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公开(公告)号：CN106250632A
公开(公告)日：2016-12-21
申请号：CN201610629640.8
申请日：2016-08-03
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009
Abstract: 本发明为一种三电极电离式碳纳米管气体传感器的结构优化方法，包括1)根据传感器尺寸、电极极间距、电极厚度、透气孔孔径和数量、引出孔孔径和数量、盲孔尺寸和数量，及模型尺寸单位，基于流体模型，建立传感器场域的二维轴对称模型；2)建立流体模型中的质量守恒方程、能量守恒方程和泊松方程；3)设定温度、大气压力和加载电压等初始条件，添加气体电离的反应式及其反应速率以及电极边界反应式；4)对传感器场域模型进行剖分，对碳纳米管和边界进行细刨分；设置传感器输出稳定时的时间范围，并设定时间步长；5)计算传感器的稳态输出电流密度，选择电流密度最大的结构作为最优结构。本发明为设计合理的电离式传感器提供有效的方法。
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公开(公告)号：CN106248779A
公开(公告)日：2016-12-21
申请号：CN201610629639.5
申请日：2016-08-03
Applicant: 西安交通大学
Inventor： 张勇 , 程珍珍 , 梁冰点 , 潘志刚 , 张嘉祥 , 张健鹏 , 童佳明 , 陈麒宇 , 张晶园 , 王小华 , 刘定新 , 杨爱军 , 贺永宁 , 李昕 , 荣命哲 , 陈晓文
Abstract: 本发明公开了一种具有温度补偿功能的金纳米孔薄膜三电极电离式传感器阵列，有n个不同极间距的传感器，一个传感器检测温度，收集电流值随着温度的增加而增加。其余多个传感器检测混合气体浓度，收集电流值随着气体浓度的增加而减小。每个传感器包括第一、第二和第三电极，第一电极内表面附着有分布着金纳米孔的金属膜基底及设有小透气孔，n个传感器的第一电极制作在同一极板上；第二电极设有小引出孔；第三电极设有深槽；三电极通过绝缘支柱隔离；每个传感器之间的极间距按照小透气孔、小引出孔的孔径和深槽的边长、深度设定。该传感器阵列具有工作电压小、收集电流高及灵敏度高的优点。可以同时检测各组分气体浓度和温度。
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公开(公告)号：CN112684262B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202011308894.2
申请日：2020-11-19
Applicant: 西安交通大学
Inventor： 张勇 , 程珍珍 , 王迪 , 唐宇杰 , 孙利利 , 郝云鹤 , 周锦堂 , 章凯 , 王睿哲 , 邓元刚 , 朱程鹏 , 赵宇 , 王振宇 , 何轩 , 韩文 , 杨彬 , 吴健 , 耿明昕
Abstract: 本发明公开了一种硅微米柱阵列三电极电离式MEMS电场传感器及制备方法，包括三个自下而上依次分布的第一、第二和第三电极，第一电极由内表面分布着采用深硅刻蚀法制备的硅微米柱阵列的硅基底以及设有小通孔的阴极构成；第二电极由一面有硅微米柱阵列及设有小引出孔的引出极构成；第三电极由内表面设有深槽的收集极构成；三个电极分别通过绝缘支柱相互隔离。该传感器基于场致发射电离机理，通过检测输出电流，检测电场强度，与现有技术相比，量程宽、分辨率高、准确度高，可检测直流、交流及脉冲电场强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112684262A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011308894.2
申请日：2020-11-19
Applicant: 西安交通大学
Inventor： 张勇 , 程珍珍 , 王迪 , 唐宇杰 , 孙利利 , 郝云鹤 , 周锦堂 , 章凯 , 王睿哲 , 邓元刚 , 朱程鹏 , 赵宇 , 王振宇 , 何轩 , 韩文 , 杨彬 , 吴健 , 耿明昕
Abstract: 本发明公开了一种硅微米柱阵列三电极电离式MEMS电场传感器及制备方法，包括三个自下而上依次分布的第一、第二和第三电极，第一电极由内表面分布着采用深硅刻蚀法制备的硅微米柱阵列的硅基底以及设有小通孔的阴极构成；第二电极由一面有硅微米柱阵列及设有小引出孔的引出极构成；第三电极由内表面设有深槽的收集极构成；三个电极分别通过绝缘支柱相互隔离。该传感器基于场致发射电离机理，通过检测输出电流，检测电场强度，与现有技术相比，量程宽、分辨率高、准确度高，可检测直流、交流及脉冲电场强度。
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公开(公告)号：CN106250632B
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201610629640.8
