摘要:声学显微镜和声镊在微粒操控、生物医学研究和无损检测等领域有着重要的应用价值。超高频超声换能器是声学显微镜的关键部件,而声镊和声透镜又是超高频超声换能器的重要组成部分,因此声透镜的制备至关重要。硅具有声速高、声衰减小、可加工性好等特点,是制备声透镜的合适材料。前期研究中硅透镜主要采用刻蚀法制备,但刻蚀存在一些缺点,大尺寸刻蚀工艺复杂、耗时长、成本高,且垂直刻蚀优于球面刻蚀。因此,本文介绍了一种新的超精密加工方法来制备硅透镜。本文制备了口径为892 μm、深度为252 μm的硅透镜,并基于硅透镜成功制备了中心频率为157 MHz、−6-dB带宽为52%的超高频超声换能器。换能器焦距为736μm,F数约为0.82,换能器横向分辨率为11μm,可以清晰分辨硅片上13μm的狭缝。
更正至:章节“人工智能的双元性、自适应转换能力及其对动荡时期绩效的影响”,载于:S. Papagiannidis 等人(编辑):数字技术在塑造后疫情世界中的作用,LNCS 13454,https://doi.org/10.1007/978-3-031-15342-6_3
摘要 人们对利用超声 (US) 换能器进行非侵入性神经调节治疗,包括低强度经颅聚焦超声刺激 (tFUS) 的兴趣迅速增长。用于 tFUS 的最广泛展示的超声换能器是体压电换能器或电容式微机械换能器 (CMUT),它们需要高压激励才能工作。为了推动超声换能器向小型便携式设备的发展,以便大规模安全地进行 tFUS,人们对具有光束聚焦和控制能力的低压超声换能器阵列很感兴趣。这项工作介绍了使用 1.5 µ m 厚的 Pb(Zr 0.52 Ti 0.48)O3 薄膜(掺杂 2 mol% Nb)的 32 元件相控阵压电微机械超声换能器 (PMUT) 的设计方法、制造和特性。电极/压电/电极堆栈沉积在绝缘体上硅 (SOI) 晶片上,硅器件层厚度为 2 µ m,用作弯曲模式振动的被动弹性层。制造的 32 元件 PMUT 的中心频率为 1.4 MHz。演示了超声波束聚焦和控制(通过波束成形),其中阵列由 14.6 V 方波单极脉冲驱动。PMUT 在焦距为 20 mm 时产生的最大峰峰值聚焦声压输出为 0.44 MPa,轴向和横向分辨率分别为 9.2 mm 和 1 mm。最大压力相当于 1.29 W/cm 2 的空间峰值脉冲平均强度,适用于 tFUS 应用。
表 3-3 镍蛇形弹簧的设计常数 ...................................................................................... 35 表 3-4 与设备相关的设计常数 ...................................................................................... 40 表 3-5 继电器建模中使用的参数 ...................................................................................... 45 表 3-6 继电器建模中使用的参数 ...................................................................................... 53 表 3-7 加速度计建模中使用的参数 ............................................................................. 63 表 3-8 系统响应摘要 ............................................................................................. 63 表 4-1 主触点材料的电导率和电子平均自由程 ............................................................. 70 表 5-1 在不同电流密度下电镀镍的时间 ............................................................................. 87 表 5-2 镍电镀溶液的典型成分和操作条件 ............................................................................. 90 表 6-1 制造工艺特性摘要 ............................................................................................. 104 表 7-1 制造的微型继电器的特性 ............................................................................................. 120 表 A-1 推荐的软烘烤工艺 [MicroChem Inc.]............................................................. 144 表 A-2 曝光剂量与厚度的关系 [CAMD].............................................................................. 145 表 A-3 推荐的 PEB 工艺 [McroChem Inc.].............................................................. 146 表 A-4 氨基磺酸镍溶液............................................................................................... 147 表 A-5 镍盐的镍含量.................................................................................................... 151 表 A-6 厚度与曝光剂量的关系.................................................................................... 154
