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纳米压印技术中模板表面的气相法抗粘连修饰 被引量:5
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作者 李海华 李小丽 王庆康 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1687-1689,1694,共4页
研究了采用全氟四氢辛基硅烷(F13-TCS)对纳米压印技术中所用SiO2模板进行表面修饰的情况,分析了用气相法在SiO2模板表面形成F13-TCS单分子膜的形成过程及化学机理,并用X射线光电子能谱仪(XPS)和视频光学接触角测试仪对模板修饰表面的元... 研究了采用全氟四氢辛基硅烷(F13-TCS)对纳米压印技术中所用SiO2模板进行表面修饰的情况,分析了用气相法在SiO2模板表面形成F13-TCS单分子膜的形成过程及化学机理,并用X射线光电子能谱仪(XPS)和视频光学接触角测试仪对模板修饰表面的元素成分、价态和表面能进行了测试表征,用原子力显微镜(AFM)对压印过程中的模板结构及模板复制结构进行了对比分析.结果表明,通过F13-TCS对SiO2模板的表面修饰,可以大大降低模板与压印聚合物层之间的相互作用力,在纳米压印过程中实现结构较好的转移、复制. 展开更多
关键词 纳米压印 气相法 表面修饰
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纳米粒子单层膜作掩模的纳米刻蚀技术研究 被引量:1
2
作者 王英 杨明来 +3 位作者 张效岩 蔡炳初 徐东 张亚非 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期391-393,共3页
采用LB(langmuir-blodgett)排布技术制备了大面积高密度的FePt纳米粒子单层膜,利用纳米粒子单层膜作为掩模,通过反应离子刻蚀技术进行了纳米刻蚀研究.实验结果表明,采用纳米粒子单层膜作为掩模,通过控制反应离子刻蚀条件可以实现纳米级... 采用LB(langmuir-blodgett)排布技术制备了大面积高密度的FePt纳米粒子单层膜,利用纳米粒子单层膜作为掩模,通过反应离子刻蚀技术进行了纳米刻蚀研究.实验结果表明,采用纳米粒子单层膜作为掩模,通过控制反应离子刻蚀条件可以实现纳米级(小于50nm)的纳米点阵和纳米柱的刻蚀. 展开更多
关键词 LB膜 纳米粒子 掩模 纳米刻蚀
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一种非硅微加工技术制作的电热微驱动器 被引量:6
3
作者 张小波 吴义伯 +2 位作者 王亚攀 张丛春 丁桂甫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第8期118-120,共3页
介绍了一种由非硅微加工技术制作的电热微驱动器。基于双金属效应,采用聚合物SU—8胶和金属镍作为功能材料和结构材料,铜为牺牲层材料制作电热微驱动器。利用ANSYS有限元分析软件进行仿真,模拟驱动位移随加热时间的变化关系,并由此得出... 介绍了一种由非硅微加工技术制作的电热微驱动器。基于双金属效应,采用聚合物SU—8胶和金属镍作为功能材料和结构材料,铜为牺牲层材料制作电热微驱动器。利用ANSYS有限元分析软件进行仿真,模拟驱动位移随加热时间的变化关系,并由此得出驱动力的大小,比较结果后确定结构参数。再通过光刻、掩模电镀和牺牲层刻蚀等工艺,加工制作出了电热微驱动器样品,并对样品进行了观测和分析。 展开更多
关键词 电热微驱动器 聚合物 ANSYS仿真 非硅微加工
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MEMS中永磁材料的微细加工技术研究进展 被引量:5
4
作者 陶凯 丁桂甫 +4 位作者 杨卓青 王佩红 吴义伯 汪红 王艳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第5期1-4,7,共5页
概述了永磁材料在微机电系统(MEMS)中集成制造方法的研究进展,总结了当前用于制造永磁薄膜的电沉积、溅射、脉冲激光沉积(PLD)和粘结磁体微图形化等4种主要加工技术的优缺点和研究现状,并对未来的发展方向提出了一些观点。
