[發明專利]采用傳感器的檢測方法

有效

• 申請號: 201910098406.0
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109632831B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 薛茜男;段學欣;唐謝城
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00;G01N31/00;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;曲芳兵

本發明提供了一種作為化學傳感器檢測時具有更高的靈敏度的方形螺旋結構的微帶天線傳感器系統，用于微波化學檢測，該微帶天線傳感器系統包括：絕緣襯底；及形成于絕緣襯底上的彼此絕緣的兩條微帶天線，該兩條微帶天線為方形螺旋結構，且相互嵌套形成雙方形螺旋結構，該微帶天線用于響應于作用其上的高頻場；兩條微帶天線位于所述雙方形螺旋結構內側的一端間隙設置，位于外側的一端為接線端。還相應的提供了基于其的傳感器、檢測方法及制備方法。

技術領域

本發明涉及微波化學檢測技術領域，尤其涉及一種采用傳感器的檢測方法。

背景技術

微波化學檢測領域與電化學檢測領域有所區別，電化學領域通常是檢測被檢測對象的電參數反應，即通過檢測電壓、電流的大小來確定被測對象的參數（如濃度、純度等）。例如中國專利申請號為CN201110072945.0的專利文獻，即公開了一種雙螺旋結構的微電極系統，用于電化學檢測，該微電極系統接電后，檢測響應電流，得到所檢測被檢測對象（如該微電極系統被浸入某化學液體中，該化學液體為被檢測對象）的電參數，從而實現對該被檢測對象的檢測。

而微波化學檢測領域并不直接檢測被檢測對象的電參數反應，其原理與電化學檢測完全不同。微波化學檢測通常是采用高頻場，基于非接觸的方式將高頻信號直接作用于被檢測對象，或作用于被檢測對象的載體上，通過檢測被測對象或載有被檢測對象的載體對高頻場的極化反應實現對被檢測對象的檢測。

隨著微加工技術的發展，基于微機電系統（MEMS，Microelectro MechanicalSystems）技術的微傳感器得到廣泛的發展，具有小型化、靈敏度高、易于集成等特點。而同時在無線通信技術中，微帶天線已經成為最具有發展前景的天線類型之一，因具有小體積、輕重量、低剖面、可共形、易極化、易生產和低成本等優點，也受到廣泛關注。

本申請人已經關注到，微帶天線對高頻場的極化性能因作用物質不同而有所改變，因此微帶天線具有作為化學傳感器的潛質，用于檢測所作用的物質，并基于響應的極化結果可實現對被檢測對象的檢測，因此，基于微帶天線傳感器可視為微波化學檢測領域下的一個特定分類。

申請人在研究中發現，當微帶天線作為化學傳感器采用如圖6示出的叉指型微帶天線時，由于叉指型微帶天線所產生的響應區分度較小，并不完全適用于化學參數的檢測，因此檢測的靈敏度會受到影響。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種方形螺旋結構的微帶天線傳感器系統及制備方法，以作為化學傳感器檢測時具有更高的靈敏度。

本發明提供的方形螺旋結構的微帶天線傳感器系統，用于微波化學檢測，該微帶天線傳感器系統包括：

絕緣襯底；及，形成于絕緣襯底上的彼此絕緣的兩條微帶天線，該兩條微帶天線為方形螺旋結構，且相互嵌套形成雙方形螺旋結構，該微帶天線用于響應于作用其上的高頻場；兩條微帶天線位于所述雙方形螺旋結構內側的一端間隙設置，位于外側的一端為接線端。

且，較佳的，兩條微帶天線在絕緣襯底上呈中心對稱設置。

由上，該方形螺旋微帶天線傳感器系統相比背景技術中的叉指型微帶天線，響應區分度更大，提高化學參量測量中響應的穩定性。另一方面，經試驗比較，方形螺旋微帶天線的傳感器相比較于圓形螺旋微帶天線的傳感器具有更高的響應幅度，為2倍以上，可見，矩形螺旋微帶天線型傳感器可獲得更好的檢測效果。

較佳的，兩條微帶天線的寬度、高度和兩者的間距介于0.01微米至200微米之間。且，較佳的，絕緣襯底上具有絕緣層，該絕緣層為二氧化硅、玻璃、PET或PI。

由上，傳感器整體體積較小，且可制備于柔性襯底之上，使其可靈活貼附于各種被測表面。

較佳的，所述絕緣層厚度介于0.1微米至1毫米之間。且，較佳的，所述微帶天線的材料為導電材料，包括金、銅、鉑或碳。