微纳结构的耐高温法布里-珀罗腔传感结构及系统

    公开(公告)号:CN112985478B

    公开(公告)日:2022-04-26

    申请号:CN202110174070.9

    申请日:2021-02-09

    IPC分类号: G01D5/353 G01D21/02

    摘要: 本申请涉及微纳结构的耐高温法布里‑珀罗腔传感结构及系统,具体而言,涉及传感器领域。本申请提供的微纳结构的耐高温法布里‑珀罗腔传感结构,结构包括:主体结构、第一体光栅、第二体光栅和光纤;柱体结构内部设置有孔洞,孔洞的两个相对的面设置有第一体光栅和第二体光栅,且主体结构的外部设置有光纤,由于温法布里‑珀罗腔两侧设置有第一体光栅和第二体光栅,该主体结构内的孔洞构成了法布里‑珀罗腔,当需要对待测信息进行测量时,将本申请的结构设置在待测环境中,当待测环境中的待测因素改变时,法布里‑珀罗腔内部的光束干涉谱线发生漂移,通过对光束干涉谱线的检测,并根据光束干涉谱线的变化与待测因素的对应关系,得到待测因素的量。

    微纳结构的耐高温法布里-珀罗腔传感结构及系统

    公开(公告)号:CN112985478A

    公开(公告)日:2021-06-18

    申请号:CN202110174070.9

    申请日:2021-02-09

    IPC分类号: G01D5/353 G01D21/02

    摘要: 本申请涉及微纳结构的耐高温法布里‑珀罗腔传感结构及系统,具体而言,涉及传感器领域。本申请提供的微纳结构的耐高温法布里‑珀罗腔传感结构,结构包括:主体结构、第一体光栅、第二体光栅和光纤;柱体结构内部设置有孔洞,孔洞的两个相对的面设置有第一体光栅和第二体光栅,且主体结构的外部设置有光纤,由于温法布里‑珀罗腔两侧设置有第一体光栅和第二体光栅,该主体结构内的孔洞构成了法布里‑珀罗腔,当需要对待测信息进行测量时,将本申请的结构设置在待测环境中,当待测环境中的待测因素改变时,法布里‑珀罗腔内部的光束干涉谱线发生漂移,通过对光束干涉谱线的检测,并根据光束干涉谱线的变化与待测因素的对应关系,得到待测因素的量。

    全刚性封装耐高温光纤法珀腔加速度传感器及其装配方法

    公开(公告)号:CN117538563B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202311547155.2

    申请日:2023-11-20

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01P15/097 G01D5/353

    摘要: 本发明属于传感技术领域,公开了一种全刚性封装耐高温光纤法珀腔加速度传感器及其装配方法,包括封装底座,封装底座一端设置有安装孔,另一端端面设置有第一沉槽,膜片盖板与封装底座另一端固定连接进而夹紧固定在封装底座与膜片盖板之间的敏感膜片;且膜片盖板靠近封装底座的一端设置有第二沉槽;封装套管设置在膜片盖板外周,并与封装底座固定连接,用于封闭膜片盖板与封装底座的连接处;膜片盖板中心设置有中心通孔,空心刚玉管设置在中心通孔内,光纤的一端固定设置在空心刚玉管内,并位于第二沉槽底面,与敏感膜片形成法布里‑珀罗谐振腔。本发明可以对敏感单元进行有效保护和固定,并可以保证特殊条件下的测量精度。

    一种基于阳极键合技术的MEMS压电水听器及制备方法

    公开(公告)号:CN111807313B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202010557079.3

    申请日:2020-06-18

    申请人: 中北大学

    摘要: 本发明公开了一种基于阳极键合技术的MEMS压电水听器及制备方法,解决了传统压电水听器量程小、灵敏度低、低抗干扰能力差的问题。本发明包括通过阳极键合技术形成有真空密闭空腔的基片以及有上下电极的压电层。单个工作区内的所有振动薄膜均通过电极相连的方式并联起来。通过图形化压电层上的电极层以获得器件最大的输出。本发明的压电水听器结构新颖,具有量程大、灵敏度大、抗干扰能力强、可控性高等优点,并且该传感器的工艺流程步骤少、工艺周期短,适合于批量生产。

    一种脉宽可调式LIBS重金属元素探测系统及分析方法

    公开(公告)号:CN117309845A

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202311226520.X

    申请日:2023-09-21

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01N21/74 G01N21/71 G01N21/01

    摘要: 本发明属于水下重金属元素探测技术领域,尤其涉及一种脉宽可调式LIBS重金属元素探测系统及分析方法,包括超声雾化辅助模块和激光诱导击穿光谱模块两部分;超声雾化辅助模块利用超声雾化器使得样品池中的液体样品产生雾汽,通过缓冲室和气体导出管产生一段稳定的柱状雾汽;激光诱导击穿光谱模块主要由脉冲宽度可调激光器、聚焦透镜组合、收集透镜组合、光纤、光谱仪、ICCD相机以及时序控制器构成。本发明采用脉冲宽度可调激光器作为光源,对比研究不同脉宽激光击穿产生等离子体的生长演化机制,为水下重金属元素的检测提供了新的技术手段。本发明选用的超声雾化器振动频率可调,可以根据不同液体的粘滞系数选择雾化效果最好的超声雾化频率进行探测。

