国家重点基础研究发展计划(2007CB310504)
- 作品数：10 被引量：36H指数：4
- 相关作者：唐飞王晓浩叶雄英杜敏周兆英更多>>
- 相关机构：清华大学重庆大学中国航天员科研训练中心更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金深圳市基础研究计划项目更多>>
- 相关领域：理学自动化与计算机技术电子电信机械工程更多>>
- PDMS氧等离子体表面改性工艺参数优化被引量：8
- 2010年
- 聚二甲基硅氧烷(PDMS)是目前常用的微流控芯片结构材料,用氧等离子体对PDMS表面进行处理可以改善固化后的PDMS表面浸润性。该文用3因素3水平正交试验研究了改性时间、射频功率、氧气流量对PDMS表面氧等离子体改性效果的影响,并基于有限的实验数据运用基于误差反向传播算法的人工神经网络(BP神经网络)预测了所有27种参数组合的改性效果,找出了最优工艺参数组合。结果表明,射频功率对短时改性效果和改性效果保持性均影响最大。最佳实验结果为:亲水改性后1 h内最小接触角小于2°,1周后最小接触角小于53°。
- 叶雄英施缪佳朱荣杜敏冯金扬
- 关键词：氧等离子体处理正交试验神经网络
- 一种“多针—网”结构的离子风特性研究被引量：4
- 2012年
- 离子风在航天、环境、材料、能源和军事等领域有着广阔的应用前景。笔者依据电晕放电的原理,提出了一种"多针—网"的结构,成功实现了离子风的激发。在针电极电压为-4 310 V、网电极接地的实验条件下,该装置激发的离子风风速可达1.1 m/s。另外,笔者利用机械式法拉第筒对离子风进行了微电流检测,检测电流强度最高可达-10 nA,相比而言,加高压前的离子风装置的暗电流仅为-40 pA。实验结果表明,"多针—网"结构可以作为离子源使样品电离,并使大量的样品离子随离子风的流动而运动,完成样品离子的进样。因此,这种"多针—网"结构的离子风设计可以将传统质谱仪中的离子源和进样系统合二为一,从而简化质谱分析的过程、减小质谱仪的体积,有望在实时在线分析的便携式质谱仪中应用。
- 龚涛唐飞王晓浩
- 关键词：离子风电晕放电
- 一种基于微流控芯片的生物样品循环给样富集方法被引量：4
- 2012年
- 提出了一种基于微流控芯片的生物样品循环给样方法,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺制作了包括环形蠕动微泵和电磁微阀的微流控芯片,通过与免疫探针芯片的集成,实现了对探针芯片的循环给样及在其上的免疫样品富集。采用不同浓度的羊抗兔IgG(FITC标记)样品与兔IgG探针免疫结合3 min,得到循环流动比静态吸附的荧光光强值更高,可使检出限降低。对于50 mg/L羊抗兔IgG样品,流速从130μL/min增至300μL/min时,免疫结合的速度明显加快,可使同一时刻的检出限降低;而样品浓度提高到200 mg/L时,增大流速对免疫反应的促进效果弱于低浓度时的变化。在样品浓度50 mg/L和循环流速300μL/min的条件下,循环给样方式仅需7μL样品溶液就得到了与持续进样约1.8 mL样品溶液基本一致的结果。
- 杜敏叶雄英冯金扬马增帅周兆英
- 关键词：微流体微泵
- 大气压直流辉光放电装置的实验与分析被引量：8
- 2013年
- 为了能减小放电装置的体积,以应用于便携式仪器,设计了线-筒型大气压直流辉光放电装置,放电间隙仅1.92mm。它主要由内线电极、外筒电极组成,线电极直径为0.16mm,筒电极直径为4mm。观察并说明了从电晕放电向辉光放电过渡的过程。通过放电波形和图像验证了其处于辉光放电状态。推导了利用氮气第二正带系计算振动温度和转动温度的算法,并利用光谱仪(Acton Spectrapro 2500i)采集所产生的等离子体的发射光谱,计算得到该等离子体的振动温度在2 360K左右,转动温度在830K左右。将该装置作为离子源应用于敞开式质谱中,实验结果表明,该直流大气压辉光放电形成的等离子体可以很好地离子化甲酸、乙酸、苯酚等物质。
- 刘坤廖峥侯世英唐飞王晓浩敬刚
- 关键词：大气压辉光放电发射光谱振动温度转动温度离子源
- 形状记忆合金驱动的常闭型主动阀(英文)被引量：2
- 2011年
- 本文研究了一种基于形状记忆合金(SMA)驱动的常闭型微阀.该微阀结构由弹性沟道层和形状记忆合金桥两部分组成,利用形状记忆合金微丝在相变过程中产生的拉力,打开微阀结构.通过对微阀的测试得出,其打开压力为4 000 Pa左右,开启时间和关闭时间分别为0.6 s和1 s.此外,当电流在0.14～0.30 A内,可得到6.7—75.2μL/min的近似线性流量调节范围.该形状记忆合金常闭微阀的制造采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的软光刻工艺实现,之后采用印刷电路板(PCB)上的形状记忆合金丝焊接组装搭建驱动结构.
