镀金光纤光栅温度传感器的低温特性

介绍了用相位掩膜方法制作光纤布拉格光栅(FBG)以及镀金的FBG温度传感器.通过实验研究了-70℃～0℃之间的裸FBG和镀金FBG温度传感器的中心波长低温变化特性.实验结果表明裸FBG和镀金FBG温度传感器的中心波长在-70℃～0℃的区间随温度线性变化,重复性较好并且几乎没有迟滞现象.裸光纤布拉格光栅和镀金FBG温度传感器的温度灵敏系数KT分别为0.0101nm/℃和0.0283nm/℃.并且它们的线性拟合度都超过0.999.     

二次校准光纤光栅温度传感器

为了提高光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器的测温精度,提出了一种新型的光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器的封装方法,并采用二次多项式拟合的方式标定该温度传感器。新的封装方法可以消除FBG温度传感器存在的应力交叉敏感,新的标定方式可以极大地提高光纤温度传感器的测温精度。通过对比光纤温度传感器的线性拟合和二次多项式拟合测温结果,表明这种封装方法结合二次多项式标定使得光纤温度传感器具有很好的稳定性和重复性。在0℃~80℃的温度范围内,曲线拟合度在0.9999以上,测温误差不超过0.13℃,能够满足实际工程应用的需求。     

侧面压迫式及端面拉伸式增敏光纤光栅水声传感器

研究了采用侧面压迫式增敏和端面拉伸式增敏的无源光纤光栅水声传感器。采用灌注和弹性片端面增敏两种方案分别对光纤光栅传感器进行增敏。研究结果表明灌注方案谐振频率过低(300Hz),高频灵敏度过低(小于-205dB),且制作工艺要求比较复杂;弹性片端面增敏方案采用铍铜片进行增敏,在100～1000Hz频率范围内灵敏度为(-175±2)dB。对端面增敏传感器进行了封装,并应用于水声的检测实验。实验表明,该传感器在灵敏度及灵敏度频响指标上已经可以满足应用要求。     

FBG温度传感器增敏封装技术及实验研究

介绍了FBG(光纤布拉格光栅)温度传感器测温的基本原理和封装方法,提出一种新型的FBG温度传感器的封装技术,包括封装结构的设计及封装材料的合理选择,目的是提高FBG的温度敏感系数和消除应力的交叉影响。通过对裸光纤和封装后FBG温度传感器的温度特性、应力影响等进行对比实验研究,在5℃至90℃温度范围对FBG的反射波长进行了测量,结果表明:采用此法封装后的FBG温度传感器对温度具有很好的线性度和重复性,基本上消除了应力的影响,可以准确监测温度,测温范围为-15℃~200℃,精度达到±0.05℃。     

金属化保护的光纤布拉格光栅温度传感模型

光纤布拉格光栅(FBG)传感器是智能金属结构首选的信息传输与传感的载体,埋入金属材料内部的FBG传感器必须要经过适当保护,金属镀层是最有效的保护方法之一.FBG经过镀前预处理,通过化学镀方法可获得均匀的金属保护镀层.针对金属保护镀层,应用弹性力学基本原理分析了由于镀层与FBG传感器的热膨胀系数不同而产生的热应力,建立了镀层厚度对FBG温度传感性能影响的数学模型.镀镍FBG的升温和降温传感实验表明,升温时的实际温度灵敏度系数与模型值之间误差为6.22%,降温时的实际温度灵敏度系数与模型值之间误差为6.75%.与裸FBG相比,化学镀镍后的FBG温度灵敏度系数提高1倍多.结果表明该温度模型从理论上解释了镀层金属热应力对FBG起到的温度增敏作用.     

光纤光栅温度传感器溯源性标定方法的研究

针对光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器的溯源性标定问题,研发了一套光纤温度传感仪表智能检测平台,对FBG传感器进行在线校准。检测平台同步分析传感器标定过程中波长变化量及量值转换后物理参量变化量,并利用最小二乘法拟合得出传感器静态标定指标。通过对标定过程中不确定度的分析,将标定结果溯源到国家基准。实验结果表明,通过光纤温度传感仪表智能检测平台标定得到的FBG温度传感器的灵敏度为9.824×10-3nm/℃,线性度为99.91%,校准装置的测量不确定度为0.1℃。     

胶束增敏分光光度法测定高纯石英粉中微量铝

选择阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)作为铝与铬天青S(CAS)显色体系的增敏剂,利用胶束增敏分光光度法测定高纯石英粉中微量铝,方法回收率为98%-104%,相对标准偏差低于2.7%(n=6).     