神经电子与神经系统的接口是最先进的神经科学研究中必不可少的技术,旨在发现大脑的基本工作机制。朝着时空分辨率提高的进展与微电学技术和新型材料的进步紧密相关。这些技术向神经科学的翻译导致了多通道神经探针和采集系统,从而可以使用数千个通道记录大脑信号。本评论概述了最先进的神经电子技术,重点是录制站点体系结构,这使得可以实现可寻址阵列,以实现高通道计数的神经接口。在这一领域,积极的转导机制在新型材料方面变得越来越重要,因为它们促进了高密度可寻址阵列的实施。
摘要:作为一种有效的结构健康监测(SHM)技术,基于压电换能器(PZT)和导波的监测方法在空间领域引起了越来越多的关注。面对空间结构的大规模监测需求,需要大量的PZT,而这可能导致连接电缆额外重量、放置效率和性能一致性方面的问题。PZT层是针对这些问题的一种有前途的解决方案。但目前的PZT层仍然面临着大规模轻量化监测和缺乏极端空间服役条件下可靠性评估的挑战。针对这些挑战,本文提出了一种大规模PZT网络层(LPNL)设计方法,采用大规模轻量化PZT网络设计方法和基于网络分裂重组的集成策略。所开发的LPNL具有尺寸大、重量轻、超薄、灵活、形状定制和高可靠性的优势。为验证所研制的LPNL在航天服役环境下的可靠性,开展了一系列极端环境试验,包括极端温度条件、不同飞行阶段的振动、着陆撞击、飞行过载等,结果表明所研制的LPNL能够承受这些恶劣的环境条件,具有较高的可靠性和功能性。
摘要:结构健康监测 (SHM) 正被航空航天业广泛采用,作为一种提高飞机结构安全性和可靠性并降低运营成本的方法。飞机结构上的内置传感器网络可以提供有关结构状况、损坏状态和/或服务环境的重要信息。在用于 SHM 的各种类型的换能器中,压电材料被广泛使用,因为它们可以利用压电效应用作执行器或传感器,反之亦然。本文简要概述了过去二十年来为飞机应用开发的基于压电换能器的 SHM 系统技术。然后介绍了结构健康监测系统在飞机应用中的实际实施和使用要求。讨论了解决一些实际问题的最新技术,例如传感器网络集成、大型结构的可扩展性、环境条件的可靠性和影响、稳健的损伤检测和量化。还讨论了 SHM 技术的发展趋势。
许多先进的反应堆概念要求材料在长期使用期间能够抵抗恶劣环境中的各种应力。因此,在某个时候,材料降解(例如蠕变、疲劳、脆化)将开始,如果不加以控制,其发展最终可能导致失效。虽然降解过程根据材料、负载和条件的不同而不同,但它们总是从微观结构水平开始,然后发展到宏观尺度,最终断裂。由于停机检查成本极高,因此最好实施在线状态监测,以保持工厂运行,直到需要维护。超声导波与损伤的相互作用使其非常适合状态监测,如下所述。本文研究的在线状态监测系统的要求是 (i) 耐高温和 (ii) 检测早期损伤的能力。
测量操作制造商。范围 电阻 温度 列表编号 订货代码 PT100 系列 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.161.6W.B.010 126-6922 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.161.6W.A.010 126-6923 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.161.6W.Y.010 126-6924 最高可达 150 ° C ° C 100 Ω -50°C 至 +150°C P0K1.161.1E.B.200 177-8047 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.232.6W.B.010 126-6926 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.232.6W.A.010 126-6927 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.232.6W.Y.010 126-6928 最高可达 200 °C ° C 100 Ω -50°C 至 +200°C P0K1.232.2I.B.1000-3 177-8048 最高可达 600 °C ° C 100 Ω -200°C 至 +600°C P0K1.281.6W.B.007 177-8045 最高可达 200 °C ° C 100 Ω -50°C 至 +200°C P0K1.281.2K.B.150.R.S 177-8046 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.520.6W.B.010 126-6929 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.520.6W.A.010 126-6930 最高可达 600 ° C 100 Ω -200 至 600°C P0K1.520.6W.Y.010 126-6931 最高可达 200 ° C 100 Ω -200 至 200°C P0K1.1206.2P.B 126-6932 最高可达 200 ° C 100 Ω -200 至 200°C P0K1.1206.2P.A 126-6933 最高可达 200 ° C 100 Ω -200 至 200°C P0K1.0805.2P.B 126-6934 最高可达 200 ° C 100 Ω -200 至 200°C P0K1.0805.2P.A 126-6935 PT1000 系列 最高可达 600 ° C 1000 Ω -200 至 600°C P1K0.161.6W.B.010 126-6936 最高可达 600 ° C 1000 Ω -200 至 600°C P1K0.161.6W.A.010 126-6938 最高可达 600 ° C 1000 Ω -200 至 600°C P1K0.161.6W.Y.010 126-6939 最高可达 600 ° C 1000 Ω -200 至 600°C P1K0.232.6W.B.010 126-6940 最高可达 600 ° C 1000 Ω -200 至 600°C P1K0.232.6W.A.010 126-6941 最高可达 600 ° C 1000 Ω -200 至 600°C