用于微流控芯片的安培传感器优化设计

为实现对微量试样的便携化检测,设计了集成式安培传感器结构,并以此为核心设计了三层复合结构微流控芯片,并建立数值仿真模型对传感器及芯片结构进行优化。结果显示:选用圆形检测池结构降低芯片装配难度的同时,减小检测池入口处的微沟道宽度,对传感器工作电极表面的试样传质扩散影响最小。以仿真结果为依据,确定了圆形检测池及其入口的结构参数。与普通圆形检测池相比,流经检测池内工作电极表面的试样区带浓度提升了4.51%。     

基于透射式荧光型光纤生物传感器的结构设计

本文设计的基于透射式荧光型光纤生物传感器的样品反应池,采用光学技术和微流控技术、介电电泳及微/纳机械加工技术等,克服了现有同类仪器相对缺乏且多为断点测量的不足。该设计采用的微流控通道和温控系统保证生化样品在模拟生理条件下进行检测,真实地反映生物组分的特性;介电电泳将探针分子聚集到生物生物传感器的反应活性表面,保证靶标分子能探针分子的杂交,有利于微、痕量组分的富集;镜面的锥形腔体结构为聚光装置,然后将光信号耦合到光导纤维,导入光学型光纤生物传感器的检测器加工处理。该设计能缩短响应时间,提高生物传感器的检测灵敏度。     

新型微电极葡萄糖传感器

提出了一种新型的微电极葡萄糖传感器.以与IC兼容的硅作为基底材料,利用MEMS加工工艺,采用硅腐蚀及SU8微反应池方法制成了新型微电极传感器.与传统的电流型传感器相比,该传感器有较小的敏感面积(1mm×1mm),较低的检测下限(1×10-4M),较宽的检测范围(1×10-4～1×10-2M),较好的重现性与稳定性,以及易于与处理电路集成等优点.     

微电流型固体电解质二氧化碳气体传感器研究

】成功地开发研究了一种具有空间网状多孔结构的新型固体聚合物电解质,由其在金微电极上成膜构制的全固态电化学体系,在常温下对ＣＯ２气体有良好的电流响应特性。如此建立的结构一体的微电流型固体电解质ＣＯ２气体传感器,既消除了常规电化学传感器使用流动电解液引发的弊端,又有体积小、结构紧凑、使用方便的独到优点。     

体硅加工微电极传感器研究

应用新的体硅加工技术和新的电极表面修饰方法,提出了一种新型电流型微电极传感器.以与IC兼容的硅作为基底材料,利用体硅加工工艺,采用各向异性硅腐蚀及SU-8微反应池方法制成了新型体硅加工电极.同时,铂化并聚合被首次用来作电极表面修饰.以葡萄糖检测为例,使用吡咯作为聚合材料,新传感器与传统的电流型传感器相比,有较小的敏感面积(1mm×1mm)、较大的敏感系数(39.640nA.mM-1.mm-2)、较低的检测下限(1×10-4M)、较宽的检测范围(1×10-4～1×10-2M)、较好的重现性(五次测量的RSD为3.2%)与稳定性(温室保存一个月后活性保留95%以上)、以及易于与处理电路集成等优点.     

集成Pt电极电化学微流控芯片制作工艺研究

研究了一种集成Pt电极的安培型电化学微流控芯片的制备方法.在清洗后的SODA-LIME玻璃上涂敷正性光刻胶光刻,显影后开窗于微电极图形部分,利用射频溅射台溅射Pt后,采用剥离的方法得到Pt微电极.在另一玻璃基片上采用湿法腐蚀的方法得到微通道.微电极与微通道出口的对准工艺在自行研制的立体显微镜下完成,对准后的芯片在马弗妒中热键合,获得集成Pt电极的玻璃电化学微流控芯片.     

车用氨气传感器设计与性能实验

以低温水热法制备了TiO_2-SnO_2复合纳米晶粒,采用提拉法涂敷于带有金电极的氧化铝陶瓷管表面形成敏感薄膜,设计了一种新型的薄膜式氨气传感器。在气体传感器静态测试装置上,测试了氨气传感器敏感特性、温度特性、动态响应、抗干扰和湿度特性。结果表明,以TS6为敏感薄膜的氨气传感器灵敏度为96.3%,动态响应时间为12 s,恢复时间分别为18 s。在汽车上连续使用12个月,响应衰减了6.8%,响应正常时间为6.3个月。表明了以TS6为敏感薄膜的氨气传感器可用于汽车选择性催化还原(SCR)系统氨气泄露在线检测。     

基于双层电化学结构的微型安培免疫传感器

文中利用MEMS工艺在硅基底上制备铂微电极芯片,并采用双层电化学结构进行抗体的固定,用于人免疫球蛋白IgG的安培酶免疫检测.第一层为聚吡咯过渡层,第二层为抗体与聚邻苯二胺的共聚层.该传感器工作电压-0.3 V,检测下限5 ng/mL,线性范围5～355 ng/mL,响应时间3～5 min,具有制备简便、响应快、下限低、试剂用量少、微型化、便于集成等优点.     

安培型免疫传感器电路模型的构造及参数提取

安培型免疫传感器通过检测其产生的电流信号,可实现生物分子信息的检测与识别.通过对安培型免疫传感器输出信号的研究,提出了一个合理的传感器电路模型,运用多种方法对模型进行了参数提取并通过Matlab进行了验证.传感器的建模可以给信号处理电路的设计提供更好的参照,避免参数之间的冲突,同时也使得传感器可以和信号处理电路放在一起进行仿真,提高了前后端电路信号的一致性和芯片设计的成功率.     

