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纳米孔软磁敏感膜的制备与分析

稀有金属材料与工程 2021年第1期50卷 111-115页

作者：吕辉河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000

软磁敏感膜的磁性能是决定磁传感器性能的关键因素。为了保证加工工艺的兼容性,敏感膜通常采用磁控溅射法制备,其性能普遍较差,这严重制约了磁传感器的发展。因此,如何在硅基底上制备出符合磁传感器性能要求的敏感膜,同时加工过程与MEM... 详细信息

软磁敏感膜的磁性能是决定磁传感器性能的关键因素。为了保证加工工艺的兼容性,敏感膜通常采用磁控溅射法制备,其性能普遍较差,这严重制约了磁传感器的发展。因此,如何在硅基底上制备出符合磁传感器性能要求的敏感膜,同时加工过程与MEMS工艺兼容,是一个亟待解决的问题。相关研究表明,微观结构的变化有利于提高敏感膜的磁性能。本研究采用标准的MEMS技术制备了纳米多孔软磁敏感膜。对不同孔径的敏感膜进行了相关的表征和测试,分析了孔径大小对薄膜软磁性能的影响。结果表明,孔径大于50 nm的多孔结构可以降低敏感膜的Hs和Hc,100 nm多孔结构提高敏感膜的软磁性能效果最为明显。实验结论为制备方案的确定和敏感膜性能的改善提供了依据。

关键词：纳米孔敏感膜性能指标制备工艺

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基于Ppy敏感膜的pH-ISFET研制

仪器仪表学报 2006年第Z2期27卷 1065-1066页

作者：汪祖民孙红光韩泾鸿边超陈绍凤夏善红中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室

研制了一种采用0．35μm标准CMOS工艺制造的,集成ISFET／REFET及其信号处理电路于一体的集成化芯片系统(SOC)。其中ISFET敏感膜为采用电化学法制备的导电聚合物Ppy(Polypyrrole,聚吡咯),通过对各种条件的优化,最终得到了pH响应为56mV／p... 详细信息

研制了一种采用0．35μm标准CMOS工艺制造的,集成ISFET／REFET及其信号处理电路于一体的集成化芯片系统(SOC)。其中ISFET敏感膜为采用电化学法制备的导电聚合物Ppy(Polypyrrole,聚吡咯),通过对各种条件的优化,最终得到了pH响应为56mV／pH的高灵敏度。

关键词：离子敏场效应管聚吡咯敏感膜集成化芯片系统

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基于敏感膜折射率变化的光纤甲烷传感器

煤炭学报 2010年第3期35卷 420-423页

作者：杨建春徐龙君陈伟民重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学资源及环境科学学院西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室重庆400044

根据光波导理论,分析基于敏感膜折射率变化的光纤甲烷传感原理,设计并制作含笼形分子A的聚合物敏感膜的光纤甲烷传感器,通过甲烷传感实验评价传感性能,以现场瓦斯气体样品验证其有效性。数值计算表明,当敏感膜折射率n2介于1.441～1.447... 详细信息

根据光波导理论,分析基于敏感膜折射率变化的光纤甲烷传感原理,设计并制作含笼形分子A的聚合物敏感膜的光纤甲烷传感器,通过甲烷传感实验评价传感性能,以现场瓦斯气体样品验证其有效性。数值计算表明,当敏感膜折射率n2介于1.441～1.447时,传感器归一化光功率随n2增加呈线性快速下降,适宜制作高灵敏度折射率型光纤甲烷传感器。实验结果表明,当甲烷浓度在0～27.0%范围内,传感器信号随甲烷浓度增加呈线性增大,其斜率为0.007,该结果与数值计算结果相符;甲烷最低检出限2.80%,响应时间约180 s,且传感器对CO、CO2、H2S、O2、N2等非甲烷类气体不产生响应,选择性良好;用于现场瓦斯气体样品中的甲烷检测时,其测量结果与气相色谱法一致,相对误差1.47%。

关键词：光纤传感器笼形分子A 甲烷气体敏感膜折射率

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声表面波SO_2气体传感器敏感膜的研究

西安交通大学学报 2000年第9期34卷 17-19,24页

作者：魏培永朱长纯刘君华西安交通大学西安710049

为了深入研究声表面波 (SAW )SO2 气敏传感器频移与浓度之间的关系 ,对聚苯胺敏感膜的SAWSO2 传感器进行了试验与理论研究 ,并用双能谷模型推导了有关公式 .解释了频移与浓度关系曲线中的拐点问题 ,为聚苯胺敏感膜的SAW传感器应用提供... 详细信息

为了深入研究声表面波 (SAW )SO2 气敏传感器频移与浓度之间的关系 ,对聚苯胺敏感膜的SAWSO2 传感器进行了试验与理论研究 ,并用双能谷模型推导了有关公式 .解释了频移与浓度关系曲线中的拐点问题 ,为聚苯胺敏感膜的SAW传感器应用提供了理论和实践依据 .将有机物聚苯胺 (PAn)和硫化镉 (CdS)两者的气敏特性进行了对比 ,得出了SO2 气敏膜具有双峰吸收的特点 ,并从理论上进行了论证 ,这对研究其他气敏膜也有指导意义 .

