微悬臂梁传感论文-石胜辉,罗彬彬,杨万猛,胡新宇,赵明富

微悬臂梁传感论文-石胜辉,罗彬彬,杨万猛,胡新宇,赵明富

导读:本文包含了微悬臂梁传感论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光纤传感,振动传感器,光纤Bragg光栅,等强度悬臂梁

微悬臂梁传感论文文献综述

石胜辉,罗彬彬,杨万猛,胡新宇,赵明富[1](2018)在《基于高速动态光栅解调系统的FBG等强度悬臂梁振动传感特性研究》一文中研究指出研究基于高速动态光栅解调系统的光纤Bragg光栅(fiber Bragg grating,FBG)等强度悬臂梁振动传感性能,分析FBG等强度悬臂梁与振动传感的基本原理和传感特性。结果表明:当压电陶瓷的输出频率接近等强度悬臂梁的谐振频率时,传感器的输出振幅最大;相同频率下,等强度悬臂梁厚度为0.3mm时响应度最大,平坦响应范围为10Hz-60Hz,平坦区的加速度灵敏度为51.25pm/(m·s-2),最大加速度灵敏度为416.81pm/(m·s-2);相同振动频率下,波长漂移幅值与振动幅值具有良好的线性关系,线性相关度为0.998,时域波形信号的FFT变换主频分量占80%以上。(本文来源于《激光杂志》期刊2018年10期)

牛晓燕[2](2018)在《微悬臂梁阵列传感系统设计与实现》一文中研究指出微悬臂梁传感器是在原子力显微镜技术上发展起来的,原子力显微镜(AFM)的出现导致微悬臂梁作为一种能够检测许多生物、化学和物理现象的传感器。其因具有灵敏度高,响应速度快和非标记等优点得到了广泛应用。利用微梁传感平台进行相应的传感检测研究是当前微纳传感技术研究的新热点。目前微梁传感器的研究都向着大尺度、高通量以及实时测量等方向发展,因此需要能够完成对多试样测量的平台以达到检测目的。本文以微梁传感技术为基础,通过对国内外微梁传感系统平台以及微梁传感的光学读出检测方式等进行探究,提出本文的探究方案并开展相关探究工作。在确定采用光学读出方式之后,为实现激光束空中变向的目标,本文提出利用转动方式实现对阵列微梁的扫描检测。通过转动台不同位置上平面镜的反射,使激光束依次通过平面镜下方的通光孔垂直反射到微梁阵列尖端,利用光杠杆原理将微梁尖端纳米量级的位移进行放大,再通过光电位置敏感探测器对位移信号进行时序检测,利用转动台的转动实现系统循环扫描,从而实现对各微梁上产生的信息进行实时监测。本文首先介绍微梁传感器及其作为检测手段的发展历程,其中,对已有的采用光学方式读出阵列微梁系统的现状及趋势进行介绍,总结采用旋转方式实现对阵列微梁扫描进行传感检测这一研究项目设计思想的来源。在上述工作基础上,进一步对旋转扫描阵列微梁的传感检测系统的实验方案加以探讨,对其工作原理、结构设计方案的优化以及相关研究进行阐述。本文对以转动方式扫描微梁阵列进行传感检测系统中的数据采集和处理部分,利用Labview软件平台实现,并对数据采集系统中的各个模块功能进行了介绍。以上各环节完成后,本文通过对所搭建的微梁传感系统进行了稳定性测试,之后验证不同温度下的阵列信号是否具有一致性,最后开展了光响应测试,验证了转动扫描阵列微梁进行检测的传感系统设计的合理性与可操作性。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2018-06-07)

