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Updated: Jul 4, 2025
08:44
Fabrication and Testing of Photonic Thermometers
Published on: October 24, 2018
5.9K
所有基于石墨烯和银的温度传感器的激光直接写作过程
Qi Li1, Ruijie Bai2, Lianbo Guo3
1Shanghai Key Laboratory of Intelligent Sensing and Detection Technology, School of Mechanical and Power Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237, China.
Frontiers of optoelectronics
|February 4, 2024
概括
一个新的温度传感阵列使用激光诱导的石墨烯 (LIG) 和白银 (LIS) 来实现高灵敏度. 这种方法精确地控制材料特性,提高温度测量准确度,即使有压力干扰.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 传感器 传感器 传感器
背景情况:
- 开发高度灵敏的温度传感器对于各种应用至关重要.
- 激光诱导的石墨烯 (LIG) 和激光诱导的银 (LIS) 为传感器制造提供了有前途的材料特性.
- 现有的方法在控制材料特性和补偿外部刺激方面可能缺乏精度.
研究的目的:
- 使用全激光直接写字 (LDW) 制造一个高度敏感的温度传感阵列.
- 通过有限元分析 (FEA) 研究激光参数和LIG特性之间的关系.
- 开发一种方法来补偿基于LIS-LIG的温度传感器中的压力干扰.
主要方法:
- 通过LDW制造LIS电极和LIG传感层.
- 为参数优化开发具有相位过渡的FEA光热模型.
- 对LIG和LIS的电热性能进行实验性表征.
- 引入一个校正因子来减轻压力干扰.
主要成果:
- LIG电阻可调节 (0.03167.2 Ω·m),其百分比温度电阻系数 (TCR) 为-0.58%/°C.
- 与实验相比,FEA模型显示LIG宽度偏差<5%,厚度偏差<9%.
- LIS层厚度约为14微米,对温度/压力不敏感.
- 补偿因子将温度测量差异从11.2°C降低到2.6°C.
结论:
- 通过LDW方法,可以精确制造LIS-LIG温度传感阵列.
- FEA建模有效指导激光处理参数的选择.
- 开发的补偿策略在存在压力时显著提高了温度测量的准确性.