关键词：声表面波传感器二氧化硫气体传感器敏感膜

镀有敏感膜的长周期光纤光栅NO气体传感特性

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大连海事大学学报 2007年第2期33卷 27-31页

作者：彭勇孙敏大连海事大学物理系辽宁大连116026

为提高长周期光纤光栅(LPFG)化学传感器检测折射率小于1.4介质时的灵敏度,实现对一氧化氮(NO)气体的高灵敏度检测,采用在常规长周期光纤光栅包层外镀上折射率大于包层折射率的SiO2-WO3薄膜的方法,运用四层阶跃折射率耦合模理论,分析长... 详细信息

为提高长周期光纤光栅(LPFG)化学传感器检测折射率小于1.4介质时的灵敏度,实现对一氧化氮(NO)气体的高灵敏度检测,采用在常规长周期光纤光栅包层外镀上折射率大于包层折射率的SiO2-WO3薄膜的方法,运用四层阶跃折射率耦合模理论,分析长周期光纤光栅谐振波长的光谱特性.当膜厚为最佳值时,谐振波长变化率最大,灵敏度最高.在室温下,用镀有不同膜厚的传感器检测体积分数为2%的NO气体.结果表明,只有镀3层膜的传感器谐振波长红移4.77 nm,灵敏度达3%,元件响应时间10 s,恢复时间20 s,其他膜厚的传感器谐振波长没有变化.

关键词：长周期光纤光栅敏感膜耦合模理论气体传感器

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基于荧蒽荧光熄灭的苦味酸荧光敏感膜的研究

化学学报 1994年第2期52卷 176-180页

作者：曾恚恚王柯敏刘程林俞汝勤湖南大学化学化工系长沙410082

本文基于苦味酸水溶液对固定于增塑的PVC膜中荧蒽的可逆荧光熄灭作用,研制了测定苦味酸浓度的荧光敏感膜.该膜的最佳组成为1～6mg荧蒽、50mg PVC粉、100mg邻苯二甲酸二异辛酯.在1.50mol·L^(-1)硫酸测试底液中,此膜测定苦味酸的浓度范围... 详细信息

本文基于苦味酸水溶液对固定于增塑的PVC膜中荧蒽的可逆荧光熄灭作用,研制了测定苦味酸浓度的荧光敏感膜.该膜的最佳组成为1～6mg荧蒽、50mg PVC粉、100mg邻苯二甲酸二异辛酯.在1.50mol·L^(-1)硫酸测试底液中,此膜测定苦味酸的浓度范围为1.78×10^(-6)～1.28×10^(-3)mol·L(-1),重现性良好,响应时间小于30s.该法选择性好,许多常见亲脂阴离子不干扰测定.将该法用于药物辛可宁的间接测定,结果令人满意.

关键词：荧光熄灭敏感膜荧蒽二硝基苯酚

敏感膜集成特种光纤氟离子传感器设计及其性能研究

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敏感膜集成特种光纤氟离子传感器设计及其性能研究

作者：蒋毅重庆理工大学

学位级别：硕士

光纤传感器具有抗电磁干扰、重量轻、体积小、灵敏度高等优点,因此广泛应用于应变、温度、折射率、压力、电流、生物和化学等研究领域。本文设计并制作了三种基于特种光纤模式干涉的氟离子传感器。首先制作了马赫-曾德尔传感器,将薄芯光... 详细信息