李灵杰[3](2018)在《基于PVDF压电传感阵列的悬臂梁结构健康监测技术研究》一文中研究指出悬臂梁作为一种很常见的结构件,被广泛应用于机械,航空航天,能源,土木工程等领域。在长期服役过程中,通常会受到复杂载荷的作用,令其内部或表面容易产生裂纹,甚至可能导致重大事故的发生。因此,对于悬臂梁结构件的结构健康监测是当前工程应用领域的研究重点和热点。在众多的结构健康监测方法中,基于结构的频率等振动参数进行健康监测,具有快捷、高效和无破坏性等优点,被得到广泛应用。然而,单一采用上述各种振动特征信息,不论是从实时测量到信号特征提取以及损伤识别均存在一定的局限性,无法满足实际需求。因此,本文利用PVDF压电传感阵列结合悬臂梁振动特征提出了新的结构健康监测方法,具体分为两步:第一步,利用悬臂梁损伤前后归一化应变模态差来实现对裂纹位置及数量的识别,第二步,利用BP神经网络模型实现对悬臂梁结构损伤程度的识别。首先,将悬臂梁结构表面裂纹用扭转弹簧来替代,建立了含裂纹悬臂梁的数学模型,推导了悬臂梁结构损伤前后归一化应变模态差与裂纹参数之间的关系,利用该关系来实现对裂纹位置及数量的识别。在此基础上,将悬臂梁结构损伤前后模态频率变化量作为BP神经网络的输入参数,损伤程度作为输出参数,实现对悬臂梁结构的损伤程度的识别。其次,以等截面铝合金悬臂梁为研究对象,通过对单裂纹和双裂纹悬臂梁进行模拟计算,得到了归一化应变模态差与裂纹参数之间的关系,同时建立了等截面悬臂梁的BP神经网络模型。为了进一步验证本文基于归一化应变模态差与神经网络的两步法在实际工程中的有效性,利用PVDF压电传感器阵列进行了铝合金悬臂梁结构单裂纹与双裂纹损伤识别实验研究,将本文的两步法识别结果与传递矩阵法识别结果作对比。结果表明,本文所提出的两步法具有以下优势:第一,不论是单裂纹损伤程度识别,还是双裂纹损伤程度的识别,本文两步法识别精度均高于传递矩阵方程法;第二,传递矩阵方程法原理是建立在数学模型基础上,因此只适合于比较规则、可以建立数学方程的结构,复杂结构一般很难建立相关的数学模型,因此传递矩阵方程法无法识别复杂的结构,本文提出的两步法脱离了数学模型的制约,对于规则结构和复杂结构同样适用,具有更好的工程应用前景;第叁,本文所提出的两步法计算代价更小,耗时更少。最后,以小型风力机叶片为研究对象,进一步研究本文所提出的两步法对于复杂实际结构健康监测的有效性。基于Wilson模型,利用MTALAB优化函数修正了小型风力机叶片各叶素平面弦长和扭角,对不同损伤状态下的叶片进行仿真模态分析。利用模态分析提取的叶片损伤前后的模态频率变化建立相应的BP神经网络模型。进而利用PVDF压电薄膜传感器阵列对小型风力机叶片进行实验模态分析。实验结果表明,本文所提出的两步法对于复杂结构小型风机叶片损伤识别同样有效。(本文来源于《中北大学》期刊2018-05-24)

