GMR生物传感器研究进展

巨磁电阻(GMR)生物传感器以其IC兼容性、高灵敏度、标记稳定、价格低廉等优点,获得广泛关注.在GMR生物传感器研究领域,美国处于领先地位.对该领域的研究现状进行综述,并对该技术的前景进行展望.     

巨磁电阻效应自动测试系统研究

随着巨磁电阻效应(GMR)研究的广泛开展,方便、快速的磁电阻测试已成为研究GMR效应的基础。文中介绍了巨磁阻效应计算机自动测试系统平台的建立。对自旋阀和磁性隧道结材料测试结果表明,这里所建立的测试系统能方便、快捷地测试磁性多层膜材料的GMR效应。     

巨磁电阻传感器对铁磁流体的动态检测

研究一种集成微流道的巨磁电阻(GMR)传感器对铁磁流体的动态检测.利用SU-8胶和PDMS键合在巨磁电阻传感器上集成微流道.铁磁流体为直径10 nm的Fe304悬浮溶液.巨磁电阻传感器通过直接测量铁磁流体流过有效检测区域时磁珠的感应场,实现对铁磁流体的动态检测.为使检测的灵敏度最大,综合考虑了外加磁场对传感器灵敏度和磁...     

国外巨磁阻抗传感器检测电路技术的发展动态

基于非晶态合金材料巨磁阻抗(GMI)效应和非对称巨磁阻抗(AGMI)效应磁传感器是近20年来磁传感器技术领域的研究热点之一。一些国外学者认为非晶态合金材料适合于制作能同时满足分辨力高、响应速度快、功耗低等要求的微磁传感器。然而,迄今为止,国外研发的绝大多数高分辨力GMI磁传感器仍停留在原理样机阶段,其主要技术指标甚至低于商品化各向异性磁阻(AMR)和巨磁电阻(GMR)磁传感器。简要叙述了非晶态合金材料的GMI效应和退火处理对GMI效应的影响,重点介绍了国外研发的各种不同类型的基于非晶丝(带)的GMI磁探头、模拟信号检测电路及其参考性能指标,并探讨了研发高灵敏度GMI磁传感器的关键技术。     

磁性隧道结器件的建模与验证

描述了一个简单的磁性隧道结器件的模型.利用基于运算放大器的反向放大器通过仿真和实验研究并验证了该模型的隧道磁致电阻效应.实验结果证实了仿真和理论的正确性.     

外磁场方位及磁珠位置和团聚对巨磁阻生物传感器检测的影响

实现GMR生物传感器对磁珠及其偶联的生物分子的定量检测,必须考虑磁场方位及磁珠位置和磁珠团聚对检测方法的影响。本文首先利用Comsol软件模拟了这3个因素对GMR传感器输出信号的影响,模拟结果表明,外磁场倾斜、磁珠位置偏离电阻条中心和磁珠团聚均会使信号减小,其中外磁场倾斜影响尤甚;当外磁场倾斜为0.5°时,磁珠的信号会减小80%。为了与模拟结果进行比对,制备了与模型相同的线宽为5μm的GMR生物传感器,并测量了输出信号与磁珠覆盖率的关系。测试结果显示,二者呈线性趋势,但与线性关系存在一定程度的偏离。另外,当磁珠覆盖率为23.6%时,实验测得的信号为63μV,比模拟结果的247μV偏小。实验显示这两种偏差均源于前述3个因素对GMR信号的影响。因此,用GMR传感器对磁珠进行定量检测时,为使信号大小与磁珠个数呈线性关系,应保证以下测试条件:外磁场尽可能垂直于传感器平面;测试过程中外磁场倾斜角不能变化;设法使磁珠集中于电阻条中间区域;尽量保证磁珠不团聚。     

基于GMR效应的金属磁记忆检测方法与应用

针对铁磁性构件疲劳暗伤部位产生的磁记忆信号特征,采用基于GMR效应的金属磁记忆检测方法,开发出一套基于GMR效应传感器的磁记忆检测系统。以TI公司TMS320LF2407A芯片为处理器核心;信号放大采用差分放大器,提高系统抗干扰能力;采用16位A/D转换芯片提高数据采集精度;采用自适应滤波运算去除信号中的混杂噪音。最后对5个不同应变阶段510 L车桥板材的拉伸试样磁记忆检测信号进行分析,结果表明:基于GMR效应的磁传感器能够灵敏、精确地检测出铁磁性试样的磁记忆信号Hp(y),灵敏度达到6.9 mV/(A·m-1);铁磁性材料试样在进行拉伸试验时,随着拉伸试样载荷的增加,磁记忆信号在过零点处的梯度值也随之增大。     

适用于GMR传感器的高性能自旋阀研究

在玻璃和硅衬底上利用高真空直流磁控溅射的方法淀积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.分别研究了增加磁电阻率,降低矫顽力和提高交换场的方法.经过结构的改善和工艺条件的优化后,使自旋阀的磁电阻率达到9.12%,矫顽力为1.04×(103/4π)A/m.通过2min的RIE使矫顽力减小33%,而磁电阻率几乎不受影响.利用CoFe/Cu/CoFe SAF结构使交换场从180×(103/4π)A/m上升到600×(103/4π)A/m左右.这种高性能的自旋阀适用于具有广泛前景的GMR传感器.     

