参与福岛核电站救援的日本机器人

传感器世界2011.06较为成熟的封装工艺—键合工艺，多数是在高温条件下进行，但是高温会对MEMS传感器产生不良影响，造成器件不稳定甚至失效。因此，急需开发适用于MEMS传感器的低温键合工艺。尤其是近几年，随着生化传感器和射频器件的快速发展，对低温键合封装的需求日益增强。局域加热键合技术是低温键合技术之一，由于键合过程中只对需要键合的区域进行局部加热，芯片的其他部分仍处于较低温度，而且键合速度快，热应力小，大大提高了封装的可靠性。目前，基于Au-Sn二元系的局域加热低温键合集中在Au:Sn=80:20区域，且Au-Sn厚度8μm，Au用量大，键合成本高。中科院半导体研究所集成技术工程研究中心的一个研究小组目前正着力于基于Au-Sn二元系中富Sn区域的局域加热键合技术。在Au:Sn比为46:54和30:70的成分范围，键合层厚度小于3μm，Au厚度0.7μm，键合区温度280-310°C，成功获得了以具有高维氏硬度的AuSn2相为主的中间层，实现了键合强度20MPa，最高达64MPa，为MEMS领域提供了一种高键合强度、高水密性、气密性、低成本的圆片级低温键合方法。这一方法简单、可靠、适合大规模加工工艺，它的成功应用将大大降低MEMS器件和系统的制作成本。读者服务卡编号024□采用三氯化铁为插层剂，我国成功合成两层以上一阶次的石墨烯插层化合物在科技部重大科学研究计划和国家自然科学基金的支持下，中科院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室谭平恒研究员研究组和英国剑桥大学Ferrari博士研究小组合作，利用三氯化铁为插层剂，成功合成了两层以上一阶次石墨烯插层化合物。通过控制反应条件和后处理方式，所合成的石墨烯插层化合物基本实现了石墨烯的完全掺杂，空穴浓度可达到5.8×1014cm-2。同时，利用拉曼光谱系统地表征了所制备化合物的插层阶次、层间去耦合和稳定性。研究结果表明，插层后的石墨烯化合物中每一层石墨烯都表现为重掺杂下的单层石墨烯行为，且插层化合物相当稳定。该项研究对各种石墨烯插层化合物的合成和相应重掺杂石墨烯的物理、化学性质研究具有重要意义。提高石墨烯载流子浓度和迁移率一直是基础物理和器件应用研究所致力的目标，人们试图在石墨烯层间插入原子或分子层形成石墨烯插层化合物材料，把石墨插层化合物的物理、化学性质与石墨烯在纳米电子和光电子器件中的潜在应用结合起来。但是由于石墨烯尺寸和厚度限制，传统用于表征石墨插层化合物基本特性的X射线衍射很难用于表征石墨烯插层化合物。因此，此次研究成果对于探索新的表征手段来研究插层化合物具有重要的意义。读者服务卡编号025□参与福岛核电站救援的日本机器人日本千叶工业大学、东北大学及国际救援系统研究机构（IRS）于2011年6月8日公布，为应对福岛核电站事故，由三方组成的一个研究小组对救灾机器人“Quince”进行了相应改造，即将进入反应堆内部进行作业，主要用于在辐射量较高的反应堆地下积聚的污染水进行水位计设置和水样采集。Quince的特点是，能够在堆满瓦砾之处、陡坡及台阶上快速移动。负责此项机器人改造的千叶工业大学未来机器人技术研究中心副所长小柳荣次表示：“目前，由于核辐射情况的存在，我们只能掌握一部分反应堆厂房内部的情况。而通过使用Quince，不仅能够掌握污染水的情况，还能掌握整个厂房的辐射量和辐射源的情况。机器人可以走遍电站各处，能够减少工作人员不必要的走动，避免受到辐射。我们希望它能够对尽早确保核电站的安全，使人们早日归家发挥出作用”。此次研究小组为了使机器人适应在反应堆厂房内移动和工作，对其进行了多方面的改造。由于无线通讯方式的距离限制，机器人的远程操作采用了有线通信的方式，支持距离达700m。