王春水
- 作品数：10 被引量：25H指数：3
- 供职机构：中北大学信息与通信工程学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术电子电信一般工业技术更多>>
- 基于水力聚焦的PDMS微流芯片的设计与制作被引量：1
- 2013年
- 研究制作了一种基于水力聚焦效应,可以对多种不同大小细胞进行聚焦排队实验的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流芯片。芯片的制作过程主要包括制作SU—8阳模,然后利用软光刻方法得到PDMS微流沟道,最后与盖片进行键合封装。用COMSOL软件对样本流与鞘流在不同流速比下进行了流体聚焦仿真,得到了样本的聚焦宽度。利用罗丹明B进行了聚焦验证实验,聚焦宽度与仿真基本一致。通过调节流速比,芯片可用于10～60μm细胞的计数与分析,并利用15μm荧光微球进行了微球排队实验,观察到微球以一列的形式排队经过了聚焦沟道。这种微流芯片具有制作方法简便(SU—8阳模可重复使用)、成本低廉、调控方式简单、通用性强等优点。
- 龚珊郭涛王春水
- 关键词：PDMS
- 混有Fe_3O_4纳米颗粒的PDMS薄膜磁力激励变形研究被引量：3
- 2014年
- 采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,以经硅烷偶联剂(KH-570)处理过的20nm Fe3O4纳米颗粒为填充物,将这两种材料以不同比例进行混合得到磁性PDMS薄膜,对该磁性薄膜受力进行理论分析,用微米X射线三维成像系统测试同一永磁铁激励下不同半径、支撑腔体不同高度下(磁性薄膜距离永磁铁高度)和Fe3O4纳米颗粒不同质量分数下磁性薄膜的变形大小,以及不同表面磁场强度的永磁铁激励下磁性薄膜的变形大小,通过振动样品磁强计对磁性薄膜样品的磁滞曲线进行了检测,实验结果表明,在相同的激励下半径越大、支撑腔体高度越小、质量分数越大薄膜中心位移越大,不同激励下永磁铁磁场强度越大薄膜中心位移的也越大,与理论分析一致。薄膜变形引起空腔内的体积变化,体积变化证明了薄膜驱动液体的能力,该实验为应用于微流体中的微泵提供了理论依据。
- 段俊萍王春水张斌珍王万军
- 关键词：磁性薄膜FE3O4纳米颗粒PDMS
- 基于EZ-USB FX2的弹载测试仪通讯接口的设计
- 2013年
- 设计了一种基于FPGA和USB技术的弹载测试仪的通讯接口,重点介绍了EZ—USB FX2系列芯片CY7C68013的特点、固件程序的设计及FPGA模块的设计,采用GPIF传输模式简化了系统的硬件电路并且大大提高了数据传输的速率。最后,实验验证了该接口的可行性及实用性。
- 王春水张斌珍龚珊
- 关键词：通讯接口USBFPGA固件GPIF
- 主光轴平行于基底的微透镜阵列设计与制作被引量：5
- 2014年
- 用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺实现了一种主光轴平行于基底的微透镜阵列。首先对微透镜形成过程中的PDMS薄膜受力和变形情况进行了分析,并采用有限元分析方法对不同压力、不同厚度的薄膜变形情况进行了模拟,确定了合理的微透镜腔体结构;然后利用SU-8负模制作了PDMS微透镜腔体,将腔体与盖片进行了密闭封装,通过一定的压力向其注入紫外固化光学胶成型了微透镜阵列;最后使用自制装置对微透镜阵列的聚焦效果进行了测试。结果表明,提出的制作方法简单易行、成本低廉和焦距可控,而且易与其它的微系统集成到同一芯片。
- 杨潞霞毛静王春水张斌珍王万军
- 关键词：微透镜阵列有限元分析芯片键合
- 基于微流体芯片结构的PDMS二次倒模工艺研究被引量：2
- 2012年
- 研究了用于制作微流体芯片结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)与PDMS之间的倒模方法。首先,通过使用同一个微流体芯片模具倒出多个相同的PDMS负模结构;接着分别在各负模结构上溅射不同种类、不同厚度的金属,然后再对溅射过金属的负模上浇铸PDMS并固化以进行二次倒模,最后对二次倒模出的PDMS微流体结构表面粘连、结构完整性、尺寸等进行观测,从而通过比较得到倒模溅射所需的最佳金属和溅射金属薄膜的最优厚度。此方法倒出的PDMS微流体结构完整性好,不仅提出了一种全新的用于PDMS倒模的方法,而且解决了PDMS与PDMS之间直接倒模时所遇到的相互粘连和结构撕裂等难题。
