微型薄膜电阻的制备及研究

将具有优异特性的碳纳米管（CNTS）与负性感光胶（SU-8 2002）混合得到复合材料,将不同比例的碳纳米管通过超声工艺分散到SU-8 2002感光胶中,通过UV-LIGA加工工艺,热压处理后实现了微型电阻的快速制备。对复合薄膜电阻的性能进行测试,测试结果表明复合薄膜电阻率随着碳纳米管比例的增加而减小,当碳纳米管的比例为12%时,电阻率减小到0.06 ,复合材料达到逾渗阈值,频率小于1.2GHz时,电阻值的变化范围小于5%,为快速制备微型电阻提供了新的方法。     

一种基于超材料的宽频带定向性微带天线

针对传统微带天线频带窄,增益低等不足,通过在天线的辐射贴片和接地板上分别刻蚀花型和十字交叉缝隙图案,设计并制作了一种基于超材料的宽频带定向性微带天线。刻有图案的金属贴片和接地板间形成电容感应等效回路并改变了天线电磁场的辐射方向。天线电磁场的辐射方向主要集中在水平–x方向而不是传统微带天线的垂直方向。相比传统微带天线,该设计天线的性能得到明显改善。仿真结果表明:天线的工作带宽为3.5~11.6 GHz(是传统微带天线的23.8倍),相对带宽为107.3%,在整个频段内天线的电压驻波比小于2,增益均大于5 d B。测试结果表明:设计天线的工作带宽为2.82~12.69 GHz(是仿真模型的1.22倍),相对带宽为127.3%。该设计天线可广泛地用于弹载天线,炮瞄雷达,卫星通信网络、汽车雷达等。     

混有Fe_3O_4纳米颗粒的PDMS薄膜磁力激励变形研究

采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,以经硅烷偶联剂(KH-570)处理过的20nm Fe3O4纳米颗粒为填充物,将这两种材料以不同比例进行混合得到磁性PDMS薄膜,对该磁性薄膜受力进行理论分析,用微米X射线三维成像系统测试同一永磁铁激励下不同半径、支撑腔体不同高度下(磁性薄膜距离永磁铁高度)和Fe3O4纳米颗粒不同质量分数下磁性薄膜的变形大小,以及不同表面磁场强度的永磁铁激励下磁性薄膜的变形大小,通过振动样品磁强计对磁性薄膜样品的磁滞曲线进行了检测,实验结果表明,在相同的激励下半径越大、支撑腔体高度越小、质量分数越大薄膜中心位移越大,不同激励下永磁铁磁场强度越大薄膜中心位移的也越大,与理论分析一致。薄膜变形引起空腔内的体积变化,体积变化证明了薄膜驱动液体的能力,该实验为应用于微流体中的微泵提供了理论依据。     

基于SQUID梯度计的心磁图仪标定及通道差异性研究

在基于超导量子干涉器（SQUID）的多通道心磁图（MCG）系统中，由于各通道硬件系统之间不可避免地存在差异性，因此精确标定每个SQUID的磁场-电压传输系数(VCAL/BCAL)对心磁信号测量及心磁图像反演至关重要。基于九通道MCG系统工作原理，本文利用杜瓦底部的限位环阵列结构固定九通道梯度计位置，根据标定圆盘内激励线圈与限位环阵列的一致性实对SQUID的快速标定，每个通道单独标定结果的准确性由九通道差异性验证。实验表明，九通道的标定结果为1.49-1.76mV/pT，该结果对应的通道差异性为4.5％，符合MCG系统差异性小于5％的经验值。所述标定方法及差异性计算方法可靠且准确度高，可用于MCG系统传输能力的快速评估。     