关键词 微机电系统 永磁材料 永磁薄膜 微细加工
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镍基碳纳米管复合薄膜的电沉积技术 被引量:3
5
作者 诸利达 丁桂甫 +1 位作者 吴惠箐 汪红 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期506-510,共5页
本文选用多壁碳纳米管作为增强相材料,采用超声复合空气搅拌及复合电沉积技术,制备了碳管分散均匀,镀层表面平整的连续镍基碳纳米管复合薄膜。经扫描电子显微镜(SEM)观察,超声复合空气搅拌可以有效改善镀层中碳纳米管的分散性和镀层表... 本文选用多壁碳纳米管作为增强相材料,采用超声复合空气搅拌及复合电沉积技术,制备了碳管分散均匀,镀层表面平整的连续镍基碳纳米管复合薄膜。经扫描电子显微镜(SEM)观察,超声复合空气搅拌可以有效改善镀层中碳纳米管的分散性和镀层表面平整性。通过选择合适的电流密度和镀液中碳纳米管含量可以调整镀层中碳纳米管的复合量,并同时保持镀层的平整性和镀层中碳纳米管的分散性。在实验测定的几组数据中,当碳管量为6~8g/L,电流密度为5A/dm2,分散剂加入量为6ml^8ml/L,超声复合空气搅拌时,得到表面平整,碳纳米管分散良好的连续致密镀层。用碳硫分析仪测得碳纳米管复合量可达5.7%(体积百分比)。 展开更多
关键词 材料学 镍基复合材料 复合电沉积 碳纳米管
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压电谐振式音叉陀螺结构设计与仿真
6
作者 陈光伟 张一飞 +1 位作者 赵前程 曲发义 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期45-49,共5页
针对静电陀螺需刻蚀亚微米电容间隙和大直流偏置电压的问题,提出了一种采用压电薄膜换能的谐振式音叉陀螺结构。理论分析了该结构的差分驱动原理、压电检测原理以及陀螺所受冲击载荷特性,并且使用有限元软件COMSOL对该压电陀螺结构进行... 针对静电陀螺需刻蚀亚微米电容间隙和大直流偏置电压的问题,提出了一种采用压电薄膜换能的谐振式音叉陀螺结构。理论分析了该结构的差分驱动原理、压电检测原理以及陀螺所受冲击载荷特性,并且使用有限元软件COMSOL对该压电陀螺结构进行了仿真分析。模态仿真结果表明:陀螺的驱动模态和检测模态的谐振频率分别为263.9 kHz和263.4 kHz,两者频差为0.5 kHz;标度系数仿真结果显示陀螺的电流灵敏度约为5.87 pA/[(°)·s^(-1)];根据冲击仿真结果,陀螺结构的最大应力约为57.3 MPa、最大位移量约为1.3μm,证明该结构有较好的抗冲击性能。此外,在300 K温度下仿真了该陀螺在不同真空度下的品质因数,结果表明其在压力为0.001 Pa时的品质因数约为100 721,在1atm压力时的品质因数约为6 531。 展开更多
关键词 压电传感器 压电陀螺 COMSOL仿真
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静电悬浮转子微陀螺及其关键技术 被引量:20
7
作者 崔峰 苏宇锋 +3 位作者 张卫平 吴校生 陈文元 赵小林 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第6期61-67,共7页
静电悬浮转子微陀螺具有比振动式微陀螺精度高的潜在优点,并可同时测量二轴角速度和三轴线加速度。介绍了静电悬浮转子微陀螺的研究现状。对该静电悬浮转子微陀螺/加速度计的工作原理、特点进行了分析,并对实现高精度静电悬浮转子微陀螺... 静电悬浮转子微陀螺具有比振动式微陀螺精度高的潜在优点,并可同时测量二轴角速度和三轴线加速度。介绍了静电悬浮转子微陀螺的研究现状。对该静电悬浮转子微陀螺/加速度计的工作原理、特点进行了分析,并对实现高精度静电悬浮转子微陀螺/加速度计的关键技术如静电稳定悬浮、微位移检测控制、静电恒速旋转驱动、微机械加工和真空封装技术等进行了探讨。指出这一新颖MEMS陀螺是高精度多轴集成微惯性传感器技术发展的一个重要方向,具有广阔的应用前景和较大的发展潜力。 展开更多
