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[发明专利]一种自封装温度自监测热红外发射芯片及其制备方法-CN202310887313.2在审
发明人： 伞海生;李志伟 -专利权人：厦门大学
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B81B7/00 文献下载
摘要：一种自封装温度自监测热红外发射芯片及其制备方法，包括硅基发光薄膜和玻璃基底；所述玻璃基底设有空腔，并与硅基发光薄膜通过阳极键合密闭；所述硅基发光薄膜同时也作为芯片有源结构的封装薄膜，实现芯片自封装目的；硅基发光薄膜从下至上包括加热电阻和测温电阻、隔离氧化硅层、硅器件层、红外辐射层；加热电阻与测温电阻设于隔离氧化硅层的表面，并密封于玻璃基底的空腔中，分别通过掩埋电极连接电极焊盘与外部相连，实现原位监测硅基发光薄膜的温度并避免加热电阻和测温电阻的氧化；隔离氧化硅层设于硅器件层的表面，红外辐射层置于硅器件层的另一表面；玻璃基底的背面和空腔底部设有红外反射层，用于把加热电阻产生的红外光反射回加热电阻。
一种封装温度监测红外发射芯片及其制备方法

[发明专利]一种高效换能的辐致荧光同位素电池-CN202310241326.2在审
发明人： 伞海生;姜同心;唐显;李鑫;张利峰;李思杰;张磊;秦少鹏;任劼莹 -专利权人：厦门大学;中国原子能科学研究院
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G21H1/12 文献下载
摘要：一种高效换能的辐致荧光同位素电池，包括透明封装波导、放射性同位素源、辐致荧光晶体、反射层、光学增透层、光伏单元以及光学耦合层；晶体上下表面为反射层，四个侧面磨抛处理；放射源与晶体呈交替分布，顶层与底层为闪烁晶体；透明封装波导内部做增透处理，并对放射源与荧光层进行封装，形成辐致荧光组件；光伏单元接收辐致荧光组件侧面出射的荧光，其两者之间加载光学耦合层。将放射源与闪烁晶体交替排布，增大辐射粒子与荧光层的接触面积，提高衰变粒子利用效率，在有效收集衰变粒子的同时，通过反射结构实现光子的定向出射，增强辐致荧光组件侧面出射的光功率密度，实现辐致荧光同位素电池换能效率的提升。
一种高效荧光同位素电池

[发明专利]辐伏-锂电一体化电池-CN202310477491.8在审
发明人： 伞海生;丁錾;刘尚宇 -专利权人：厦门大学;厦门大学深圳研究院
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H01M10/46 文献下载
摘要：辐伏‑锂电一体化电池，包括从上到下依次设置的集流体、负极和隔膜以及填充于电池内的锂电电解液；还包括导电材料、半导体纳米棒阵列薄膜、活性材料层、同位素辐射源以及底部电极；所述半导体纳米棒阵列薄膜垂直设于底部电极上；所述活性材料层附着在半导体纳米棒阵列薄膜的表面或者填充在半导体纳米棒阵列薄膜的间隙或者上方、或者与导电材料混合后填充于半导体纳米棒阵列薄膜的间隙或者上方；所述同位素辐射源设于半导体纳米棒阵列薄膜的间隙中。本发明集辐伏发电和锂电池储能结构一体化，具有将同位素的辐射能转换为电能并利用锂电结构储能的功能，该电池提高了同位素电池的能量利用效率和输出功率。
辐伏一体化电池

[发明专利]基于液/气态源项的三维阵列结构辐致荧光同位素电池-CN202310241287.6在审
发明人： 伞海生;姜同心;唐显;李鑫;张利峰;李思杰;张磊;秦少鹏;任劼莹 -专利权人：厦门大学;中国原子能科学研究院
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G21H1/12 文献下载
摘要：基于液/气态源项的三维阵列结构辐致荧光同位素电池，闪烁晶体呈柱状阵列结构分布，通过晶体表面的反射层制备，实现辐致荧光光子的定向出射；闪烁晶体阵列间隙处填充同位素源，间隙位置宽度设置为放射源的最优化加载厚度；透明波导底部制备增透层，使光子有效出射；金属外壳与透明波导之间紧密键合，将液态同位素源与闪烁晶体阵列密封形成辐致荧光组件；光伏单元与辐致荧光组件之间填充光学耦合层，减少光子能量的损失。采用源项与荧光层的三维耦合结构，提高衰变粒子与荧光层的碰撞界面，增加反应比表面积，高效利用源项各个方向出射的粒子，并实现辐致荧光光子的定向出射提升辐致荧光功率密度，切实提高同位素电池的能量转化效率与应用价值。
基于气态三维阵列结构荧光同位素电池