喷墨法纸基氨气传感器制备及性能分析

针对氨气传感器存在制备工艺复杂,检测条件严苛,敏感度不高,适用范围有限等问题,提出一种基于喷墨法的纸基氨气传感器的制备方法。采用改进的多元醇还原法制备银纳米粒子,将其分散在HPC溶液中得到纳米银浆;利用SWNTs-PABS对氨气的高敏感性,制备SWNTs-PABS溶液作为油墨;借助喷墨打印法将纳米银浆和SWNTs-PABS溶液先后喷印在纸基表面以制备电极材料,组装传感器并与阻抗测试仪连接,检测传感器对氨气的敏感度及相关性能。结果表明,氨气浓度为250 ppm时,纸基传感器对氨气的敏感系数达到201%,具有高敏感性及稳定性。     

Novel mass air flow meter for automobile industry based on thermal flow microsensor. I. Analytical model and microsensor

An analytical model of the thermal flow sensor has been developed. The results of analytical model application are utilized to develop a thermal flow microsensor with optimal functional characteristics. The technology to manufacture the microsensor is described. A prototype of the microsensor suitable to be used in the mass air flow meter has been designed. The basic characteristics of the microsensor are presented.     

基于级联光栅的氨氮质量浓度检测

为了实现水中氨氮质量浓度的在线检测,基于光纤光栅传输理论,提出了一种利用级联光栅,双参量同步测量的传感方案,推导出传感系统的灵敏度矩阵。实验测出了布拉格光纤光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPFG)的温度灵敏度系数、氨氮质量浓度灵敏度系数,获得了传感系统的灵敏度矩阵。结果表明,该方案结构简单、易于实施,为水中氨氮在线检测的研究提供了一种参考方案。     

用于氨氮检测的反应釜自动控制系统的设计

针对日趋严重的水环境氨氮污染问题,设计一款基于电化学测量的氨气敏电极在线实时自动检测装置。由常规实验方法测量得知,电化学反应条件的自动控制精度对氨氮含量检测结果是至关重要的。反应条件的微小改变会使得检测结果出现很大的误差,偏离真实值。通过最优时间控制算法、模块化的软硬件设计、以及常规磁搅拌器的改进,使得改进的反应釜的可靠性和工作效率都优于一般控制系统,缩短自动检测周期,提高测量精度。     

Determination of Ammonia in Seawater by Multichannel Flow Injection Analysis

An analytical method that uses multichannel flow injection is reported to determine ammonia in seawater. The sample throughput was twenty-eight samples per hour. The linear dynamic range for ammonia was from 20.0–1000.0 μg N · L^?1 with a limit of detection of 0.27 μg N · L^?1, and recovery values between 98.1% and 104.6%. The relative standard deviation values for nitrogen as ammonia were 2.15–3.33% (n = 6). Statistical t-test analysis indicated that analysis by the flow injection method provided results that were statistically the same as standard procedures. The reported method was suitable for the determination of ammonia in seawater.     

零点增益可调的电容式微传感器

文中介绍一种可调零点和增益的电容式微型传感器。通过对ＭＯＳ电流镜电路的深入探讨,给出了由ＭＯＳ电流镜电路组成的零点和增益可调的电容式微型传感器测量电路;通过对传感器测量电路的动态过程传真,明确了测量电路的最佳工作频率范围;通过对传感器测量电路静态过程的仿真确定了这种测量电路的线性度和增益。由以上研究表明,零点和增益可调的电容式微过程的仿真,确定了这种测量电路的线性度和增益。由以上研究表明,零点和增     

电导法氨氮自动连续监测仪的设计与研究

介绍一种可在线自动连续测定水体中氨氮的监测仪,该仪器以吸氨试剂电导率与氨氮质量浓度的关系为依据,运用流通式管路设计,可实现氨氮质量浓度与氨氮总量的自动连续监测。经验证,仪器的各项性能指标均能满足《氨氮水质自动监测仪技术要求》(HJ/T101-2003)。     

光度法化肥淋溶氨氮在线检测技术

本文采用氨氮纳氏试剂光度法,将显色、检测过程改进为自动稀释取样、自动添加显色剂并进行流动检测,研究结果表明：在流量为15mL/min,经过50秒的显色后,进行测量,其线性方程为y=1.522x＋0.003,相关系数R2=0.998,加标回收率为93%~110%,相对标准偏差小于2%,检测周期在2s~1h内可调,可在化肥淋溶实验中对氨氮进行连续在线检测,也可应用于水污染源中氨氮排放量的实时监测。     

氨制冷压力管道不停机全面检验方法研究

为了解决氨制冷压力管道不停机、不拆保冷层、不排介质就无法实施全面检验的问题,提出了运用X射线数字成像技术和红外热成像技术对氨制冷压力管道实施不停机全面检验方法,并利用试件对检验难点:液氨管道焊缝的无损检测、保冷管道的腐蚀检测及焊缝的咬边、错边检查等项目进行了模拟检测试验。用此方法对氨制冷压力管道进行现场检测,并取样进行对比验证,证明此项技术应用于氨制冷压力管道的不停机全面检验是可行的。     

氨法脱硫条件下热湿法烟气连续监测技术

设计了紫外—热湿法烟气连续监测系统,提出了紫外光谱的一维离散小波分解算法。将算法和系统结合,减小由于氨法脱硫工艺造成的二氧化硫浓度测量误差。为验证该测量系统准确性,进行了标准气浓度测量实验。结果显示,该系统二氧化硫气体浓度测量的满量程误差小于±2%FS。将氨气、二氧化硫标准气进行伴热、加湿并混合,模拟氨法脱硫环境,进而验证该系统和算法的抗干扰能力。结果显示,该系统能够在氨气和水汽的干扰下,准确测出二氧化硫气体浓度。同时,研究提出的光谱算法能够测量出脱硫逸出的氨气浓度,从而指导电厂进行科学脱硫减排。