适合于液相检测的乐甫波传感器

乐甫波 (Lovewave)是声表面波的一种 ,它是在沉淀于压电基片表面的薄层声波导中传播的表面剪切横波。论述了基片为ST切压电石英晶体、声波导层分别为聚甲基丙烯酸甲酯 (PM MA)和熔融石英 (SiO2 )的乐甫波器件的制作。通过测量器件的传输参数S2 1和插损 ,比较了瑞利波器件和不同声波导层构成的乐甫波器件在气相和液相的特性 ,证明了乐甫波传感器适合于液相检测而瑞利波传感器不适合 ,而且 ,SiO2

低损耗乐甫波传感器的实验研究

文中采用单相单向叉指换能器(SPUDT)降低乐甫波传感器的双向损耗,并从实验方面研究了SPUDT结构反射中心位置对器件损耗的影响。乐甫波传感器的多层波导结构改变了常规的EWC/SPUDT(控制栅条宽度的SPUDT)的反射系数和换能系数,不能实现完全的单向传播,从而使传感器损耗变大。文中通过调整反射栅的位置,来改变反射中心和换能中心的间距L,通过实验的方法分析L对损耗的影响,得到了间距L与器件损耗之间的关系。文中实验基片采用ST-90°X石英,铝电极厚度为0.77%λ(λ为SPUDT周期),声波导材料为二氧化硅,厚度为0.0128λ,L大小范围为(3/8-1/9)λ到(3/8+1/9)λ,实验结果表明:随着反射中心和换能中心间距L的增大,器件中心频率处的损耗从20.2 dB减小到12.5 dB;器件的单向性能得到改善。

乐甫波传感器及其应用进展

乐甫波是声表面波的一种,它是在沉积于基片表面的薄层声波导中传播的波。介绍了乐甫波器件的构成和制造工艺,乐甫波传感器传感原理和常用的结构形式,论述了乐甫波传感器当前的研究情况。

有机波导制备工艺对乐甫波传感器性能的影响

研究了基于PMMA波导的乐甫波传感器,研究了器件的插损以及质量灵敏度随波导层厚度变化的关系。采用低浓度、低粘度的前驱溶液,多步旋涂工艺制备了PMMA波导薄膜,降低了器件的插损,实现了2.18μm的'有效厚度',器件的质量灵敏度达705cm2/g,与前人相比提高了1倍。

双层声波导乐甫波传感器的质量敏感度分析

本文推导了双层声波导结构乐甫波传感器的频散方程和质量敏感度。首先,根据连续边界条件求解声波波动方程,并推导双层声波导结构下乐甫波传播的频散方程;然后根据微扰理论推导乐甫波传感器的质量敏感度。文中并最后给出基于ST-90°X石英基片的乐甫波传感器的算例分析。基片表面依次覆盖二氧化硅和金两层声波导,根据上述推导式子计算出乐甫波相速度及质量敏感度随着声波导层厚度变化的特性。结果表明:声波导层厚度增加时,乐甫波相速度减小,乐甫波模式增多,控制波导层厚度可以获得单一的乐甫波模式;选择波导层的厚度,乐甫波传感器可获得最大质量敏感度。

CFEC/Pb(Mg1/3Nb2/3)03-PbTi03结构乐甫波传感器的理论研究

乐甫模式声波传感器已经广泛应用于生物化学和气体检测。乐甫波只能存在于波导层/基底复合结构中,且波导层中的剪切波速低于基底中的剪切波速。关于乐甫波器件波导层的研究,Du等人通过射频溅射技术成功制备出厚度达7.3μm的熔凝石英(Si02)厚膜,这种技术的采用解决了Si02波导层的制备难题。单向碳纤维树脂复合材料(CFEC)的声阻抗与Si02和铝的声阻抗非常接近,且其密度更低。因此,单向碳纤维树脂复合材料的声吸收和声衰减与Si02材料十分接近。为此,我们将单向碳纤维树脂复合材料引入到乐甫波器件的波导中。