周夏荣[4](2016)在《微悬臂梁传感技术在黄曲霉毒素检测和细胞活性表征方面的研究》一文中研究指出随着微纳米加工技术的进步,研究人员可制备体积更小及灵敏度更高的微悬臂梁传感器。微梁传感器的主要工作原理是,检测因其表面的受体分子与目标分子结合所产生的上下表面应力差而引起的微梁的弯曲,或者因质量的吸附或解吸使微梁的共振频率发生的漂移。微梁具有高灵敏、无标记、实时等优点,在基础研究、健康科学、药物开发和临床诊断等方面日益显示出其独特的优越性。作者在课题组前期的工作基础上,建立了剧毒物质黄曲霉毒素B1的微梁检测方法,研究了基于微梁传感器的生物细胞的活性量化方法。主要研究结果如下:(1)微梁阵列传感系统的性能研究。微梁阵列检测的前提是阵列内各个微梁在相同激励下的响应具有一致性。通过对微梁阵列在环境温度变化下的响应进行测量,发现微梁阵列内各个微梁由热变化引起的响应灵敏度大小十分接近,具有良好的一致性。另外,对溶液置换引起的非特异性响应和抗原抗体结合引起的特异性响应进行研究,发现阵列内各个微梁的响应同样具有良好的一致性。(2)基于微梁传感技术的黄曲霉毒素B1检测方法研究。黄曲霉素B1是一种毒性极强的肝致癌物,广泛存在于食物和食物原料中,威胁人体健康。黄曲霉素B1抗体通过巯基化试剂进行巯基化后固定于微梁阵列的金表面上,ELISA实验表明固定到微梁表面的抗体的活性得到保持。微梁检测结果表明,基于静态模式的微梁传感器能够实现黄曲霉毒素B1的定量检测,并且检测极限达到0.03 ng/mL,这相对于动态模式的微梁与icELISA有明显提高,并建立了实际样本花生中黄曲霉毒素B1的检测方法。(3)基于微梁传感系统的乳腺癌细胞MCF-7活性定量测量方法研究。本文利用APTES将MCF-7细胞吸附在微梁上,通过监测微梁尖端的位移果发现:活MCF-7细胞吸附的微梁偏转曲线涨落幅度最大,死细胞吸附的微梁、裸梁的涨落幅度很小,饥饿细胞的涨落幅度介于中间,说明微梁的涨落幅度与细胞活性相关。另一种关于人脐静脉内皮细胞的实验同样验证了该结论。通过计算微梁偏转的方差即可反映细胞的活性大小。在此基础上,利用微梁传感器研究了紫杉醇对MCF-7细胞的作用,实现了微梁传感系统在对抗癌药物筛选方面的应用。在培养细胞过程中加入不同浓度的紫杉醇药物,结果发现随紫杉醇浓度的增大,MCF-7细胞吸附的微梁的涨落方差减小。在监测微梁偏转信号时加入药物同样发现该现象。这表明微梁涨落可以用于量化细胞的活性及抗癌药物快速筛选。这种能够定量、低成本地评估癌细胞活性方法对基础科学与临床治疗具有非常重要意义。(4)细胞吸附引起的微梁涨落机理研究。CCK-8实验表明紫杉醇作用后MCF-7细胞的生物活性几乎不发生变化,因此我们认为微梁传感器利用细胞新陈代谢作为能量来源,可转换由细胞骨架产生的力为自身的微小移动。提出细胞的活性包含生物活性和机械活性两部分。基于微梁纳米机械涨落的模式不仅可以测定细胞的生物活性,还能在皮牛范围内量化不能被现有手段如CCK-8等方法测得的细胞机械活性。微梁纳米机械涨落为评估细胞活性和药物筛选提供了一个新的概念与平台。(5)基于微梁传感器的精子活力量化及药物与环境对精子活力作用的评估研究。精子活力的量化对生殖医学具有重要意义,利用透明酸酸修饰的微梁固定精子,监测吸附了精子的微梁的偏转,发现固定了活精子的微梁涨落幅度远大于裸梁与死精子修饰的微梁,说明微梁涨落与精子活力相关。为研究药物对精子的作用,在监测吸附了精子的微梁偏转过程中分别加入酒精和精子伟哥两种药物,结果表明:酒精可抑制精子的活力,而精子伟哥可增强精子的活力。研究结果证实基于涨落模式的微梁可以用于精子活力作用药物的筛选。最后,研究了温度对精子活力的作用,发现微梁的涨落方差在34℃附近最大,说明在此温度附近精子活性最好。以上结果究表明,微梁传感器涨落机制的应用可以为生殖医学提供一种全新的研究手段。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-10-01)

