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《河北大学》 2006年
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基于MEMS的微型ICP光谱激发源研究

马雯  
【摘要】:光谱仪是对物质成分进行检测的重要设备之一。微型化、集成化是光谱仪器发展的重要趋势之一。ICP(Inductively Coupled Plasma)激发源是光谱仪的重要功能部件。在光谱仪的微型化进程中,关于分光、检测系统微型化的的研究报道较多。而关于微型激发源的研究报道仅有美国东北大学一家。激发源微型化已成为光谱仪微型化发展中的瓶颈,因此,追踪国外最新研究、对微型光谱激发源的研究开发是迫切的、适时的。 本文简要叙述了MEMS(Micro Electro Mechanical System)技术的现状和特点,论述了MEMS技术在制造微型ICP激发源方面的优势。基于MEMS技术的微型ICP激发源,使用平面螺旋线圈来代替传统ICP中的三维螺旋线圈,同时采用了平面结构的交指谐振电容器和阻抗匹配电容器。其功耗、氩气消耗量、体积、重量仅为常压普通ICP激发源的数百分之一,且便于批量化生产、成本低。 本研究研制了一种平面结构微型ICP激发源。对其结构设计、加工工艺、启燃等离子体实验方法做了详细阐述,并对实验结果做了分析。实验结果说明,研制的微型ICP激发源启燃等离子体并维持放电的工作频率为13.56MHz,远低于国外文献报道的100MHz~500MHz。同时,本设计采用PCB微结构加工技术,工艺简单,制作成本明显降低。 预计微型ICP激发源在光谱仪的微型化、便携化、普及化方面具有广阔的应用前景,还有望作为太空飞行器搭载分析仪器的激发源。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH744.1

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