微传感器MEMS与智能器件 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国计量

作者:加德纳

出品人:

页数:477

译者:

出版时间:2007-9

价格:78.00元

装帧:

isbn号码:9787502625573

丛书系列:

图书标签:

• 传感器
• 教材
• MEMS
• 微传感器
• 传感器技术
• 智能器件
• 微机电系统
• 集成电路
• 物联网
• 电子工程
• 纳米技术
• 检测技术

好的，以下是为您准备的图书简介，内容围绕“微传感器MEMS与智能器件”之外的领域，旨在提供一个详实且吸引人的新书介绍。 --- 《高精度太赫兹波成像技术与应用》 深度解析新一代非侵入式检测的未来 在当前科技飞速发展的时代，对物质内部结构进行无损、高分辨率的探测已成为从安防检测到生物医学成像等多个前沿领域的核心需求。传统的X射线成像受限于电离辐射的风险和对特定材料的穿透局限，而红外、微波等频段的成像技术则在空间分辨率和穿透深度上存在天然的瓶颈。《高精度太赫兹波成像技术与应用》 正是在这一背景下应运而生，它系统、全面地阐述了利用太赫兹（Terahertz, THz）波段——介于微波和红外光之间的“光谱盲区”——进行精密成像的理论基础、关键技术及其在实际场景中的突破性应用。 本书并非一本关于微机电系统（MEMS）或集成电路的专著，而是将焦点完全锁定在电磁波谱的这片“富矿区”。它为工程师、研究人员和相关领域的决策者提供了一份深入理解和掌握太赫兹成像系统的实战指南。 --- 第一部分：太赫兹波的物理特性与系统基础 本部分是理解后续应用的前提，它摒弃了对微米级传感器制作工艺的探讨，转而深入研究电磁波在频段为0.1 THz到10 THz范围内的独特物理行为。 第一章：太赫兹波的产生、传输与相互作用 本章详细论述了太赫兹波的产生机制，重点分析了基于半导体器件（如雪崩晶体管、自由电子激光器）的高功率太赫兹源的最新进展，而非基于微纳加工的传感器设计。随后，深入探讨了太赫兹波在不同介质中传播的损耗机制，包括大气吸收、材料的复介电常数测量，以及如何利用这些特性进行材料识别。其中，对非线性光学效应在太赫兹波产生中的应用进行了详尽的数学建模和实验验证。 第二章：太赫兹成像系统的基本架构与性能指标 本章聚焦于成像系统的工程实现。内容涵盖了时间域太赫兹（TD-THz）和频率域太赫兹（FD-THz）系统的结构对比，重点分析了超宽带脉冲生成技术和高灵敏度探测器（如BOLOMETER和光电导天线探测器）的性能优化。与微传感器聚焦于尺度和集成度不同，本章的核心在于系统信噪比（SNR）、动态范围以及图像重建算法的效率。系统指标的量化分析，如奈奎斯特频率、有效采样率等，构成了对成像质量的严格定义。 --- 第二部分：前沿成像算法与数据处理 太赫兹波成像的质量极大地依赖于后续的信号处理和图像重建技术。本部分完全脱离了固态器件的物理结构讨论，专注于如何从采集到的原始数据中提取出有意义的空间信息。 第三章：太赫兹层析成像与层析重建技术 本章专门介绍如何利用合成孔径技术（SAR）和计算层析成像（CT）原理，克服太赫兹波源和探测器阵列的局限性。内容包括：基于迭代重构的去卷积算法、压缩感知（Compressed Sensing, CS）在稀疏采样太赫兹数据中的应用，以及如何利用深度学习方法（如U-Net结构）实现快速、高分辨率的图像反演。尤其详细阐述了角谱法在全息太赫兹成像中的修正与应用，旨在解决相位恢复的难题。 第四章：高分辨率太赫兹光谱成像分析 本章探讨了结合光谱分析的成像技术。当太赫兹波穿透物质时，不同分子振动或转动能级会产生特征性的吸收峰。本章重点研究如何利用主成分分析（PCA）和非负矩阵分解（NMF）等多元统计方法，从高维太赫兹数据立方体中分离出不同化学成分的信号，实现物质的无损化学指纹识别。这对于区分塑料、爆炸物或药物成分至关重要。 --- 第三部分：关键领域的工程应用实例 本书的最后部分通过具体案例展示了太赫兹成像技术如何解决现实世界中的复杂问题，这些应用大多依赖于太赫兹波对介电常数差异的敏感性，而非微小的机械或电学特性变化。 第五章：安防与质量控制中的应用 本章侧重于太赫兹波在穿透衣物和包装材料方面的独特优势。详细分析了机场安检系统中对隐藏金属和非金属物品的识别策略，包括利用极化信息来增强对比度。在工业质量控制方面，深入探讨了太赫兹成像在复合材料分层缺陷检测中的应用，通过分析反射或透射信号的相位延迟，精确量化层间空隙的深度和面积，这是传统超声波或涡流检测难以精确完成的任务。 第六章：生物医学成像的前瞻性探索 聚焦于非接触式、低风险的生物组织探测。本章详述了太赫兹波在皮肤癌早期诊断中的潜力，分析了肿瘤组织与健康组织之间水分含量差异导致的介电常数变化。此外，还探讨了利用太赫兹脉冲辐射对药物片剂内部的成分分布均匀性进行快速、无损的检测方法，确保药品质量的一致性，这完全不同于微型化传感器的功能。 --- 结语 《高精度太赫兹波成像技术与应用》 是一部完全侧重于电磁波谱应用、信号处理和系统工程的著作。它深入挖掘了介于微波与红外之间的独特频段所蕴含的巨大潜力，为致力于开发下一代非侵入式检测与成像系统的科研人员和工程师，提供了一份坚实的理论基石和丰富的设计参考。本书的深度和广度，确保读者能够跨越技术鸿沟，掌握将太赫兹波从实验室概念转化为实际高精度成像系统的关键能力。

