微机械悬臂梁中的机械噪声机制分析

本文采用能量统计分布方法研究微机械悬臂梁的噪声模型,对热机械噪声理论模型进行了拓展和修正,使之适用于低温和高频条件.研究了温度、压力和频率对热机械噪声、温漂噪声和吸附-脱附噪声的影响.根据研究结果对静态检测悬臂梁和动态频率响应悬臂梁传感器进行了具体分析.对于静态下工作的微机械悬臂梁,振幅的随机变化取决于热机械噪声.对于工作在谐振状态的微米尺度悬臂梁,在室温常压下热机械噪声是主要的噪声机制;当尺寸进一步缩小至纳米尺度时,表面效应变得显著,吸附-脱附噪声成为主要的噪声机制.基于对不同情况下噪声特性的分析,对微机械悬臂梁传感器的优化设计规则进行了探讨.     

高阶谐振模态的超高质量分辨硅微悬臂梁压阻传感器

开发了一种在空气中具有几十飞克质量分辨率的谐振式微机械悬臂梁生化质量检测传感器.在悬臂梁上面实现了使用惠斯通压阻电桥检测和洛伦兹力线圈驱动集成结构.与通常的一阶模态谐振传感器不同,为了显著提高传感器特异性反应吸附质量以实现分子水平的检测分辨率,提出了一种二阶弯曲谐振模态优化驱动的方法.在悬臂梁上集成了一种回形针状的驱动电流回路,实现了与第二模态悬臂梁运动两个相反运动峰值相吻合的两处同时反方向驱动.研究中采用硅微机械技术实现了集成谐振悬臂梁的制作,并研制出了高性能的谐振传感器闭环接口电路.在空气中进行谐振实验,与传统一阶模态传感器相比,采用该优化驱动的二阶模态,谐振品质因数从195提高到857,谐振频率从49.156提高到298.132kHz,采用Allen方差的方法对谐振频率噪声进行分析,表明该优化驱动的二阶模态传感器将传统的一阶模态传感器质量分辨率从0.17改善到0.029pg,达到了4个痘病毒的质量分辨水平.     

浅谈企业火灾预防

文章对企业消防安全工作中所存在的各种隐患，从不同角度进行了观察，分析和研究，总结出了一些较为有效的企业消防管理方法。其意义在于唤起更多的人，认识、理解、关心、支持、研究、探讨企业消防安全工作，使企业消防安全工作进一步科学化，实效化，重防患。     

自组装单层膜模板控制生长氧化亚铜晶体及其对DMMP气体的检测

使用了一种在自组装单分子层(SAM)模板衬底上由电化学氧化-还原自发生长的方法, 择优取向生长氧化亚铜(Cu₂O)微晶. 通过扫描电子显微镜和微区XRD等方法对合成的Cu₂O晶体进行了形貌和结构表征. 结果表明: 合成的样品为立方结构的Cu₂O晶体, 且形貌、取向和颗粒尺寸得到了有效控制, 此结果可归结为SAMs对电化学氧化-还原过程的影响和结晶过程中的模板效应. 利用该方法, 将Cu₂O晶体生长于静态式微悬臂梁的表面作为敏感层, 制得了一种新型的化学传感器. 基于Cu₂O晶体表面的Cu(I)与DMMP (甲基膦酸二甲酯, 沙林模拟剂)分子中的膦酰基团之间存在的配位作用, 该传感器可对几十ppb的DMMP重复响应.     

过氧化氢催化活化体系及其在危化品消毒中的应用

随着我国化工行业的飞速发展,危险化学品事故时有发生,洗消成为化学应急处置的关键技术环节之一。本文综合考虑化学品的毒性、产销量、洗消的必要性等因素,初步建立了潜在危化品洗消污染物谱系;同时,在论述洗消原理及洗消剂的基础上,重点探讨了无机催化剂和有机活化剂对过氧化氢的催化活化原理。无机催化体系主要包含金属离子、金属盐和金属配位体,活性成分为·OH、¹O₂等;有机活化剂主要有酯类、酰胺类、脒类、胍类和腈类等,活性成分为过氧酸或过氧亚酰胺酸。各类体系在危化品消毒处置和漂白印染等领域都有研究和应用,有望成为未来危化品消毒剂的发展主体。本文可为过氧化物类消毒剂产品的研发提供一定的理论依据,为应对危化品事故应急救援洗消需求奠定技术基础。     

