Ten serwis zostanie wyłączony 2025-02-11.
Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
|
|
tom Vol. 18, nr 4
713-721
EN
Investigations on integration of optoelectronic components with LTCC (low temperature co-fired ceramics) microfluidic module are presented. Design, fabrication and characterization of the ceramic structure for optical absorbance is described as well. The geometry of the microfluidic channels has been designed according to results of the CFD (computational fluid dynamics) analysis. A fabricated LTCC-based microfluidic module consists of an U-shaped microchannel, two optical fibers and integrated light source (light emitting diode) and photodetector (light-to-voltage converter). Properties of the fabricated microfluidic system have been investigated experimentally. Several concentrations of potassium permanganate (KMnO4) in water were used for absorbance/transmittance measurements. The test has shown a linear detection range for various concentrations of heavy metal ions in distilled water. The fabricated microfluidic structure is found to be a very useful system in chemical analysis.
PL
Artykuł prezentuje aspekty techniczne, które są istotne podczas wykonywania oraz projektowania zintegrowanych układów mikroprzepływowo-mikrofalowych. Zastosowanie techniki mikrofalowej w układach mikroprzepływowych otwiera nowe możliwości, które stanowią rozwiązanie części problemów występujących w układach mikroprzepływowych, takich jak wykorzystanie i dostarczanie energii cieplnej. Ponadto, mikrofale stanowią atrakcyjną alternatywę dla spotykanych obecnie metod charakteryzacji parametrów substancji umieszczonych w kanale mikroukładu. W związku z tym, przedstawiono typowe obszary zastosowań techniki mikrofalowej w modułach mikroprzepływowych. Opisano typowe podłoża, które są stosowane podczas wytwarzania wspomnianych układów, wraz z wyszczególnieniem ich cech charakterystycznych i porównaniem. Wskazano na korzyści płynące z zastosowania ceramiki LTCC (ang. Low temperature cofired ceramics, niskotemperaturowa ceramika współwypalana), jako materiału podłożowego pod układy mikroprzepływowo-mikrofalowe. Wyszczególniono możliwe do wykonania techniką LTCC typy prowadnic falowych wraz z odpowiednim położeniem mikrokanału w ceramicznym podłożu oraz dokonano krótkiego podsumowania.
XX
This paper descries aspects, which are significant during the process of designing and developing of integrated microfluidic-microwave modules. The application of microwaves in microfluidic modules ensures the new possibilities, such as a providing a heat to the selected parts of a microsystem. Furthermore, the microwaves are the alternative solution of characterization of parameters the substance in the microchannel. Therefore, the usual fields of microwave technique in microfluidic modules are presented. The most used substrates in mentioned devices are described and compared. The benefits of using the LTCC as the substrate of microfluidic-microwave devices are indicated. Furthermore, the most common used wave guides integrated with the geometry of microchannels in LTCC modules are presented.
PL
Artykuł prezentuje zagadnienia związane z zastosowaniem tej technologii do wykonywania układu mikroprzepływowego zawierającego zintegrowane obwody mikrofalowe, zamieszczono opis procesu technologicznego LTCC na przykładzie wspomnianego układu mikroprzepływowo-mikrofalowego.
EN
This paper presented technology issue to developing microfluidic device with integrated microwave circuit, description of LTCC microfluidicmicrowave module technological process was described.
4
Content available Investigation of LTCC thermistor properties
51%
EN
The work is conducted on NTC (Negative Temperature Coefficient) thermistors. An influence of different type of the substrate (DP 951 and lead free ESL 41020) on basic electrical properties: sheet resistance at a room temperature, R = f(T) dependence, B constant and a long-term stability is analyzed. The resistance values are measured twenty times in the range from 25°C to 125°C at 5°C intervals, while temperature is recorded using Pt-100 resistor. Long-term stability is investigated by annealing at 150°C for 200 h.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań związanych z elementami termistorowymi NTC (Negative Temperature Coefficient). Zbadano wpływ rodzaju podłoża (DP 951 i bezołowiowego ESL 41020) oraz konfiguracji elementów (zagrzebane, powierzchniowe) na podstawowe parametry elektryczne: rezystancję na kwadrat, zależność rezystancji od temperatury, stałą termistorową B, stabilność długo terminową. Wartości rezystancji były mierzone 20 razy w zakresie od 25°C do 125°C ze skokiem 5°C temperatura była mierzona za pomocą rezystora PT-100. Stabilność długoterminowa była badana przez wygrzewanie w 150°C przez 200 h.
