检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2021年第6期42卷 1736-1741页

作者：赵阳洋刘启勇陈泊鑫赵斌周海梅李昕欣郑丹冯飞上海应用技术大学化学与环境工程学院上海201418 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

基于微机电技术制备了一种含有椭圆微柱阵列的半填充柱;采用水热法合成了一种金属有机骨架材料ZIF-8,将其涂敷在微色谱柱的微沟道内壁上作为固定相.在30℃恒温下对芯片的分离性能进行了测试,结果表明,以ZIF-8为固定相的微色谱柱可以在7... 详细信息

基于微机电技术制备了一种含有椭圆微柱阵列的半填充柱;采用水热法合成了一种金属有机骨架材料ZIF-8,将其涂敷在微色谱柱的微沟道内壁上作为固定相.在30℃恒温下对芯片的分离性能进行了测试,结果表明,以ZIF-8为固定相的微色谱柱可以在75 s内实现甲烷、乙烷和丙烷(C1~C3)的基线分离,其中甲烷-乙烷的分离度达到了2.23,与以介孔硅为固定相的微色谱柱相比提高了99%;甲烷、乙烷的峰面积以及甲烷-乙烷分离度重复性的相对标准偏差均小于3%.以上结果表明,以ZIF-8为固定相的微色谱柱在针对油田气实时分离的便携式微色谱系统中具有广泛的应用前景.

关键词：微色谱柱金属有机骨架材料固定相微机电系统轻烃的分离

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带逆流进气结构的微型氦离子化检测器研究

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分析化学 2021年第11期49卷 1816-1823页

作者：刘启勇冯飞陈泊鑫赵阳洋赵斌中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室中国科学院大学

基于微机电系统(Micro-electro-mechanical system, MEMS)技术设计并制作了带有逆流进气结构的微型氦离子化检测器。稳态流场仿真结果表明,逆流进气结构在激发电极对之间形成一个高气压的"准零流速区",即激发电极之间包含高... 详细信息

基于微机电系统(Micro-electro-mechanical system, MEMS)技术设计并制作了带有逆流进气结构的微型氦离子化检测器。稳态流场仿真结果表明,逆流进气结构在激发电极对之间形成一个高气压的"准零流速区",即激发电极之间包含高密度的稳定的氦原子,这有利于激发稳定的氦等离子体,避免了等离子体抖动造成的基线噪声。所制作的微型氦离子化检测器的测试结果表明,在由逆流进气结构所形成的高气压的"准零流速区"内激发并形成了稳定的氦等离子体区,与瞬态等离子体仿真结果一致,并且基线噪声低于6μV。采用商业***-30色谱柱,此检测器成功检测到了体积浓度为0.0001%的甲苯和乙苯,证明其具有较低的检出限。

关键词：氦离子化检测器逆流进气结构微型气相色谱微机电系统

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基于一种多功能系统的二维纳米器件高效制备

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中国科学：信息科学 2022年第2期52卷 348-357页

作者：梁亚春焦陈寅肖飞朱健凯徐博文婷伍松任子明韦学勇陈滢贾浩夏娟王曾晖电子科技大学基础与前沿研究院成都610054 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

原子级厚度的二维层状晶体材料具有丰富的物理特性,在新型微纳米器件领域展现出重要的发展潜力,相关的器件制备和性能研究也引起了广泛的关注.二维材料微纳米器件的制备需要经过二维材料的转移及金属电极的淀积等一系列过程.然而,在传... 详细信息

原子级厚度的二维层状晶体材料具有丰富的物理特性,在新型微纳米器件领域展现出重要的发展潜力,相关的器件制备和性能研究也引起了广泛的关注.二维材料微纳米器件的制备需要经过二维材料的转移及金属电极的淀积等一系列过程.然而,在传统的制备流程中所涉及多步工艺需要用到诸多不同设备,如二维材料转移对准系统、电子束曝光系统,或是光刻系统,而且往往在一些步骤中涉及有机溶液处理,有可能会对样品带来一些不利的影响.本文设计展示了一种能够实现二维材料微纳米器件制备的多功能系统,该系统不仅可以实现二维材料的高效转移,而且可以直接进行金属电极的准确淀积,并且整个加工流程不涉及溶液处理,具有操作方便、效率高、样品污染少等优点.基于该多功能系统,我们成功制备出了MoS;场效应晶体管并对器件进行了光学表征和电学性能测试,展现了这一系统在高效制备微纳器件方面的潜力.

