检索结果-内蒙古大学图书馆

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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用于苯系物快速分离的微型气相色谱柱

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半导体技术 2025年第3期50卷 248-253页

作者：李文博祝雨晨李之睿马少杰曾睿赵斌冯飞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 成都中医药大学智能医学学院成都610075

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... 详细信息

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。

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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电子鼻在疾病呼气诊断中的最新研究进展

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传感器与微系统 2025年第4期44卷 1-7页

作者：曾睿李明强赵斌李磊冯飞成都中医药大学智能医学学院四川成都610036 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

电子鼻(eNose)可用于呼出气体中的挥发性有机化合物(VOCs)检测,由于其具有非侵入性、快速检测等优势,近年来在疾病诊断中展现出巨大潜力。本文综述了近5年电子鼻在气体传感器阵列、信号采集与处理以及模式识别等关键技术的研究现状,系... 详细信息

电子鼻(eNose)可用于呼出气体中的挥发性有机化合物(VOCs)检测,由于其具有非侵入性、快速检测等优势,近年来在疾病诊断中展现出巨大潜力。本文综述了近5年电子鼻在气体传感器阵列、信号采集与处理以及模式识别等关键技术的研究现状,系统回顾了其在呼吸系统疾病、消化系统疾病、糖尿病以及多种癌症等疾病中的应用。随着技术的不断进步,电子鼻已开始在疾病早期筛查和诊断中发挥越来越重要的作用。尽管当前仍面临传感器长期稳定性和大规模临床验证等挑战,但随着微纳传感技术和人工智能(AI)算法的迅速发展,电子鼻有望在疾病呼气诊断中得到更广泛的应用。

关键词：电子鼻呼出气体检测疾病诊断挥发性有机化合物无创检测

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一种新颖的基于MEMS技术的光读出热成像系统性能分析与制作

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红外与毫米波学报 2004年第2期23卷 125-130页

作者：冯飞焦继伟熊斌王跃林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

提出了一种新颖的光读出红外热成像系统设计 .该系统利用光学读出技术将红外图像直接转化为可见光图像 ,其核心部件是一个基于微电子机械技术 (MEMS)制作的法布里泊罗 (Fabry Perot)微腔红外探测器列阵 (F PMCIRDA) .通过对Au/SiNx双... 详细信息

提出了一种新颖的光读出红外热成像系统设计 .该系统利用光学读出技术将红外图像直接转化为可见光图像 ,其核心部件是一个基于微电子机械技术 (MEMS)制作的法布里泊罗 (Fabry Perot)微腔红外探测器列阵 (F PMCIRDA) .通过对Au/SiNx双材料体系的理论分析 ,得出了可动微镜的最大热机械灵敏度、机械光灵敏度及其温度响应分别为 6 .4 7× 10 -9m/K、1.5 3× 10 8m-1、2 .0 5× 10 -4.对系统噪声分析表明 :在目前的设计中 ,系统的噪声等效温差 (NETD)为 5 .1K ,而其极限值有望达到 5 8mK .采用体硅MEMS工艺 ,制作出了 5 0× 5 0的Fabry Perot微腔列阵 .实验表明 ,在红外辐射作用下 ,可动微镜有明显的位移。

关键词：徽电子机械技术法布里-泊罗微腔红外探测器列阵噪声等效温差光读出热成像机械-光灵敏度热-机械灵敏度

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基于聚酰亚胺柔性衬底微温度传感器阵列的关键技术研究

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中国机械工程 2005年第z1期16卷 184-188页

作者：肖素艳车录锋李昕欣王跃林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

基于柔性MEMS技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功制作出8×8阵列的铂薄膜电阻微温度传感器.该器件特别适用于复杂几何体高曲率表面温度的实时监控.采用了两种方法制作柔性器件:第一种方法是将液态聚酰亚胺旋涂在有氧化物牺牲层的载体硅... 详细信息

基于柔性MEMS技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功制作出8×8阵列的铂薄膜电阻微温度传感器.该器件特别适用于复杂几何体高曲率表面温度的实时监控.采用了两种方法制作柔性器件:第一种方法是将液态聚酰亚胺旋涂在有氧化物牺牲层的载体硅片上;第二种方法是用胶粘剂将P16051膜暂时粘在载体硅片上,然后分别在两种柔性PI衬底上制作铂薄膜热敏电阻温度传感器,最后将器件从硅片载体上分离下来.采用低温(小于300℃)工艺技术减小了PI柔性衬底的热循环.实验测试结果表明,PI衬底上的铂薄膜热敏电阻具备良好的线性度,其电阻温度系数接近于0.0023/℃.

