基于碳纳米管 X 射线源的静态扫描系统设计

相比传统热阴极 X射线源而言,碳纳米管 X射线源具有结构紧凑、高时间分辨率、可编程式发射等优势,因此可以采用电子式的扫描方式取代传统扫描方式,提高采集图像的时间分辨率,减少运动伪影,降低辐射剂量。文章针对该新型 X射线源静态扫描系统进行软硬件平台设计。其中,硬件平台集成了多光束 X射线源及其驱动电路、高压发生器、复合真空计和数字平板探测器;下位机软件采用 Quartus II开发平台,Verilog硬件描述语言,实现多路脉冲及触发信号的产生;上位机软件平台采用 LabVIEW图形化编程工具,实现多台仪器的集成控制,完成多光束 X射线源静态扫描、高压控制、真空度监测和图像采集功能。本系统设计通过实验验证,可实现多光束碳纳米管 X射线源脉冲式静态扫描成像,为碳纳米管静态 CT的研制提供了实验和测试平台。     

基于碳纳米管固定葡萄糖氧化酶的ECL葡萄糖传感器的制备

将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰电极(ME)上,GOD催化氧化葡萄糖生成过氧化氢,并使鲁米诺产生电致化学发光(ECL),据此构建了一种新型ECL葡萄糖传感器.结果表明:CNTs修饰的电极对鲁米诺和H2O2反应具有显著的电催化活性和增敏效果.该传感器对葡萄糖检测的线性范围为0.01～10.0...     

基于8051单片机制作多光束激光围栏

多光束激光围栏是一种新型警戒装置,由半导体激光器和光敏三极管组成光开关,形成触发信号,由8051单片机控制报警器报警.     

基于多壁碳纳米管的结露型湿度传感器的研究

采用酸氧化法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行表面修饰,并研究了基于MWCNTs/羟乙基纤维素(HEC)复合体系的结露传感特性。通过红外光谱和热失重分析对MWCNTs进行了结构表征。氧化处理有效提高了MWCNTs的分散性。基于改性MWCNTs的结露元件与本征MWCNTs的器件相比表现出更好的开关特性。结露元件在相对湿度(RH)为75 %RH以前伴随湿度变化,电阻变化非常小,而在85 %RH以后呈现电阻的非线性增大。MWCNTs在复合膜中的最佳质量分数约为22 wt%,在100 %RH下灵敏度达到31。     

基于多壁碳纳米管负载镍的无酶葡萄糖传感器

文中采用水热法合成负载镍纳米碳管(MWCNTs)复合材料,以Nafion为固定剂将复合材料修饰于玻碳电极的表面制备了一种新型葡萄糖传感器,并用于血清样品中葡萄糖的测定。实验发现,合成在纳米碳管表面的镍为纳米级,并分散均匀。复合材料修饰的电极对葡萄糖响应电流明显大于镍圆盘电极,而且受抗坏血酸和尿酸干扰较小。实验采用安培法测定葡萄糖,线性范围为2×10-6mol/L～1.2×10-3mol/L,检测下限达到了5×10-7mol/L。     

吸附甘氨酸对多壁碳纳米管电性能的影响

以磁控贱射的方法在玻璃基底上制作叉指银电极,用丝网印刷技术制备碳纳米管膜。室温下测试吸附甘氨酸前后碳纳米管膜伏安特性和电阻率的变化,发现吸附了甘氨酸后碳纳米管的导电能力增加,且增加的幅度与甘氨酸的浓度有关。实验结果预示:碳纳米管是一种良好的室温下检测甘氨酸的敏感材料。对碳纳米管吸附甘氨酸前后电性能的变化机理进行了初步的探讨。     

多壁碳纳米管湿敏传感器的研究

传感器的基底为Al板电化学氧化成Al2O3绝缘层模板,上面真空溅射了叉指金电极,在电极之间旋涂微量多壁碳纳米管的水悬浊液,干燥后作为敏感膜.室温下测试传感器暴露在不同湿度的电阻变化,发现吸附了H2O后传感器的导电能力降低,且下降的幅度与被测湿度有良好的梯度关系.同时该多壁碳纳米管再经缩合剂EDC修饰后旋涂于电极上形成的敏感膜对湿度呈指数级变化.对它们的湿敏响应的机理进行了一些初步的探讨.     

