电极垂直振动,4组感应电极... 为降低激励电压和串扰噪声,实现高灵敏3维电场检测,该文提出一种压电驱动单屏蔽电极3维电场传感芯片。其敏感结构由1组可动屏蔽电极和4组固定感应电极构成,固定感应电极两两对称,在压电驱动结构作用下可动屏蔽电极垂直振动,4组感应电极在待测电场作用下产生周期性的感应电流,通过测量4组感应电极的感应电流,并经过差分求和解耦方法可分别获得x,y,z坐标轴方向的电场分量。该文通过有限元仿真设计了3维电场传感芯片结构,分析了其测量的可行性,对关键结构参数进行优化设计,并设计了敏感芯片加工工艺流程。对研制的芯片进行了实验测试,结果表明,单屏蔽电极3维电场传感芯片在0~50 kV/m电场强度范围内,x,y,z 3轴输出灵敏度分别为0.2214 mV/(kV/m),0.3580 mV/(kV/m),2.1768 mV/(kV/m),3维电场的最大测量误差小于5.3%。 展开更多
关键词 单屏蔽电极 3维 电场 垂直振动
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基于分子印迹聚合膜的胆固醇丝网印刷生物传感芯片 被引量:4
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作者 薛茜男 边超 +4 位作者 任振兴 孙楫舟 卞贺明 韩泾鸿 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2735-2739,共5页
该文基于自组装技术在丝网印刷金电极表面制备分子印迹膜,研制胆固醇电化学仿生生物传感芯片。利用扫描电镜(SEM)对平面裸金电极、厚膜裸金电极及其修饰电极进行了形貌的分析比较,采用循环伏安分析法对电极修饰过程的电化学特性进行表征... 该文基于自组装技术在丝网印刷金电极表面制备分子印迹膜,研制胆固醇电化学仿生生物传感芯片。利用扫描电镜(SEM)对平面裸金电极、厚膜裸金电极及其修饰电极进行了形貌的分析比较,采用循环伏安分析法对电极修饰过程的电化学特性进行表征,采用计时电流法对胆固醇生物传感芯片的浓度响应特性进行检测。结果表明,基于丝网印刷工艺的厚膜电极不仅能满足自组装分子印迹仿生膜的修饰,而且电极表面具有明显的纳米放大效应。传感器对0~700nM不同浓度胆固醇进行检测,线性范围50nM~700nM,灵敏度达到-4.94μA/[lg(nM)],线性相关系数为0.994。该胆固醇传感芯片具有较高的准确性,检测准确度达到了99.56%。 展开更多
关键词 电化学传感芯片 分子印迹 自组装单层膜 胆固醇 丝网印刷
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基于金银合金薄膜的波长检测型表面等离子体共振传感器 被引量:4
6
作者 张喆 刘杰 +1 位作者 逯丹凤 祁志美 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1771-1777,共7页
从实验和理论两方面详细研究了金银合金膜表面等离子体共振(SPR)传感器在可见光波段的敏感特性.实验方面,通过在玻璃基底上溅射50 nm厚的金银合金薄膜制备了一种新型的SPR传感芯片,并且自行搭建了基于Kretschmann结构的波长检测型SPR传... 从实验和理论两方面详细研究了金银合金膜表面等离子体共振(SPR)传感器在可见光波段的敏感特性.实验方面,通过在玻璃基底上溅射50 nm厚的金银合金薄膜制备了一种新型的SPR传感芯片,并且自行搭建了基于Kretschmann结构的波长检测型SPR传感器测试平台.利用不同浓度的氯化钠(NaCl)水溶液和浓度为10μmol·L-1的牛血清蛋白(BSA)水溶液分别作为折射率样品和分子吸附样品,研究了传感器的折射率灵敏度和吸附灵敏度,并与金膜和银膜SPR传感器进行了对比研究.结果表明,对于折射率灵敏度的测试,金银合金膜SPR传感器大幅高于金膜SPR传感器,略低于银膜SPR传感器;而对于吸附敏感的研究,金银合金膜SPR传感器的灵敏度与银膜SPR传感器相近,是金膜SPR传感器的3倍.理论方面,利用菲涅尔公式和等效折射率计算公式仿真计算了这三种薄膜结构的SPR传感器的灵敏度和精确度,结果指出金银合金膜SPR传感器的灵敏度与银膜SPR传感器接近,是常规金膜SPR传感器的2.31倍,而半高峰宽仅为金膜和银膜SPR传感器的1.36倍.在稳定性方面,金银合金膜SPR传感器与金膜SPR传感器均具有良好的化学稳定性,而银膜SPR传感器较易氧化,使用寿命低,不常被采用.综上,金银合金膜在改善传感器灵敏度的同时,不会降低精度,是一种高灵敏、低成本、良好稳定性的SPR传感器敏感材料. 展开更多
关键词 金银合金薄膜 表面等离子体共振 波长检测型 灵敏度
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曲面保护高量程加速度传感器阻尼特性研究 被引量:3
