[发明专利]采用传感器的检测方法有效

专利信息
申请号: 201910098406.0 申请日: 2019-01-31
公开(公告)号: CN109632831B 公开(公告)日: 2022-04-19
发明(设计)人: 薛茜男;段学欣;唐谢城 申请(专利权)人: 天津大学
主分类号: G01N22/00 分类号: G01N22/00;G01N31/00;H01Q1/38;H01Q1/50
代理公司: 北京华夏正合知识产权代理事务所(普通合伙) 11017 代理人: 韩登营;曲芳兵
地址: 300072*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 采用 传感器 检测 方法
【说明书】:

本发明提供了一种作为化学传感器检测时具有更高的灵敏度的方形螺旋结构的微带天线传感器系统,用于微波化学检测,该微带天线传感器系统包括:绝缘衬底;及形成于绝缘衬底上的彼此绝缘的两条微带天线,该两条微带天线为方形螺旋结构,且相互嵌套形成双方形螺旋结构,该微带天线用于响应于作用其上的高频场;两条微带天线位于所述双方形螺旋结构内侧的一端间隙设置,位于外侧的一端为接线端。还相应的提供了基于其的传感器、检测方法及制备方法。

技术领域

本发明涉及微波化学检测技术领域,尤其涉及一种采用传感器的检测方法。

背景技术

微波化学检测领域与电化学检测领域有所区别,电化学领域通常是检测被检测对象的电参数反应,即通过检测电压、电流的大小来确定被测对象的参数(如浓度、纯度等)。例如中国专利申请号为CN201110072945.0的专利文献,即公开了一种双螺旋结构的微电极系统,用于电化学检测,该微电极系统接电后,检测响应电流,得到所检测被检测对象(如该微电极系统被浸入某化学液体中,该化学液体为被检测对象)的电参数,从而实现对该被检测对象的检测。

而微波化学检测领域并不直接检测被检测对象的电参数反应,其原理与电化学检测完全不同。微波化学检测通常是采用高频场,基于非接触的方式将高频信号直接作用于被检测对象,或作用于被检测对象的载体上,通过检测被测对象或载有被检测对象的载体对高频场的极化反应实现对被检测对象的检测。

随着微加工技术的发展,基于微机电系统(MEMS,Microelectro MechanicalSystems)技术的微传感器得到广泛的发展,具有小型化、灵敏度高、易于集成等特点。而同时在无线通信技术中,微带天线已经成为最具有发展前景的天线类型之一,因具有小体积、轻重量、低剖面、可共形、易极化、易生产和低成本等优点,也受到广泛关注。

本申请人已经关注到,微带天线对高频场的极化性能因作用物质不同而有所改变,因此微带天线具有作为化学传感器的潜质,用于检测所作用的物质,并基于响应的极化结果可实现对被检测对象的检测,因此,基于微带天线传感器可视为微波化学检测领域下的一个特定分类。

申请人在研究中发现,当微带天线作为化学传感器采用如图6示出的叉指型微带天线时,由于叉指型微带天线所产生的响应区分度较小,并不完全适用于化学参数的检测,因此检测的灵敏度会受到影响。

发明内容

有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种方形螺旋结构的微带天线传感器系统及制备方法,以作为化学传感器检测时具有更高的灵敏度。

本发明提供的方形螺旋结构的微带天线传感器系统,用于微波化学检测,该微带天线传感器系统包括:

绝缘衬底;及,形成于绝缘衬底上的彼此绝缘的两条微带天线,该两条微带天线为方形螺旋结构,且相互嵌套形成双方形螺旋结构,该微带天线用于响应于作用其上的高频场;两条微带天线位于所述双方形螺旋结构内侧的一端间隙设置,位于外侧的一端为接线端。

且,较佳的,两条微带天线在绝缘衬底上呈中心对称设置。

由上,该方形螺旋微带天线传感器系统相比背景技术中的叉指型微带天线,响应区分度更大,提高化学参量测量中响应的稳定性。另一方面,经试验比较,方形螺旋微带天线的传感器相比较于圆形螺旋微带天线的传感器具有更高的响应幅度,为2倍以上,可见,矩形螺旋微带天线型传感器可获得更好的检测效果。

较佳的,两条微带天线的宽度、高度和两者的间距介于0.01微米至200微米之间。且,较佳的,绝缘衬底上具有绝缘层,该绝缘层为二氧化硅、玻璃、PET或PI。

由上,传感器整体体积较小,且可制备于柔性衬底之上,使其可灵活贴附于各种被测表面。

较佳的,所述绝缘层厚度介于0.1微米至1毫米之间。且,较佳的,所述微带天线的材料为导电材料,包括金、铜、铂或碳。

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