周文[5](2016)在《迈克尔逊光纤传感器及悬臂梁光纤传感器的高温传感特性研究》一文中研究指出自从20世纪60年代,高琨等人提出了将纤维波导作为光传导介质,70年代美国Corning公司制造出第一根低损耗单模光纤至今,光通信技术发展迅速,成为当今信息时代的支柱产业之一。光纤传感技术作为光通信技术里面的一个分支,也受到越来越多的关注。本论文主要研究了光纤迈克尔逊干涉型传感器,并在此基础上进一步优化提出并验证了基于两套光干涉迭加的光纤悬臂梁传感器,通过实验研究了其高温传感特性。本论文的主要内容为:1.对光纤传感器进行了分类说明,介绍了迈克尔逊光纤传感器的研究现状,并从制作工艺上进行了简单分类。2.利用飞秒激光在单模光纤切割45°倾斜光纤端面,制作了迈克尔逊高温传感器,并研究了其高温传感特性。由于45°倾斜光纤端面满足全内反射,光经过45°倾斜光纤端面将分成两束光,一束光直接原路返回,另外一束光经过3次反射返回到纤芯,形成迈克尔逊干涉仪。表明了45°倾斜光纤端面迈克尔逊传感器具有非常好的重复性与稳定性。传感探头在室温到800?C温度范围内响应曲线呈现非线性。在600?C传感探头的温度灵敏度为19.7 pm/?C,测量温度的精度为4.1?C。3.利用飞秒激光在细芯光纤(纤芯尺寸4μm)切割45°倾斜光纤端面,制作了迈克尔逊高温传感器,研究其高温传感特性。从100?C到900?C,传感器反射谱波谷随温度的升高红移,温度响应曲线呈现非线性。100?C到300?C温度灵敏度为9.2 pm/?C;300?C到600?C温度灵敏度为20.5 pm/?C;600?C到900?C温度灵敏度为47.5 pm/?C。4.利用飞秒激光在单模光纤制作了45°悬臂梁高温传感器,反射谱是由两套光干涉迭加而成,形成干涉谱主要是由45°倾斜端面形成的迈克尔逊干涉及空气腔形成的法布里-珀罗干涉。从室温到1000?C温度灵敏度为17 pm/?C左右,3次温度循环实验表明45°悬臂梁传感器具有良好的重复性、高温稳定性及波长的稳定性。45°悬臂梁高温传感器的有效传感端面得到了保护,可以耐受更高温度。5.利用飞秒激光在单模光纤制作了90°悬臂梁高温传感器,反射谱是两套法布里-珀罗干涉迭加的结果。室温到200?C,温度灵敏度为10 pm/?C左右;200?C到800?C,温度灵敏度为17 pm/?C左右。(本文来源于《深圳大学》期刊2016-06-30)

程韦[6](2016)在《微悬臂梁阵列传感技术系统设计》一文中研究指出微悬臂梁传感技术是一种新式传感检测技术,涉及机械学、电学以及力学等交叉学科。微悬臂梁传感技术作为一种检测便捷、灵敏度高、无需标记的新型传感技术在化学、生物和材料等领域中获得了广泛的应用,已逐步成为微纳传感检测技术领域的研究热点,受到了科研人员的普遍关注。在单微梁传感检测系统的基础上,微梁的检测范围及检测内容越来越广泛,这项新型传感检测技术正向着高通量和阵列式测量等方向发展,这就需要解决如何在微梁阵列传感技术中实现对至少两根微梁的扫描及响应信号读取这一关键问题。本文针对国内外微悬臂梁阵列传感器的光学读出检测方式进行了系统地研究,在此工作基础上确定了研究内容。我们针对光学读出方式提出了基于平动扫描方式的微悬臂梁阵列检测系统的可行性方案。利用电动位移平台带动平面镜进行往复式平动,从而使激光器发射出来的激光束进行往复平动,再用该激光束对微悬臂梁阵列进行扫描,继而用光电位置敏感探测器时序接收微悬臂梁的弯曲偏转信号,从而完成对各微悬臂梁上产生的实时反应信息的监测。本文首先综述了微梁传感技术发展的历史,并重点描述了现有基于光学读出的微悬臂梁阵列传感技术的研究进展和发展方向,介绍了基于平动扫描方式的微梁阵列检测系统方案的思路来源。之后在已有工作基础上,详细讨论了基于平动扫描的微悬臂梁阵列传感器实验研究方法,阐述了方案的工作原理,并介绍了系统结构设计及参数优化。针对基于平动扫描的微悬臂梁阵列传感器的信号采集和处理系统,本文采用虚拟仪器技术。在LabVIEW图形化编程软件环境下利用调用库函数节点直接调用普通USB数据采集卡已有的动态链接库模块,从而实现对数据的采集和处理,并分块介绍信号采集系统中数据采集技术的各个功能模块。最后在完成来回平行光路扫描对系统稳定性测试和不同档位的风速对检测系统阵列信号一致性测试实验验证后,还利用对紫外光响应强烈的高分子样品进行了特异性检测,验证了所设计搭建的基于平动扫描方式的微悬臂梁阵列传感检测系统在实际检测中的操作可行性。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2016-06-01)

