针对电容耦合电阻层析成像传感器的优化设计,首先利用有限元仿真软件建立了12电极传感器有限元模型,并分析了后续图像重建所需的传感器灵敏场,之后将该仿真模型与实际传感器相应的测量数据及重建图像进行对比验证,研究表明仿真与实验结果能够较好吻合,为对传感器性能进一步研究提供可靠基础。为了提高系统稳定性及抗干扰能力,以该原始模型为基准,分别对两种不同结构的传感器模型进行仿真分析,并研究其对系统测量值的影响。最后,在选定了传感器的基本模型的基础上,基于对传感器性能影响最小的角度进行分析,对该传感器尺寸进行优化。本研究为系统设计提供重要依据。

基于电容耦合设计了一种集激励信号发生器、检测池和检测电路于一体的新型毛细管电泳非接触电导检测器,介绍了检测器原理、检测池结构以及电路组成.用常见阴离子混合物(Cl-, NO-2, NO-3,SO2-4和H2PO-4)对该检测器的性能进行了测试.结果表明:基于3倍基线噪音,检出限除H2PO-4为250 μg/L外,其他离子均为10 μg/L.峰高的相对标准偏差均小于5 %(n=10).该检测器操作方便、结构简单,具有较高的灵敏度,其分析性能优于多参数传感器.

利用电容耦合的原理,将环形电极直接包在石英毛细管外壁,研制成一种电容耦合非接触电导检测(C4D).采用毛细管电泳技术评价了该检测器,对碱金属、碱土金属的浓度检测限为5×10-7～5×10-6mol/L,响应值在10-6～10-3mol/L的线性相关系数R＞0.999.该检测器结构简单,彻底克服了电化学检测器电极易污染的缺点.