关键词 微机电系统 微陀螺 微加速度计 转子 静电悬浮
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单分散Fe_3O_4纳米粒子的合成、表征及其自组装 被引量:20
8
作者 窦永华 张玲 古宏晨 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期119-122,共4页
采用高温有机前驱体分解法,以Fe(acac)3为前驱体制备出单分散性较好的Fe3O4纳米粒子,粒径为(6.4±0.90)nm。利用TEM、XRD、HPPS、FTIR等手段对粒子的形貌及性质进行了研究,证实得到的是Fe3O4单晶,粒子表层的铁原子通过共价键和油酸... 采用高温有机前驱体分解法,以Fe(acac)3为前驱体制备出单分散性较好的Fe3O4纳米粒子,粒径为(6.4±0.90)nm。利用TEM、XRD、HPPS、FTIR等手段对粒子的形貌及性质进行了研究,证实得到的是Fe3O4单晶,粒子表层的铁原子通过共价键和油酸分子中—COO的两个氧原子结合在一起。通过对自组装过程的初步研究表明随磁性纳米粒子浓度的增加,粒子排布逐渐由零星的无规排列变为规整的单层和多层有序结构。 展开更多
关键词 FE3O4纳米粒子 自组装 单分散 表面修饰
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平面线圈型MEMS微电磁驱动器的理论分析与实验研究 被引量:6
9
作者 杨昊宇 赵小林 +2 位作者 戴旭涵 邵国成 丁桂甫 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期1920-1923,共4页
介绍了一种平面线圈型电磁驱动的MEMS微驱动器,基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,比较了考虑磁动势的分布效应和传统的集总处理两种方法所建立的平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明考... 介绍了一种平面线圈型电磁驱动的MEMS微驱动器,基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,比较了考虑磁动势的分布效应和传统的集总处理两种方法所建立的平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明考虑线圈绕组半径不同而产生的分布效应可以为平面线圈型微驱动器建立可靠的模型,便于定量分析微驱动器结构物理参数对于磁通分布和电磁力的影响,从而为进一步优化设计该微电磁驱动器提供了理论分析依据. 展开更多
关键词 微机电系统(MEMS) 继电器 电磁驱动 非线性磁路
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基于Parylene的柔性微电极阵列微加工工艺研究 被引量:7
10
作者 吴义伯 侯安州 +3 位作者 倪鹤南 徐爱兰 惠春 任秋实 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1018-1020,1036,共4页
基底集成的柔性微电极阵列(MEAs)从一个全新的角度演绎了植入式神经系统,对神经进行电刺激并记录神经电信号。以一种新型聚合物材料聚对二甲苯(parylene)为基底,制备出了用于神经接口的柔性神经微电极阵列。采用MEMS加工技术,设计了一... 基底集成的柔性微电极阵列(MEAs)从一个全新的角度演绎了植入式神经系统,对神经进行电刺激并记录神经电信号。以一种新型聚合物材料聚对二甲苯(parylene)为基底,制备出了用于神经接口的柔性神经微电极阵列。采用MEMS加工技术,设计了一种基于parylene柔性神经微电极阵列的加工工艺方法,并讨论了在流片过程中的关键问题,如掩膜层的选择、电极的剥离及焊接与封装等。该柔性微电极阵列在用于视觉假体的神经接口方面具有独特的应用优势。 展开更多
关键词 柔性微电极阵列 聚对二甲苯 微加工工艺 神经接口
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基于MEMS技术的异平面空心金属微针 被引量:4
11