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作者 杨尊先 李昕欣 于映 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期138-144,共7页
利用有限元模拟方法,对一种高量程MEMS加速度计进行10万g正弦加速度脉冲下的动态冲击响应分析。首先,建立适用于该器件曲面阻尼的分段近似叠加理论模型;随后,采用ANSYS有限元模拟技术分别研究器件阻尼带隙宽度及其阻尼介质特性对器件动... 利用有限元模拟方法,对一种高量程MEMS加速度计进行10万g正弦加速度脉冲下的动态冲击响应分析。首先,建立适用于该器件曲面阻尼的分段近似叠加理论模型;随后,采用ANSYS有限元模拟技术分别研究器件阻尼带隙宽度及其阻尼介质特性对器件动态冲击响应特性的影响。器件动态冲击响应实际上是受迫振动与传感器悬臂梁固有频率振动的叠加。当阻尼带隙较小时,输出结果表现为冲击载荷下的受迫振动响应;随着阻尼带隙变宽,悬臂梁固有频率振动渐突显,响应峰值电压也近线性增加,而峰值电压所对应时间则非线性减小。在其它条件相同情况下,阻尼介质粘滞系数越大,响应输出曲线越光滑,但其峰值电压也相应越低。在空气阻尼介质中,过载保护曲面的平移距离控制在0.5~0.65μm范围内,以获取较好的动态响应效果。 展开更多
关键词 高g加速度传感器 压膜阻尼 曲面过载保护 冲击响应
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MEMS固态风速风向传感器的设计与制作 被引量:3
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作者 杜利东 赵湛 庞程 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期245-248,共4页
风速风向参数的测量在气象测量中占有重要的地位。基于MEMS技术的固态风速风向传感器具有体积小、重量轻、成本低的优点。设计了两种基于MEMS工艺的固态测风传感器,即硅薄膜式测风传感器和硅悬梁式测风传感器,用流体力学原理对这两种风... 风速风向参数的测量在气象测量中占有重要的地位。基于MEMS技术的固态风速风向传感器具有体积小、重量轻、成本低的优点。设计了两种基于MEMS工艺的固态测风传感器,即硅薄膜式测风传感器和硅悬梁式测风传感器,用流体力学原理对这两种风速风向传感器进行了理论分析及ANSYS CFD软件模拟仿真,得出了风速与挠度、剪切力的关系。用惠斯通电桥测量传感器输出信号,通过单个传感器的二次封装测量风向信号。制作出了硅悬梁式测风传感器,并进行了初步测试。 展开更多
关键词 MEMS技术 ANSYS分析 风速风向 硅薄膜 硅悬梁
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谐振式微型电场传感器芯片级真空封装及测试 被引量:1
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作者 毋正伟 彭春荣 +3 位作者 杨鹏飞 闻小龙 李冰 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2282-2286,共5页
为了降低传感器的驱动电压,提高该器件的品质因数和信噪比,该文研究封装材料和工艺对真空封装性能的影响,针对一种微机电系统(MEMS)谐振式微型电场敏感结构芯片,采用独特的共晶键合技术,实现该传感器的芯片级真空封装。实验结果表明,该... 为了降低传感器的驱动电压,提高该器件的品质因数和信噪比,该文研究封装材料和工艺对真空封装性能的影响,针对一种微机电系统(MEMS)谐振式微型电场敏感结构芯片,采用独特的共晶键合技术,实现该传感器的芯片级真空封装。实验结果表明,该传感器封装后的品质因数达到了30727.4,是常压封装的500倍;该封装器件具有更低的驱动电压,只需要直流分量100 m V和交流分量60 m Vp-p,与常压测试时相比,分别只有原来的1/200和1/16。 展开更多
关键词 微机电系统 微型电场传感器 芯片级 真空封装
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一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器 被引量:1
10
作者 钱玉洁 高理升 +5 位作者 王焕钦 马以武 孔德义 熊剑平 王英先 张瑞 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2011年第3期177-182,共6页