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说实话，我刚翻开这本书的时候，有点担心内容会过于晦涩难懂，毕竟“智能器件”这个领域涉及的学科交叉面太广了。但出乎意料的是，作者在组织章节时展现了极高的匠心。它不像传统的按学科分类来写，而是以“功能模块”为核心来构建知识体系，比如专门辟出一章来讨论能量收集与自驱动传感器。书中对信号处理和嵌入式系统的结合描述得尤为精彩，特别是如何利用低功耗的微控制器实现传感器数据的智能融合与决策，这远超出了传统传感器原理书的范畴。在讲述具体案例时，作者总能用清晰的比喻和详尽的流程图来阐释复杂的算法，这让一个非电子背景出身的读者也能快速抓住要点。这本书的实践指导意义非常强，很多内容可以直接转化为实验室项目的设计蓝图。

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这部作品给我带来了一种全新的视角，它不像许多教科书那样，只是堆砌理论和公式，而是真正地将复杂的微纳加工技术与实际应用场景紧密地联系起来。比如，它在描述压阻式传感器的设计时，不仅仅停留在材料科学的层面，更深入探讨了器件的制造公差如何影响最终的测量精度，以及如何通过优化结构设计来补偿环境温度漂移。我特别欣赏作者在讲解MEMS器件的可靠性时所采用的“自上而下”的分析方法，从系统级的失效模式出发，逐步剖析到底层材料和界面的薄弱环节。书中对新型封装技术的探讨也十分前沿，特别是在微流控与电子元件集成方面，提供了许多令人耳目一新的解决方案，这对于我们进行跨学科研究非常有启发性。整体来看，这本书的深度和广度都达到了一个很高的水准，是理解现代微系统工程不可或缺的参考资料。

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这本书的排版和图文质量也是一流的，这在技术书籍中并不常见。很多关键的结构剖面图和制造工艺流程图都采用了高分辨率彩色印刷，使得那些复杂的亚微米级别的结构细节得以清晰展现。我尤其欣赏作者在介绍特定材料特性时，会附带相关的力学或电学特性曲线图，而不是仅仅用文字描述。例如，在讨论柔性电子器件的弯曲疲劳寿命时，书中提供的应力-应变分布图解，比我过去看的任何一篇综述都要直观。这种对细节的极致追求，使得这本书不仅仅是一本学习资料，更像是一本可以随时翻阅的“工艺手册”。它帮助我澄清了许多过去在理解器件极限性能时产生的模糊概念。

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这本书最大的亮点，在我看来，在于它对“智能化”的理解是动态且与时俱进的。它没有把智能器件停留在简单的信号放大和线性校准层面，而是着重阐述了如何将学习能力植入到物理器件本身。比如，关于忆阻器和神经形态计算的章节，作者不仅介绍了基本的器件物理，还大胆地展望了这种新型架构在边缘计算中的潜力，这种前瞻性的视野非常鼓舞人心。阅读过程中，我能清晰地感受到作者在努力搭建起“材料-结构-功能-智能”之间的完整逻辑链条。书中穿插的许多行业标准和规范介绍，也体现了作者对工程实践的深刻理解，这对于想从学术研究走向产品开发的工程师来说，无疑是一份宝贵的“避坑指南”。

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我尝试对比了几本同类主题的国内外教材，发现《微传感器MEMS与智能器件》在“系统集成”这一层面上做得尤为出色。很多书籍往往侧重于器件的单一性能优化，但这部作品却始终贯穿着如何将不同功能的微纳单元高效、可靠地整合到一个统一平台上的思考。它花了相当大的篇幅来讨论异构集成、热管理挑战以及如何保证跨越不同技术平台（如光学、化学、机械）的信号兼容性。这种宏观的系统思维，对于那些正在着手设计完整智能终端的研发人员来说，是至关重要的。它教会我们如何跳出单个传感器的思维定势，去构建一个具有环境感知和自适应能力的完整系统。

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