关键词：柔性 MEMS技术聚酰亚胺铂薄膜电阻温度传感器

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二极管型红外焦平面阵列的噪声分析及结构优化设计（英文）

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红外与毫米波学报 2015年第6期34卷 647-653页

作者：朱慧慧冯飞王跃林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 中国科学院大学北京100049

二极管非制冷红外焦平面阵列(IRFPA)探测器具有广阔的前景,然而它的性能受噪声源的制约,为了得到高性能的探测器,必须研究噪声源并减小其影响.概述了探测器噪声源,量化并研究了不同噪声对探测器的影响,最后得到了二极管IRFPA的性能极限... 详细信息

二极管非制冷红外焦平面阵列(IRFPA)探测器具有广阔的前景,然而它的性能受噪声源的制约,为了得到高性能的探测器,必须研究噪声源并减小其影响.概述了探测器噪声源,量化并研究了不同噪声对探测器的影响,最后得到了二极管IRFPA的性能极限,此外,计算得到了最优的结构参数.理论研究表明温度起伏噪声对应的最小噪声等效温差(NETD)为2.36mK,此时探测器热导为辐射热导,其值为2.06 nW/K.当单元尺寸为25μm×25μm的探测器的正向偏置电流为33μA,占空比为54%时可得到最优NETD为46.5 mK.

关键词：非制冷红外焦平面阵列二极管噪声等效温差

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单片集成微型气相色谱芯片研究

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分析化学 2018年第9期46卷 1363-1371页

作者：田博文冯飞赵斌罗凡杨雪蕾周海梅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国家重点实验室中国科学院大学

基于微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术制备了一种由微色谱柱和微热导检测器构成的单片集成微型气相色谱(Micro gas chromatography,μGC)芯片。与现有集成芯片相比,在高深宽比的微沟道内构筑了一层高比表面积的... 详细信息

基于微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术制备了一种由微色谱柱和微热导检测器构成的单片集成微型气相色谱(Micro gas chromatography,μGC)芯片。与现有集成芯片相比,在高深宽比的微沟道内构筑了一层高比表面积的介孔二氧化硅纳米颗粒薄膜作为固定相,有效提高了微色谱柱的柱容量和分离性能;微色谱柱的入口和出口处采用稳固的悬浮型微热敏结构,提高了器件的热隔离性能和稳定性。实验结果表明,此单片集成芯片可实现基线分离轻烃类混合气体组分(甲烷,乙烷,丙烷和丁烷),分析检测时间为33 s。其中,乙烷和丙烷的分离度为8.34,丙烷的理论塔板数高达11420。单片集成微型气相色谱芯片具有高分离度、高柱效、分析检测时间短等优点,特别适用于便携式气相色谱与野外实地检测。

关键词：单片集成微色谱柱微热导检测器介孔二氧化硅纳米颗粒微机电系统

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机器学习在紫外法测定硝酸盐氮浓度中的应用

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光谱学与光谱分析 2017年第4期37卷 1179-1182页

作者：刘思乡范卫华郭慧赵辉金庆辉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

紫外分光光度法(UV法)由于较传统化学方法具有效率高操作简便、无二次污染且可现场原位测试等优点,近些年来被广泛应用到水质参数的测试中。硝酸盐氮是工业废水中的主要污染物之一。基于UV法测量水体中硝酸盐氮浓度的标准方法是分别测... 详细信息