为深入研究微纳米环境中物体的受力与运动状态,实现微纳米环境下的位置感知与位移操作,建立纳米尺度下位移、力检测的理论方法,研制了一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器。通过采用厚膜混合集成工艺将信号处理电路与厚膜电容芯片一体... 为深入研究微纳米环境中物体的受力与运动状态,实现微纳米环境下的位置感知与位移操作,建立纳米尺度下位移、力检测的理论方法,研制了一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器。通过采用厚膜混合集成工艺将信号处理电路与厚膜电容芯片一体化集成,即用厚膜电路替代PCB电路板,以达到降低由于温度效应和寄生电容等导致的非线性误差,提高传感器的分辨率和稳定性的效果。传感器性能标定实验结果表明,0~1 000nm量程范围内位移检测分辨率优于2nm,传感器稳定性得到显著提高,能够用于检测纳米级微小位移变化量。此外,还从材料物理属性和电路优化设计等方面分析了一体化集成的厚膜电路相对于PCB电路板的优越性。 展开更多
关键词 微位移传感器 厚膜电路 陶瓷电容 分辨率 集成优化
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硅传感器反应离子刻蚀的观察 被引量:3
11
作者 唐圣明 陈思琴 熊幸果 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第4期583-584,共2页
关键词 硅传感器 反应离子刻蚀 微电子技术
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微机械加速度传感器性能的等效电学模拟 被引量:4
12
作者 车录锋 熊斌 王跃林 《电子机械工程》 2002年第2期32-34,共3页
建立了微机械电容式加速度传感器的等效电学模型 ,通过振动特性的等效电路模型分析了加速度传感器对正弦加速度信号 ,阶跃加速度信号 ,及存在反馈时的直流加速度信号的振动位移响应情况 ;利用压控电容模型分析了加速度传感器检测正弦加... 建立了微机械电容式加速度传感器的等效电学模型 ,通过振动特性的等效电路模型分析了加速度传感器对正弦加速度信号 ,阶跃加速度信号 ,及存在反馈时的直流加速度信号的振动位移响应情况 ;利用压控电容模型分析了加速度传感器检测正弦加速度信号时的小电容检测电路的性能。模拟结果表明采用反馈可以拓宽加速度传感器的测量范围 。 展开更多
关键词 微机械加速度传感器 等效电路模型 压控电容模型 模拟
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基于电聚合蛋白A固定抗体的免疫微传感芯片
13
作者 边超 孙辑舟 夏善红 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期370-372,386,共4页
采用MEMS工艺在硅衬底上制备了电极型免疫微传感芯片,重点探索了微传感器敏感表面抗体固定化的方法。尝试采用蛋白A与吡咯共同电化学聚合,进而由蛋白A结合抗体的方法,实现了抗体的固定。将该免疫传感器对人免疫球蛋白G(HIgG)进行... 采用MEMS工艺在硅衬底上制备了电极型免疫微传感芯片,重点探索了微传感器敏感表面抗体固定化的方法。尝试采用蛋白A与吡咯共同电化学聚合,进而由蛋白A结合抗体的方法,实现了抗体的固定。将该免疫传感器对人免疫球蛋白G(HIgG)进行检测,在5-160ng/mL以及160-640ng/mL呈分段线性的特性,实现了微剂量、低浓度的免疫检测,验证了该固定化方法的可行性。此法具有省时、简便、易控、适合微传感器固定的优点。 展开更多
关键词 免疫微传感器 微机电系统 电化学聚合 聚吡咯 蛋白A
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海洋FBG压力及温补传感器温度响应一致性研究
14
作者 张登攀 秦钢 +1 位作者 王永杰 王力 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1128-1132,共5页
为满足船载拖曳式全光纤海洋温深剖面连续测量的要求,测量海水深度的光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器利用FBG温度传感器作为其温补传感器。由于二者对温度同时敏感且对海水温度的响应时间存在不一致性,导致在拖曳测试海水压力时有所偏差... 为满足船载拖曳式全光纤海洋温深剖面连续测量的要求,测量海水深度的光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器利用FBG温度传感器作为其温补传感器。由于二者对温度同时敏感且对海水温度的响应时间存在不一致性,导致在拖曳测试海水压力时有所偏差。针对这一问题,本文对传感器的温度响应一致性进行分析研究。通过对FBG温度传感器的外管加装绝热材料,使其与FBG压力传感器的温度响应时间接近一致。通过海试验证,FBG压力传感器与标准传感器ALEC(亚力克)具有较高的测量相关性。 展开更多