EN
Influence of composition and colour of ceramic tapes on laser patterirg process is presented in the paper. The investigation is carried out on dyed (blue) and non-dyed (white) alumina tapes with two different organic binders (LDM 7651S and Resicel E50). A special test pattern (Siemens star) is designed and applied to compare results obtained for the different alumina tapes. Influence of laser beam velocily (1-10 mm/s) and Q-switch frequency (1-2 kHz) on obtained minimal feature are studied. The cuttirg of the tapes is performed with Nd-YAG laser (Aurel NAVS 30).
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad kształtowaniem surowych folii ceramicznych przy zastosowaniu lasera. Przeanalizowano wpływ barwy (biała, niebieska) oraz rodzaju lepiszcza organicznego (LDM 7651S and Resicel E50) foli ceramicznej na proces obróbki laserowej. W celu porównania wyników zaprojektowano i wykorzystano specjalny wzór testowy - gwiazdę Siemensa. W artykule przedstawiono również wpływ prędkości przesuwu wiązki laserowej (1-10 mm/s) oraz częstotliwości generatora pracy impulsowej lasera (1-2 kHz) na maksymalną rozdzielczość obróbki laserowej. W eksperymencie użyto lasera Nd-YAG (Aurel NAVS 30).
6
51%
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące modyfikacji powierzchni struktur testowych wykonanych w technologii niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej (LTCC) dla potrzeb immobilizacji bioreceptorów. Modyfikację powierzchni przeprowadzono dla komercyjnie dostępnych ceramik pochodzących od różnych producentów. Powierzchnie ceramik modyfikowano za pomocą aminopropylotrietoksysilanu (APTS) i aldehydu glutarowego. Na podstawie uzyskanych wyników wybrano ceramiki do konstrukcji struktur testowych mikroreaktorów przepływowych z unieruchomioną ureazą do oznaczania mocznika.
EN
In this paper, results on surface modification of the test structures made with low temperature co-fired ceramics (LTCC) technology for enzyme (urease) immobilization. Research was done for various commercial available LTCCs. The method based on APTS (3- aminopropyltriethoxysilane) and glutaraldehyde was used for surface modification. Based on performed experiments the best LTCCs were chosen for fabrication of the enzymatic microreactors for urea determination.
PL
W pracy przedstawiono metody modyfikacji elektrod jonoselektywnych na stałym podłożu wykonanym w technologii LTCC. Stwierdzono problemy związane z penetracją wody pod membrany, prowadzące do uszkodzenia warstwy AgCl. Otrzymano działający czujnik jonów amonowych o budowie elektrody powlekanej z membraną jonoselektywną wykonaną z Siloprenu K1000.
EN
This work presents modification methods of solid-state ion-selective electrodes formed on LTCC substrate. Some problems with water penetration under the membranes, leading to destruction of the AgCl layer, were observed. A properly working ammonium ion sensor was designed as a coated wire electrode with ion-selective membrane of Siloprene K1000 was demonstrated.
EN
In the paper, the development and performance of an optical sensor for detection of neurotransmitters (dopamine) is presented. The concentration of dopamine is measured basing on fluorescence quenching of graphene quantum dots. In the sensor, the dopamine molecules coat the graphene quantum dots surface – in result, the quenching of fluorescence occurs due to the Förster resonance energy transfer. The changes in fluorescence correspond to specific concentrations of the neurotransmitter in tested samples, so it is possible to accurately determine the concentration of dopamine in the sample.