[实用新型]一种红外测温传感芯片-CN202121152254.7有效
发明人： 伞海生;王斌 -专利权人：杭州能工科技有限公司
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： G01J5/12 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种红外测温传感芯片，属于测温传感芯片技术领域。该红外测温传感芯片，包括开设有凹槽的玻璃晶片和采用硅‑玻璃圆片键合并覆盖于所述凹槽上方的热电堆微结构薄膜；凹槽的四周开设有位于玻璃晶片上的电极通孔，电极通孔内填充金属作为导线；热电堆微结构薄膜包括键合于支撑层上表面的红外吸收层和键合于支撑层下表面的热电堆模组，热电堆模组覆盖于凹槽上方形成真空状态的密闭空腔，热电堆模组的输入端或输出端与电极通孔的一端相连接，电极通孔的另一端与外部电极连接。本实用新型提供的红外测温传感芯片，避免了常温环境下气体热对流形成的热损耗，提高了测温的灵敏度。
一种红外测温传感芯片

[发明专利]一种红外测温传感芯片-CN202110581688.7在审
发明人： 伞海生;王斌 -专利权人：杭州能工科技有限公司
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2021-10-19 - 主分类号： G01J5/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种红外测温传感芯片，属于测温传感芯片技术领域。该红外测温传感芯片，包括开设有凹槽的玻璃晶片和采用硅‑玻璃圆片键合并覆盖于所述凹槽上方的热电堆微结构薄膜；凹槽的四周开设有位于玻璃晶片上的电极通孔，电极通孔内填充金属作为导线；热电堆微结构薄膜包括键合于支撑层上表面的红外吸收层和键合于支撑层下表面的热电堆模组，热电堆模组覆盖于凹槽上方形成真空状态的密闭空腔，热电堆模组的输入端或输出端与电极通孔的一端相连接，电极通孔的另一端与外部电极连接。本发明提供的红外测温传感芯片，避免了常温环境下气体热对流形成的热损耗，提高了测温的灵敏度。
一种红外测温传感芯片

[发明专利]辐伏电化学放射性同位素电池-CN202110133369.X在审
发明人： 伞海生;王震 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2021-05-04 - 主分类号： G21H1/06 文献下载
摘要：辐伏电化学放射性同位素电池，包括由衬底电极及其表面集成的半导体三维纳米结构共同组成的阳极、阴极以及填充在阳极三维纳米空间结构中的放射性电解质，所述放射性电解质的放射性来自于电解质中的一种或多种稳定元素被同类型的放射性同位素取代，所述放射性同位素产生的射线包括α粒子和β粒子中的至少一种；所述放射性同位素具有5年以上的半衰期，辐射粒子的平均能量不高于250keV。所述放射性电解质产生的射线与阳极半导体三维纳米结构相互作用产生大量的电子‑空穴对，在固液异质结构成的内建电场的作用下空穴与电解质发生氧化反应迁移至阴极，电子经由外电路转移到阴极与电解质发生还原反应，构成闭合回路从而产生输出电流。
电化学放射性同位素电池

[发明专利]一种放射性的三维纳米结构辐伏电化学电池-CN202110133386.3在审
发明人： 伞海生;王震 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2021-05-04 - 主分类号： G21H1/06 文献下载
摘要：一种放射性的三维纳米结构辐伏电化学电池，包括由衬底电极及其表面集成的半导体三维纳米结构共同组成的阳极、阴极以及填充在阳极和阴极之间的电解质，衬底电极、半导体结构和阴极至少之一具放射性，衬底电极可采用稳定元素被同类型的放射性同位素取代后的辐化衬底电极；半导体可采用稳定元素被同类型的放射性同位素取代后的辐化半导体；阴极可采用稳定元素被同类型的放射性同位素取代后的辐化阴极。放射性同位素产生的射线包括α粒子和β粒子，其与半导体相互作用产生大量的电子‑空穴对，在固液异质结构成的内建电场的作用下空穴与电解质发生氧化反应迁移至阴极，电子经由外电路转移到阴极与电解质发生还原反应，构成闭合回路产生输出电流。
一种放射性三维纳米结构电化学电池