关键词 FBG传感器 温度响应时间 一致性 海上试验
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40 K双波段长波探测器冷箱封装技术研究
15
作者 王小坤 陈俊林 +2 位作者 罗少博 曾智江 李雪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期41-51,共11页
冷光学技术是弱目标及多光谱红外探测的重要支撑技术。为了实现低温光学系统温度精确控制和防污染,一般多将低温光学与探测器集成在冷箱内。某高光谱相机需要1个320×64量子阱探测器和1个320×64 II类超晶格探测器共面拼接,集... 冷光学技术是弱目标及多光谱红外探测的重要支撑技术。为了实现低温光学系统温度精确控制和防污染,一般多将低温光学与探测器集成在冷箱内。某高光谱相机需要1个320×64量子阱探测器和1个320×64 II类超晶格探测器共面拼接,集成双波段微型滤光片,形成长波双波段探测杜瓦组件,探测器工作所需的40 K低温环境由脉管制冷机提供。杜瓦采用无窗口设计,并通过柔性波纹管将杜瓦外壳与冷箱外壳集成,以实现气密性集成和光校调节。针对40 K温区双波段探测器封装的三维拼接、探测器及滤光片的低应力封装、制冷机与探测器的高效热传输等难点,对探测器的三维拼接、40 K温区高效热传输、探测器低应力集成的热层结构、低应力滤光片支撑、杜瓦与制冷机耦合等进行研究,创新性提出了三点Z向调节拼接方法、探测器Al2O3载体复合钼基板和钼冷平台的热层结构、双波段滤光片集成的钼支撑结构、带应力隔离的冷平台与制冷机过盈装配的耦合方法,最终实现了40 K温区下双波段探测器平面度优于±2.06μm(RMS)、探测器的低温应力小于22.06 MPa、双波段滤光片低温形变小于8.55μm、探测器与制冷机温度梯度为2.6 K。40 K长波双波段红外探测器冷箱杜瓦组件经过2000 h通电老练和300次开关机试验验证,试验前后组件性能未发生明显变化,满足工程化应用的要求。 展开更多
关键词 杜瓦 冷光学 量子阱 二类超晶格 40 K温区
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一种新型单片集成光谱传感器的波长定标方法(英文) 被引量:5
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作者 张亚光 庄新港 +4 位作者 王绪泉 刘俊良 方家熊 邵秀梅 王丽丽 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期15-19,共5页
新型短波红外单片集成光谱传感器(MCSS)是光谱传感物联网的核心感知部件.提出了一种MCSS的波长定标方法,根据相对光谱响应度和波长分配原则把相邻像素组成一个定标通道.分别采用MCSS和两款商用光谱仪测量标准物质的光谱.实验结果表明,... 新型短波红外单片集成光谱传感器(MCSS)是光谱传感物联网的核心感知部件.提出了一种MCSS的波长定标方法,根据相对光谱响应度和波长分配原则把相邻像素组成一个定标通道.分别采用MCSS和两款商用光谱仪测量标准物质的光谱.实验结果表明,平均定标偏差为1.8 nm,与一款具有相似FWHM和取样间隔的商用光谱仪接近,能够满足实际应用的需要. 展开更多
关键词 短波红外 单片集成光谱传感器 波长定标 光谱传感物联网
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基于色相算法的表面等离子体共振成像传感器对苯并芘的敏感特性 被引量:4
17
作者 范智博 龚晓庆 +2 位作者 逯丹凤 高然 祁志美 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1001-1009,共9页