EN
This paper presents development and manufacturing processes of the fluorescence based microfluidic chip using Low Temperature Co-fired Ceramics technology (LTCC). The LTCC material was chosen because of its outstanding physical and chemical properties. Moreover, there is a possibility to integrate electronic and optoelectronic components into single LTCC microfluidic chip. The manufactured microfiuidic chip consists of inexpensive and commonly available electronic components and PMMA (poly(methyl methacrylate)) optic fibres. Its performance is investigated with a fluorescent dye. Five different fluorescein solutions are excited with 465 nm light source, and then the intensity of the emitted fluorescent light is measured with two photodelectors. The performed experiments have shown that it is possible to detect fluorescent signal inside the LTCC microfluidic chip using commonly available optoelectronic components.
PL
W artykule opisano proces wytwarzania mikroprzepływowego czujnika fluorescencyjnego, w technologii niskotemperaturowej ceramiki współwypalanej LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics Technology]. Wykonany czujnik składa się z tatwo dostępnych i niedrogich elementów elektronicznych, a także z polimerowych światłowodów PMMA (polimetakrylan metylu]. Pracę mikroprzepływowego czujnika ceramicznego zbadano za pomocą barwnika fluorescencyjnego. W tym celu przygotowano pięć różnych stężeń fluoresceiny w etanolu. Roztwory testowe pobudzano źródłem promieniowania, o długości fali równej 465 nm, a następnie mierzono (dwoma fotodetektorami) natężenie wyemitowanej wiązki światła. Przeprowadzone badania wykazały, że możliwa jest detekcja sygnału fluorescencyjnego, wewnątrz mikroprzepływowego czujnika ceramicznego, za pomocą powszechnie dostępnych elemenlów optoelektronicznych.
PL
Przedstawiono konstrukcję przepływowego amperometrycznego czujnika enzymatycznego, wykonanego w technologii LTCC (ceramika niskotemperaturowa współwypalana). Konstrukcja czujnika przepływowego opiera się na półprzepuszczalnej kapilarze dializacyjnej, przechodzącej przez mikroreaktor wypełniony roztworem zawierającym enzym. Stężenie oznaczanej substancji jest wyznaczane na podstawie pomiaru prądu, którego wartość zależy od stężenia elektroaktywnego produktu reakcji katalizowanej przez enzym.
EN
In this paper, construction of a flow-through amperometric enzymatic sensor made in LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) is reported. Construction of the flow-trough sensor is based on semi-permeable dialysis tubing built-in a microreactor filled with solution containing enzyme. Concentration of the analyte is determined by the measurement of current, which value depends on concentration of the electroactive product of the reaction catalyzed by the enzyme.
EN
The technology, simulation and basic calibration process of three component gas flow sensor, which is integrated with Iow temperature cofired ceramic, are presented in the paper. Geometry of the flow sensor is designed on the basis of FEM (Finite Element Method) calculations. The basic sensor parameters, such as measuring range, sensitivity, repeatability and hysteresis are described.
PL
W artykule przedstawiono technologię, symulacje i proces kalibracji czujnika przepływu zintegrowanego z niskotemperaturową ceramiką współwypalaną. Geometrię struktury wykonano na podstawie symulacji opartej na metodzie elementów skończonych. Dodatkowo przedstawiono podstawowe parametry czujnika tj. zakres pomiarowy, czułość, powtarzalność i histerezę pomiarową.
EN
A novel miniature plasma generator made of low temperature co-fired ceramics (LTCC) is presented in this paper. The developed generator is composed of a stack of 9 ceramic tapes, has an optical fibre integrated into the structure and is consisted of an 8.7 x 3.5 mm2 plasma chamber placed between two 5 x 5 mm2 electrodes made of AgPd. Each electrode is separated from the plasma chamber by a single LTCC tape, forming a 660 μm thick gap. The shape of the plasma chamber and the channel for the optical fibre were cut in green LTCC tapes using an UV laser, and the electrodes were fabricated with the standard screen-print method. During the experiments, the plasma chamber was filled with an ambient air. The plasma was generated between AgPd electrodes connected to an AC power supply. The light of the air plasma was transmitted from the plasma chamber to the miniature spectrometer using the integrated optical fibre. The glow discharge in the air at atmospheric pressure was characterized by optical emission spectroscopy (OES).