FBG温度传感器响应时间滞后性的研究

从理论上分析了光纤光栅(FBG)温度传感器反射波长的中心位置漂移时间响应关系式,讨论了材料、热交换系数和外包材料等因素对FBG温度时间响应速度的影响。分别对裸光纤光栅在介质中的温度时间响应特性和外包材料中光纤光栅的温度时间响应特性进行了实验验证。通过实验证明,FBG传感器反射波长中心位置漂移滞后性与光纤材料、光纤表面积、表面换热系数h有很大的关系。h越大,反射波长中心位置漂移滞后时间越短,其变化规律符合理论分析结果。     

基于Vernier效应的法布里-珀罗传感器增敏方法

设计了一种分离型光纤传感增敏结构,并联连接两个腔长相近的法布里-珀罗(F-P)腔。理论分析了此结构的增敏原理并制备了两组增敏结构。实验结果表明,增敏结构的压强灵敏度值由单F-P结构的4.85 nm/MPa提高到43.95 nm/MPa,温度灵敏度由单F-P腔的0.0675 nm/℃提高至0.40364 nm/℃,在相同温度下采用双腔结构可消除温度交叉敏感对测量结果的影响。此结构克服了集成式增敏结构的缺陷,在不影响原传感器结构的情况下提高了灵敏度,且可通过更换辅助腔来调节灵敏度,具有移植性好和交叉敏感小等优势。     

在碱金属元素存在下有机试剂对镱的空气-乙炔火焰原子吸收光谱分析的增敏作用

本文就碱金属离子与有机试剂对稀土元素镱(Yb)的协同增敏效应进行了研究。结果表明,在碱金属离子存在下有机试剂磺基水扬酸(SSA)可使Yb的灵敏度提高23.6倍,Yb的检出限也得到了很好的改善。在Yb-SSA-NaCl体系中,一些无机酸和其它稀土离子的干扰都得到了较好的抑制。并对增敏机理进行了初探。利用此方法还可以进行混合稀土中Yb的测定。     

大范围光纤布拉格光栅温度传感器增敏实验研究

简要分析了光纤布拉格光栅的温度响应及增敏原理,采用特殊耐高温有机聚合物对光纤光栅进行温度增敏封装,并通过改进光纤光栅的聚合物封装固化工艺,使用某种有机硅导热胶减小有机聚合物与套管材料的粘合度,消除了封装过程中由于聚合物材料不均匀收缩引起的光纤光栅反射谱啁啾化,实现20～180℃范围内光纤光栅传感器对温度高灵敏度测量。实验结果表明．聚合物封装光纤光栅传感器温度响应灵敏度在20～130℃为0．05nm／℃,在130～180℃达到了0．22nm／℃,并在两个区域保持较好的线性与重复性。此结构传感器封装工艺简单,易于实现,可用于高温恶劣环境下的温度单参量测量。     

纤维光学 光纤器件

TN253 2005064268 一种新型的光纤光栅温度增敏技术=Technology to en- hanee temperature-sensitivity of fiber gratings[刊,中]/恽 斌峰(东南大学电子工程系．江苏,南京(210096)),汪弋平 …∥东南大学学报(自然科学版)．-2005,35(3)．-347-350 通过氢氟酸腐蚀提高光纤布喇格光栅的应变灵敏度, 再把腐蚀后的光纤光栅封装在铝套管中,结合这两种增敏 效应,得到了具有更大更灵活的温度灵敏度的光纤光栅,     

表面活性剂在原子吸收法中的应用

本文研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(简称CTMAB),阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(简称SDS),非离子型表面活性剂聚乙烯醇(简称PVA)、Tween-80以及抗坏血酸(V.C)、丙醇、丙酮等数试剂对Ca的增感作用。初步探讨了其增感机理,并选用增感作用最强的SDS作为增敏剂,拟定了0.04%的SDS存在下AAS法测定Al_2O_3中CaO的新方法。     

Mg2+-ENRX体系的荧光特性及恩诺沙星含量的测定

基于镁(Ⅱ)对恩诺沙星的荧光强度有显著的增敏作用,建立了镁(Ⅱ)增敏,荧光光度法快速测定恩诺沙星的新方法.在pH5.5的酒石酸-酒石酸钠缓冲溶液中,恩诺沙星在1.00×10-8-1.00×10-6mol/L范围内符合比耳定律,方法检出限为7.5×10-10mol/L.已用于片剂中恩诺沙星的测定,样品平均回收率为93.91％,RSD=0.55％.实验表明,该方法简单、快速、灵敏、准确.     

