工程师研制微型温度计加热设备可监测严苛环境温度

工程师研制微型温度计加热设备可监测严苛环境温度
信息来历:试验帮 上传日期:2017-05-31 点击率:452次

“它就像一个小型熔炉。”工程师Ming Han这样描绘他的团队的最新一项研讨发现,运用激光加热硅尖光纤设备,能够完成挨近2000华氏摄氏度的高温,一秒钟时刻即能够完成从室温升高到300度的高温。

因为其体积“细小”,这种设备意味着在尺度上是微观的,其直径约为十分之一毫米,大约便是一张纸的厚度。

该设备的加热才能,可用于环境监测,包含检测温室气体到用于生物标本研讨运用范畴如出产用于医疗和工业运用的微气泡等规模。它还能够作为一种温度计,其功用可答应运用在极点高温的条件下,如用于监测严苛的发动机和发电厂的环境温度,Han说。

“咱们完成了一种具有十分有用加热机制的简洁地传感器结构,”Han说,他是电气和计算机工程系的副教授。“在其它设备中,加热元件和温度传感元件通常是两种不同的元件。在这里,咱们现已整合到相同的细小结构中。”

在Han曾经的作业中,他所规划的光纤温度传感器适用于海洋范畴的传感。与新规划相同,该传感器的特征是连接到光纤结尾的细小硅柱上,这种柔性玻璃丝能够以极高速度传输光信号。可是粘合硅和光纤的胶水会在华氏200度左右软化,约束了它在高温下的运用。

“随后咱们有了打破,”Han说。

再次用粘合剂粘合光纤和硅柱之后,研讨小组运用了一个十分热的电流电弧,基本上是一道继续的闪电相同,把另一根光纤线与柱子的另一面交融在一同。该进程一同软化另一侧的胶水,并分离了本来的光纤链,只留下新交融的结构。

从这个进程中,Han的团队经过运用两个波长的光传输到光纤中,980纳米波长的激光被硅吸收,而另一个1550纳米波长的光会经过。

因为吸收的激光会发生热量,它所具有的遥控才能能够决议设备的温度。一同,更广泛的波长进入硅中,并在硅的两头支柱的到部分反射,并开端构成干与。这种干与形式会跟着硅的温度改变而发生改变,使有能够完成读数准确且活络的温度计功用。

Han和其研讨员Guigen
Liu一同进行这项规划,后者是电气和计算机工程博士后研讨员,表明设备具有发生广泛的波长的才能,根据他们的这种设备可完成在远红外规模内与这些波长相互作用的气体监测。而且能够衡量和调整其温度,Han说,使得这种设备具有多功用性,与现有的微型加热器比较有很大的优势。

“咱们还有许多作业要做,使这种设备更好,”他说。“这是一个十分有出路的技能,将来会有许多令人兴奋的运用。”

(原文标题:工程师制造出一种微型加热器—温度计设备)

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