本书总体上按照传感器和探测器的应用类别展开论述,共分28章。第1章概述;第2章至第4章分别讨论光、磁场和时间这三种最基本的物理量的传感和探测技术;第5章至第19章介绍各种力学量、环境量和电磁辐射的传感和探测技术;第20章介绍计算机输入用的传感器;第21章至第28章分别讨论高能带电粒子、高能光子和中子探测器,并介绍它们在诊断医学成像、工程技术和大型科学实验中的应用。
本书各章的讨论从回顾历史发展开始,重点介绍决定着传感器和探测器性能的敏感元件的物理原理,对它们的设计、材料和工艺作简要的讨论,并涵盖传感器和探测器技术的最新进展。
本书的读者对象为专业涉及传感器和探测器技术的大学高年级学生、研究生以及在工作中应用它们的工程技术和科学研究人员;对各类工程学科、各类实验物理学科,以及化学、生物、医学等学科的学生和从业人员都有重要的参考价值。本书涉及大量日常生活中的传感和探测技术,应用性强、叙述简明、图解详尽,亦可供对科学技术感兴趣的受过高中或中专以上教育的普通读者参阅。
样章试读
目录
- 前言
第1章 物理量的传感和探测技术
1.1 概述
1.2 传感器和探测器世界
第2章 可见光和紫外光传感器
2.1 可见光和紫外光
2.2 半导体基本知识
2.3 半导体量子型传感器
2.4 半导体光图像传感器
2.5 真空管光传感器
2.6 弱光探测和单个光子计数
2.7 紫外光传感器
第3章 磁场传感器
3.1 概述
3.2 电磁感应磁场传感器
3.3 洛伦兹力磁场传感器
3.4 铁磁性材料磁敏电阻
3.5 巨磁电阻:载流子自旋相互作用磁场传感器
3.6 超导量子干涉磁场传感器
3.7 光泵磁场传感器
3.8 质子磁进动磁场传感器
3.9 光导纤维磁场传感器
3.10 磁场传感器小结
第4章 时间传感器
4.1 概述
4.2 压电石英晶体振荡器和石英钟
4.3 原子钟
第5章 位置传感器
5.1 概述
5.2 飞行时间法测距离传感器
5.3 全球定位卫星系统GPS
5.4 电磁型非接触位置传感器
5.5 光学位置传感器
5.6 接触型位移传感器
5.7 角位移传感器
第6章 线速度和角速度的测量
6.1 概述
6.2 多普勒效应速度传感器
6.3 基于位置和时间传感器的速度测量
6.4 振动速度传感器
6.5 角速度传感器
第7章 应变传感器
7.1 概述
7.2 利用压阻效应测量应变
7.3 金属合金压阻应变片的设计和使用
7.4 半导体压阻应变传感器
7.5 光导纤维应变传感器
第8章 力和扭矩传感器
8.1 概述
8.2 传统测力传感器
8.3 基于弹性元件的测力传感器
8.4 压电效应测力传感器
8.5 高灵敏度力的测量
8.6 扭矩传感器
第9章 加速度、倾斜度和振动传感器
9.1 概述
9.2 主动式加速度传感器
9.3 被动式加速度传感器
9.4 光纤加速度传感器
9.5 倾斜度传感器和陀螺仪
9.6 加速度传感器在振动测量中的应用
第10章 压强传感器
10.1 概述
10.2 机械式压强传感器
10.3 采用位移传感器测量压强的方法
10.4 基于压阻应变片的压强传感器
10.5 压电式压强传感器
10.6 光学效应压强传感器
10.7 压敏发光漆
第11章 声波传感器与声波成像
11.1 声波的基本知识
11.2 语音传感器
11.3 超声波传感器
11.4 超声波成像和相控阵列
11.5 用声波探测物体内部结构
11.6 水声传感器和声呐
11.7 医学超声波成像
第12章 温度传感器
12.1 温度测量概述
12.2 传统的温度计
12.3 相变温度计
12.4 热电偶温度传感器
12.5 电阻性温度传感器
12.6 热敏电阻
12.7 半导体硅pn结温敏元件
12.8 石英振荡器温度传感器
12.9 光纤温度传感器
12.10 温度传感器小结
第13章 红外线传感器和温度遥测
13.1 红外线探测概述
13.2 非接触温度测量