石油化工企业含苯胺消防污水处理技术研究

针对石油化工企业含苯胺的消防污水,利用基于过氧化氢和氯化铁为氧化剂的深度氧化技术,通 过氧化、絮凝、过滤和吸附对消防污水进行处理。实验确定氧化剂的投加量为理论投加量,氧化时间1.0h,消 防污水pH 值为6.86时,絮凝剂最佳使用浓度约为2％,消防污水中苯胺和COD去除率达到99.5％以上,达到 了消防污水处理效果。     

高阶谐振模态的超高质量分辨硅微悬臂梁压阻传感器

开发了一种在空气中具有几十飞克质量分辨率的谐振式微机械悬臂梁生化质量检测传感器.在悬臂梁上面实现了使用惠斯通压阻电桥检测和洛伦兹力线圈驱动集成结构.与通常的一阶模态谐振传感器不同,为了显著提高传感器特异性反应吸附质量以实现分子水平的检测分辨率,提出了一种二阶弯曲谐振模态优化驱动的方法.在悬臂梁上集成了一种回形针状的驱动电流回路,实现了与第二模态悬臂梁运动两个相反运动峰值相吻合的两处同时反方向驱动.研究中采用硅微机械技术实现了集成谐振悬臂梁的制作,并研制出了高性能的谐振传感器闭环接口电路.在空气中进行谐振实验,与传统一阶模态传感器相比,采用该优化驱动的二阶模态,谐振品质因数从195提高到857,谐振频率从49.156提高到298.132kHz,采用Allen方差的方法对谐振频率噪声进行分析,表明该优化驱动的二阶模态传感器将传统的一阶模态传感器质量分辨率从0.17改善到0.029pg,达到了4个痘病毒的质量分辨水平.     

基于超支化聚合物的声表面波化学毒剂传感器

基于声表面波（SAW）技术的化学毒剂传感器在检测下限、响应速度以及减小温度、湿度交叉敏感等方面还需进一步提高。提出了在SAW双端口谐振器上涂敷超支化聚合物的方法提高传感器的检测下限和灵敏度。通过建立Van Dyke模型,分析了敏感膜对SAW化学毒剂传感器Q值、插入损耗以及电路阻抗匹配的影响。利用谐振器代替延迟线,确保了器件具有插入损耗、高Q值的特点。实验证实,在谐振器的中心栅结构上涂覆聚合物可以减小粘弹性聚合物对谐振器插损、Q值以及输入输出阻抗的影响。对设计的化学毒剂传感器进行了沙林毒剂检测实验,采用315MHz的SAW谐振器结合超支化聚合物膜,检测沙林气体浓度为5．0mg／m^3。实验表明：这种传感器的灵敏度可达到600Hz／mg／m^3,响应时间为50s,恢复时间约为60s。     

两种电解槽电化性能和工作参数探究及其消毒性能对比

为获得一种更加经济和安全的活性氯消毒剂在线制备方法，本文以间歇式电解槽为实验装置，优选阳极极板材料、检测装置电化性能和制备条件；以此为依据设计连续式电解装置、根据能斯特公式确定外加电压，探索其工作参数；以苯酚为对象对比产品消毒剂、间歇式电解槽和连续型电解槽的氧化性能。结果表明，钌铱涂层钛基极板的电化性能优于其他涂层；间歇式电解槽可在电解时间30 min、极板间距3 mm、电解液浓度为3%、pH为8、电流密度为20 A/dm²的条件下以6.43元/kg的制备成本获得有效氯浓度1.4%的消毒剂；连续式电解槽在电解电压6 V，蠕动泵转速为30 r/min、电解液浓度在3%的条件下，140 min内工作性能稳定，可以21.19元/kg的制备成本获得有效氯浓度为0.4%的消毒剂。连续型电解装置的产品有效氯输出持续稳定，适用于大量的污染水处理，间歇式电解槽可获得较高浓度的有效氯，适用于重度污染的水处理，均优于产品消毒剂消毒效果。