MEMS压电超声换能器二维阵列的制备方法
针对超声换能器阵列中阵元密度难以提升和工艺重复性差等问题,提出了一种基于硅-硅键合技术的MEMS压电超声换能器二维阵列的制备方法,并采用该方法制备了阵元间距小至150μm的密排二维换能器阵列。阵列中每个声学单元均为由上电极、压电材料(PZT)层、下电极和支撑层组成的多层膜结构,并通过其弯曲振动模式实现超声波的发射和接收。制备样品的测试结果表明,采用该方法制作MEMS压电超声换能器阵列,具有阵元间距小、工艺流程可靠、成品率高、一致性好、工作频率(2.45MHz)与设计值(2.5MHz)的吻合度高等优点,适用于医学成像等高频超声成像系统。
实现定量和混合的PDMS微流体器件的研究
介绍了实现微流体的精确定量和快速混合的基本方法,设计并制作了采用基于PDMS通道的微流体器件.
微辐射热计的光学与热学设计
针对四臂微桥结构的微辐射热计的光学和热学设计,分析了SiO2红外吸收层/ poly-Si热敏感薄膜电阻层/SiO2支撑薄膜层的多层薄膜的光学特性,研究了SiO2红外吸收层的厚度对多层膜系平均红外吸收率的影响.与常规设计思想不同的是,我们没有假设微辐射热计的平均红外吸收率一定,而将不同厚度的SiO2红外吸收层所对应的膜系平均红外吸收率用于微桥的热学设计中,通过有限元分析软件ANSYS5.7,得到SiO2红外吸收层的最佳厚度,并对微桥支撑臂进行了优化设计.
硅加速度计幅频特性曲线的全自动数据采集和处理技术
介绍由激振控制系统、数字存储示波器和计算机等组成的硅加速计幅频行性全自动采集处理的硬件系统和软件技术,并利用这套系统对TJA型仪表级加速度计进行了大量的采集标定。
压电折叠梁微执行器的低电压优化设计
采用理论分析和有限元数值模拟相结合的方法,对压电折叠梁微执行器在低电压下工作时的器件结构进行优化设计。首先通过理论分析获得优化的器件结构参数,再通过有限元模拟验证理论分析结果。在器件设计中,通过综合考虑制造工艺、工作条件、器件应用的可靠性,对压电悬臂梁长度、单晶硅层厚度、折叠梁级数,以及工作电压进行折衷优化,获得低电压应用时最佳的器件参数。
微流控光学器件与系统的研究进展
微流控技术作为微全分析系统的关键与核心,一直是MEMS领域中的一个研究重点。随着微流控技术水平的不断提高以及与其它学科的不断渗透与融合,近年来已经涌现出一批令人注目的研究热点,其中微流控光学器件就是其典型代表。微流控技术与光学器件的融合,为传统光学器件的微型化、阵列化、低成本化以及高精度控制提供了可能。叙述了一些基于微流控技术的可变焦光透镜、显示器件、光开关、以及可调光纤光栅等新型光学器件的近期研究成果和应用背景。
基于介质上电润湿的微流体变焦透镜的研究进展
近年来,微流体变焦透镜的研究已展示出其在光学系统中的应用前景,其中基于介质上电润湿(Electrowetting on dielectric,EWOD)的微流体变焦透镜只需改变外加电压便能快速调节透镜焦距,并且具有尺寸小、结构灵活、功耗低、焦距调节范围广等许多突出优点而日益受到注目。在介绍EWOD机理的基础上,综述了目前基于EWOD的微流体变焦透镜的研究进展。
基于介质上电润湿的钳制式液体变焦透镜
提出了一种基于介质上电润湿(EWOD)的新型液体变焦透镜结构并研制出样机。它由一个依次覆盖有氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜及疏水介质膜的玻璃下极板、悬浮于其上方的一个中空金属环、以及作为透镜的去离子水滴组成。通过改变施加于ITO电极与金属环之间的电压大小,就能调控水滴的曲率,从而实现对透镜焦距的调节。实验结果表明,在0-40V电压范围内,该透镜样机的焦距调节范围为8.51mm至55.9mm,可实现对2.0cm至无穷远处物体的聚焦。
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