关键词：二维晶体材料多功能制备系统材料干法转移金属电极淀积 MoS 场效应晶体管

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基于几何反弹簧结构的高分辨率MEMS加速度计

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仪表技术与传感器 2023年第5期 5-9页

作者：熊瑞宏陈方李昕欣中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 上海科技大学信息科学与技术学院上海200120 中国科学院大学北京100049

为了提高MEMS加速度计分辨率和灵敏度,提出并设计了一种基于几何反弹簧原理的新型MEMS加速度计结构。拟采用静电力将加速度计静态工作点设置在梁低刚度位置来提高灵敏度。首先通过理论计算和有限元仿真,分析了几何反弹簧结构实现准零刚... 详细信息

为了提高MEMS加速度计分辨率和灵敏度,提出并设计了一种基于几何反弹簧原理的新型MEMS加速度计结构。拟采用静电力将加速度计静态工作点设置在梁低刚度位置来提高灵敏度。首先通过理论计算和有限元仿真,分析了几何反弹簧结构实现准零刚度的原理,并优化了关键几何参数;其次基于免划片SOI工艺完成了MEMS芯片制作;最后搭建了开环测试电路进行测试验证。测试结果表明:施加25 V偏置电压后,加速度计灵敏度从46.3 mV/g提高至51.1 mV/g,线性度为0.99%。验证了静电偏置几何反弹簧结构通过降低刚度系数来提高加速度计的灵敏度的可行性。

关键词： MEMS 加速度计几何反弹簧灵敏度分辨率线性度

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用于MEMS微镜激光跟瞄的扩角镜头研究

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红外与激光工程 2025年第1期54卷 120-130页

作者：张鹏程汪洋李安娜黄昊张程张家昌张永贵王栎皓刘艺晨武震宇中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海麦锴科技有限公司上海201899 上海微技术工业研究院上海201800

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... 详细信息

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。

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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视觉传感器和惯性传感器的时间标定方法

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光学学报 2021年第24期41卷 193-202页

作者：付凤杰李辰懋吴丽刘衍青朱冬晨李嘉茂张晓林中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室-仿生视觉系统实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海科技大学信息科学与技术学院上海201210

视觉惯性信息融合的同时定位和建图(SLAM)技术是机器人导航领域的热点问题。多模态数据同步是数据融合算法的前提,其关键在于获取不同传感器采集时刻的准确时间戳。视觉传感器的时间戳可通过硬件方法准确获得,而惯性传感器的时间戳通常... 详细信息

视觉惯性信息融合的同时定位和建图(SLAM)技术是机器人导航领域的热点问题。多模态数据同步是数据融合算法的前提,其关键在于获取不同传感器采集时刻的准确时间戳。视觉传感器的时间戳可通过硬件方法准确获得,而惯性传感器的时间戳通常粗略地用输出时间代替,这必将导致视觉惯性融合算法精度的降低。针对该问题提出了一种视觉惯性传感器的时间同步标定方法。首先设计了一种基于平面单摆的标定装置,视觉传感器与惯性传感器在平面单摆运动中独立捕获数据,并基于同一时钟添加时间标记;其次,提出了基于最小二乘法估计摆锤重心角位移函数和角速度函数的方法;最后,通过比较两个函数的相位差获得惯性传感器的输出延时和时间戳。实验结果表明所提方法的重复标定均方差为0.018 ms,这证明所提方法的有效性。

关键词：机器视觉时间同步标定单摆标定装置视觉惯性同步视觉惯性传感器数据采集时间戳

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面向大行程垂直运动的电磁驱动式MEMS微反射镜

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功能材料与器件学报 2023年第3期29卷 202-209页

作者：宋柯宇凌必赟陈栋徐巧吴亚明中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

本文提出了一种具有大行程垂直位移的电磁驱动式MEMS微反射镜。该MEMS微反射镜基于杠杆原理,以电磁力驱动杠杆的短臂扭转,从而使连接长臂的反射镜面产生较大的位移;采用对称设计的弹性铰链结构,抵消水平方向的位移,以保证反射镜面仅在... 详细信息

本文提出了一种具有大行程垂直位移的电磁驱动式MEMS微反射镜。该MEMS微反射镜基于杠杆原理,以电磁力驱动杠杆的短臂扭转,从而使连接长臂的反射镜面产生较大的位移;采用对称设计的弹性铰链结构,抵消水平方向的位移,以保证反射镜面仅在垂直方向位移。其中,电磁力由固定于镜体结构的永磁体和置于镜体结构周围的电磁驱动组件共同产生。本文通过MEMS工艺加工实现了该MEMS微反射镜的镜体结构部分,并通过机械装配将电磁驱动组件与镜体结构相对固定。机械结构仿真表明:该MEMS微反射镜的杠杆机构的扭转角度与驱动扭矩成正比。电磁仿真表明:基于电磁力的驱动扭矩与线圈电流正相关。实验结果表明:初步设计的镜体结构和电磁驱动组件构成的MEMS微反射镜可以在±70mA的驱动电流情况下实现4mm的垂直位移,并表现出较好的重复性。由于线圈匝数、驱动电路和杠杆结构都有很大的优化潜力,因此该MEMS微反射镜的垂直位移在理论上还可以进一步提高。

