一種MEMS微型氣相色譜分離柱的性能優(yōu)化.pdf

1、氣相色譜分析是一種分離、鑒別混合氣體組分的技術(shù)，早在二十世紀(jì)中期就開始應(yīng)用，廣泛用于混合物分離、分析的各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的氣相色譜儀雖然具有極強(qiáng)的混合物分離能力，但儀器重量重體積大，分析時(shí)間較長，能耗較高，且只能在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行分析。采用MEMS微細(xì)加工工藝制作的微型色譜分離柱可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)色譜分析儀器的小型化、便攜化，加快混合物組分的分離速率，便于應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)有毒有害氣體、易燃易爆以及戰(zhàn)地化學(xué)武器等領(lǐng)域，成為色譜應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)熱門研究方向。<

2、br>　　本論文基于色譜分析領(lǐng)域相關(guān)報(bào)道，詳細(xì)地介紹了微型氣相色譜分離柱的研究進(jìn)展、制作材質(zhì)和結(jié)構(gòu)布局分類，闡述了以熱力學(xué)為基礎(chǔ)的氣相色譜塔板理論和色譜流出曲線相關(guān)知識(shí)，并根據(jù)其確定了本論文所研制的微型氣相色譜分離柱的結(jié)構(gòu)布局和溝槽幾何尺寸。利用DRIE體硅刻蝕和硅玻陽極鍵合技術(shù)制作的微型分離柱長1m，溝槽截面寬150μm，深300μm，分為開管柱和半填充柱兩種。采用靜態(tài)涂敷方法在分離柱內(nèi)壁沉積了非極性PDMS（聚二甲基硅氧烷，Poly