13.3 半导体量子效应红外传感器
13.4 辐射热效应红外传感器
13.5 热释电和铁电效应红外传感器
第14章 电磁波传感器
14.1 电磁波探测概述
14.2 射频和微波无线电传感器
14.3 太赫兹电磁波和探测
14.4 电磁波的应用举例
第15章 湿度和含水量传感器
15.1 概述
15.2 绝对湿度标准
15.3 可转移湿度标准传感器
15.4 建立在吸湿材料物理性质与湿度相关性上的湿度传感器
15.5 热效应湿度传感器
15.6 光辐射湿度传感器
15.7 固体液体含水量的测量
15.8 利用中子测量含水量
第16章 化学分子传感器
16.1 概述
16.2 电阻型和电容型化学分子传感器
16.3 电解型化学分子传感器
16.4 化学晶体管
16.5 超声波振动型化学分子传感器
16.6 红外光学分子传感器
16.7 基于其他物理效应的分子传感器
第17章 真空传感器
17.1 概述
17.2 基于机械效应的真空传感器
17.3 基于热传导的真空传感器
17.4 电离式真空传感器
第18章 流量传感器
18.1 概述
18.2 压差式流量传感器
18.3 转轮式流量传感器
18.4 障碍阻尼式流量传感器
18.5 复合向心力质量流传感器
18.6 电磁式质量流传感器
18.7 超声波流量传感器
18.8 激光多普勒干涉流量传感器
18.9 热效应质量流传感器
18.10 卡门涡街质量流传感器
第19章 料位液位传感器
19.1 概述
19.2 压强法液位传感器
19.3 浮子法液位传感器
19.4 利用物料的物理性质测料位液位
19.5 非接触料位液位传感器
第20章 计算机输入传感器
20.1 手指触摸传感器单元
20.2 计算机输入鼠标
20.3 触摸屏
20.4 指纹识别
20.5 磁盘和磁头
20.6 光盘
第21章 高能带电粒子探测器
21.1 概述
21.2 高能带电粒子探测原理
21.3 记录带电粒子电离径迹的探测器
21.4 电离室
21.5 气体丝室
21.6 微结构气体室
21.7 平板电极气体室
21.8 三维气体粒子径迹室
21.9 半导体粒子探测器
21.10 有机闪烁探测器
21.11 瓦维洛夫-切连科夫光的探测器
第22章 高能光子探测器
22.1 高能光子探测的基本知识
22.2 气体X射线探测器
22.3 半导体X射线探测器
22.4 X射线微量能器
22.5 固体无机闪烁体
22.6 液化惰性气体闪烁体
第23章 X射线医学成像
23.1 概述
23.2 传统的X射线投影成像探测器
23.3 间接数字式X射线平面投影成像
23.4 直接数字式X射线平面投影成像
23.5 X射线计算机辅助断层扫描立体成像
23.6 X射线骨密度测量
第24章 伽马射线探测器在诊断核医学中的应用
24.1 诊断核医学和伽马射线探测器
24.2 伽马射线闪烁照相机和SPECT
24.3 正电子发射断层扫描成像
24.4 伽马射线成像探测器
24.5 其他类型的伽马射线成像探测器
第25章 中子探测器
25.1 概述
25.2 气体中子探测器
25.3 闪烁中子探测器
25.4 半导体中子探测器
25.5 其他类型的中子探测器
第26章 辐射探测器的工业应用
26.1 概述
26.2 辐射探测器在工业计量和控制中的应用
26.3 微量放射性监测
26.4 射线无损检测
26.5 X射线和伽马射线口岸安全检查设备
26.6 中子安全检查设备
26.7 辐射石油测井
第27章 基本粒子实验探测器系统
27.1 概述
27.2 顶点探测器
27.3 带电粒子动量磁谱仪
27.4 高能粒子量能器
27.5 μ子探测器
27.6 高能对撞机物理实验探测器举例
第28章 高能天体物理学探测器
28.1 概述
28.2 地面高能宇宙射线粒子探测器
28.3 中微子天文学探测器
28.4 卫星发射的太空宇宙射线望远镜
后记