MEMS技术检测爆炸物的原理与研究进展

本文对国内外采用MEMS技术检测爆炸物的方法进行了分类,主要将其分为测温法、位移法、压阻法、谐振法等,分别介绍了它们的检测原理,分析了在灵敏度、选择性、抗环境干扰能力、系统集成与小型化等方面它们各自的潜在优势以及不足之处.同时,对近十年来该研究领域的进展和现状作了简要回顾,这些研究目前基本上都还处于实验室阶段,在真正达到实用化前还需要解决选择性、稳定性、抗环境干扰等技术难题.     

催化气体传感器的恒温检测方法及其在瓦斯检测中的应用

可然性气体催化燃烧放热导致催化气体传感器的敏感元件温度升高,由于热耗散和化学反应速度(即催化燃烧的放热速率)与温度的非线性,使得传感器的输出与被测气体浓度(特别是在较高的检测浓度下)呈非线性.采用恒温检测方法,即采用输出反馈调节传感器工作电流以保持传感器温度恒定的检测方法可解决该问题,且可扩大检测浓度范围.对甲烷气体的实验结果表明:其线性浓度范围达到10%.     

MEMS痕量爆炸物传感器的探测选择性分析

利用MEMS传感器对被测物进行高选择性探测。对几种不同探测原理的MEMS痕量爆炸物传感器进行了分析与比较,指出其在选择性探测方面的不足与缺陷,提出了可提高选择性的解决方法。     

痕量爆炸物爆燃探测敏感元件的结构设计

通过实验观察了痕量梯恩梯的爆燃现象及其规律,并在此基础上设计了一种集成有加热元件和检测元件的高灵敏度硅梁结构。有限元仿真结果表明,该硅梁升温迅速且温度分布均匀,能实现对纳克量级梯恩梯的检测。该项工作为下一步采用MEMS技术制作该硅梁敏感结构,进而研制新型便携式爆炸物探测器奠定了良好的基础。