甲酸钠增敏鲁米诺化学发光机理研究及应用

在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)存在下,传统意义上的自由基清除剂甲酸钠反而对铬酸钾一鲁米诺-腺嘌呤化学发光体系表现出了很好的化学发光增敏效果,文章通过化学发光发射光谱,紫外可见光谱及化学反应等手段探讨了这一化学发光体系的增敏机理,结果表明:化学发光体系的增敏是由于反应体系中甲酸钠的存在使原有发光体系中的羟基自由基(OH·)转化为氧自由基(O2·)所致.以此为基础建立了流动注射化学发光法测定腺嘌呤的高灵敏方法,腺嘌呤在2.45×10-11～8.18×10-9 mol·L-1范围内成良好的线性关系(R2=0.999 3),检出限为8.72×10-12 mol·L-1.该法已成功用于测定维生素B4药品中的腺嘌呤的含量,结果令人满意.     

胶束增敏荧光光度法测定螺内酯的研究①

本文用荧光光度法对硫酸介质中螺内酯和十二烷基硫酸钠(SDS)形成的胶束配合物的性能进行了系统研究。利用胶束的增敏增稳作用，提出了测定螺内酯的荧光光度新方法，方法线性范围宽，为1.4×10     

基于NASIC程序的纳米金辐射增敏效应模拟研究

纳米金粒子（GNP）应用为放疗辐射增敏剂是目前国际上的一个研究热点。使用自主研发的纳剂量生物物理蒙特卡罗程序(NASIC),模拟研究了光子照射下细胞环境中GNP的物理增敏效应和生物增敏效应。通过建立单个GNP位于细胞核中心以及多个GNP在细胞内四种理想分布的GNP-细胞模型,分析光子能量、GNP粒子尺寸和分布对能量沉积、DNA辐射损伤和细胞存活的影响。结果表明,GNP附近约2 m的范围内具有能量沉积的增强效应,这主要是因为GNP内光电效应作用数目的显著增加。不同条件下细胞核内能量沉积、DSB数目和细胞存活分数增强效应的变化规律基本一致,但增强因子呈递减趋势,三种评价指标增强因子的最大值分别为1.55,1.32 和1.14。光子能量为40 keV、GNP直径为100 nm并分布在细胞核表面时,相比其他参数组合具有较高的物理和生物辐射增敏效应。     

分光光度法同时测定铝(Ⅲ)和铁(Ⅱ)

以甲基百里酚蓝(MTB)为显色剂、CTMAB为增溶增敏剂,利用系数补偿和双峰双波长的两次分光光度法同时测定铝(Ⅲ)和铁(Ⅱ)的结果令人满意.     

一种平面型光纤光栅水听器探头技术的研究

阐述了一种平面薄板结构的平面型光纤Bragg光栅(Fiber Bragg Grating,缩写为FBG)水听器探头的工作原理,从理论和实验上分析研究了该探头的结构灵敏度、频率响应特性以及加速度响应特性。平面圆形薄板采用不锈钢,尺寸为:直径15 mm、厚度0．15 mm,探头为圆柱型,尺寸为:直径17 mm、长20 mm。对于该尺寸结构的FBG水听器,探头静态灵敏度可达23 fm/Pa,比裸光栅增敏7300倍;谐振频率为6．5 kHz,而且幅频特性在100 Hz～5．5 kHz频率范围内较为平坦;低频段加速度响应灵敏度为:58～75(fm·s~2/m),在1 m/s~2加速度作用下其输出等效(2．52～3．26 Pa)压力作用下的输出。该结构的探头也便于多路复用组成水听器阵列。该平面结构不仅可以组成光纤FBG水听器探头,同样可以组成光纤光栅激光水听器探头。对薄板的几何尺寸进行适当的调整,可实现不同量程、不同带宽的水声压力测量。     

微乳液进样火焰原子吸收光度法测定食品中的微量锰

研究了多种表面活性剂及微乳液对火焰原子吸收光谱法测定锰的增敏作用，并选择增敏作用最强的微乳液作为锰测定的增敏试剂，拟定了测定锰的新方法。