- 杜敏叶雄英刘力涛施鏐佳
- 关键词：形状记忆合金微流体
- 用于FAIMS系统的微电流检测电路屏蔽被引量：2
- 2011年
- 为解决电容积分式电流检测法不能满足FAIMS快速测量要求的问题,设计了一种用于FAIMS系统的微电流检测电路。采用合理的元器件和电路设计,运用两级放大将FAIMS系统中的pA级电流放大并转换到mV量级。为了消除FAIMS系统中高频噪声的干扰,对电路进行屏蔽设计,从而有效滤除了系统的干扰噪声,放大后的信号通过NI采集卡,并利用LabVIEW对测得的电流信号进行采集和数据处理。实验结果表明,该电路的测量精度优于0.1 pA,采样频率高于15 Hz。进行了FAIMS系统实验,测得系统输出的背景噪声为0.2 pA。以乙醇为实验样品,在载气(N2)流量为0.8 L/min的情况下,得到了乙醇的FAIMS谱图,证明了该微电流检测电路屏蔽能有效滤除FAIMS系统的噪声干扰。
- 闫书江唐飞王晓浩王帆杨涛
- 关键词：FAIMS放大电路LABVIEW
- 微加热器热传导试验与计算被引量：5
- 2011年
- 为了研究微加热膜下方的结构与微加热器性能的关系,利用数值计算与有限元仿真,研究了微加热膜下方空气隙厚度的变化对加热器性能的影响。首先,通过微加热器试验确定了对流换热系数等关键热学计算参数,建立了一维Fourier导热微分方程组,计算了Biot数并以此为依据对模型进行了薄壁简化,使用有限差分法对微分方程进行了数值计算。然后,使用ANSYS有限元分析软件对模型进行了电热耦合仿真,并对在对流换热边界下硅衬底(无空气隙),100,200,300,400μm气隙以及加热膜(完全贯通)6种模型的瞬态温度响应及稳态热分布的结果进行了对比。计算结果表明,相比硅衬底,目前的微加热膜结构在同样边界条件下可以将最高温度提高约17%。空气隙为200μm时,在+5 V驱动电压和空气对流边界条件下,微加热器可以达到390 K,稳态功耗为134 mW,起到了改善最高温度性能,降低功耗的作用。
- 刘泽文田昊刘冲
- 关键词：微加热器
- 一种基于介质上电润湿效应的免疫检测芯片研究被引量：1
- 2009年
- 利用微机械加工技术,在ITO玻璃上设计制作了基于介质上电润湿效应的以离散液滴为对象的免疫检测芯片,对芯片的液滴驱动特性、免疫反应参数进行了测试,并对小鼠IgG和羊抗鼠IgG-HRP进行了初步的免疫测试。研究结果表明,在电压<100V的时候,接触角测量值基本上和预测曲线吻合,在>100V的情况下出现了接触角饱和现象,在芯片上实现了液滴操纵,120V时得到最大平均速度为3.75mm/s;该芯片可以实现免疫反应检测,所需样品体积为0.5μL,检测时间约为20min,对于羊抗鼠IgG-HRP实验系统的检测范围为0.1～20mg/L。
- 朱亮叶雄冯焱颖冯金杨武雁斌周兆英
- 关键词：介质上电润湿微流体液滴芯片实验室免疫检测
- 环形蠕动微泵的优化仿真和实验
- 2010年
- 本文分析了矩形截面环形蠕动微泵存在的泄漏问题及其对微泵性能的影响,减小泄漏是提高微泵背压和自吸能力的有效途径.通过Ansys有限元建立二维接触模型,模拟了各参数项对微泵泄漏率的影响,得出影响微泵泄漏率的主要参数为深宽比和挤压力,在一定范围内,深宽比越小、挤压力越大,则密封性越好,通过仿真拟合得到了计算泄漏率的近似公式;根据计算结果,设计制作了具有不同深宽比参数和不同挤压力的微泵,并对比测量了不同参数微泵的流量及背压,实现了最小2%的实际泄漏率.实验结果表明通过仿真拟合公式计算得到的泄漏率与实测泄漏率具有较好的吻合性.通过拟合公式优化设计微泵的结构参数,可有效降低微泵泄漏率,提高流量控制准确性,增大背压和自吸能力.
- 杜敏叶雄英伍康陈烽周兆英
- 关键词：微流体微泵
- 基于TMS320F2812 FAIMS仪用RF电源控制系统被引量：2
- 2010年
- 文中提出一个FAIMS仪用高场非对称方波RF电源系统设计方案,系统由信号发生器、高速开关、高压直流电源、高通滤波、补偿电压自动扫描及采集、和计算机控制六部分组成。以TMS320F2812为信号发生及控制核心,驱动高速开关通过逆变产生方波RF信号同时控制DAC转换实现补偿电压自动扫描。该电源系统可以输出频率≤2MHz,电压幅值≤2kV,功率≤300W,占空比20%～50%,波形上升时间约15ns的非对称方波波形。
- 杨吉唐飞王晓浩吝涛丁力
- 关键词：TMS320F2812信号发生器PWM
