PDMS柔性衬底的制备及亲水性问题的研究

针对PDMS柔性衬底的疏水性问题,设计了利用等离子体和表面活性剂联合修饰的解决方法。首先介绍了PDMS柔性衬底的制备方法,制备完成后对其进行单一的氧等离子体处理,依次改变改性时间、射频功率及氧气流量等数值,实验完成后利用接触角测试仪测得接触角大小为84o。其次研究了氧等离子体及表面活性剂（SDS）联合修饰的方法,在进行氧等离子体处理时选取了合适的处理时间避免裂纹的出现,再利用SDS对PDMS表面进行处理,处理完测得接触角的大小为22o,并且在空气中静置一段时间之后接触角不会出现复原的现象。实验结果证明,联合修饰有效的提高了PDMS表面的亲水性。     

红外甲烷传感器直射式气室设计

针对采用反射式气室的红外甲烷传感器测量误差较大的问题,基于红外光谱吸收原理,利用非分光探测技术设计了一种新型直射式气室。该气室采用硅半导体片状红外光源、双通道红外探测器及一定长度的气室中腔,选用GaF2作为光源及探测器的视窗材料,搭配外部电路实现对CH4体积分数的监测。0～2.5%CH4体积分数范围内的测试结果表明,采用直射式气室的红外甲烷传感器最大测量误差仅为±0.05%。     

反射式红外甲烷传感器气室设计

设计给出一种稳定性好、灵敏度高的反射式红外甲烷传感器气室设计过程与测试结果。红外甲烷传感器基于色散型红外吸收光谱法的原理,利用非分光红外探测技术过滤甲烷气体的特征波长以外的光线,再采用双通道补偿技术对气室内部的甲烷气体体积分数进行检测。气室是红外探测器、传输光路、红外光源集成装配体,其结构和性能对器件性能至关重要。气室内壁设计成镀金的旋转抛物面,红外光经抛物面反射成近似平行的光束,该红外光束在气室内部传播过程被气室底盖反射到探测器,增加了甲烷气体的吸收光程,起到了提高气室的灵敏度的作用。设计完成后,经过甲烷环境的测试,反射式气室的稳定性、灵敏度、反应时间等都有良好的表现。