何培文[7](2016)在《基于微悬臂梁传感技术的液滴蒸发过程研究》一文中研究指出液滴蒸发是自然界存在的基本现象,也在航空业、原油提炼、农药喷洒以及微纳米流体系统和纳米印刷等技术领域发挥着极其重要的作用。同时液滴蒸发过程也是制备DNA/RNA、微阵列、微透镜、喷墨印刷和微电子元件的重要步骤。随着近些年微流体、3D制造技术的兴起,把对微液滴的研究又一次推向了科研浪潮的制高点。因此,对液滴蒸发现象的研究有着十分重要的意义。传统研究液滴蒸发都将其放置钢性界面,从而忽略了液气界面张力垂直分量的存在。经典的Young方程在给出接触角与气液、液固、气固叁象界面张力间的关系式时就忽略了该垂直分量。基于此液气界面垂直分量能否通过实验装置的搭建,实时再现该力的存在和检测液滴蒸发过程中接触角等反应液气界面参数变量,给研究液滴蒸发带来了挑战。本文首先提出将微液滴滴定于微悬臂梁软基体上研究其蒸发过程界面信息的变化,通过第二章对微悬臂梁偏转检测系统的概述和性能参数的研究和第叁章中微液滴制备技术和接触角测量装置的搭建,为实现新型检测装置提供了硬件要求和技术保证。第四章借鉴前两章的技术要求搭建了基于微悬臂梁传感技术检测液滴蒸发过程的新型检测系统,成功检测了微液滴蒸发过程中液气界面张力垂直分量和接触角等液气界面全景信息的变化规律,从理论和实验的角度验证了结果的正确性。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2016-06-01)

骆亮[8](2016)在《悬臂梁式环形谐振腔微压传感特性研究》一文中研究指出硅压力传感器是各类传感器中应用最广泛的一种,目前量程小于1KPa的高精度硅微压力传感器基本上依靠国外进口,而工业控制、军用设备和医疗仪器等方面均对微小压力的测量提出迫切要求,因此进行低量程硅微压传感器的研究,实现相关技术的突破具有非常重要的意义。基于绝缘体上硅的光学环形谐振腔是实现集成光学芯片的核心功能单元,因其具有很高的探测极限而被广泛应用在高灵敏度传感领域。将环形谐振腔集成在悬臂梁上,应用于微压传感在集成度、灵敏度和量程等方面具有很大优势,因此本文针对悬臂梁式环形谐振腔微压传感结构展开讨论与研究。本文首先介绍了环形谐振腔的耦合传输特性,结合纳米尺度波导的倏逝波耦合、力光耦合和光弹效应详细阐述了基于悬臂梁的微压传感检测机理。同时,对悬臂梁进行了建模仿真和力学分析。根据环形谐振腔的几个特征参数,以传感器灵敏度为出发点,进行了结构设计和参数优化。分析了微压传感结构的灵敏度并得到其理论值为73pm/kPa,动态范围为30kPa。利用紫外光刻、电子束光刻、深硅刻蚀、反应离子刻蚀等微机电系统(MEMS,Microelectro-mechanical-systems)工艺进行了环形谐振腔和悬臂梁的制备。深入研究了主要工艺流程和工艺参数。对所制备的结构进行原子力显微镜(AFM,Atomic Force Microscope)和扫描电子显微镜(SEM,scanning electron microscope)表征。搭建耦合测试平台,对环形谐振腔的传输性能进行测试,实验测得环形谐振腔Q值为7.75×104,传感器灵敏度为31pm/kPa。为优化环形谐振腔性能,采用热氧化的方法对所制备的结构进行了表面光滑化处理。测试数据表明,热氧化处理后环形谐振腔Q值为1.2×105,传感器灵敏度为48pm/kPa。(本文来源于《中北大学》期刊2016-05-25)

周夏荣,吴尚犬,伍小平,张青川[9](2014)在《微悬臂梁阵列传感系统的性能分析》一文中研究指出对微悬臂梁阵列传感系统的一致性进行了研究。以改变温度作为激励手段,在微梁阵列检测装置上分别检测了2种微梁阵列在升温与降温时的热响应。无论是升温还是降温,2种微梁阵列的尖端位移都与温度变化成线性关系。发现2种微梁阵列升、降温检测时微梁阵列传感系统都表现出良好的热响应一致性。另外,利用单梁检测装置对其中1种微梁阵列进行了热响应检测,其热响应灵敏度与微梁阵列检测装置检测结果一致,验证了2种微梁传感装置的可靠性。微梁阵列传感系统良好的热响应一致性为将来微悬臂梁阵列用于生化传感奠定了基础。(本文来源于《中国科技论文》期刊2014年08期)

