傳感新品

【中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所：在薄膜熒光傳感器研究方面取得進展】

近日，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究人員在薄膜熒光傳感器研究方面取得進展。該研究為制備優(yōu)異的薄膜熒光傳感器提供了有效策略，對熒光傳感與氣體吸附的協(xié)同過程進行了實驗驗證與理論計算闡釋。

近年來，薄膜熒光傳感器在氣體傳感領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，因具有較高的靈敏度、響應(yīng)性和選擇性，是目前最有前景的痕量物質(zhì)檢測技術(shù)之一。然而，多數(shù)熒光敏感材料存在聚集熒光淬滅（ACQ）效應(yīng)和光漂白現(xiàn)象，使得滿足實際應(yīng)用要求的熒光傳感材料并不多見。這限制了熒光敏感材料在氣體檢測方面的應(yīng)用，亟待開發(fā)用于氣體傳感的新型高性能敏感材料。針對薄膜有機熒光探針材料面臨的固態(tài)熒光量子效率差、光穩(wěn)定性差等問題，研究人員將有機熒光客體搭載到金屬有機框架（MOF）中，開發(fā)了一種對氣體分析物具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性的新型主客體式薄膜熒光氣體傳感器，為構(gòu)建滿足不同需求的薄膜熒光傳感器提供了靈活的方法。

該工作以ACQ分子Me4BOPHY-1作為被封裝有機客體，采用簡單的固相合成方法嵌入金屬有機框架ZIF-8中，通過調(diào)整負載比例調(diào)節(jié)其熒光發(fā)射特性。MOFs（ZIF-8）為客體分子提供了各種納米空腔，從而減少了熒光分子的自聚集，有效克服Me4BOPHY-1的ACQ效應(yīng)。負載不同比例的客體后，分子的固態(tài)熒光量子效率從0.76%最高提升到19.72%。進一步，研究實現(xiàn)了對神經(jīng)毒劑沙林的模擬物氯磷酸二乙酯的氣相識別。

MEMS懸臂梁吸附研究表明，主客體嵌入式MOF傳感器對待測氣體的預(yù)富集賦予了探針優(yōu)異的氣體傳感能力，響應(yīng)時間可達3 s，檢測限低至1.13 ppb。MOF的籠化效應(yīng)提高了對于分析物的選擇性，Me4BOPHY-1 ZIF-8對干擾性氣體HCl的響應(yīng)明顯變?nèi)酰@在以前的文獻報道中是不可避免的。此外，有機金屬框架結(jié)構(gòu)的“籠化效應(yīng)”還確保了傳感器良好的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。有機熒光分子的熱分解溫度從200℃升至527℃，且在激發(fā)光波段的激光持續(xù)4800 s的照射下仍能保持初始熒光強度。

傳感動態(tài)

【工信部：我國專家當(dāng)選ISO汽車感知傳感器工作組召集人】

2024年4月，我國牽頭提出的《道路車輛 車載激光雷達試驗方法》（ISO 13228）、《道路車輛 車外感知毫米波雷達探測性能試驗方法》（ISO 13389）兩項國際標準提案經(jīng)國際標準化組織道路車輛技術(shù)委員會（ISO/TC22）投票表決正式立項，并獲批在電子電氣部件及通用系統(tǒng)分技術(shù)委員會下新成立汽車感知傳感器工作組（ISO/TC22/SC32/WG16），由我國專家當(dāng)選工作組召集人、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司承擔(dān)工作組秘書處工作。

汽車雷達是一種重要的汽車感知傳感器，主要包括激光雷達、毫米波雷達等形式，可用于實時監(jiān)測車輛周圍的環(huán)境，提供交通狀況、行人、其他車輛等信息，以便駕駛員或自動駕駛系統(tǒng)能夠及時做出正確的駕駛決策，降低交通事故發(fā)生的風(fēng)險。近年來，隨著汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的加速演進，以激光雷達、毫米波雷達為代表的汽車感知傳感器發(fā)揮著重要的作用，其性能及標準日益受到市場與行業(yè)的重視。2021年6月，我國向國際標準化組織道路車輛委員會提出汽車雷達系列標準提案，隨后聯(lián)合來自德國、法國、芬蘭、日本、韓國等國家和地區(qū)的五十余位專家，圍繞激光雷達、毫米波雷達評價體系、試驗方法等開展了近三年的深入研究并推動達成共識，為汽車感知傳感器工作組的成立及兩項汽車雷達國際標準的立項奠定了堅實基礎(chǔ)。

下一步，工業(yè)和信息化部將組織中國汽車技術(shù)研究中心有限公司等相關(guān)單位，堅持國際國內(nèi)標準同步研究、同步制定的原則，充分發(fā)揮我國汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景豐富、技術(shù)創(chuàng)新活躍等優(yōu)勢，加快推進汽車感知傳感器領(lǐng)域國際標準研制工作，不斷提升我國在國際標準法規(guī)體系建設(shè)的參與度與貢獻度。

【美國為F-22升級新傳感器】

據(jù)美國媒體報道，近日，美國愛德華茲空軍基地的一架F-22戰(zhàn)斗機，掛載新型隱身油箱和紅外傳感器吊艙進行試飛。報道稱，這是美國空軍針對F-22戰(zhàn)斗機的一次重要升級，將縮小F-22戰(zhàn)斗機與后繼機型的差距。

