據(jù)工程師Ming Han這樣描述他的團(tuán)隊(duì)的*新一項(xiàng)研究微型溫度計(jì)“它*像一個(gè)小型熔爐。”改研究利用激光加熱硅尖光纖設(shè)備，可以完成接近2000華氏攝氏度的高溫，一秒鐘時(shí)間即可以實(shí)現(xiàn)從室溫升高到300度的高溫。
由于其體積“微小”，這種設(shè)備意味著在尺度上是微觀的，其直徑約為十分之一毫米，大約*是一張紙的厚度。
該裝置的加熱能力，可用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，包含檢測(cè)溫室氣體到用于生物標(biāo)本研討應(yīng)用領(lǐng)域如生產(chǎn)用于療和工業(yè)應(yīng)用的微氣泡等范圍。它還可以作為一種溫度計(jì)，其性能可允許應(yīng)用在極端高溫的條件下，如用于監(jiān)測(cè)嚴(yán)苛的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電廠的環(huán)境溫度。
Han說“我們完成了一種具有非常有效加熱機(jī)制的簡(jiǎn)便地傳感器結(jié)構(gòu)”，他是電氣和計(jì)算機(jī)工程系的副教授。“在其它設(shè)備中，加熱元件和溫度傳感元件通常是兩種不同的元件。在這里，我們已經(jīng)整合到相同的微小結(jié)構(gòu)中。”
在Han曾經(jīng)的工作中，他所規(guī)劃的光纖適用于海洋范疇的傳感。與新規(guī)劃相同，該傳感器的特征是連接到光纖結(jié)尾的細(xì)小硅柱上，這種柔性玻璃絲可以以極高速度傳輸光信號(hào)。可是粘合硅和光纖的膠水會(huì)在華氏200度左右軟化，約束了它在高溫下的使用。
“隨后咱們有了突破，”Han說。再次用粘合劑粘合光纖和硅柱以后，研討小組使用了一個(gè)十分熱的電流電弧，基本上是一道持續(xù)的閃電相同，把另一根光纖線與柱子的另一面交融在一同。該進(jìn)程一同軟化另一側(cè)的膠水，并分離了本來的光纖鏈，只留下新交融的構(gòu)造。
從這個(gè)進(jìn)程中，Han的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過使用兩個(gè)波長的光傳輸?shù)焦饫w中，980納米波長的激光被硅吸收，而另一個(gè)1550納米波長的光會(huì)經(jīng)過。
因?yàn)槲盏募す鈺?huì)發(fā)生熱量，它所具有的遙控才能可以決議設(shè)備的溫度。一同，更廣泛的波長進(jìn)入硅中，并在硅的兩端支柱的到有些反射，并開端構(gòu)成干與。這種干與形式會(huì)跟著硅的溫度改變而發(fā)生改變，使有可以完成讀數(shù)準(zhǔn)確且活絡(luò)的溫度計(jì)功用。
Han和其研討員Guigen Liu一同進(jìn)行這項(xiàng)規(guī)劃，后者是電氣和計(jì)算機(jī)工程博士后研討員，表明設(shè)備具有發(fā)生廣泛的波長的才能，根據(jù)他們的這種設(shè)備可完成在遠(yuǎn)紅外規(guī)模內(nèi)與這些波長相互作用的氣體監(jiān)測(cè)。而且可以衡量和調(diào)整其溫度，Han說，使得這種設(shè)備具有多功用性，與現(xiàn)有的微型加熱器比較有很大的優(yōu)勢(shì)。
“咱們還有許多工作要做，使這種設(shè)備十分好”他說。“這是一個(gè)十分有出路的技能，將來會(huì)有許多令人興奮的使用。”