吴尚犬[10](2013)在《基于表面应力效应的微悬臂梁免疫传感技术研究》一文中研究指出微悬臂梁作为最简单的MEMS器件,可提供与其它传感器不同和互补的信息。与传统的传感器相比,显示出非常低的检测极限,并且无需生物标记,能够实时的进行检测。基于抗原抗体特异性作用的免疫传感技术保证了微梁免疫传感器的高特异性。这些特点使其比肩甚至超过现有技术的能力,在药物筛选、食品安全、环境监测和医疗诊断等领域展现出巨大的应用潜力。本文在课题组工作的基础上,对表面应力产生的机理和抗体固定方法等进行了研究,取得主要成果如下:提出了通过巯基化羊抗鼠IgG来固定抗体的方法,开展了对人参皂苷Re的检测。结果表明,该方法能够将抗体固定到微梁表面,并且抗体的活性得到保持。检测极限达到0.5ng/mL。同时,利用该方法对紫杉醇进行了检测,通过巯基化羊抗鼠IgG固定抗体的微梁灵敏度要高于通过直接巯基化来固定抗体的微梁。第一次对小分子抗原与抗体结合导致微梁弯曲的机理进行了解释。抗体在梁上的固定过程产生了一个压应力,而结合小分子抗原后产生一个张应力。这种构象的变化表现为:抗体在结合抗原之前,Fc段上用于补体激活的C1q结合位点被Fab所遮挡,结合抗原后,抗体的Fab绕铰链区转动,从而暴露出C1q结合位点,这个变化导致同一抗体的两个Fab的夹角变小,抗体由相对塌缩态变为相对直立的状态。抗体的这种构象的变化使得微梁表面的压应力得到一定的释放,即产生了一个张应力,驱动微梁偏转的能量来自抗体结合抗原前后构象能的改变。研究了抗体的不同固定方法对抗体的一些性质以及微梁灵敏度的影响。在微梁上,对同一种抗体,采用叁种不同的抗体固定方法:1)巯基化抗体方法;2)巯基化羊抗鼠IgG方法;3)硫醇自组装将固定抗体。巯基化羊抗鼠IgG定向固定抗体虽然抗体的密度低,但是抗体的活性损失的少,方向性好,微梁拥有最高的灵敏度。定向固定的抗体,其抗原结合位点更好的暴露在溶液里,易于结合抗原。此外,定向固定的抗体方向一致,每个抗体结合抗原产生的应力的方向也是一致的,会产生一个更大的合应力。在另外两种方法中,固定的抗体的方向是随机的,产生的力的方向也是随机的,由这些应力迭加而成的合力要远小于由同一方向的抗体所迭加产生的合力。采用不同碳链长度的羧酸硫醇自组装固定同一种抗体,研究了抗体与微梁之间连接层分子链的长度对微梁灵敏度的影响,并建立了用于甘草酸非标记检测的微梁传感器。结果表明,连接抗体与微梁的分子链的长度对应力的传递有着重要的影响,连接层分子链的长度越短,微梁灵敏度越高。通过减小连接层碳链的长度可以显着提高基于力学效应的传感器的灵敏度。为进一步提高基于应力效应的微梁免疫传感检测灵敏度,提出了抗体片段的方法来修饰微梁。第一,以抗体的F(ab’)2或Fab片段作为探针分子固定到微梁上。F(ab')2或Fab片段体积与质量小,抗原结合位点的密度高。抗原结合位点到梁表面距离短,应力的传递效率更高。第二,利用巯基乙胺还原抗体得到带有两个巯基(-SH)的半抗体片段,再通过自带的巯基将其定向固定到微梁表面。结果表明,半抗体片段固定方法用于人参皂苷Re的检测极限达到甚至低于0.02ng/mL。该方法操作简单;固定的方向性好,易于与抗原结合;固定的抗原结合位点密度高,稳定性好;双巯基固定的刚性大,有益于反应的作用力传递到梁上:抗原结合位点到微梁表面的距离短,应力的传递效率更高。本文首次对小分子抗原结合抗体产生表面应力的机理进行了解释。在对这种机理理解的基础上对抗体的固定方法进行了研究。定向固定的抗体除了易于结合抗原外,结合抗原后构象改变引起的应力(或应变)方向也是一样的,从而产生一个更大的合力。碳链长度对应力传递有着重要的影响,长度越短应力传递的效率越高,抗体与微梁之间连接层碳链的长度越短,灵敏度越高。为了进一步减小应力传递的损失以及提高抗原结合位点的密度,提出了抗体片段的方法来修饰微梁,获得了很高的灵敏度。这些原理和性质对传感器的设计尤其是基于应力效应的传感器的设计有着重要的意义。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2013-05-01)