申请日：2016-08-03
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明为一种三电极电离式碳纳米管气体传感器的结构优化方法，包括1)根据传感器尺寸、电极极间距、电极厚度、透气孔孔径和数量、引出孔孔径和数量、盲孔尺寸和数量，及模型尺寸单位，基于流体模型，建立传感器场域的二维轴对称模型；2)建立流体模型中的质量守恒方程、能量守恒方程和泊松方程；3)设定温度、大气压力和加载电压等初始条件，添加气体电离的反应式及其反应速率以及电极边界反应式；4)对传感器场域模型进行剖分，对碳纳米管和边界进行细刨分；设置传感器输出稳定时的时间范围，并设定时间步长；5)计算传感器的稳态输出电流密度，选择电流密度最大的结构作为最优结构。本发明为设计合理的电离式传感器提供有效的方法。
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公开(公告)号：CN106248779B
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201610629639.5
申请日：2016-08-03
Applicant: 西安交通大学
Inventor： 张勇 , 程珍珍 , 梁冰点 , 潘志刚 , 张嘉祥 , 张健鹏 , 童佳明 , 陈麒宇 , 张晶园 , 王小华 , 刘定新 , 杨爱军 , 贺永宁 , 李昕 , 荣命哲 , 陈晓文
Abstract: 本发明公开了一种具有温度补偿功能的金纳米孔薄膜三电极电离式传感器阵列，有n个不同极间距的传感器，一个传感器检测温度，收集电流值随着温度的增加而增加。其余多个传感器检测混合气体浓度，收集电流值随着气体浓度的增加而减小。每个传感器包括第一、第二和第三电极，第一电极内表面附着有分布着金纳米孔的金属膜基底及设有小透气孔，n个传感器的第一电极制作在同一极板上；第二电极设有小引出孔；第三电极设有深槽；三电极通过绝缘支柱隔离；每个传感器之间的极间距按照小透气孔、小引出孔的孔径和深槽的边长、深度设定。该传感器阵列具有工作电压小、收集电流高及灵敏度高的优点。可以同时检测各组分气体浓度和温度。
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公开(公告)号：CN106324077A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610629251.5
申请日：2016-08-03
Applicant: 西安交通大学
Inventor： 张勇 , 潘志刚 , 张健鹏 , 张嘉祥 , 程珍珍 , 陈麒宇 , 童佳明 , 梁冰点 , 史京辉 , 张晶园 , 贺永宁 , 李昕 , 王小华 , 刘定新 , 杨爱军 , 荣命哲
IPC: G01N27/70
CPC classification number: G01N27/70
Abstract: 本发明公开了一种金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器，包括三个自下而上依次分布的第一、第二和第三电极，第一电极由内表面附着有分布着蒸发沉积法生长金纳米孔薄膜的金属膜基底以及设有小透气孔的电极构成；第二电极由中心设有小引出孔的引出极构成；第三电极由板面设有小深槽的收集极构成；三电极分别通过绝缘支柱相互隔离；小透气孔的孔径为0.6～4mm、小引出孔的孔径为1～6mm，小深槽的边长和孔深分别为1×1～6×8mm和50～200μm；三电极之间的极间距按照小透气孔和小引出孔的孔径及小深槽的边长和孔深设定。该金纳米孔薄膜电离式氟化亚硫酰传感器根据电流检测氟化亚硫酰浓度，工作电压小，收集极电流大，灵敏度高，可检测六氟化硫背景气体中的氟化亚硫酰。
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公开(公告)号：CN106248776A
公开(公告)日：2016-12-21
申请号：CN201610629253.4
申请日：2016-08-03
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N27/64
CPC classification number: G01N27/64
Abstract: 本发明为一种可检测多组份混合气体的传感器阵列，由n个不同极间距的金纳米孔薄膜三电极电离式传感器组成。传感器包括三个自下而上依次分布的第一、第二和第三电极，第一电极由内表面附着有分布着金纳米孔的金属膜基底及设有小透气孔的电极构成；第二电极由中心设有小引出孔的引出极构成；第三电极由板面设有槽的收集极构成；三个电极分别通过绝缘支柱相互隔离；n个金纳米孔薄膜三电极电离式传感器第一电极制作在同一极板上；三电极之间的极间距按照透气孔和引出孔的孔径以及槽的边长和槽深设定。本发明不需要分离混合气体，通过改变极间距识别不同组分气体，通过电流检测各组份浓度，与现有技术对比有较大的收集电流和灵敏度。
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