PL
W artykule przedstawiono technologię miniaturowego generatora plazmy. Wspomniany układ został wykonany za pomocą techniki bazującej na niskotemperaturowej współwypalanej ceramice LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics). Urządzenie składało się z 9 warstw ceramiki LTCC. W skład opracowanego generatora wchodziły komora plazmowa o wymiarach 8,7 x 3,5 mm2 oraz dołączony do niej światłowód kwarcowy. Komora plazmowa umieszczona była pomiędzy dwiema elektrodami o wymiarach 5 x 5 mm2 wykonanymi ze stopu PdAg. Każda z elektrod została odizolowana od komory plazmowej za pomocą pojedynczej warstwy LTCC tworząc szczelinę o grubości 660 μm. Kształt komory plazmowej oraz kanału pod światłowód zostały wycięte w surowych foliach ceramicznych za pomocą lasera UV. Elektrody PdAg zostały naniesione na ceramikę LTCC metodą sitodruku. Podczas eksperymentów komora plazmowa wypełniona była powietrzem z otoczenia o ciśnieniu atmosferycznym. Plazma powietrza generowana była pomiędzy dwiema izolowanymi elektrodami zasilanymi napięciem zmiennym. Promieniowanie optyczne plazmy powietrza było transmitowane z komory plazmowej do miniaturowego spektrometru za pomocą zintegrowanego światłowodu. Obserwowane wyładowanie jarzeniowe w powietrzu analizowano metodą optycznej spektroskopii emisyjnej (OES).
13
Content available remote LTCC microfluidic systems for biochemical diagnosis
51%
EN
This paper presents design, fabrication and testing of three LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) based microfluidic systems. These microdevices are: enzymatic microreactor for urea determination, potentiometric sensor with ion selective electrodes (ISE) based array sensitive to potassium ions and amperometric glucose sensor. Performance of the presented LTCC-based microfluidic systems has been tested. All ceramic microdevices have revealed high output signal and large detection range. The properties of the presented LTCC-based microfluidic systems are comparable with similar ones made of silicon. Obtained results has shown that presented ceramic microsystems can work as a stand-alone device or can be integrated into a more sophisticated micro analysis system for in vivo or in vitro monitoring of various (bio)chemical compounds.
14
Content available remote Impact of processing parameters on the LTCC channels geometry
51%
EN
A great advantage of Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) yields the possibility of channel and air cavity fabrication. Such empty spaces have numerous applications, for example, in microfluidics, microwave techniques and integrated packaging. However, improper geometry of these structures can degrade the performance of the final device. The processing parameters recommended by the LTCC tape supplier are relevant for the production of multilayer circuits but not surface embedded channels and/or cavities. Thus, it is important to examine which factors of the fabrication process are the most significant. In our study, special attention has been paid to the geometric performance of the channel structure resulting from the applied processing parameters. Laser cutting parameters were checked to obtain the structures with great fidelity. The impact of an isostatic lamination on the quality of the final structure was analyzed. The influence of pressure and temperature of the lamination process on the channel geometry and tape shrinkage were examined. The performed experiments showed that some improvements in channel/cavity geometry may be achieved by optimizing the processing procedures. The microscopic observations combined with the Analysis of Variance (ANOVA) showed which combinations of the processing parameters are the best for achieving a channel/cavity structure with the desired geometry.
PL
W artykule przedstawiono konstrukcję przepływowego ceramicznego mikroreaktora chemicznego oraz sterownik temperatury do tego urządzenia. Mikroreaktor wykonano w technologii LTCC (niskotemperaturowa ceramika współwypalana). Charakterystyki temperaturowe mikrosystemu zmierzono stosując bezstykowy pomiar termograficzny. W pamięci mikroprocesora sterującego temperaturą zaimplementowano algorytm PID (regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący). Umożliwia on dobór parametrów stabilizacji temperatury mikroreaktora zależnie od zapotrzebowania.
