光子晶体表面等离子体MEMS红外辐射源的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60906054
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    纪新明
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    F0407.微纳机电器件与控制系统
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

一、本项目研究一种对特定波长有增强作用的选频窄带红外辐射光源。这是一种利用二维光子晶体（PC）结构与表面等离子体共振（SPR）效应的新型红外辐射源。.二、该光源的原理是利用MEMS技术制作亚波长二维金属孔周期性阵列和光子晶体，构成金属-电介质光子晶体（MDPC）结构，利用该结构对灰体热辐射光谱的增强透射和滤波特性，得到能发射窄带相干光的MEMS红外光源。.三、该光源的突出的优点是：1）在特定的波长，光源表现出窄带透射增强光谱，可有效提高辐射源效率；2）通过改变光子晶体的晶格周期设计可以选择窄带红外光源的工作波长；3）在保证高的发射率同时，可以保证激发光具有一定的相干性；4）这种新型光源可同时实现传统红外传感器中一般红外辐射源、干涉滤光片和机械斩波器等三个部件的功能。.因此，该光源在微型化红外气敏传感器等方面有广泛的应用前景。

结项摘要

本项目研究一种对特定波长有增强作用的选频窄带红外辐射光源。这是一种利用二维光子晶体（PC）结构与表面等离子体共振（SPR）效应的新型红外辐射源。围绕如何提高二维光子晶体和表面等离子体耦合效率的工作机理和MEMS红外辐射源微加工技术的研究展开。最终实现新型电调制MEMS红外辐射源的研制，完成传统分立元件－红外辐射光源、机械斩波调制器和光谱滤波片在新型辐射源中的功能集成；实现二维光子晶体红外辐射源测试环境的搭建和样品性能参数的表征，并针对测试结果，进一步优化了器件的设计参数；同时探讨了不同封装模式、工艺与材料参数对辐射源性能参数影响的工作。. 研制的光子晶体红外辐射源光源突出的优点是：1)可以通过改变这种光源的光子晶体结构来调节红外发射峰的位置，并得到有效的窄带红外光谱，即发射红外光的波长根据设计是可调的。2)如在MEMS红外传感器系统中采用这种新型光源，可省去系统中的滤波片，从而简化了MEMS红外传感器的整体结构并降低了器件成本。所研制的光子晶体电调制MEMS红外辐射源的性能指标为：.1)辐射单元能够产生相当于黑体300～850K的红外辐射，辐射功率达到25mW/m2，调制频率达到100Hz。.2)光子晶体电调制红外辐射源具有一定的窄带干涉滤光片功能。针对不同气体的探测要求，研制出中心波长在检测气体的特征吸收峰处的红外辐射源。其FWHM （半高全宽）< 0.3μm，峰值透过率＞70%。. 项目执行过程中，发表论文18篇，其中SCI检索5篇，EI检索13篇。培养研究生5名。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（14）
专利数量（0）
基于二维金属亚波长孔阵列结构的MEMS红外辐射源特性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    传感技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姚翔;肖功利;纪新明;周嘉;包宗明;黄宜平
  • 通讯作者：
    黄宜平
Detection of Sequence-Specific Gene by Multi-Channel Electrochemical DNA Chips
多通道电化学DNA芯片检测序列特异性基因
  • DOI：
    10.5012/bkcs.2012.33.1.69
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    Bulletin of the Korean Chemical Society
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Zhang, Xuzhi;Ji, Xinming;Cui, Zhengguo;Yang, Bing;Huang, Jie
  • 通讯作者：
    Huang, Jie
Modelling and simulation of high-frequency (100 MHz) ultrasonic linear arrays based on single crystal LiNbO3
基于单晶 LiNbO3 的高频（100 MHz）超声线性阵列建模与仿真
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Ultrasonics
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Zhang, J. Y.;Xu, W. J.;Carlier, J.;Ji, X. M.;Nongaillard, B.;Queste, S.;Huang, Y. P.
  • 通讯作者：
    Huang, Y. P.
Numerical and experimental investigation of kerf depth effect on high-frequency phased array transducer
高频相控阵换能器切口深度效应的数值与实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Ultrasonics
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Zhang, J. Y.;Xu, W. J.;Carlier, J.;Ji, X. M.;Queste, S.;Nongaillard, B.;Huang, Y. P.
  • 通讯作者：
    Huang, Y. P.
高灵敏度小型化红外光声气体传感系统
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    传感器与微系统
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李俊;纪新明;周嘉;包宗明;黄宜平
  • 通讯作者：
    黄宜平

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其他文献

体外循环手术患者寸口脉搏波监测与分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    上海中医药杂志
  • 影响因子：
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  • 作者：
    屠利平;郭喆千;千英信;纪新明
  • 通讯作者：
    纪新明

其他文献

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纪新明的其他基金

MEMS 红外气体传感器关键芯片与系统集成研究
  • 批准号：
    61376119
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
    86.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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