- 郝晓剑张斌珍杨潞霞范新磊姚徳启王春水
- 关键词：微流体聚二甲基硅氧烷溅射倒模
- 反面水浴斜曝光法制作三维微透镜阵列
- 2013年
- 提出一种反面水浴斜曝光的方法用于制作主光轴平行于基底的微透镜阵列。已有的水浴斜曝光法中,由于基底处光刻胶获得曝光剂量较少而不易充分交联固化,在显影时出现与基底粘附不牢固,导致成品率较低。反面水浴斜曝光的方法,是通过光刻以及溅射工艺在玻璃基底上复制掩膜图形,匀光刻胶之后,采用玻璃基底朝上、光刻胶朝下的曝光方法,此方法得到的光刻胶结构很容易牢固地固定在玻璃基底上,显影时不易脱落,提高了成品率,同时有利于后续倒模复制工艺。用该方法获得的透镜直径约为200μm。
- 吴淑娟张斌珍王伟王伟
- 关键词：微透镜阵列SU-8光刻胶
- 基于聚二甲基硅氧烷的微流控芯片封装技术研究被引量：1
- 2015年
- 提出一种优化的PDMS(聚二甲基硅氧烷)—PDMS键合技术,对PDMS基片与PDMS盖片使用不同的预聚物和固化剂配比进行键合。设置了按不同比例键合、氧气等离子体表面处理键合及涂覆液态PDMS键合这三种方法的对比实验,并将其应用于微流控芯片的封装测试。测试结果表明,不同比例键合后的芯片键合强度适宜,可重复利用,高效节能。键合参数:基片和盖片所用预聚体、固化剂质量比分别为10∶1和15∶1;盖片的固化温度75℃,固化时间40 min。
- 毛静张斌珍杨潞霞王春水南雪莉李惠琴
- 关键词：聚二甲基硅氧烷微流控芯片封装键合强度
- 具有三维聚焦功能的微流控芯片被引量：9
- 2013年
- 为了使用微流体细胞仪对细胞精确计数,采用紫外光刻工艺制作了能够真正实现三维聚焦功能的微流体检测芯片(微流控芯片)。使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行二次倒模复制其结构以缩短微流控芯片制作周期、降低制作成本,并进行了芯片的封装与测试。首先,利用沉浸式光刻技术和斜曝光工艺制作了具有三维聚焦功能的SU-8微流沟道;然后,利用PDMS对所制作的SU-8微流沟道进行一次倒模,得到其负模结构;对负模结构进行表面处理后,再进行二次倒模,得到PDMS微流沟道;最后,封装PDMS微流沟道与盖片,制得微流控芯片,并对微流控芯片的沟道聚焦效果进行了测试。实验测试发现随着鞘流与样本流流速比不同,得到样本流的聚焦宽度也不同。当鞘流与样本流流速比为20∶1时,可以得到约10.4μm的聚焦宽度。结果表明,该芯片结构可靠,可以满足进一步的流体聚焦检测要求。采用该方法制作的微流控芯片具有生产周期短、成本低、效率高和结构可靠的特点。
- 杨潞霞郝晓剑王春水张斌珍王万军
- 关键词：微流控芯片SU-8胶倒模
- 压阻式高量程微加速度计的设计被引量：2
- 2014年
- 为了满足过载环境对高量程加速度计的需求,设计了一种高量程微加速度计。通过对敏感结构建立数学模型及Ansys静力学仿真,确定了该加速度计的总体设计,最后对加工完成的加速度计进行了测试。结果表明,该加速度计的灵敏度为193.3μV/g,在受到10 000 g以上的加速度作用时仍能正常工作,能够满足实际需要。
- 龚珊徐晓辉郭涛王春水
- 关键词：高过载微加速度计压阻效应仿真
- 充液型可调双焦微透镜的设计与仿真被引量：3
- 2013年
- 可调双焦微透镜由底部的含有内外薄膜的PDMS主体结构和包含出入液口的PDMS盖片组成。微透镜可以通过紫外光刻、软光刻工艺制得。使用ANSYS仿真得到PDMS内外薄膜在不同压强下的变形图,然后利用ZEMAX仿真得到透镜的内外焦距、焦距差和光线追迹图、成像图。上述设计与仿真将为可调双焦微透镜的实际应用提供理论依据。由于微透镜的主光轴平行于基底,便于与其他光学器件集成,可广泛应用于微流检测、光镊等领域。
- 王春水张斌珍龚珊杨潞霞毛静
- 关键词：微透镜仿真ZEMAX
