SAW传感器对神经性毒剂及模拟剂的检测进展

基于压电效应和化学特异选择性的有机敏感材料的声表面波(SAW)传感器,因其具有体积小、响应时间快、选择性好、可集成度高等优点而成为对气体实时、在线检测的重要手段之一。介绍了SAW传感器在神经性毒剂及其模拟剂检测中的应用,重点从SAW传感器测试电路、敏感膜材料、成膜方法及信号处理等方面介绍此领域的研究现状,并对发展趋势进行了展望。     

高频有机聚合物SAW湿度传感器的研究

以双端口433.92 MHz的SAW谐振器(SAWR)为敏感元件,分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、磺基水杨酸(SSA)掺入PVP为敏感材料。对PVP掺杂前后湿度传感器的性能测试表明,沉积有PVP的SAWR感湿元件回复缓慢,可逆性差,而沉积SSA-PVP的感湿元件则表现出明显的可逆性,其响应速率和回复性明显均优于单一的PVP传感器,且响应频率与湿度表现出明显地线性相关性,其相关系数R可达0.996 21。     

基于CSRR的带通滤波器小型化设计

介绍了一种新型的互补开环谐振器(Complementary Split Ring Resonators,CSRR),用此新型谐振器和1/4波长传输线变换器制作了波导带通滤波器.在此基础上为了使滤波器更小型化,设计了挡板结构,改进了滤波器的1/4波长传输线变换器.通过对两种结构的仿真比较得出,新型结构的滤波器在满足设计需...     

测定DMMP的PMPS-QCM传感器的研究

研究了新型敏感材料PMPS对神经性毒剂模拟剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)的响应特性.在石英晶体微天平(QCM)的电极上滴涂上PMPS溶液得到敏感膜,发现QCM当响应、恢复时间为30-60 s时,可以产生大约11.83 Hz/ppm(ppm i.e.×10-6)的频率响应,理论上LOD为0.25 ppm(ppm i.e.×10-6),并具有较好的重复性和选择性.该实验结果表明,与PVDF相比,PMPS是一种更适宜检测DMMP的敏感材料.     

络合法制备均匀γ-Fe2O3纳米颗粒@多层石墨烯复合材料研究

采用水热反应中的金属离子络合一步制备均匀超细磁性γ-Fe₂O₃纳米颗粒@多层石墨烯复合材料, 无需对石墨烯进行氧化处理。采用超声法制备多层石墨烯作为基片, 制备方法简单, 石墨烯表面的含氧官能团少。以FeCl₂为反应物, 以DMF(N, N二甲基甲酰胺)和水混合液作为溶剂, 其中DMF能起到络合金属离子的作用。实验研究了乙酸钠、反应温度及填充度对制备产物的影响。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行微结构分析, 采用振动样品磁强计(VSM)测试了复合材料的磁性能。研究结果表明: 利用亚铁离子与DMF形成的络合物与碳环的π-π吸附作用可以在多层石墨烯表面生成铁氧化物。通过控制亚铁离子的氧化速度和氧化铁的生长速度, 在多层石墨烯表面获得了尺寸小于10 nm的均匀γ-Fe₂O₃纳米颗粒, 复合材料具有良好的磁性能。     

(Mg1–xCax)2Al4Si5O18陶瓷的相演变与微波介电性能

采用固相烧结反应法制备(Mg1–x,Cax)2Al4Si5O18陶瓷。XRD测试结果表明:0≤x<0.2时,陶瓷以(Mg,Ca)2Al4Si5O18堇青石单一相固溶体形式存在;0.2≤x<0.8时,陶瓷以Mg2Al4Si5O18/CaAl2Si2O8两相复合形式存在;0.8≤x<1.0时,陶瓷以单一相(Ca,Mg)Al2Si2O8固溶体形式存在。SEM结果显示:Ca2+掺杂可以有效地降低堇青石陶瓷的气孔率与微裂纹,并能有效地控制Mg2Al4Si5O18/CaAl2Si2O8复相陶瓷的颗粒分布与晶粒尺寸。微波介电性能测试结果表明:0≤x≤0.4时,(Mg1–xCax)2Al4Si5O18陶瓷介电常数εr为7.0左右;0.6≤x≤1.0时,εr从7.0增加到8.6,然后又降低到6.9。随着x增加,品质因数Qf值从24100GHz降低到4400GHz。但是,在x=0.6时,由于[Si,AlO4]四面体中Al/Si原子排列的有序化,(Mg0.4,Ca0.6)2Al4Si5O18陶瓷Qf值(Qf=5500GHz)比两侧x值成分点Qf值有较大提高。(Mg1–x,Cax)2Al4Si5O18陶瓷谐振频率温度系数在整个x值范围内保持在–20×10–6～–35×10–6℃–1。     

声表面波气体传感器电路的优化设计

本文设计的SAW气体传感器电路引人预偏置技术解决了SAW传感器对微量气体测试存在盲区的问题。同时,对电路进行调整避免了频率的跳变。整个测试系统结构简单,经实测表明具有较高精度,满足气体传感检测的需要。     

微波铁氧体材料及其应用

总结和评述了近年来国际国内微波铁氧体材料及其应用研究发展动态.特别是随着材料制备技术与电子通信技术的集成化、高频与宽频化以及MMIC集成电路工艺的快速发展,作为现代通信与军事系统中的关键元器件,新结构体系的微波铁氧体材料在米波一毫米波段领域的应用也得到不断的更新.设计与制备出可用于各频带的超小型化、高性能和超宽带高性能器件的新结构新体系铁氧体材料是微波铁氧体材料的开发研究方向.     

便携式毒剂检测仪设计

神经性毒剂是构成化学武器的重要基础，因此毒剂的检测有着极其重要的意义。介绍了基于单片机设计的微功耗便携式毒剂检测仪。根据对生物传感器的原理分析，详细给出了毒剂检测仪的工作原理、硬件结构设计及其软件实现方法。同步设计了监控外部环境温度及时间的电路。该电路设计具有低压微耗、体积小及可通信等特点。     

有机波导制备工艺对乐甫波传感器性能的影响

研究了基于PMMA波导的乐甫波传感器,研究了器件的插损以及质量灵敏度随波导层厚度变化的关系.采用低浓度、低粘度的前驱溶液,多步旋涂工艺制备了PMMA波导薄膜,降低了器件的插损,实现了2.18/μm的"有效厚度",器件的质量灵敏度达705cm2/g,与前人相比提高了1倍.