紫外分光光度法(UV法)由于较传统化学方法具有效率高操作简便、无二次污染且可现场原位测试等优点,近些年来被广泛应用到水质参数的测试中。硝酸盐氮是工业废水中的主要污染物之一。基于UV法测量水体中硝酸盐氮浓度的标准方法是分别测量水样在220nm和275nm处的吸光度,然后用275nm处的吸光度对220nm处的吸光度进行校正,进而绘制出校正后的吸光度与硝酸盐氮浓度的标准曲线。然而,当硝酸盐氮浓度升高时,标准法所采用的朗伯比尔定律的线性关系以及不同物质吸光度叠加的线性不能很好地满足,在实际的实验测试中也发现,很难建立硝酸盐氮在220nm处的吸收模型。为了克服单波长或双波长方法的缺陷,将硝酸盐氮吸收峰范围的各个波长的吸光特性引入到模型的建立之中。同时,为了降低模型的复杂度,在建立模型之前先对吸光度数据进行主成分分析,将输入数据的维度数从107压缩到4,然后对压缩后的数据使用局部加权线性回归法建模,该吸收模型对于训练样本和测试样本都有较好的预测结果,且能够适应高浓度时吸光度与浓度的非线性关系,测量上限可达几百mg·L^(-1)。另外,此方法的原理和流程也适用于其他水质参数吸收模型的建立。

关键词：紫外分光光度法硝酸盐氮主成分分析局部加权线性回归

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横向电磁式振动能量采集器的设计与制作

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光学精密工程 2013年第3期21卷 694-700页

作者：李伟车录锋王跃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微系统技术重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100039

基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能。该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成。选用有限元分析软件对器件结构... 详细信息

基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能。该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成。选用有限元分析软件对器件结构参数进行了仿真分析与优化,并利用电镀技术制作螺旋铜线圈,KOH湿法腐蚀和深反应离子刻蚀(DRIE)技术制作质量块-弹性梁振动系统,然后与永磁体一起组成了体积大约为100mm3的能量采集器样机。对制作好的电磁式振动能量采集器样机的振动特性测试表明:质量块-弹性梁振动系统的一阶固有频率为241Hz;在频率为241Hz、加速度为2.8ms-2的外界振动激励下,负载两端产生的交流电压峰峰值为9.2mV。另外调节质量块和弹性梁的参数,还可以得到不同固有频率的能量采集器。该能量采集器实现了从机械能到电能的转化,对无线传感器件的发展和应用很有意义。

关键词：电磁式能量采集器振动能量采集器横向振动微机电系统(MEMS)

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自组装单层膜模板控制生长氧化亚铜晶体及其对DMMP气体的检测(英文)

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无机材料学报 2011年第10期26卷 1111-1115页

作者：杨天天许鹏程左国民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微系统技术国家级重点实验室上海200050

使用了一种在自组装单分子层(SAM)模板衬底上由电化学氧化还原自发生长的方法,择优取向生长氧化亚铜(Cu2O)微晶.通过扫描电子显微镜和微区XRD等方法对合成的Cu2O晶体进行了形貌和结构表征.结果表明:合成的样品为立方结构的Cu2O晶体,且... 详细信息

使用了一种在自组装单分子层(SAM)模板衬底上由电化学氧化还原自发生长的方法,择优取向生长氧化亚铜(Cu2O)微晶.通过扫描电子显微镜和微区XRD等方法对合成的Cu2O晶体进行了形貌和结构表征.结果表明:合成的样品为立方结构的Cu2O晶体,且形貌、取向和颗粒尺寸得到了有效控制,此结果可归结为SAMs对电化学氧化还原过程的影响和结晶过程中的模板效应.利用该方法,将Cu2O晶体生长于静态式微悬臂梁的表面作为敏感层,制得了一种新型的化学传感器.基于Cu2O晶体表面的Cu(I)与DMMP(甲基膦酸二甲酯,沙林模拟剂)分子中的膦酰基团之间存在的配位作用,该传感器可对几十ppb的DMMP重复响应.

关键词：氧化亚铜择优取向电化学氧化还原自组装单分子层气体传感器

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