作者 沈修成 刘景全 +2 位作者 王亚军 郭忠元 芮岳峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期151-154,共4页
MEMS微针的一个重要应用是透皮给药。文中提出了一种基于MEMS技术的异平面空心金属微针。该微针首先利用硅(100)面刻蚀技术在硅片上刻蚀出深度为330μm的倒四棱锥,然后采用电镀技术电镀出壁厚为50μm的空心金属倒四棱锥。从背面开出微... MEMS微针的一个重要应用是透皮给药。文中提出了一种基于MEMS技术的异平面空心金属微针。该微针首先利用硅(100)面刻蚀技术在硅片上刻蚀出深度为330μm的倒四棱锥,然后采用电镀技术电镀出壁厚为50μm的空心金属倒四棱锥。从背面开出微流道并去除残余硅,就得到了倾斜角度为70.6°的异平面金属空心微针。最后采用ANSYS有限元仿真软件建立微针模型,验证了微针具有足够的强度。 展开更多
关键词 MEMS 微针 电镀 异平面 药物投送
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面向脑机接口的犹他神经电极技术 被引量:11
12
作者 谢凡 奚野 +1 位作者 徐庆达 刘景全 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第12期24-35,共12页
脑机接口(Brain-computer interface,BCI),是指在人或动物脑与计算机或其它电子设备之间建立的连接通路,实现了脑与外部设备的直接交互,在认识脑、保护脑和模拟脑方面有着重要的作用,尤其是将来可用于治疗患有神经系统疾病的患者,使他... 脑机接口(Brain-computer interface,BCI),是指在人或动物脑与计算机或其它电子设备之间建立的连接通路,实现了脑与外部设备的直接交互,在认识脑、保护脑和模拟脑方面有着重要的作用,尤其是将来可用于治疗患有神经系统疾病的患者,使他们受损的运动和感知等功能得以恢复。神经电极作为脑机接口的核心部分,是与神经元相互作用的电生理器件,可以用来记录或干预神经活动状态,由美国犹他大学提出的犹他电极阵列(Utah Electrode Array,UEA)是神经电极的一个典型代表。犹他独特的三维针状结构使每个电极具有高时空分辨率的同时相互之间有良好的绝缘,植入后电极尖端只作用于周围一小群神经元,甚至可以记录单个神经元的放电活动。本文主要介绍了UEA的结构、制造工艺流程和功能特点,重点论述其在高密度阵列、无线传输、光电极阵列等方面的研究进展,同时分析了可用于提高电极可靠性的表面修饰方法,并举例说明了UEA的临床应用,最后对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 神经电极 植入式 犹他电极阵列 表面修饰 生物相容性
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液相法制备纳米粒子的粒径控制研究 被引量:5
13
作者 张效岩 王英 张亚非 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期2699-2703,共5页
液相法是目前制备纳米粒子的重要方法之一.本文简要地阐述了液相法制备纳米粒子时粒径控制的机理,并在液相法过程特征的基础上,重点分析了影响粒径分布和形状控制的几个最主要因素,详细解释了化学计量学方法在控制纳米粒子粒度及其分布... 液相法是目前制备纳米粒子的重要方法之一.本文简要地阐述了液相法制备纳米粒子时粒径控制的机理,并在液相法过程特征的基础上,重点分析了影响粒径分布和形状控制的几个最主要因素,详细解释了化学计量学方法在控制纳米粒子粒度及其分布方面的应用. 展开更多
关键词 纳米粒子 液相法 粒径控制 化学计量学
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电沉积纳米锌层的研究 被引量:3
14
作者 曹莹 沈天慧 +1 位作者 姚锦元 丁桂甫 《电化学》 CAS CSCD 2004年第1期107-111,共5页
 采用XRD研究和场发射电镜(FEG_TEM)电沉积锌镀层纳米改性,分别观察并分析纳米镀锌层的结晶形态及其晶粒尺寸,根据镀层极化曲线和中性盐雾试验测定,结果表明,纳米镀锌层的抗腐蚀性能优于其它镀层.
