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基于多壁碳納米管場發(fā)射與吸附原理的壓力傳感技術(shù)研究
關(guān)鍵詞：多壁碳納米管 化學(xué)氣相沉積 吸附 場發(fā)射 氣體壓力傳感
摘要：設(shè)計(jì)了一種基于多壁碳納米管(MWNT)場發(fā)射和氣體吸附的壓力傳感器。通過熱化學(xué)氣相沉積法(CVD)在合金基底上直接制備具有強(qiáng)附著性能的MWNT薄膜,以MWNT薄膜為場發(fā)射陰極,利用氣體吸附引發(fā)的場發(fā)射電流增強(qiáng)效應(yīng),測量環(huán)境壓力。在實(shí)驗(yàn)室條件下分別測試了N2和大氣成分下的氣體壓力傳感性能,結(jié)果顯示,MWNT陰極材料在兩種氣體環(huán)境中均存在小電流場發(fā)射隨真空壓力升高而增長的傳感效應(yīng)。基于該效應(yīng),設(shè)計(jì)了一種微型實(shí)用型壓力傳感器。該傳感器具有量程寬(1×10^-7~1×10^-3 Pa)、體積小(4 mm×5 mm×9 mm)、功耗低(5×10^-6~0.8 W)、無干擾、長壽命等優(yōu)點(diǎn)。傳感器封裝在X光管中進(jìn)行測試的結(jié)果表明,封裝后X光管內(nèi)部真空度升高可達(dá)2個(gè)數(shù)量級,且X光管的真空度隨放置時(shí)間的延長而變差,結(jié)果符合理論預(yù)期。
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