EN
In this paper, cpnstruction and investigation of a flow-through ceramic microreactor with integrated microprocessor temperature controller properties is reported. The microreactor is made using LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) technology. Transient measurements of the temperature were made using thermography system. PID (Proportional-Integral-Derivative controller) algorithm was implemented in a microcontroller memory. Therefore, parameters of the temperature regulator can be adopted to specific demands.
EN
We present work related to producing conductive layers for LTCC gas sensors via laser patterning. The sensor structure is made of Heraeus CT700 substrate material, with three metallization layers: contact layer (Ag, bottom), heater layer (PdAg, middle) and electrode layer (Ag, top). On the top layer, a gas sensitive layer is subsequently deposited in a separate thin-film process. All of the metallization layers are produced by the process of selective laser ablation, i.e. first a uniform paste layer is screen printed on the substrate and then a Nd:YAG laser (λ=355 nm) is used to selectively ablate the conductor material, producing a desired pattern. A careful selection of laser machining parameters ensures that all of the conductor material is ablated while minimizing the losses of substrate material. The sheets are subsequently stacked, laminated and cofired. The laser patterning method compares favorably with screen printing, allowing us to produce high density patterns (line width 70-100 µm), with errors on the level of 10 µm. Furthermore, it eliminates the photochemical process of screen preparation, which makes it an attractive choice for rapid prototyping applications. Optical microscopy and precision X-ray imaging are used to determine the final geometry of fired structures.
PL
W artykule opisano zastosowanie obróbki laserowej do wytwarzania ścieżek przewodzących w technologii LTCC. Zaprezentowano strukturę czujnika gazu wykonaną z trzech warstw folii ceramicznej Heraeus CT700, na których znajdują się ścieżki przewodzące. Warstwa gazoczuła naniesiona została na elektrody w osobnym procesie cienkowarstwowym. Wzory warstw metalizowanych wykonano wykorzystując selektywną ablację laserową tzn. na podłoże nadrukowano jednorodne pola pasty przewodzącej, a następnie przy pomocy lasera Nd:YAG o długości fali 355 nm usunięto zbędne obszary pasty, uzyskując pożądany (zaprojektowany) wzór. Staranny dobór parametrów pracy lasera pozwolił na całkowite usunięcie pasty przewodzącej z powierzchni surowej taśmy ceramicznej przy minimalnych stratach materiału podłoża. Uzyskiwanie wzorów metodą selektywnej ablacji laserowej jest wygodną alternatywą dla procesu sitodruku, zwłaszcza na etapie tworzenia prototypu, gdyż eliminuje potrzebę wykonywania nowego sita przy każdej modyfikacji projektu. Ponadto pozwala na otrzymywanie bardzo precyzyjnych wzorów (szerokość linii 70-100 µm) z dokładnością na poziomie 10 µm. Do kontroli geometrii gotowych struktur LTCC wykorzystano mikroskop optyczny oraz precyzyjne obrazowanie promieniowaniem rentgenowskim.
PL
Przedstawiono możliwości konstrukcji mikroukładów chemicznych z wykorzystaniem materiałów ceramicznych i polimerowych. Opracowano technikę trwałego i odwracalnego łączenia warstw ceramicznych i polimerowych, zależnie od dalszego przeznaczenia konstruowanego mikroukładu. W przypadku wykorzystania go w systemie z ciśnieniowym transportem mediów ciekłych przez układ konieczne jest bondowanie trwałe z wykorzystaniem plazmowej modyfikacji kolejnych warstw. W mikroukładach z transportem elektroosmotycznym próbek wystarczają jedynie siły wzajemnej adhezji warstw ceramicznych i polimerowych. W obu przypadkach ceramiczne elementy mikrosystemów należało pokryć warstwą szkliwa.
EN
The possibilities of the construction of microsystems using ceramics and polymers were presented in the paper. The technology of irreversible and reversible bonding of ceramic and polymer microsystems' layers was developed. The irreversible bonding is required only for microfluidic structures, in which samples and reagents are introduced into the system using pressure methods. For the systems with an electroosmotic reagents dosing adhesion forces between particular layers are enough to seal the microchannels. In both cases a glaze layer was screen-printed on ceramic plates to eliminate their surface roughness.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.