非晶镍铁磁敏薄膜的巨磁阻抗效应

采用异常电沉积法在厚度为60～80μm的铜基片上制备了非晶镍铁磁敏薄膜,厚度为25～30μm.非晶镍铁磁敏薄膜具有优异的软磁性能,感生的切向各向异性会使薄膜在切向方向上形成磁畴,在薄膜纵向的交流电流驱动下产生振荡,导致非晶薄膜的阻抗变化.在10kHz～1MHz范围内研究了复合NiFe/Cu/NiFe磁敏薄膜与单层NiFe薄膜的巨磁阻抗效应特性.频率为40kHz时,在饱和磁场下,巨磁阻抗变化率达到最大值30%,复合NiFe/Cu/NiFe磁敏薄膜比单层NiFe薄膜的具有更明显的巨磁阻抗效应.     

基于GMR磁传感器的油液铁磁性磨粒在线监测实验研究

为实现对油液中铁磁性磨粒的在线监测,设计搭建一套在线监测装置;基于GMR磁传感器芯片可有效检测微弱磁场的特点,利用GMR磁传感器监测单个铁磨粒被磁化后的剩余磁场;采取"模拟在线"的形式,从GMR磁传感器输出的磁场信号中获取磨粒信息。通过优化装置和试验参数,研究温度、磨粒运动速度对测试系统输出结果的影响,探讨传感器的磨粒检出能力及检出结果的一致性。试验结果显示:在95℃以内的温度和5 cm/s以内的磨粒运动速度条件下,传感器的输出值基本不受影响;运动速度一定时,装置对不同粒度的磨粒输出一致性良好。试验初步表明了GMR磁传感器可用于油液铁磁性磨粒的在线监测,可有效检测出尺寸在75μm以上的铁磨粒。     

转子轴花键的铣削

介绍了利用大径定心的花键轴花键的实用加工方法。     

基于ASP的VPDM系统研究

分析了虚拟企业对虚拟产品数据管理（VPDM）的需求，结合ASP模式的先进实施理念，提出了基于ASP模式的VPDM系统概念；分析了VPDM与传统PDM之间的区别；并基于B／W／D三段式结构，阐述了基于ASP模式的VPDM体系结构；最后讨论实现该系统的方法和一些关键技术。     

管路液力冲击的解析研究

分析阀门开闭引起管路液力冲击的机理,计算换向阀换向时管路实际压力冲击突变值及换向阀阀芯所受液动力并进行实验验证。     

基于MATLAB仿真的SVPWM技术研究

为了给交流异步电机伺服系统提供必要的设计数据,根据SVPWM的基本原理和实现算法,基于MATLAB/Simulink平台搭建了SVPWM仿真模型,将该模型应用到异步电机的矢量控制系统中进行了仿真。结果表明,SVPWM控制方式提高了整个系统运行的稳定性和可靠性。     

滚子表面缺陷分析

采用金相分析以及扫描电镜、能谱分析等试验方法对滚子表面缺陷进行了分析.结果表明:滚子表面的麻坑(黑点)缺陷是腐蚀坑,主要是由于热处理炉保护气氛不纯,滚子在高温状态下产生表面腐蚀而形成.     

基于B/S结构在线监控研究应用

简述了DCOM、ActiveX等组件模型,结合ASP技术在Internet/Intranet环境下实现了基于Browser/Server结构锅炉在线监控.该系统在DCOM技术基础上通过ADO编程实现数据传输和访问,结合ASP和ActiveX控件技术实现动态发布和在线监测.     

电火花成形机床微细加工相关探索

首先简要介绍了电火花微细加工目前的发展状况。并概括地分析了商品电火花成形机用于微细加工所具有的一些特殊优势。最后通过微轴的加工实例来证实其进行实用微细加工的可行性。     

基于时间序列电流偏差因子的电源-电弧系统稳定性研究

运用偏微分近似理论,在考虑焊接外电路动态全负载情况下,对电源-电弧系统稳定性进行了模型刻画,得出系统稳定系数的数学解析式,依此定性并量化分析了系统稳定性的基本条件和最优条件。在此基础上,采用电流偏差相对转换方法,获得了动态电流偏差因子的时间序列解析表达式,进而通过偏差衰减时间方式来量化分析系统的稳定性。实验的电压与电流波形分析结果与动态电流偏差因子量化结果一致。     

基于PKI技术的PMI的研究与实现

身份认证和权限管理是网络安全的两个核心内容。研发了一个基于公共密钥基础设施技术的权限管理基础设施系统。提出了一个基于属性证书和条件化的基于角色的访问控制、进行权限管理的权限管理基础设施访问控制模型,提供了属性证书的两种提交方式,即“推”模式和“拉”模式,并在此模型的基础上给出了该系统的实现,最后给出了该系统的一个应用实例。实践证明,该系统提供了一个较好的解决方案和实现,基本上能够满足大型应用(上百万用户)的用户需求。     

开关柜温升问题探讨

电力行业中广泛应用的手车式大电流开关柜在用电高峰期,长时间满负荷运行的情况下,由于各种原因大多存在温升超标问题,对供电设备的安全和供电可靠性构成较大的威胁。分析了开关柜温升过高导致的开关柜故障类型及温升过高产生的原因,探讨温升过高问题的改进措施和解决方案。