Y型和S型組合雙聲路SAW質(zhì)量傳感器研究.pdf

1、該論文在128°旋轉(zhuǎn)Y切割-X傳播方向的LiNiO<,3>基片上研制了結(jié)構(gòu)新型的Y型和S型雙聲路聲表面波質(zhì)量沉積效應(yīng)傳感器件.它們各自具有一個(gè)輸入IDT和兩個(gè)輸出IDT.輸入IDT激發(fā)的SAW經(jīng)過(guò)耦合器按軸對(duì)稱(Y型)和中心對(duì)稱(S型)分成兩路,分別由輸出IDT檢測(cè)輸出.在Y型和S型SAW質(zhì)量沉積效應(yīng)傳感器件的傳播路徑上都有一個(gè)由光刻工藝精確定位的質(zhì)量沉積區(qū).由于環(huán)境溫度對(duì)SAW傳感器性能影響顯著,所以該論文研究的Y型和S型聲表面波質(zhì)量

2、傳感器件都具有兩支聲路,一支聲路作為參考聲路,另一支聲路作為測(cè)量聲路,以補(bǔ)償環(huán)境溫度的影響.該論文闡述了叉指換能器的δ函數(shù)模型、等效電路模型和P矩陣表示方法;耦合器能量轉(zhuǎn)移的原理、能量轉(zhuǎn)移效率;組合聲路的頻率響應(yīng).介紹了SAW傳感器的基本原理、主要結(jié)構(gòu)類型和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,并闡述了SAW傳感器在物理和化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用.同時(shí),介紹了SAW傳感器常用的壓電材料.詳細(xì)介紹了Y型和S型雙聲路SAW質(zhì)量傳感器件的設(shè)計(jì)原理,包括IDT的設(shè)計(jì)、耦合

3、器的設(shè)計(jì)和質(zhì)量沉積區(qū)的設(shè)計(jì).介紹了測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并研制了Y型和S型雙聲路SAW質(zhì)量傳感器測(cè)量系統(tǒng).該測(cè)量系統(tǒng)顯示直觀,精度高,是雙聲路聲表面波質(zhì)量傳感器理想的測(cè)量系統(tǒng).該文對(duì)Y型和S型雙聲路SAW質(zhì)量傳感器件傳輸特性進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試分析,在非振蕩模式下測(cè)試了Y型和S型雙聲路SAW器件的頻域特性和時(shí)域特性:應(yīng)用P矩陣法推導(dǎo)了Y型、S型及"一"字型雙聲路聲表面波質(zhì)量傳感器件的傳輸特性:應(yīng)用P矩陣法具體分析計(jì)算了Y型和S型雙聲路聲表面波質(zhì)量傳感器

4、件一次時(shí)延信號(hào)、三次渡越反射信號(hào)和五次渡越反射信號(hào),并與對(duì)應(yīng)參數(shù)的"一"字型器件三次渡越反射和五次渡越反射進(jìn)行對(duì)比.該文對(duì)Y型和S型雙聲路SAW質(zhì)量傳感器件的傳感特性進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試分析,在Y型和S型雙聲路聲表面波器件的質(zhì)量沉積區(qū)中滴定含有微量NaCl溶質(zhì)的乙醇和水的混合溶液,以測(cè)試器件的質(zhì)量沉積效應(yīng)靈敏度,它們分別約為29.67ppm.cm<'2>/μ g(Y型)和31.15ppm.cm<'2>/μ g(S型),與理論值38.93ppm.