Design and thermal analysis of high performance MEMS capacitive pressure sensor

为了进一步提高接触式电容压力传感器的性能,设计了一种高性能双凹槽结构的接触式电容压力传感器,并对该传感器在高温环境中的总体性能进行了分析。推导了热传导和热弹性理论,并对影响传感器热分析的各个因素与温度的依赖关系进行了描述;在整个分析过程中,使用AnSyS软件并结合有限元方法对全尺寸传感器的热效应进行模拟。结果表明,在接触工作状态双凹槽接触式电容压力传感器的温度对输入(压力)-输出(电容)特性的影响是线性的,且线性范围内初始压力随温度的升高而降低;当温度载荷为550 k时,双凹槽结构的灵敏度为1.21x10-6Pf/PA,比传统单凹槽的0.8x10-6Pf/PA高出50%,表明该压力传感器有着非常优异的高温特性。To improve the high temperature properties of touch mode capacitive pressure sensors,a Double-cave Touch Mode Capacitive Pressure Sensor(DTMCPS) is proposed and its overall performance in high temperature environment is analyzed significantly.Firstly,the theories of heat transfer and thermo-elasticity are deduced,and effects of many temperature dependence factors on thermal analysis of this sensor are described.Then,Finite Element Method and ANSYS software are used to simulate the thermal effect of the full dimension sensor during this analysis.The results indicate that the influence of temperature on the input(pressure load) and output(capacitance) characteristics is linear in a touch operation state of this DTMCPS,and its initial pressure of linear range reduces with temperature increasing.Furthermore,the sensitivity of double-cave structure sensor is 1.21×10-6 pF/Pa at 550 K,which has been 50% up on 0.8×10-6 pF/Pa of the traditional single-cave structure.These results show that this sensor has excellent high-temperature performance.国防军工科研资助项目(No.XDTH2009232A

离子交换色层法测定低浓度铵态氮水样的氮同位素研究

采用氯化铵、氯化钾为原料的离子交换色层法结合扩散法处理低浓度铵态氮水样,测定其铵态氮同位素时,减小全流程空白、避免同位素分馏、获取准确的铵态氮同位素值是需解决的关键问题。本文建立一套尽可能密闭的离子交换系统,避免了在大气环境下低浓度铵态氮水样在离子交换色层预处理过程中的污染;采用蠕动泵过柱的方法,调节蠕动泵的转速控制氯化铵溶液的过柱速率为1.2 L/h,洗脱速率为0.2 L/h,缩短了样品处理时间,减少了空气对铵态氮样品的污染,样品中的NH~(4+)可完全被阳离子交换树脂吸附,铵态氮回收率为93.5%~102.8%,且不会引起氮同位素分馏;将优级纯氯化钾试剂置于450℃马弗炉中灼烧24 h,降低了氯化钾试剂引入的铵态氮污染。建立的方法使全流程的铵态氮空白浓度低于检出限0.02 mg/L,解决了在大气环境下采用离子交换色层法处理低浓度铵态氮水样的污染问题,加速了样品前处理的过程,提高了样品处理效率。</p

青海湖环湖区表土有机碳氮储量估算

分析了沿青海湖湖岸采集的81个表土样品的总有机碳和氮含量得出:环湖区表土有机碳储量为27.81&times;106t,总氮储量为30.24&times;105t。占研究区面积最大的栗钙土,其表层土壤有机碳密度(8.19kg/m2)显著高于同类研究,氮含量(3.63mg/g)亦高于青海省同类土壤的平均值,说明环湖区表土碳氮储量都是相当大的。同时,环湖区表土有机碳储量和氮储量呈线性正相关

中国庐山晚第四纪沉积地层同位素的环境示踪及表层过程

通过对庐山(1997~2009)进行科学考察及深入研究,取得大校场沟口晚第四纪剖面地层的Rb-Sr-O稳定同位素的丰度检测数值,采用系统分析及综合研究将沉积地层划分为冰期&mdash;间冰期&mdash;冰缘期&mdash;冰后期的气候演化旋回:冰期阶段平均温度为-6.9℃,降水量约为550.1~1283.5mm;间冰期阶段平均温度约为8.0℃,降水量约为1650.2mm;冰缘期阶段平均温度约为0.5℃,降水量为1600.0mm,其惯性升温时年降水量可能为1650.2mm;冰后期阶段在其初期高温期年平均温度(温度负涨落现象未计算在内)为11.8℃,高温期年降水量约为1650.2mm;现代年平均温度为11.5℃,现代年降水量为1833.6mm。这是庐山地区首次在大校场沟口剖面获得的系统气候变化资料,可以为山地气候演化和区域响应与全球变化的分析提供新的科学信息。</p