[实用新型]谐振式声表面波无线无源温/湿度传感器-CN202021043921.3有效
发明人： 伞海生;王斌 -专利权人：杭州能工科技有限公司
申请日： 2020-06-09 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种谐振式声表面波无线无源温/湿度传感器，该温/湿度传感器由温度传感器和湿度传感器平行共面集成在一起，包括复合压电基底层、叉指换能器、反射栅阵、表面压电波导层，反射栅阵形成谐振腔，温度传感器和湿度传感器具有相同的谐振器结构和表面压电波导层结构，在湿度传感器的表面压电波导层上方集成有纳米湿敏材料。本实用新型由于声表面波无源无线传感器具有非接触、无电源、抗干扰、保密性好、成本低等优点，已广泛应用于许多领域。通过使用不同工作频段的温/湿度传感器阵列，传感器阵列无需引线连接，可分布于不同的工作地点，应用不受限制，特别适合一些应用环境复杂和恶劣的场合。
谐振表面波无线无源湿度传感器

[发明专利]谐振式声表面波无线无源温/湿度传感器-CN202010517124.2在审
发明人： 伞海生;王斌 -专利权人：杭州能工科技有限公司
申请日： 2020-06-09 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种谐振式声表面波无线无源温/湿度传感器，该温/湿度传感器由温度传感器和湿度传感器平行共面集成在一起，包括复合压电基底层、叉指换能器、反射栅阵、表面压电波导层，反射栅阵形成谐振腔，温度传感器和湿度传感器具有相同的谐振器结构和表面压电波导层结构，在湿度传感器的表面压电波导层上方集成有纳米湿敏材料。本发明由于声表面波无源无线传感器具有非接触、无电源、抗干扰、保密性好、成本低等优点，已广泛应用于许多领域。通过使用不同工作频段的温/湿度传感器阵列，传感器阵列无需引线连接，可分布于不同的工作地点，应用不受限制，特别适合一些应用环境复杂和恶劣的场合。
谐振表面波无线无源湿度传感器

[实用新型]一种小型谐振式红外混合气体探测器-CN201921754450.4有效
发明人： 伞海生;王斌 -专利权人：杭州能工科技有限公司
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： G01N21/3504 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种小型谐振式红外混合气体探测器，该探测器由红外光源、准直透镜模块、光学微腔、分立色散探测器模块组成。该实用新型克服了传统的非色散红外气体探测技术对多种气体测量需要建立多个气体传感通道的问题，降低了传感器的制造成本，提高了传感器的集成度，实现了传感器的小型化；通过吸收红外光引起的薄膜体声波谐振器敏感结构微弱的温度变化，建立窄带红外光强度与薄膜体声波谐振器共振频率之间的变化关系，实现了对气体探测的快速响应、高探测灵敏度和高探测分辨率的优点；窄带通滤波器阵列窗口片和薄膜体声波谐振器阵列基片通过MEMS微加工方法制造，具有集成制造、批量生产、一致性好和成本低廉等优势。
一种小型谐振红外混合气体探测器

[实用新型]一种三维纳米结构氚伏电池-CN201920132344.6有效
发明人： 伞海生;陈长松 -专利权人：厦门大学;厦门大学深圳研究院
申请日： 2019-01-25 - 公布日： 2020-07-31 - 主分类号： G21H1/06 文献下载
摘要：一种三维纳米结构氚伏电池，涉及一种同位素电池。呈三明治结构，从上到下依次为：顶部电极、三维纳米结构半导体和底部电极；所述三维纳米结构半导体是由半导体材料构成的三维网格框架结构，网格框架之间设有孔道间隙，三维纳米结构半导体设于底部电极与顶部电极之间，三维纳米结构半导体为氚基同位素源集成的三维纳米结构半导体，所述氚基同位素源贮存于半导体网格框架之间孔道间隙中的氚化金属，或为氚与三维纳米结构半导体材料复合形成的氚化半导体，或为氚化金属与氚化半导体的共存结构；所述氚化金属与三维纳米结构半导体形成肖特基接触或欧姆接触，同时还与顶部电极或底部电极连接。
一种三维纳米结构电池

