基于MEMS工艺微气体传感器结构与工艺设计

针对传统堆积式硅基微气体传感器制造工艺复杂的缺点,设计一种将Pt电极制成一层的共面式微气体传感器,利用有限元软件ANSYS对传感器的热性能进行了分析。结果表明:共面式微传感器的气敏薄膜表面工作区域的温度差在功耗为15 mW时约为7℃,且当功耗为13 mW时传感器温度便可达300℃。根据MEMS工艺设计了一套制造该结构传感器的工艺。该工艺可以与溶胶-凝胶法制膜工艺相兼容,且整个工艺只用到3块掩膜版,从而降低了工艺复杂程度,提高了产品成品率。     

一种基于自适应温度调制模式的金属氧化物气体传感器

通过分析温度对金属氧化物气体传感器性能影响的过程,提出一种自适应温度调制模式的传感器气敏性能研究方法,着重阐述自适应温度调制模式的工作原理,设计以气敏单元电阻值为反馈信号的传感器闭环控制加热电路,借助于电路模拟方法,获取在不同气体下传感器温度响应曲线。结果表明:在相同的计数长度k和不同气体组分下,温度响应曲线各不相同。以H2为例,传感器的温度范围为140～220℃,传感器温度变化周期为800 ms,其中上升时间长度为300ms,下降时间长度为500 ms,为定性分析气体种类和定量分析气体浓度提供了大量的传感器响应信息。     

基于振荡检测法的延迟线型声表面波气体传感器特性

研究延迟线型声表面波(SAW)气体传感器的信号传输损耗和相位变化,考察了振荡检测法中相移电路和滤波电路对传感器性能的影响.基于延迟线型SAW气体传感器简化数学模型和频率特性测试,探讨叉指电极(IDTs)对传感器性能和传输过程中信号相位幅值变化量的影响.利用不同阶低通滤波器的性质和相移电路频率特性曲线研究振荡电路对延迟线型SAW传感器振荡频率、灵敏度和稳定性的影响机制.结果表明:延迟线型SAW传感器插入损耗和信号带宽反比叉指对数;传输过程中信号相位变化受振荡频率、波速和中心距共同影响;滤波器幅频特性随滤波电路阶次降低而变好,同时传感器灵敏度提高.     

强磁场在介入医学中的应用

强磁场技术被越来越多地应用于介入治疗中.强磁场介入技术,即通过体外可变磁场遥控操纵位于体内带有磁性物质(药物或导管或支架等)来实现介入诊疗的大型集成化医疗技术.通过该技术可以实现在定向精准给药和快速定位治疗,这给治疗带来了极大的便利,也提高了治疗效率.用于心脏血管治疗的心脏介入磁导航系统是近年来兴起的新型介入导航系统,其通过外源性磁场指引下的遥控操纵技术,可完全避免传统手工操作引起的心脏穿孔等严重并发症,大幅缩短培训周期、减少X射线辐射,通过互联网系统更可实现远程介入诊疗和专家系统.磁性纳米颗粒由于其本征的磁性,既可以作为药物载体在强磁场作用下定向施药,又可以用作MRI的T2显影剂,作为介入治疗的辅助手段.通过类似核壳结构的精巧纳米结构挂载其余影像学显影剂,可以制备磁性纳米颗粒多重显影剂.本文将详细介绍近年来使用磁性纳米颗粒制备MRI用T1-T2联合显影剂以及MRI和PET/SPECT联合显影剂的研究进展.此外,基于磁共振成像的介入治疗技术以其独特的优势在医学介入治疗领域得到广泛关注.相应的技术手段大体上可以分为这样的几个方面:电磁非兼容介入治疗,即将治疗器械放置在远离磁共振的区域进行手术,之后将病人移入成像区成像观测;电磁兼容介入治疗,即应用电磁兼容材料制造手术器械,将手术装置和驱动装置都设计成电磁兼容模式;电磁驱动介入治疗,即利用磁共振梯度或者射频磁场的力学驱动特性来驱动手术器械,实现驱动和治疗全部自动化.