光纤传感器具有抗电磁干扰、重量轻、体积小、灵敏度高等优点,因此广泛应用于应变、温度、折射率、压力、电流、生物和化学等研究领域。本文设计并制作了三种基于特种光纤模式干涉的氟离子传感器。首先制作了马赫-曾德尔传感器,将薄芯光纤(Thin-core fiber,TCF)嵌入在两段多模光纤(Multi-mode fiber,MMF)之间,再用单模光纤(Single-mode fiber,SMF)将多模光纤连接起来,并在薄芯光纤表面利用层层自组装技术进行敏感薄膜的涂覆。此外,还制作了基于薄芯光纤端面封装的粗锥迈克尔逊干涉仪,使用熔融拉锥技术在单模光纤和薄芯光纤之间拉了一个粗锥。在薄芯光纤的另一端沉积一层银膜,以增强端面反射,为了防止银膜被氧化和破坏,利用紫外光学固化胶对银膜进行封装保护。通过在薄芯光纤表面涂覆敏感膜,进行功能化集成。最后,制作了基于无芯光纤(No-core fiber,NCF)和薄芯光纤的迈克尔逊反射式氟离子传感器。在单模光纤和薄芯光纤之间熔接一段无芯光纤,并在薄芯光纤端面沉积一层银膜,然后通过紫外光学固化胶对银膜进行保护,最后利用敏感材料对传感器进行功能化修饰。传感过程基于敏感薄膜对氟离子的选择性吸附,从而导致敏感薄膜的折射率和输出干涉光谱发生改变,通过对中心波长移动量的分析来实现氟离子的传感检测。本文主要研究工作如下:(1)使用薄芯光纤制作马赫-曾德尔干涉仪,通过层层自组装技术将钕改性壳聚糖/聚甲基丙烯酸甲酯涂覆在薄芯光纤表面,形成了厚度为690nm的敏感薄膜。使用传感器对氟离子进行测试,其平均灵敏度为14.145nm/ppm,响应时间为60s,并具有较好的温度、pH和时间稳定性。(2)为提高检测便利性,利用薄芯光纤制作了粗锥迈克尔逊干涉仪。在折射率和温度实验中,该传感器具有较高的折射率灵敏度,而对温度的响应比较弱,说明该传感器的抗温度干扰能力强,是理想的折射率传感器。通过溶胶-凝胶法制备了铝掺杂氧化锌敏感材料,利用浸渍提拉镀膜法对传感器进行功能化处理。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)表征分析,证明成功制备了该材料。扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)结果显示,在薄芯光纤表面形成了厚度为860nm的敏感薄膜。在痕量(0.01-50ppb)氟离子检测实验中,该传感器的平均灵敏度为60.016pm/ppb,响应时间为40s,该传感器具有优异的选择性和较好的稳定性。(3)为进一步缩小传感器的体积,使用无芯光纤和薄芯光纤制作了基于端面封装的迈克尔逊干涉仪,该传感器同样具有较高的折射率灵敏度和较低的温度灵敏度。将CeCOOH浸涂于传感探针表面,通过对氟离子进行检测,该传感器的平均灵敏度为2.4266nm/ppm,并且其响应时间为25s。对传感器的性能(选择性、温度和pH)进行分析和讨论,该传感器表现出对氟离子优异的选择性,且具有良好的稳定性。

关键词：特种光纤马赫-曾德尔干涉仪迈克尔逊干涉仪敏感膜氟离子传感器

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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声表面波NO_2传感器敏感膜研究进展

传感器与微系统 2012年第9期31卷 1-4,13页

作者：向继文陈依民徐成志胡友旺中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

由于工业检测、环境监测、医学监测等领域的需求,高性能NO2传感器得到了广泛的研究。声表面波传感器技术的发展为研发高灵敏度、高稳定性、响应快速、小型化的NO2传感器提供了极大的潜能。总结了近30年来声表面波NO2传感器敏感膜的研究... 详细信息

由于工业检测、环境监测、医学监测等领域的需求,高性能NO2传感器得到了广泛的研究。声表面波传感器技术的发展为研发高灵敏度、高稳定性、响应快速、小型化的NO2传感器提供了极大的潜能。总结了近30年来声表面波NO2传感器敏感膜的研究现状,并根据现有的研究和传感器的应用需求,深入探讨了声表面波NO2传感器敏感膜面临的挑战和发展趋势。

关键词：声表面波 NO2传感器敏感膜

以环糊精包结物为敏感膜的钙离子选择电极研究

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分析试验室 2004年第4期23卷 52-54页

作者：刘海玲朱桂平桂林工学院材料系桂林541004

以聚合β 环糊精包结2 (5 溴 2 吡啶偶氮) 5 二乙氨基苯酚(5 Br PADAP)为修饰剂,对碳糊电极进行修饰,于Ca2+溶液中活化后,对钙产生灵敏电位响应。响应线性范围为1.0×10-1～4.0×10-4mol L,响应斜率为-18.37 pCa,响应时间为30～60s,检... 详细信息

以聚合β 环糊精包结2 (5 溴 2 吡啶偶氮) 5 二乙氨基苯酚(5 Br PADAP)为修饰剂,对碳糊电极进行修饰,于Ca2+溶液中活化后,对钙产生灵敏电位响应。响应线性范围为1.0×10-1～4.0×10-4mol L,响应斜率为-18.37 pCa,响应时间为30～60s,检出限为2.2×10-4mol L,溶液中常见离子不干扰。已应用于水样中钙的测定。

关键词：环糊精包结配合物敏感膜钙离子离子选择电极技术碳糊修饰电极配位能力聚合物