F-22是美國于20世紀80年代開始研發(fā)的一款隱身戰(zhàn)斗機，其設(shè)計目標是與蘇制戰(zhàn)斗機爭奪空中優(yōu)勢。當(dāng)時，無論是隱身性能、機載設(shè)備、還是火控系統(tǒng)，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機均對蘇制戰(zhàn)斗機構(gòu)成明顯優(yōu)勢。因此，在當(dāng)時已經(jīng)具備相關(guān)技術(shù)條件的情況下，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機并未安裝紅外搜索跟蹤系統(tǒng)（IRST）。

近年來，隨著后續(xù)機型的發(fā)展，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機原有的機載配置逐漸落伍。特別是俄制戰(zhàn)斗機大都配備紅外搜索跟蹤系統(tǒng)，而F-22戰(zhàn)斗機除隱身性能領(lǐng)先外，其它方面的優(yōu)勢已不明顯。更麻煩的是，由于當(dāng)時設(shè)計并未預(yù)留改裝空間，該機的后續(xù)升級頗為困難。

在這種情況下，美空軍仍然執(zhí)意對F-22戰(zhàn)斗機進行升級。究其原因，一方面，自美國戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)向亞太地區(qū)以來，由于五代機航程普遍較短，美空軍迫切需要對其進行升級，以滿足遠距離作戰(zhàn)需求。另一方面，美空軍有意用F-22戰(zhàn)斗機為“下一代空中優(yōu)勢”（NGAD）計劃驗證新技術(shù)，充當(dāng)后者的“技術(shù)孵化器”，這樣既能提升F-22戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)能力，又可以為“下一代空中優(yōu)勢”計劃驗證新功能。

美媒稱，預(yù)計未來十年內(nèi)，世界上最先進的戰(zhàn)斗機需要具備更明顯技術(shù)優(yōu)勢，才能應(yīng)對數(shù)量眾多且增長迅速的新興威脅。當(dāng)前，美空軍正加速推進這一進程。在美空軍2025財年預(yù)算申請中，單獨列出一項F-22戰(zhàn)斗機“傳感器增強計劃”，其中明確包括“先進紅外搜索跟蹤傳感器”。目前，該計劃正在實施當(dāng)中。

【臺積電首次發(fā)布A16新型芯片制造技術(shù)，預(yù)計2026年量產(chǎn)】

據(jù)臺灣“中央社”4月24日報道，臺積電24日在美國加州圣克拉拉舉行的北美技術(shù)論壇上，發(fā)布一種名為A16的新型芯片制造技術(shù)，預(yù)計于2026年量產(chǎn)。

據(jù)路透社報道，臺積電執(zhí)行副總經(jīng)理暨共同營運長米玉杰在論壇上表示，該技術(shù)將得以從晶圓背面向運算芯片輸送電力，有助于加快人工智能（AI）芯片的速度。

根據(jù)臺積電官網(wǎng)消息，臺積電24日在北美技術(shù)論壇上揭示其最新的制程技術(shù)、先進封裝技術(shù)以及三維集成電路技術(shù)，憑借此領(lǐng)先的半導(dǎo)體技術(shù)來驅(qū)動下一世代AI創(chuàng)新。

報道稱，此外，臺積電還推出系統(tǒng)級晶圓技術(shù)。此創(chuàng)新解決方案將帶來革命性的晶圓級效能優(yōu)勢，滿足超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心未來對AI的要求。

【量子激光雷達！中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)這項發(fā)明在日內(nèi)瓦斬獲雙項大獎】

4月17日至21日，第49屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展在瑞士日內(nèi)瓦落幕，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院薛向輝課題組的“大氣多參數(shù)探測光量子激光雷達”項目不僅獲得了最高榮譽“特別嘉許金獎”，還首次獲得“日內(nèi)瓦共和國與州政府獎”。

日內(nèi)瓦國際發(fā)明展是世界三大發(fā)明展（日內(nèi)瓦發(fā)明展、匹茲堡發(fā)明展、紐倫堡發(fā)明展）之一，創(chuàng)辦于1973年，由瑞士聯(lián)邦政府、日內(nèi)瓦州政府、日內(nèi)瓦市政府和世界知識產(chǎn)權(quán)組織共同舉辦，是全球舉辦歷史最長、規(guī)模最大的發(fā)明展。“特別嘉許金獎”是日內(nèi)瓦國際發(fā)明展給獲得金獎項目的額外榮譽?！叭諆?nèi)瓦共和國與州政府獎”由日內(nèi)瓦州政府特別頒發(fā)，代表政府級別的榮譽認可，也是中國代表團首次獲得該榮譽, 國內(nèi)高校僅有中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和清華大學(xué)獲得。

薛向輝教授團隊獲獎作品通過激光雷達與量子精密測量學(xué)科交叉，研發(fā)的大氣多參數(shù)探測光量子激光雷達可以在3km的探測半徑范圍內(nèi)同時實現(xiàn)二氧化碳濃度、氣溶膠參數(shù)、大氣風(fēng)場的高精度探測。配套的智能數(shù)據(jù)處理云端，根據(jù)應(yīng)用場景不同，可以為氣象環(huán)保部門實時提供三維的風(fēng)場、二氧化碳濃度分布，為災(zāi)害天氣預(yù)警、碳循環(huán)提供準確實測數(shù)據(jù)。

該項目的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)獲得十幾項國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)，發(fā)表相關(guān)論文十幾篇，成果轉(zhuǎn)化的系列產(chǎn)品在中國數(shù)十個省市的氣象、環(huán)保、機場、航運、高速公路等對口業(yè)務(wù)部門應(yīng)用，服務(wù)于城市大氣污染擴散路徑追溯、森林火災(zāi)探測、機場風(fēng)切變預(yù)警等，極大提高了氣象環(huán)保領(lǐng)域的數(shù)字化、精細化管理水平。

審核編輯 黃宇