    基于多普勒频移的激光诱导击穿光谱原位测速系统及方法

    公开(公告)号:CN116626334A

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310854406.5

    申请日:2023-07-13

    申请人: 中北大学

    摘要: 本发明提出了一种基于多普勒频移的激光诱导击穿光谱原位测速系统及方法,包括工作舱本体和单脉冲全固态激光器、光电探测器、示波器、LIBS前置光路、LIBS光谱仪、ICCD相机、DG535时序控制器和电子控制模块;单脉冲全固态激光器、LIBS光谱仪、ICCD相机均与DG535时序控制器电连接,光电探测器与示波器电连接;LIBS前置光路包括激光分光镜、二向色镜、凹透镜、双透镜组合、宽带分光棱镜、光纤耦合透镜、宽带反射镜、凸透镜、显微物镜和中性密度滤波片。本发明将激光诱导击穿光谱技术与多普勒频移效应相结合,同时采用图像法辅助为LIBS检测提供流速支持,将全部设备及器件集成于同一仪器中,搭建起一套完整且完善的LIBS流速探测系统。

    基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F-P腔传感结构

    公开(公告)号:CN112902995B

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202110232693.7

    申请日:2021-03-03

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本申请涉及基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F‑P腔传感结构,具体而言,涉及法珀腔领域。本申请提供的基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F‑P腔传感结构包括:第一光纤、第二光纤、插芯和腔体结构,由于该腔体结构设置有底层、第一中间层和第二中间层和顶层,第一中间层和第二中间层相互平行设置在底层的表面,且第一中间层和第二中间层之间具有间隙,顶层设置在第一中间层和第二中间层远离底层的一侧,则该底层、第一中间层和第二中间层和顶层形成了法珀腔,则进入到该腔体结构的光信号在法珀腔内部时,在该腔体内进行多次反射,形成干涉光。

    一种高灵敏度的AlN压电水听器及其制备方法

    公开(公告)号:CN111678585B

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN202010557286.9

    申请日:2020-06-18

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01H11/08

    摘要: 本发明公开了一种高灵敏度的基于AlN的压电水听器及其制备方法,该水听器针对常规压电水听器中存在的灵敏度低、机电耦合系数不高以及加工工艺较为繁琐的问题,提出一种新型结构的压电水听器。当如入射的声波使空腔变形时,在空腔的中央因受到拉伸应力而产生正电荷,而在空腔的边缘因受压缩应力而产生负电荷,通过将AlN上Mo电极图案化,在空腔中央形成正电极,空腔边缘形成负电极,进而构成差动放大结构以提高灵敏度和机电耦合系数。本专利与以前相比,水听器的灵敏度具有倍增的效果,且该传感器的工艺流程步骤少,制作简单。

    一种磁路开关式悬臂梁结构压电-电磁复合振动发电装置

    公开(公告)号:CN114421809A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210078123.1

    申请日:2022-01-24

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: H02N2/18 H02K35/02

    摘要: 本发明涉及能量采集领域,具体涉及一种磁路开关式悬臂梁结构压电‑电磁复合振动发电装置,包括:底座、底板、支架、永磁体、固定架、悬臂梁、压电片、重物、线圈柱、线圈;底座上设有凹槽,底板固定在凹槽内,支架固定在底座上,永磁体贯穿支架,悬臂梁的固定端通过固定架固定在支架的顶部,永磁体连接底板和悬臂梁,压电片设置在悬臂梁的固定端附近,重物固定在悬臂梁的自由端附近,线圈柱竖直地固定在底板上,线圈围绕线圈柱,悬臂梁、底板、线圈柱均为软磁性材料。本发明主体使用软磁材料,通过悬臂梁上下震荡实现磁回路的通断,充分结合了压电片发电和电磁感应发电,提高了装置的发电效率,在振动能量收集领域具有良好的应用前景。

    面向深海湍流观测的母弹展开与子弹分离装置及系统

    公开(公告)号:CN112197750B

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202011084877.5

    申请日:2020-10-12

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01C13/00 G01D21/02 G01D11/00

    摘要: 本申请涉及面向深海湍流观测的母弹展开与子弹分离装置及系统,具体而言,涉及深海检测领域。该面向深海湍流观测的母弹展开与子弹分离装置包括:中心杆、四个浮体、浮体固定架、子弹限位杆、四个拉杆、四个支架、四个子弹、支架座、耐压仓、释放机构和拉杆座;在未将该四个子弹进行释放的时候,该拉杆座与释放结构连接在一起,当释放该四个子弹的过程中,该释放结构与该拉杆座的断开连接,使得该拉杆座和该支架座在重力的作用下下滑,四个支架分别对四个子弹向下的拉扯力大于该子弹的支撑力,使得子弹随着支架下滑,并且在下滑的过程中,当子弹与该支架的夹角大于该卡接槽的最大卡接角时,该子弹脱离该支架。