关键词 电沉积 纳米锌层 结晶形态 晶粒尺寸 抗腐蚀性能 家用轿车 表面装饰技术 镀锌钢板
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基于纳米晶PZT/石英的压电生物质量传感器研究 被引量:3
15
作者 侯安州 惠春 +2 位作者 徐爱兰 张艳丽 倪鹤南 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第7期9-11,共3页
制作了一种新型的基于纳米晶PZT/石英的压电生物质量传感器。采用了溶胶-凝胶法在石英晶体表面制备了纳米晶PZT薄膜,形成PZrr/石英结构的敏感单元。研究了纳米晶PZT在石英基体上的微观结构、表面形貌;探讨了纳米晶PZT/石英作为敏... 制作了一种新型的基于纳米晶PZT/石英的压电生物质量传感器。采用了溶胶-凝胶法在石英晶体表面制备了纳米晶PZT薄膜,形成PZrr/石英结构的敏感单元。研究了纳米晶PZT在石英基体上的微观结构、表面形貌;探讨了纳米晶PZT/石英作为敏感单元在细胞检测中的作用。实验结果表明:PZT薄膜的晶粒大小为20-30nm,沿〈101)晶向择优生长,并且,薄膜表面平整,结构致密。纳米晶PZT/石英结构的敏感单元使生物细胞传感器的灵敏度得到了提高。 展开更多
关键词 纳米晶 压电陶瓷 生物传感器 灵敏度
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亚波长纳米结构宽波段抗反射特性 被引量:7
16
作者 李海华 黄康 王庆康 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期267-270,共4页
研究了玻璃(折射率n=1.52)表面周期性台阶结构的宽波段抗反射特性。利用等效媒质理论,对单台阶和二台阶结构进行了参数设计,并用严格耦合波理论对设计的台阶结构进行了入射光波长、入射角的反射效率、反射级次特性分析计算。研究结果表... 研究了玻璃(折射率n=1.52)表面周期性台阶结构的宽波段抗反射特性。利用等效媒质理论,对单台阶和二台阶结构进行了参数设计,并用严格耦合波理论对设计的台阶结构进行了入射光波长、入射角的反射效率、反射级次特性分析计算。研究结果表明:当亚波长纳米结构的周期低于周期阈值时,随着入射波长的增加只有零级衍射;台阶层数的增加,可增加红外抗反射入射波长和入射角的范围。二台阶结构可以在可见光和整个红外波段的反射率都低于1%。在玻璃表面上制备的台阶结构和基底为一体,这种方法克服了抗反射膜层的许多不足,其附着力、抗蚀刻、渗透扩散等问题均不存在,适用于受温度和湿度等环境因素影响较大的可见光及红外抗反射器件的设计和制作工艺中。 展开更多
关键词 亚波长 抗反射 台阶
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纳米晶PZT薄膜体声波谐振器的研究 被引量:3
17
作者 倪鹤南 侯安州 +2 位作者 李敏 徐爱兰 惠春 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第2期149-151,共3页
采用改进的溶胶-凝胶(Sol—Gel)法,在Si基Pt电极上沉积了PZT压电薄膜,并研制了以SiO2为声反射层的体声波谐振器。用Ⅺ射线衍射、电镜扫描及原子力显微镜测试表明,PZT薄膜具有(110)择优取向,良好的短柱状自行晶结构及平滑的表面... 采用改进的溶胶-凝胶(Sol—Gel)法,在Si基Pt电极上沉积了PZT压电薄膜,并研制了以SiO2为声反射层的体声波谐振器。用Ⅺ射线衍射、电镜扫描及原子力显微镜测试表明,PZT薄膜具有(110)择优取向,良好的短柱状自行晶结构及平滑的表面,晶粒平均尺寸为50~60nm。介电性能测试结果表明,介电常数保持约800,损耗角为0.02。用网络分析仪测试体声波谐振器得到较好的频率特性,即串、并联谐振频率分别为2.91GHz和3.01GHz,机电耦合系数为8.18%。在敏感元电极上加载1μL浓度为0.2μg/pL的磁性微球溶液,谐振频率降低了0.09GHz。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶(Sol—Gel) 薄膜体声波谐振器 纳米晶PZT薄膜