报道了一种用于原位探测水中苯并芘的彩色表面等离子体共振成像(SPRI)传感器,该传感器既能提供直观的图像信息,又能借助色相算法定量分析待测物质的浓度及其吸附/脱附过程。首先利用自制的波长-图像同步检测型SPR传感器测试了裸金薄膜... 报道了一种用于原位探测水中苯并芘的彩色表面等离子体共振成像(SPRI)传感器,该传感器既能提供直观的图像信息,又能借助色相算法定量分析待测物质的浓度及其吸附/脱附过程。首先利用自制的波长-图像同步检测型SPR传感器测试了裸金薄膜芯片在不同入射角下的共振波长和共振图像,然后利用色相算法建立了SPR共振波长与图像色相的依赖关系,基于该依赖关系获得了SPR传感器最佳色相灵敏度对应的起始共振波长约为650 nm;另一方面,制备了聚四氟乙烯涂覆的SPR传感芯片,基于聚四氟乙烯膜对水中苯并芘的可逆富集作用实现了苯并芘的原位快速探测。实验取得以下4个结果:(1)在20-100 nmol?L-1浓度范围内彩色SPR图像的平均色相值随着苯并芘浓度的升高线性减小;(2)对100 nmol?L-1的苯并芘的响应和恢复时间分别约为7和5 s;(3)由于聚四氟乙烯膜的厚度大于SPR消逝场穿透深度,检测结果不受溶液折射率影响;(4)在聚四氟乙烯敏感膜厚度较小且不均匀的情况下,传感器容许获取敏感膜的不同厚度区域对苯并芘的色相灵敏度。实验结果有力地证明了这种彩色SPR图像传感器在生化物质检测中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 彩色表面等离子体共振成像 色相 苯并芘 聚四氟乙烯富集层 原位检测
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微型近红外物联网节点的传感器输出数字化应用研究 被引量:8
18
作者 魏杨 王绪泉 +4 位作者 魏永畅 刘煦 黄张成 黄松垒(指导) 方家熊(指导) 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期31-36,共6页
物联网光谱分析技术的兴起,推动近红外光谱传感器向着微型化、数字化和智能化方向发展。针对InGaAs焦平面数字化、智能化的发展需求,研究InGaAs光谱组件输出数字化方案。设计一种集成自研ADC的数字化光谱传感电路,并研制了新型微型近红... 物联网光谱分析技术的兴起,推动近红外光谱传感器向着微型化、数字化和智能化方向发展。针对InGaAs焦平面数字化、智能化的发展需求,研究InGaAs光谱组件输出数字化方案。设计一种集成自研ADC的数字化光谱传感电路,并研制了新型微型近红外光谱节点。该节点内部集成202个有效光谱通道,波长范围为900~1 700 nm,光谱分辨率优于16 nm,波长准确性小于1 nm,波长重复性优于0.3 nm,节点系统信噪比约为500:1,帧扫描时间约3 ms。研究结果表明:该微型物联网光谱节点满足近红外光谱分析实际应用需求,为传感器片上数字化输出发展和近红外光谱分析物联网应用提供技术支持。 展开更多
关键词 物联网节点 数字化 近红外 InGaAs焦平面
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用于免疫微传感器的CMOS微弱电流读出电路 被引量:2
19
作者 李策 杨海钢 +1 位作者 夏善红 边超 《电子器件》 EI CAS 2006年第4期1090-1093,共4页
分析了传感器微电极产生信号的特点,阐述了读出电路的工作原理和设计要点,采用电流转换为时间的方法实现了弱信号的读出,最小可测量1 pA的直流电流,量程达5个数量级,相对误差小于0.1。并且系统自带10位数字信号输出,避免了使用AD转换器... 分析了传感器微电极产生信号的特点,阐述了读出电路的工作原理和设计要点,采用电流转换为时间的方法实现了弱信号的读出,最小可测量1 pA的直流电流,量程达5个数量级,相对误差小于0.1。并且系统自带10位数字信号输出,避免了使用AD转换器带来的功率和空间的消耗。系统采用Chartered 0.35μm标准CMOS工艺流片。 展开更多
关键词 安培型 免疫传感器 微弱电流检测 读出电路
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一种电极型MEMS电场传感器封装结构 被引量:4
20
作者 闻小龙 任天令 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2960-2964,共5页
为了提高MEMS电场传感器敏感芯片封装的环境适应性,该文提出一种新型的电极型MEMS电场传感器封装结构。区别于将传感器敏感芯片及探头放置于被测环境中,该文通过在MEMS电场传感器封装管壳外部增加封装电极,仅将封装电极暴露在被测环境中... 为了提高MEMS电场传感器敏感芯片封装的环境适应性,该文提出一种新型的电极型MEMS电场传感器封装结构。区别于将传感器敏感芯片及探头放置于被测环境中,该文通过在MEMS电场传感器封装管壳外部增加封装电极,仅将封装电极暴露在被测环境中,有效避免了传感器敏感芯片封装管壳受到多种恶劣环境的干扰。研制出基于新型封装结构的MEMS地面电场传感器及探空电场传感器,仿真及试验结果表明,该结构传感器能够实现对电场高精度准确测量,在高湿、低温等恶劣环境下输出稳定可靠。 展开更多
关键词 电场传感器 微机械电子系统 封装 环境适应性 大气电场探测
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