氯化铜掺杂的多壁碳纳米管对甲醛的气敏响应研究

按照一定的质量比将CuCl2与多壁碳纳米管悬浊液超声掺杂.将纯的多壁碳纳米管悬浊液和掺杂后的碳管悬浊液分别旋涂在真空溅射的叉指金电极上,干燥后作为气敏膜.分别检测两组气敏膜暴露于甲醛气体前后的电流变化,并计算其灵敏度.掺杂后的多壁碳管气敏膜的灵敏度显著提高,且响应与恢复时间均明显缩短;室温下该传感器的响应非常稳定.CuCl2掺杂所导致的多壁碳管结构缺陷的增加可能是提高掺杂后碳管气敏响应的重要因素.     

基于多壁碳纳米管-铂纳米颗粒纳米复合材料的乙醇生物传感器

采用超声法制备了多壁碳纳米管－铂纳米颗粒( MWCNTs￣PtNPs)纳米复合材料,并将其修饰于乙醇生物传感器,表现出良好的检测性能。实验结果表明：传感器最低检测限为0.02 mmol/L,线性范围为0.25 mmol/L~3.00 mmol/L,灵敏度为0.92332μA/( mmol/L),并且具有高稳定性和良好的重现性。     

接枝氨基的多壁碳纳米管薄膜传感器的气敏特性研究

制作了接枝氨基的多壁碳纳米管薄膜传感器。研究了其对低体积分数甲醛气体的温度响应特性和膜厚与响应的关系。结果表明：当温度为22℃,薄膜的厚度为8．1μm时,这种薄膜传感器对低体积分数为20×lO-9的甲醛气体的响应可以达到2．9％,此体积分数低于国际卫生组织规定的标准。     

Active‐matrix field‐emission display based on a CNT emitter and a‐Si TFTs

Abstract— An active‐matrix field‐emission display (AMFED), based on carbon‐nanotube (CNT) emitters and amorphous‐silicon thin‐film transistors (a‐Si TFTs), was developed. The AMFED pixels consisted of a high‐voltage a‐Si TFT and mesh‐gated CNT emitters. The AMFED panel demonstrated high performance for a driving voltage less than 15 V. The low‐cost large‐area AMFED approach using a metal‐mesh technology is proposed.     

基于梯度场的工业X射线图像增强算法

在X射线成像检测厚薄不均构件时，经常会出现对比度低或对比度不均以及照度低的问题，这会导致图像显示时构件的一些细节难以被观察与分析。针对这一问题，提出一种基于梯度场的X射线图像增强算法。该算法以梯度场增强为核心，分为两步：首先，提出一种基于对数变换的算法，压缩图像的灰度范围、去除图像冗余灰度信息、提升图像对比度；然后，提出一种基于梯度场的算法，增强图像细节、提升图像局部对比度、提高图像质量，使构件细节清晰显示在检测屏上。选择一组厚薄不均构件的X射线图像进行了实验，并与对比度受限自适应直方图均衡化（CLAHE）、同态滤波等算法进行了比较。实验结果表明所提算法具有更明显的增强效果，能更好地显示构件的细节信息，并且通过计算平均梯度和无参考结构清晰度（NRSS）纹理分析的定量评价标准进一步表明了该算法的有效性。     

MEMS结构中碳纳米管的电泳沉积及其场发射特性研究

利用电泳沉积的方法在MEMS结构特定位置上组装碳纳米管薄膜,以此作为发射体研制基于碳纳米管场发射的传感器,并对其场发射进行了测试和分析.电镜观测与场发射实验结果表明,利用电泳沉积方法可以只在MEMS结构的特定位置沉积碳纳米管薄膜,对于4μm的发射间隙、该薄膜的场发射开启电压约为3.6V～4V,发射电压20V时的发射电流可至28μA.这种“post-MEMS“的碳纳米管薄膜组装方法具有工艺简单的特点,同时避免了碳纳米管生长对MEMS工艺环境以及器件的污染、破坏,实现了纳米材料组装与MEMS工艺的兼容.