1 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院, 江苏 南京 211103
2 东南大学 电气工程学院, 江苏 南京 210018
配网电缆接头冷缩管的界面压力是电缆接头绝缘强度和密闭性能的重要保障。目前研究中很少分析在界面压力测量中因薄膜传感器本身形变造成的误差。因此, 该文首先优化压电薄膜传感器结构, 减小压电材料形变产生的影响, 然后根据实际形变量对弯曲力进行补偿, 分别给出了结构优化与受力补偿的量化公式, 并试制电缆接头界面压力测量装置。实验结果表明, 在有补偿情况下测量的界面压强值与无补偿测量值相差11.5%, 且误差随曲率半径的减小而增大, 验证了压电薄膜传感器形变弯曲力补偿的必要性。
电缆接头 压电薄膜传感器 界面压强 弯曲力补偿 cable connector piezoelectric thin film sensor interface pressure bending force compensation
临沂大学 自动化与电气工程学院, 山东 临沂 276005
基于光纤光栅的模式耦合理论, 采用严格的数学模型, 给出了三层介质长周期光纤光栅(LPFG)的纤芯模和包层模的本征方程, 分析了长周期光纤光栅中的纤芯模式和包层模式的有效折射率随外界环境折射率变化的情形, 以及外界环境折射率变化对长周期光纤光栅谐振波长的影响。通过在长周期光纤光栅外涂覆折射率对外界环境变化敏感响应的特定薄膜可以显著提高其传感测量的灵敏度。研究结果可为长周期光纤光栅传感器结构参数的优化设计和实际应用提供理论支持。
长周期光纤光栅 模式耦合理论 折射率模式响应 光纤光栅薄膜传感器 传感器灵敏度 long-period fiber grating coupled-mode theory refractive index mode response fiber grating film sensor sensor sensitivity
1 内蒙古民族大学 化学化工学院, 通辽 028043
2 长春理工大学 化学与环境工程学院, 长春 130022
基于功能互补原理, 以稀土多酸Na9TbW10O36(TbW10)为发光功能组分、琼脂糖为成膜基质, 通过溶胶-凝胶及Casting技术制备了稀土多酸柔性自支持绿光薄膜TbW10-Agarose, 利用FT-IR、Raman光谱对薄膜的组成及结构进行表征, 利用SEM、AFM和TEM对薄膜的厚度、表面粗糙度和微结构进行研究, 考察TbW10掺杂量对薄膜透光率及发光性能的影响。在HCl/NH3刺激下, 实现了TbW10-Agarose绿光薄膜可逆的化学响应荧光开关性质, 利用荧光动力学方法对绿光薄膜化学响应荧光开关的响应时间及可逆性进行研究; 并拓展了该绿光薄膜对HCl气体的荧光光谱检测, 检出限为0.2731 mmol·L -1。
多金属氧酸盐 刺激响应 荧光开关 薄膜传感器 polyoxometalates stimuli-responsive luminescent switch thin film sensor
提出了一种新的基于三层阶跃折射率光纤的微扰模型,分析长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating,LPFG)薄膜传感器,并从β2稳定性定理出发推导出适用于薄膜传感器的微扰公式.该模型不仅能够清晰反映薄膜参量与包层模传播常量变化量之间的关系,而且在计算量和计算难度远低于四层波导模型情况下获得与严格求解结果相当的计算准确度.考虑数值计算本身引入的计算误差,该模型能够满足定性和半定量理论分析需要.最后通过长周期光纤光栅液态水膜的挥发实验对该模型进行了初步验证.
长周期光纤光栅 薄膜传感器 微扰理论 液体挥发
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
采用溶胶-凝胶金属氧化物半导体薄膜,作为表面等离子体激元共振效应的光化学传感器的传感介质。分析了金属Ag膜与传感薄膜的光学参数对传感器灵敏度的影响。通过在金属层与传感层之间优化设计中间层,进一步提高了传感器灵敏度。选择SnO2薄膜及SiO2薄膜作为传感层与中间层,对三种气体NH3、C2H5OH、C3H8进行气敏实验,结果表明结构优化的传感器具有更高的灵敏度。
表面等离子体激元共振 溶胶-凝胶 薄膜传感器 光学参数
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800
p偏振光在镀膜平板玻璃上、下表面反射光强比γ的角度调制曲线的性状与膜层光学参数密切相关。分析了γ与膜层折射率、消光系数及膜厚的相对梯度随光学参数变化的关系,为基于p偏振光双面反射的薄膜传感器选择最佳参数提供了理论依据,计算表明该类型传感器对膜层折射率的测量分辨率高达10-7。对不同工艺条件下得到的溶胶-凝胶SnO2膜进行光学参数测定及初步气敏实验,结果表明p偏振光双面反射可作为高灵敏度光化学传感器的检测方法。
p偏振光 反射比 光学参数 溶胶-凝胶 薄膜传感器
