تاثیر شکل هندسی میکروتیرک بر عملکرد ریزحسگر جرمی

میکروتیر کها به طور گسترده ای در نقش حسگرها و عملگرها در نانو تکنولوژی، بیوتکنولوژی، سیستم های میکروالکترومکانیکی و اپتیک مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجایی که این نوع تیرها با ابعاد هندسی در حد میکرون ساخته می شوند، بنابراین از قابلیت بسیار خوبی به عنوان یک حسگر جرمی با دقتی در حد نانو گرم و حتی کوچکتر برخوردار می باشند. در حسگرهای جرمی یکی از مهمترین چالش های پیش رو، افزایش حساسیت و در نتیجه بالا بردن دقت اندازه گیری می با شد. از آنجایی که اساس کار این نوع حسگرها در مد دینامیکی بر مبنای تغییر فرکانس تشدید به هنگام جذب نانو ذره می باشد، شکل مهندسی میکروتیرک به عنوان یکی از پارامترهای مهم و تاثیر گذار بر حساسیت این نوع حسگرها تلقی می شود. در این مقاله میکروتیرک مستطیلی که یکی از رایج ترین حسگرهای جرمی می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است . با ایجاد برش های داخلی و خارجی در میکروتیرک مستطیلی سه مدل اصلی انتخاب شده و مجموعه 27 آرایش با نسبتهای ابعادی مختلف توسط نرم افزار آباکوس در نقش حسگر جرمی شبیه سازی ارتعاشی می شود. نتایج شبیه سازی نشان میدهند که در دو مدل انتخاب شده با برش خارجی میکروتیرک مستطیلی، کاهش صلبیت میکرو تیرک باعث افزایش حساسیت ریز حسگر شده ولی در برش داخلی با کاهش صلبیت، حساسیت نیز کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

ریز حسگر جرمی ، میکرو تیرک مستطیلی ، حساسیت فرکانسی ، برش میکروتیرک