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碳纳米管修饰电极的制备及其电化学敏感性研究 被引量:3
18
作者 陆闻静 丁桂甫 +2 位作者 王艳 邓敏 周镇威 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第5期75-78,共4页
介绍了一种碳纳米管修饰电极的制备工艺,并对其电化学敏感性进行测试和分析。该工艺辅助聚合物聚酰亚胺,利用机械球磨、可控刻蚀等工艺,实现了碳纳米管的均一分布,露出碳纳米管的断口和缺陷。在玻碳电极上涂覆碳纳米管/聚酰亚胺复合膜,... 介绍了一种碳纳米管修饰电极的制备工艺,并对其电化学敏感性进行测试和分析。该工艺辅助聚合物聚酰亚胺,利用机械球磨、可控刻蚀等工艺,实现了碳纳米管的均一分布,露出碳纳米管的断口和缺陷。在玻碳电极上涂覆碳纳米管/聚酰亚胺复合膜,结合扫描电子显微镜观察,得到了可控、均一、稳定的电极界面。利用循环伏安法对电极进行性能测试,讨论了工艺对性能的影响,结果表明:该电极对溶液中的微量物质敏感,并且对电化学反应有催化和促进作用。 展开更多
关键词 碳纳米管 修饰电极 循环伏安法
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基于CVD技术的异步多通路电针灸针的研究 被引量:2
19
作者 邱可可 刘景全 +3 位作者 芮岳峰 杨春生 王宇娟 李克勇 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第5期788-790,共3页
针灸治疗是中医治疗疾病的一种有效方法,随着现代针灸的新科技与经络穴位的结合,传统的毫针逐渐发展到了脉冲电针、电热针等。该文提出一种异步多通路刺激的电针灸针。基于传统的毫针,通过微加工工艺在一根毫针针体上加工出若干个刺激电... 针灸治疗是中医治疗疾病的一种有效方法,随着现代针灸的新科技与经络穴位的结合,传统的毫针逐渐发展到了脉冲电针、电热针等。该文提出一种异步多通路刺激的电针灸针。基于传统的毫针,通过微加工工艺在一根毫针针体上加工出若干个刺激电极,微加工工艺包括溅射金属层及化学气相沉积(CVD)绝缘层聚对二甲苯。聚对二甲苯作为电极间的绝缘材料,具有无针孔涂覆、更低的液气渗透率、良好的生物相容性、透明性和柔韧性、以及较好的机械强度。通过连接电针灸仪,在一根针上即可实现异步多条电流通路的刺激。 展开更多
关键词 电针灸 异步 多通路 电针 化学气相沉积(CVD) 聚对二甲苯
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磁悬浮转子微陀螺的设计技术 被引量:1
20
作者 张卫平 陈文元 +4 位作者 吴校生 赵小林 崔峰 黄晓刚 刘武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第z1期1-5,共5页
磁悬浮转子微陀螺利用电磁涡流实现微转子的悬浮支撑和高速旋转,是一种精度可达惯性级的新颖MEMS(Micro Electronic Mechanical System)陀螺.讨论和研究了这种新颖微陀螺的悬浮支撑、高速转动、位置检测及加矩稳定的原理,并给出了相应... 磁悬浮转子微陀螺利用电磁涡流实现微转子的悬浮支撑和高速旋转,是一种精度可达惯性级的新颖MEMS(Micro Electronic Mechanical System)陀螺.讨论和研究了这种新颖微陀螺的悬浮支撑、高速转动、位置检测及加矩稳定的原理,并给出了相应的微转子、定子悬浮线圈、旋转线圈、稳定线圈、传感电极的设计原则和方法.设计了一个转子直径2 200μm、厚度25 μm,定子线圈线宽10μm、厚度5μm,悬浮励磁频率10 MHz、旋转励磁频率2 MHz的微陀螺,解决了三维非硅准LiGA技术加工微陀螺中的引线、绝缘、摩擦柱成型问题,并进行了相关的陀螺悬浮旋转试验,该陀螺在空气环境下能够以1000 r/min旋转,悬浮高度200μm,说明这种陀螺的原理和设计方法是可行的. 展开更多
关键词 磁悬浮转子微陀螺 MEMS 设计 准LiGA技术 试验
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