基于LTCC技術(shù)的無(wú)線微流控傳感器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 20:56
微流控是一種在微米尺度上操控流體的技術(shù),自問(wèn)世以來(lái)就受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的持續(xù)關(guān)注。目前現(xiàn)有的微流控器件和系統(tǒng)大多基于光學(xué)檢測(cè)和電化學(xué)檢測(cè)原理,檢測(cè)復(fù)雜性和高成本限制了其大規(guī)模應(yīng)用。無(wú)線微流控傳感器無(wú)需引線連接和熒光標(biāo)記,能夠?qū)崿F(xiàn)非侵入式檢測(cè),并可方便快捷地獲取檢測(cè)結(jié)果,是當(dāng)前微流控研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)之一。電感電容(Inductor-Capacitor,LC)電磁諧振式無(wú)線傳感器具有靈活性高、工藝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)而成為研究最廣泛的無(wú)線傳感器之一。另一方面,低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)易于構(gòu)建復(fù)雜三維微通道結(jié)構(gòu),并可實(shí)現(xiàn)微通道與電子線路和元器件的一體化集成,同時(shí),在高溫和腐蝕等極端條件的應(yīng)用中也具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),因此,LTCC有望成為一種新型的無(wú)線微流控傳感器技術(shù)途徑。在上述研究背景下,本論文創(chuàng)新性地提出采用LTCC技術(shù)制備LC諧振天線和微通道一體化集成的無(wú)線微流控傳感器,研究了其對(duì)不同液體介質(zhì)的響應(yīng)特性,闡明了傳感器對(duì)液體的無(wú)線敏感機(jī)理,為L(zhǎng)TCC無(wú)線微流控傳感器在液體無(wú)線檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用中打下重要的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)。論文...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 微流控技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2.1 微流控技術(shù)
1.2.2 微流控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.3 微流控器件所用的基體材料
1.3 LC無(wú)線傳感器用于液體檢測(cè)的研究進(jìn)展
1.3.1 LC無(wú)線傳感器用于血液的檢測(cè)
1.3.2 LC無(wú)線傳感器用于外分泌液的檢測(cè)
1.3.3 LC無(wú)線傳感器用于液體的化學(xué)檢測(cè)
1.4 LTCC技術(shù)簡(jiǎn)介
1.4.1 LTCC技術(shù)概述
1.4.2 LTCC在微流控器件的研究進(jìn)展
1.5 立題依據(jù)與研究?jī)?nèi)容
第2章 LTCC無(wú)線微流控傳感器設(shè)計(jì)與制備
2.1 LC無(wú)線微流控傳感器的設(shè)計(jì)
2.1.1 LC無(wú)線傳感器的工作原理
2.1.2 微通道與LC諧振天線的集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.3 平板電容中間填充液體的等效電路模型
2.1.4 兩相混合介質(zhì)的有效介電常數(shù)計(jì)算
2.1.5 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)初值
2.1.6 有限元仿真和諧振頻率的理論計(jì)算
2.2 LC無(wú)線微流控傳感器的制備
2.2.1 LTCC工藝概述
2.2.2 LTCC微通道結(jié)構(gòu)構(gòu)建
2.3 本章小結(jié)
第3章 LTCC無(wú)線微流控傳感器用于液體檢測(cè)的研究
3.1 引言
3.2實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 無(wú)線微流控傳感器測(cè)試平臺(tái)
3.2.3 無(wú)線微流控傳感器測(cè)試條件的建立
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 傳感器用于非離子性液體檢測(cè)的研究
3.3.2 傳感器用于鹽溶液檢測(cè)的研究
3.3.3 傳感器用于葡萄糖鹽溶液檢測(cè)的研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 硼硅酸鹽微晶玻璃系LTCC材料的生物兼容性研究
4.1 引言
4.2實(shí)驗(yàn)
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2樣品制備和生物實(shí)驗(yàn)
4.2.3 表征測(cè)試方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 LTCC材料成分和介電性能分析
4.3.2 LTCC材料浸泡穩(wěn)定性和體外細(xì)胞毒性
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)和展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):2953628
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 微流控技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2.1 微流控技術(shù)
1.2.2 微流控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.3 微流控器件所用的基體材料
1.3 LC無(wú)線傳感器用于液體檢測(cè)的研究進(jìn)展
1.3.1 LC無(wú)線傳感器用于血液的檢測(cè)
1.3.2 LC無(wú)線傳感器用于外分泌液的檢測(cè)
1.3.3 LC無(wú)線傳感器用于液體的化學(xué)檢測(cè)
1.4 LTCC技術(shù)簡(jiǎn)介
1.4.1 LTCC技術(shù)概述
1.4.2 LTCC在微流控器件的研究進(jìn)展
1.5 立題依據(jù)與研究?jī)?nèi)容
第2章 LTCC無(wú)線微流控傳感器設(shè)計(jì)與制備
2.1 LC無(wú)線微流控傳感器的設(shè)計(jì)
2.1.1 LC無(wú)線傳感器的工作原理
2.1.2 微通道與LC諧振天線的集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.3 平板電容中間填充液體的等效電路模型
2.1.4 兩相混合介質(zhì)的有效介電常數(shù)計(jì)算
2.1.5 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)初值
2.1.6 有限元仿真和諧振頻率的理論計(jì)算
2.2 LC無(wú)線微流控傳感器的制備
2.2.1 LTCC工藝概述
2.2.2 LTCC微通道結(jié)構(gòu)構(gòu)建
2.3 本章小結(jié)
第3章 LTCC無(wú)線微流控傳感器用于液體檢測(cè)的研究
3.1 引言
3.2實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 無(wú)線微流控傳感器測(cè)試平臺(tái)
3.2.3 無(wú)線微流控傳感器測(cè)試條件的建立
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 傳感器用于非離子性液體檢測(cè)的研究
3.3.2 傳感器用于鹽溶液檢測(cè)的研究
3.3.3 傳感器用于葡萄糖鹽溶液檢測(cè)的研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 硼硅酸鹽微晶玻璃系LTCC材料的生物兼容性研究
4.1 引言
4.2實(shí)驗(yàn)
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2樣品制備和生物實(shí)驗(yàn)
4.2.3 表征測(cè)試方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 LTCC材料成分和介電性能分析
4.3.2 LTCC材料浸泡穩(wěn)定性和體外細(xì)胞毒性
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)和展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):2953628
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