具有微生物颗粒预富集功能的微过滤系统设计北大核心

为了提高微流式细胞仪对低浓度细胞样本液的检测效率和准确率,提出一种以电磁驱动的微过滤系统设计方案。该微过滤系统包括具有过滤结构的微流控芯片（微过滤芯片）和电磁驱动机构,借助电磁控制来实现微过滤芯片对微生物颗粒的富集功能。使用微电子机械系统（MEMS）工艺设计与制作了聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜微过滤芯片,通过对微过滤芯片的受力分析,自制了一套电磁驱动装置。使用溶有直径为30μm荧光微球的去离子水溶液（荧光微球与去离子水的体积比1∶40）对微过滤系统样机进行功能测试,通过控制电流大小、通电时间对给定溶液中的荧光微球实现了预富集效果。测试结果表明该微过滤系统设计合理,具有制作简单,成本低、易于集成等优点,能够在医学检测中广泛应用。     

A320飞机电源检测与负载配电系统设计

A320飞机电源检测和负载配电系统由飞机电源检测部分和负载配电部分组成。飞机电源检测部分采用STM32F4系列单片机,完成对输入交流电压、电流、频率等参数的检测、逻辑控制以及电网保护等;负载配电部分虚拟实际飞行阶段、飞行状态,通过分析负载需求,完成飞机负载配电控制和状态监控。所设计的系统可以实现飞机电源系统运行动态模拟,具备真实性强,可操作性高,可维护性好等特点,不仅可作为航空维修教学训练平台,还可为电源系统附件维修提供维修方案,应用前景良好。     

基于钛酸锶的可调太赫兹超材料吸波器设计

热敏钛酸锶(SrTiO3)作为铁电晶体,在微波和太赫兹波段有很强的可调性,具有潜在价值。利用热电磁的可调性实现智能操作,提出了一种基于SrTiO3晶体的具有太赫兹波段吸收的热可调超材料。吸收超材料(AM)由Floquet线性周期排列单元形成,该单元由金属接地平面和菱形金属贴片中嵌入的交叉SrTiO3材料组成,并由FR-4介电层隔开。该超材料吸波器通过改变温度来实现频率的可调。详细讨论了SrTiO3的介电常数,以说明如何产生与热转换的可重构性。数值结果表明,当温度从280 K增加到360 K时,吸收带的可调谐带宽达到90 GHz,相应的吸收率达到99%以上。随着温度的升高,共振频率将产生蓝移。本文提出的被动热可调谐超材料可作为传感、材料检测和频率选择性热发射器的潜在候选材料。     

电路实现微弱电流检测

主要对微弱电流检测的测量电路原理进行了研究,同时用分压反馈电路给出了电路图,应用数字滤波进行数据采样,并进行了电路误差分析,并用软件实现这一功能。这种测量电路有着较广泛的应用前景。     

微型电磁继电器的仿真与加工工艺研究

设计了一种新型的MEMS微型继电器,该继电器采用电磁驱动方式,继电器大小约为1.2 mm×1 mm×1 mm,驱动力大、体积小、便于集成。用ANSYS和MATLAB仿真分析各参数对微继电器性能的影响,对其进行优化分析和理论验证。该微型继电器能产生最大60 m N左右的驱动力,实现30μm的驱动行程,满足性能要求。运用UV-LIGA技术,完成工艺的流程设计。通过反复实验,提出了增强金属与基底的粘附性的有效方法。     

应用于无屏蔽环境的心磁测量系统研究与设计

设计了一种基于高平衡性二阶梯度仪的9通道心磁图仪并对其进行了系统的性能测试，证明其实现了无需磁屏蔽室即可进行的高精度心脏磁场测量。本系统的探测端由9个以碳纤维复合材料作为基底的探头组成，通过自主定位，可在胸前4个方形区域以1 000 Hz的采样率采集36点的心磁信号，同时软件端对采集到的数据进行处理，得出电流密度矢量图、等磁图等一系列图形。主要基于该系统进行了多方面的性能测试，测得定位精度、磁场-模数转换器采样率传输系数、磁场分辨率等。并且对两名志愿者进行了实际测量，记录其心磁信号并生成等磁图，并根据等磁图进行了心脏健康程度判断，结果与志愿者病史相吻合。