研究人员在车体上配备了长500m的卷绕式通信线缆，同时从反应堆厂房入口到工作人员实行控制的场所，又铺设了200m的线基于Au-Sn二元系中富Sn区域的圆片级局域加热键合及其中间层相组成2011.06SensorWorld我刊只接受电子邮件投稿。除文章本身外，请提供图片源文件、中英文摘要、关键词、参考文献、全部作者的工作单位技术职称及研究方向，第一作者的通讯方式（地址、邮编、电话、EMAIL）。外文译稿另请附原文、原作者授权书。2.作者对文章责任自负。学生论文应保证已告知导师。3.本刊可以对准备发表的文章酌情修改、删节，不愿本刊修改、删节者请随稿注明。4.我刊在接受稿件后二个月内以电邮方式通知是否录用。二个月后若无录用通知，请作者另行处理。在此期间，请勿一稿多投。录用通知书发出后作者不得退稿。文章刊出后，我刊将为所有作者各寄送一本杂志，并寄送书面录用通知书。稿费也将在刊出后一个月左右寄出。5.凡本刊录用之文章，有各级基金项目资助者、申请专利者、具备成果鉴定证书者、获国家、省部级奖励者，只需提供相应证明材料，即可不受时间限制，即时刊发。6.我刊已加入《中国学术期刊光盘版》、《中国期刊网》全文数据库、《中文科技期刊数据库》，《中国核心期刊遴选数据库》，我们将免费提供作者文章引用统计分析资料。所有录用文章亦将在我刊网络版及电子版上发表。以上的作者著作权使用费与本刊稿酬一次性给付。如作者不同意，请在来稿时注明，我刊将作适当处理。7.凡本刊发表之文章，本刊享有两年专有出版物权。在此期间，任何报刊、网站、出版单位等如需转载、改编、缩写本刊发表之文章，均须事先征得本刊同意。凡向本刊投稿者，均被认为自动接受上述之约定。本约定自2006年6月10日起生效，在此之前我刊发布的约稿通知同时作废。电邮地址：[e-mail]邮件主题：投稿。请勿将邮件投给编辑个人。缆，由此，Quince自身可边伸缩500m线缆边移动。Quince在反应堆内部主要进行水位计设置和采集水样，为此，研究人员在车体上配备了投下水位计并采集污染水的机构以及辐射测量仪器。在加入上述装备后，机器人的运动性能受到了影响，研究人员专门针对此在反应堆内环境下的运动性能而进行了改造，通过降低体重、控制重心平衡、降低行驶速度、变更跌落时吸收撞击的部件等，以确保机器人仍然能够保持原有的运动性能。针对电站的特殊情况，如反应堆地下有宽90cm、倾斜42°的台阶，而长约130cm、宽约50cm的车体无法掉头，因此，通过追加摄像头和调整软件等，使得机器人能够自由持续地前后行进。另外，反应堆内部为高湿状态，因此，将摄像头内部做成了真空，并添加了从外面给镜头升温的机构，避免镜头起雾模糊。此前日本东电公司一直采用美国iRobot的“PackBot”进行反应堆厂房的内部情况调查，但是，由于PackBot采用无线通讯方式，其行动范围受到了局限，地下情况的确认比较困难。另外，PackBot没有在瓦砾上自由行走和跨越台阶的运动性能。此次Quince的参与，弥补了PackBot调查范围的不足。读者服务卡编号026□柔性基板上的新一代触觉传感器东京大学与产业技术综合研究所和日本Mectron在2011年6月1～3日东京有明国际会展中心召开的“JPCAShow2011”上，展示了他们合作开发的一款内置有压力传感器的柔性基板“新一代触觉传感器”，压力传感器多达1000个。传感器在柔性基板内部利用电阻值随压力变化的材料形成电极，由此获得因压力而异的输出。据研究人员介绍，在此次展出的展品上，由宽度1mm、厚度不足0.1mm的线性传感器以最窄2mm的间距排列，整个手掌配置了1000个传感器。这种传感器的另一个较大的优势是，由于可以在已有的柔性基板生产线上生产，所以非常容易实现产业化。配备无线通信部件后，还可以减少布线。具体应用方面，可以考虑安装到机器人手上记录各种工作状态的压力变化，或铺在床上调查人的压力分布，以防止地板倾斜等。读者服务卡编号027□