关键词： MEMS微镜电磁驱动放大杠杆弹性铰链

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参数自适应误差自校准的Sigma-Delta闭环微机械陀螺仪

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飞控与探测 2023年第5期6卷 47-53页

作者：周景川熊瑞宏陈方中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

提出并实现了一种用于MEMS谐振陀螺仪的新型自适应自校准多级噪声整形(MASH)微机电sigma-delta闭环测控电路方案。该技术针对高精度MEMS音叉陀螺仪的误差校准,开发了在线自适应误差校准的MASH2-0闭环测控电路,且无需使用任何额外的机械... 详细信息

提出并实现了一种用于MEMS谐振陀螺仪的新型自适应自校准多级噪声整形(MASH)微机电sigma-delta闭环测控电路方案。该技术针对高精度MEMS音叉陀螺仪的误差校准,开发了在线自适应误差校准的MASH2-0闭环测控电路,且无需使用任何额外的机械校准方法。该技术不仅可以有效地消除由于MEMS音叉陀螺仪敏感元件加工误差和接口测控电路之间的参数失配在输出端产生的误差影响,并且能够校正由非理想信号传递函数而导致的信号链路传输中的频谱失真和增益失配。试验结果表明,与传统的闭环MEMS陀螺仪相比,所提出的自适应MASH2-0闭环测控电路技术可以实现更好的系统稳定性、动态范围和噪声性能。

关键词： MEMS陀螺仪自校准 sigma-delta调制器 MASH 自适应参数匹配

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拉曼光谱仪及其微型化

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光散射学报 2024年第3期36卷 290-304页

作者：薛兴梅张莉丽罗枭周琳张先彪陈昌上海大学微电子学院上海201800 上海近观科技有限责任公司上海200444 上海交通大学医学院附属瑞金医院医学芯片研究所上海200025 上海微技术工业研究院上海201800 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

近年来,拉曼光谱以其快速无损、分子特异性高、灵敏度高等特点在材料科学、生物医学和环境监测等领域得到了广泛应用,成为光谱分析的重要工具。然而,传统拉曼光谱仪由于尺寸庞大、成本昂贵而难以适应许多特殊应用场景,因此,人们对于微... 详细信息

近年来,拉曼光谱以其快速无损、分子特异性高、灵敏度高等特点在材料科学、生物医学和环境监测等领域得到了广泛应用,成为光谱分析的重要工具。然而,传统拉曼光谱仪由于尺寸庞大、成本昂贵而难以适应许多特殊应用场景,因此,人们对于微型化、低成本、高性能拉曼光谱仪的需求日益增加。硅基光电子技术的进步为拉曼光谱仪的微型化带来了新的发展机遇,使得芯片级的拉曼光谱仪成为了可能。本文对拉曼光谱仪及其微型化的发展历程进行了综述,同时,讨论了部分具有拉曼应用潜力的片上光谱仪,为已有拉曼光谱仪的微型化及微型化光谱仪的拉曼应用探究提供重要的参考,并推动技术与应用的共同发展和不断创新。

关键词：拉曼光谱仪光谱检测微型化硅基光电子片上集成

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微型气相色谱柱芯片研究进展

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传感器与微系统 2022年第3期41卷 1-6,11页

作者：张海燕赵斌曹可李磊郑丹冯飞上海应用技术大学化学与环境工程学院上海201418 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

微型气相色谱仪可对复杂气体组分进行现场、实时、快速地定性和定量分析。微型气相色谱柱芯片作为微型气相色谱仪的核心部件之一,决定了其分离性能的好坏。微机电系统(MEMS)技术的发展为制造微型气相色谱柱芯片提供了有效的加工技术、... 详细信息

微型气相色谱仪可对复杂气体组分进行现场、实时、快速地定性和定量分析。微型气相色谱柱芯片作为微型气相色谱仪的核心部件之一,决定了其分离性能的好坏。微机电系统(MEMS)技术的发展为制造微型气相色谱柱芯片提供了有效的加工技术、可灵活选择的衬底材料,甚至可以通过MEMS技术制备均匀的固定相,从而获得具有更好分离性能的微型气相色谱柱芯片。综述了近年来基于MEMS技术的微型气相色谱柱芯片的研究进展,内容主要涉及微型气相色谱柱芯片的微沟道加工技术、柱内结构、芯片衬底材料以及固定相的制备方法等方面。

关键词：气相色谱微机电系统微型气相色谱柱芯片

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