[发明专利]三维纳米结构氚伏电池-CN201910075577.1在审
发明人： 伞海生;陈长松 -专利权人：厦门大学;厦门大学深圳研究院
申请日： 2019-01-25 - 公布日： 2020-07-24 - 主分类号： G21H1/06 文献下载
摘要：三维纳米结构氚伏电池，涉及一种同位素电池。呈三明治结构，从上到下依次为：顶部电极、三维纳米结构半导体和底部电极；所述三维纳米结构半导体是由半导体材料构成的三维网格框架结构，网格框架之间设有孔道间隙，三维纳米结构半导体设于底部电极与顶部电极之间，三维纳米结构半导体为氚基同位素源集成的三维纳米结构半导体，所述氚基同位素源贮存于半导体网格框架之间孔道间隙中的氚化金属，或为氚与三维纳米结构半导体材料复合形成的氚化半导体，或为氚化金属与氚化半导体的共存结构；所述氚化金属与三维纳米结构半导体形成肖特基接触或欧姆接触，同时还与顶部电极或底部电极连接。
三维纳米结构电池

[发明专利]一种同位素电池供能的谐振式声表面波无线传感器-CN201810765279.0有效
发明人： 伞海生;胡宝法 -专利权人：厦门大学;厦门大学深圳研究院
申请日： 2018-07-12 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： B81B3/00 文献下载
摘要：一种同位素电池供能的谐振式声表面波无线传感器，涉及无线传感。设有同位素电池、微型充放电执行开关、谐振式声表面波无线传感器和发射天线；所述同位素电池使用同位素辐射源激励二氧化钛材料而产生亚微安级电流；所述充放电执行开关采用并联式悬臂梁MEMS开关结构，充放电执行开关设有基底、金属悬臂梁和接地电极；所述谐振式声表面波无线传感器设有衬底、反射栅、压电介质层和叉指电极，谐振式声表面波无线传感器用于在充电周期中收集同位素电池能量，存储能量大小与激励电压、叉指对数、孔径宽度、叉指单位电容等成正比；所述发射天线用于接收IDT上的频率变化信号，向外发送带有传感量信息的频率信号。
同位素电池无线传感器声表面波谐振式充放电发射天线叉指供能二氧化钛材料频率变化信号金属悬臂梁微安级电流辐射源叉指电极充电周期存储能量单位电容激励电压接地电极频率信号无线传感压电介质同位素并联式成正比反射栅量信息悬臂梁衬底传感基底发送

[发明专利]一种小型谐振式红外混合气体探测器-CN201910993911.1在审
发明人： 伞海生;王斌 -专利权人：杭州能工科技有限公司
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2019-12-20 - 主分类号： G01N21/3504 文献下载
摘要：本发明公开了一种小型谐振式红外混合气体探测器，该探测器由红外光源、准直透镜模块、光学微腔、分立色散探测器模块组成。该发明克服了传统的非色散红外气体探测技术对多种气体测量需要建立多个气体传感通道的问题，降低了传感器的制造成本，提高了传感器的集成度，实现了传感器的小型化；通过吸收红外光引起的薄膜体声波谐振器敏感结构微弱的温度变化，建立窄带红外光强度与薄膜体声波谐振器共振频率之间的变化关系，实现了对气体探测的快速响应、高探测灵敏度和高探测分辨率的优点；窄带通滤波器阵列窗口片和薄膜体声波谐振器阵列基片通过MEMS微加工方法制造，具有集成制造、批量生产、一致性好和成本低廉等优势。
薄膜体声波谐振器传感器红外光探测器红外气体探测滤波器阵列探测分辨率探测灵敏度探测器模块变化关系共振频率光学微腔红外光源混合气体集成制造快速响应敏感结构气体测量气体传感气体探测一致性好阵列基片制造成本准直透镜集成度传统的窗口片非色散谐振式窄带通分立色散窄带吸收制造生产

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