基于单片SOI硅片的地震检波器用新型微加速度传感器研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41304143
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0414.地球和行星物理实验与仪器
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Oil exploration using geophones follows 50 years of moving coil detector has been continuous improvement and development, technical performance has been greatly improved, but its narrow bandwidth, low dynamic range, low fidelity has never been able to overcome. Digital geophone with the new high-performance MEMS sensor compared with the traditional moving coil geophone has the advantages of wide bandwidth, large dynamic range, high vector fidelity, high resolution proposed to meet the oil exploration sector,high-fidelity, high-precision exploration of demand, so as to promote the rapid development of China's petroleum exploration technology. Currently, there is no domestic meet the requirements of the sensor. This project proposes a sandwich capacitive accelerometer production technique based on the dual-device layer SOI wafers, research the sandwich structure capacitive micromachined acceleration sensor fabricated process; developed a single SOI wafers made symmetrical double-sided beam structure MEMS acceleration sensor principle prototype. The project will be carried out in the design, manufacturing, packaging, testing, and application of key breakthrough in new MEMS sensor technology for the geophones in oil exploration and its application in a new generation of oil exploration equipment lay a profound technical.
地震勘探是目前最常用的石油勘探方法之一。以微机电(MEMS)加速度传感器为核心的数字检波器具有灵敏度高、线性度好和动态范围宽等特点,成为地震检波器发展的主流。目前,国内还没有满足使用要求的传感器。为了满足石油勘探界提出的高分辨率、高保真、高精度勘探的需求,推动我国石油物探技术的快速发展。本项目提出一种基于双器件层SOI硅片的MEMS加速度传感器制作技术,研究该传感器单片制作工艺和弹性梁尺寸的精确可控方法;并应用该工艺制作出对称双面梁结构MEMS加速度传感器原理样机。所研制的新型微加速度传感器的制备方法简单,一致性高;形成的器件具有高度法向的对称性,抗侧向冲击和扭转冲击的能力强,灵敏度高和交叉灵敏度低等优点。项目的开展将突破石油勘探地震检波器用新型微机电传感器在设计、制造、封装、检测和应用等方面的关键技术,为其在新一代石油勘探装备中的应用打下深厚的技术基础。

结项摘要

地震勘探是目前最常用的石油勘探方法之一。在地震勘探领域中,用以检测地震波的传感器一般被称为地震检波器。地震检波器应有理想的频率响应以及足够大的动态范围。基于MEMS技术的高性能加速度传感器具有灵敏度高、线性度好和动态范围宽等特点,成为地震检波器发展的主流。.本项目围绕满足石油勘探领域中高分辨率地震勘探所需要的高性能MEMS加速度传感器进行深入的理论及实验研究,设计并制作了一种三层键合全对称三明治结构电容式加速度传感器,它的梁-质量块结构是在单片双器件层SOI硅片上一次性湿法腐蚀制作而成。首先对所设计的加速度传感器建立简化模型,分析传感器结构参数对灵敏度、频率响应、带宽等性能的影响,并结合有限元分析结果优化设计,最后确定传感器的结构参数。确定了器件参数后,对制作传感器的关键工艺进行研究。包括不同类型梁结构的制作工艺和真空封装工艺研究等。在关键工艺研究的基础上设计传感器的制作工艺流程,完成石油勘探用高性能MEMS加速度传感器的制作研究。通过研究,获得一种工艺简单的MEMS传感器的制造技术,实现制造工艺的标准化、制作成品器件的批量化。最后对所研制的两种加速度传感器针对地震检波器的要求进行了详细的性能测试,包括加速度传感器的谐振频率与品质因子、量程、灵敏度与线性度、交叉轴干扰、带宽、动态范围等。所研制的传感器的工作带宽可以达到800Hz (3dB) 以上,动态范围达到110dB。同时地震勘探的野外实用性试验研究表明所研究制备的传感器性能完全满足地震检波器的性能要求指标,达到了国外先进商业化产品的水平。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Fabrication of a MEMS capacitive accelerometer with symmetrical double-sided serpentine beam-mass structure
对称双面蛇形梁质量结构MEMS电容式加速度计的制作
  • DOI:
    10.1007/s00542-013-1911-z
  • 发表时间:
    2014-07
  • 期刊:
    Microsystem Technologies
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lin, Youling;Li, Xiaolin;Wu, Jian;Wang, Yuelin
  • 通讯作者:
    Wang, Yuelin
Design and fabrication of a MEMS capacitive accelerometer with fully symmetrical double-sided H-shaped beam structure
全对称双面H型梁结构MEMS电容式加速度计的设计与制作
  • DOI:
    10.1016/j.mee.2014.10.005
  • 发表时间:
    2015-01
  • 期刊:
    Microelectronic Engineering
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Zhou Xiaofeng;Che Lufeng;Liang Shenglin;Lin Youling;Li Xiaolin;Wang Yuelin
  • 通讯作者:
    Wang Yuelin
基于数字电路的二阶Σ-Δ调制微加速度计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    传感器与微系统
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黎晓林;吴健;周晓峰;车录锋
  • 通讯作者:
    车录锋

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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

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
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          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]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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