基于微爆燃反应的痕量爆炸物检测技术研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hitlic2009
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本论文提出了一种基于MEMS技术、利用痕量爆炸物爆燃放热特性对其进行检测的方法。首先对痕量爆炸物受热激发下的爆燃反应进行研究,探索其反应条件与规律:设计了一种新型的集成有加热与测温元件的四端微硅梁结构,并通过有限元仿真软件-ANSYS对所设计的硅梁结构进行电-热耦合分析,验证了结构设计的合理性;且完成了敏感硅粱的加工工艺设计,并通过MEMS工艺制作出硅梁阵列;设计了用于痕量爆炸物检测的前端采样系统;研制了用于提取敏感硅梁上微反应信号的信号采集电路和用于自动化检测的单片机处理电路,并编写了单片机软件程序;最后利用所设计的敏感硅梁和后端信号处理装置进行了痕量爆炸物检测实验,结果表明,利用该装置能够检测到纳克量级的爆炸物。 为了进一步提高检测灵敏度,本文中还提出了一种新的硅梁结构,该结构在受热达到稳态时具有更均匀的温度分布和较好的升温特性,从而使其在检测痕量爆炸物方面的性能大为提升。
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