微悬臂梁传感论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

微悬臂梁传感器是在原子力显微镜技术上发展起来的,原子力显微镜(AFM)的出现导致微悬臂梁作为一种能够检测许多生物、化学和物理现象的传感器。其因具有灵敏度高,响应速度快和非标记等优点得到了广泛应用。利用微梁传感平台进行相应的传感检测研究是当前微纳传感技术研究的新热点。目前微梁传感器的研究都向着大尺度、高通量以及实时测量等方向发展,因此需要能够完成对多试样测量的平台以达到检测目的。本文以微梁传感技术为基础,通过对国内外微梁传感系统平台以及微梁传感的光学读出检测方式等进行探究,提出本文的探究方案并开展相关探究工作。在确定采用光学读出方式之后,为实现激光束空中变向的目标,本文提出利用转动方式实现对阵列微梁的扫描检测。通过转动台不同位置上平面镜的反射,使激光束依次通过平面镜下方的通光孔垂直反射到微梁阵列尖端,利用光杠杆原理将微梁尖端纳米量级的位移进行放大,再通过光电位置敏感探测器对位移信号进行时序检测,利用转动台的转动实现系统循环扫描,从而实现对各微梁上产生的信息进行实时监测。本文首先介绍微梁传感器及其作为检测手段的发展历程,其中,对已有的采用光学方式读出阵列微梁系统的现状及趋势进行介绍,总结采用旋转方式实现对阵列微梁扫描进行传感检测这一研究项目设计思想的来源。在上述工作基础上,进一步对旋转扫描阵列微梁的传感检测系统的实验方案加以探讨,对其工作原理、结构设计方案的优化以及相关研究进行阐述。本文对以转动方式扫描微梁阵列进行传感检测系统中的数据采集和处理部分,利用Labview软件平台实现,并对数据采集系统中的各个模块功能进行了介绍。以上各环节完成后,本文通过对所搭建的微梁传感系统进行了稳定性测试,之后验证不同温度下的阵列信号是否具有一致性,最后开展了光响应测试,验证了转动扫描阵列微梁进行检测的传感系统设计的合理性与可操作性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微悬臂梁传感论文参考文献

[1].石胜辉,罗彬彬,杨万猛,胡新宇,赵明富.基于高速动态光栅解调系统的FBG等强度悬臂梁振动传感特性研究[J].激光杂志.2018

[2].牛晓燕.微悬臂梁阵列传感系统设计与实现[D].安徽理工大学.2018

[3].李灵杰.基于PVDF压电传感阵列的悬臂梁结构健康监测技术研究[D].中北大学.2018

[4].周夏荣.微悬臂梁传感技术在黄曲霉毒素检测和细胞活性表征方面的研究[D].中国科学技术大学.2016

[5].周文.迈克尔逊光纤传感器及悬臂梁光纤传感器的高温传感特性研究[D].深圳大学.2016

[6].程韦.微悬臂梁阵列传感技术系统设计[D].安徽理工大学.2016

[7].何培文.基于微悬臂梁传感技术的液滴蒸发过程研究[D].安徽理工大学.2016

[8].骆亮.悬臂梁式环形谐振腔微压传感特性研究[D].中北大学.2016

[9].周夏荣,吴尚犬,伍小平,张青川.微悬臂梁阵列传感系统的性能分析[J].中国科技论文.2014

[10].吴尚犬.基于表面应力效应的微悬臂梁免疫传感技术研究[D].中国科学技术大学.2013

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