摘要：为了实现优先阀的稳健设计,基于解析法及SIMULINK分别建立了优先阀动态数学模型及仿真模型,仿真分析了系统各参数变化对优先阀动态响应特性的影响规律。在分析动态响应特性主要影响因素的基础上,以优先阀转向系统的流量响应超调量最小为设计目标,以优先阀的阀芯直径、弹簧刚度及节流口面积为设计变量,以方向盘角速度、转向负载、工作负载及输出流量为不确定因素,完成了基于损失模型的稳健设计。结果表明,稳健设计提高了设计目标的稳健性,一定程度上提升了优先阀的动态响应特性,该设计方法同样适用于其他阀件的改进设计。

摘要：利用光纤光栅作为基本传感元件,设计制作了一种基于悬臂梁结构的新型光纤光栅加速度传感器。测量范围+/-10g,灵敏度10mg,测量频率小于100Hz。与光纤加速度传感器相比,光纤光栅加速度传感器具有更高的稳定性及抗干扰能力。并且由于光纤光栅本身的波分复用的特性,可以很方便地构成加速度传感网络进行测量。

摘要：设计加工了一种太赫兹超材料微流体传感器件,利用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain,FDTD)对其在太赫兹波段的传输、谐振及传感特性进行数值模拟。采用太赫兹时域光谱系统实验研究了偏振方向对传感器灵敏度的影响。实验结果表明,当超材料谐振环开口方向与入射太赫兹波的偏振方向平行和垂直时,折射率传感灵敏度可分别达到39.29 GHz/RIU和74.43 GHz/RIU。通过等效电路模型对该超材料器件的传输和谐振特性做了分析,并进一步明确了其传感机制。该超材料器件可对微量液体(5μl/mm^2)实现芯片式的折射率传感,具有较高的传感灵敏度,在化学生物传感器的设计和制造领域具有潜在的应用前景。

摘要：利用超材料吸波体对材料参数的电磁响应,可将其应用于传感.本文设计了一种工字形单元结构的超材料吸波体,基于频域算法对其在太赫兹频段的传感特性进行数值模拟,研究了待测样品折射率、厚度及电介质隔层厚度对超材料吸波体传感器的频率灵敏度、振幅灵敏度及品质因数的影响.研究结果表明:当待测样品厚度为40μm时,折射率频率灵敏度可达到153.17 GHz/RIU,折射率振幅灵敏度可达到41.37%/RIU;待测样品折射率一定时,厚度频率灵敏度随其厚度的增大而线性减小;随着待测样品厚度的增加,RFOM呈增大趋势,但增大幅度在逐渐减小;TFOM随待测样品厚度的增加而减小.

摘要：设计了一种分别填充水、酒精和苯炔等边三角形空气孔纤芯、包层空气孔排列为正六边形结构、以环烯烃共聚物作为基底材料的光子晶体光纤,利用有限元法模拟了0. 3～1. 5 THz频带内的液体传感特性。结果表明,设计的光子晶体光纤的灵敏度系数很高,当纤芯空气孔直径d_1=2. 4μm、包层空气填充比为0. 3时,苯炔在频率0. 3 THz的相对灵敏性系数最高为37. 63%,在1. 5 THz,限制损耗的数量级可以降至10-7。

摘要：太赫兹超材料吸波器作为一类重要的超材料功能器件,除了可以实现对入射太赫兹波的完美吸收外,还可以作为折射率传感器实现对周围环境信息变化的捕捉与监测.通常从优化表面金属谐振单元结构和改变介质层材料和形态两个方面出发,改善太赫兹超材料吸波器的传感特性.为深入研究中间介质层对太赫兹超材料吸波器传感特性的影响,本文基于金属开口谐振环阵列设计实现了具有连续介质层、非连续介质层和微腔结构的3款太赫兹超材料吸波器,并对其传感特性与传感机理进行了深入研究.结果表明,为了提高太赫兹超材料吸波器的折射率灵敏度、最大探测范围等传感特性,除了可以选用相对介电常数较小的材料作为中间介质层外,还可以改变中间介质层的形态,进而减小中间介质层对谐振场的束缚,增强谐振场与被测分析物之间的耦合.与传统的具有连续介质层的太赫兹超材料吸波器相比,具有非连续介质层和微腔结构的超材料吸波器具有更优越的传感特性,可应用于对待测分析物的高灵敏度、快速检测,在未来的传感领域具有更加广阔的应用前景.

摘要：处于太赫兹频段的电磁波表现出许多极具发展前景的特点,如非电离、“指纹”谱、对弱共振敏感、对非极性物质穿透性强等特性,并逐步发展成物理、信息、材料、生物、化学等学科基础与应用研究关注的热点.然而,在生物、化学物质的传感检测应用中,当待测物尺度小于入射太赫兹波长时,微小扰动和细微特征难以被太赫兹波检测到,并且无法与太赫兹波之间产生充分的相互作用,这无疑阻碍了太赫兹生物化学传感检测技术的进一步发展.而太赫兹超材料的迅速发展提供了解决这一问题的全新思路.近年来,一系列基于太赫兹超材料的研究工作与新材料、新结构、新机制结合,为实现高灵敏太赫兹生物化学传感检测带来了新的机遇.本文主要综述了最近太赫兹超材料应用于生物化学传感检测技术的研究进展,并简述了评价器件性能的关键参数.根据材料特性、设计策略的不同,对基于金属-介质、碳基纳米材料、全硅等太赫兹超材料生物化学传感检测相关工作做了总结,并在文末对太赫兹超材料传感检测技术的未来发展方向做出了展望.

摘要：共价有机框架(Covalent Organic Frameworks, COFs)作为一种由有机结构单元通过共价键连接而成的晶态有机多孔材料,具有结晶性好、密度低、比表面积高以及结构可设计性强等特点,已在分子吸附与分离、催化、光电及能源等领域展现出巨大的应用潜力.近年来,COFs因其固有的结构特点,在传感领域也逐渐引起了科研工作者的广泛关注.主要综述了COFs在爆炸物传感、湿度传感、金属离子传感、pH传感、生物传感、气体传感等领域中的研究进展,并对其发展前景进行了展望.

摘要：通过变角度光谱系统测量了绿带翠凤蝶闪亮后翅中微纳结构的光谱,并建立了多层膜反射结构模型来解释蝴蝶翅膀的结构色产生机理。通过测量绿带翠凤蝶后翅微结构中的圆二向色性光谱,研究了其光学偏振特性。基于结构色的特点,设计并实现了利用蝴蝶翅膀对溶液折射率的传感实验,结果表明随着折射率的增大,反射光谱谱线发生红移。相关的研究结果为理解自然界中微结构材料的偏振和传感应用提供了基础。

摘要：利用化学沉积的方法,在反应温度为23℃和10℃的条件下,制备银型离子聚合物金属复合材料(Ag-IPMC)。SEM和EDAX观测结果表明:反应温度10℃下制备的试样与23℃的试样相比,具有更好的电极沉积效果,其内、外电极厚度分别增加25%和34%,且外电极的开裂和剥落现象得到抑制。对10℃条件下制备的三种不同厚度的试样(0.2mm、0.4mm、0.8mm)的传感特性研究表明:随着厚度的增加,试样输出电压和灵敏度增强趋势明显;三种试样均对低频激励敏感,在0.3～0.8Hz时试样具有最高的灵敏度,其中0.8mm试样在0.65Hz时的传感电压为17.82mV,灵敏度可达1030.06mV/mm。