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出版者:化学工业出版社发行部

作者:黄惠忠

出品人:

页数:355

译者:

出版时间:2003-3

价格:30.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502540975

丛书系列:

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• 表征方法
• 材料
• 纳米材料
• 材料分析
• 纳米技术
• 表征
• TEM
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• 光谱学
• 纳米科学
• 材料科学

《精密测量与先进传感技术》 本书深入探讨了现代科学研究与工程应用中不可或缺的关键领域——精密测量与先进传感技术。聚焦于如何获取、理解和利用最微小、最细致的信息，本书为读者提供了一个全面而深入的视角，旨在提升测量精度、拓展传感器的应用范围，并推动相关技术向更智能化、集成化的方向发展。 核心内容概览： 全书共分为四个主要部分，层层递进，系统性地展现了精密测量与先进传感技术的理论基础、关键技术、创新应用及未来发展趋势。 第一部分：精密测量基础理论与方法 本部分奠定了理解精密测量的坚实基础。首先，我们将从测量不确定度、误差分析与补偿的理论出发，详细阐述如何科学地评估和控制测量过程中引入的误差，确保测量结果的可靠性和准确性。接着，深入介绍各种精密测量方法，包括但不限于激光干涉测量、原子力显微镜（AFM）成像原理与技术、扫描电子显微镜（SEM）及其谱学分析、透射电子显微镜（TEM）在材料结构表征中的应用、以及光学干涉显微技术在纳米尺度形貌测量中的作用。我们将详细解析这些技术的测量原理、关键参数、适用范围及其在不同领域的应用案例。此外，本部分还将触及计量学在精密测量中的地位，以及如何通过校准和标准来保障测量的溯源性。 第二部分：先进传感器技术与原理 本部分聚焦于当前以及未来最具发展潜力的先进传感器技术。我们将全面介绍各类传感器的设计原理、工作机制、材料选择及其性能优化方法。内容涵盖： 光学传感器： 包括光纤传感器、LED/激光器阵列、光电探测器、以及基于光谱分析的化学和生物传感器。重点分析其在环境监测、工业过程控制、医疗诊断等方面的应用。 电化学传感器： 深入探讨电化学原理在气体、离子、生物分子检测中的应用，如pH传感器、血糖传感器、污染物检测传感器等。将介绍电极材料、电解质设计以及信号处理技术。 声学传感器： 涵盖超声波传感器、压电传感器、MEMS声学传感器等，分析其在无损检测、医疗成像、环境噪声监测等领域的应用。 磁性传感器： 介绍霍尔效应传感器、磁阻传感器（GMR, TMR）、超导量子干涉仪（SQUID）等，重点阐述其在位置传感、电流测量、地磁探测以及弱磁信号检测中的重要作用。 热传感器： 讨论热电偶、热敏电阻、红外传感器等，分析其在温度测量、热成像、能源效率监测等方面的应用。 微纳传感器技术（MEMS/NEMS）： 重点关注微机电系统（MEMS）和纳米机电系统（NEMS）在传感器领域的突破，包括微型化、集成化带来的性能提升，以及在惯性传感、压力传感、微流控等方面的广泛应用。 新型传感材料与器件： 探索石墨烯、二维材料、量子点、纳米线等在构建高性能传感器中的潜力，以及它们如何实现更高的灵敏度、选择性和响应速度。 第三部分：精密测量与传感技术的集成与应用 本部分将理论与实践相结合，深入探讨精密测量与先进传感技术的实际集成与应用。我们将分析如何将多种传感器进行融合，构建复杂的测量系统，以应对多变量、动态变化的环境。重点讨论： 多传感器融合技术： 介绍数据融合的算法，如卡尔曼滤波、粒子滤波、神经网络等，如何提高测量系统的鲁棒性和信息量。 智能传感系统设计： 探讨如何将信号处理、模式识别、机器学习等技术集成到传感器系统中，实现自主感知、智能决策和自适应控制。 精密测量在关键领域的应用： 工业制造与质量控制： 例如，在半导体制造、精密机械加工、航空航天部件检测中的高精度尺寸测量、表面形貌分析、缺陷检测等。 生命科学与医疗健康： 如高灵敏度生物标志物检测、疾病诊断、药物筛选、生物医学成像（MRI, PET等）以及可穿戴健康监测设备。 环境监测与保护： 部署用于监测空气质量（PM2.5, O3, VOCs）、水质（重金属、有机污染物）、土壤成分以及气候变化的各类传感器网络。 地质勘探与资源开发： 利用地震波传感器、磁力计、重力计等进行地下结构探测，以及对石油、矿产资源的勘探。 科学研究前沿： 在粒子物理、天文学、凝聚态物理等领域，用于探测微弱信号、表征极端条件下的材料特性等。 第四部分：精密测量与传感技术的未来发展趋势 本部分展望了精密测量与先进传感技术的未来发展方向，为研究人员和工程师提供前瞻性的指导。我们将深入探讨： 超高精度测量技术的突破： 如原子钟技术、量子计量学在基础物理常数测量、时空基准建立方面的进展。 面向物联网（IoT）和边缘计算的传感器： 讨论低功耗、低成本、高集成度的传感器在构建大规模智能网络中的作用。 人工智能（AI）在传感数据分析中的赋能： AI如何驱动传感器的智能化升级，实现更深层次的理解和预测。 生物传感器与仿生传感器的发展： 探索模仿生物体感知机制，实现对复杂生物信号的高效、特异性检测。 可持续发展与绿色传感技术： 关注传感器在能源效率、环境可持续性评估以及资源循环利用中的作用。 新型传感原理与跨学科融合： 展望可能出现的颠覆性传感原理，以及物理、化学、生物、材料、信息科学等学科的交叉融合将如何催生革命性的传感技术。 本书力求理论严谨、内容翔实，并通过大量的实例和图表，使复杂的概念易于理解。无论是从事前沿科学研究的研究员，还是致力于工程开发与创新的工程师，亦或是对现代测量技术感兴趣的学生，都将从中受益匪浅。它不仅是掌握当前精密测量与先进传感技术精髓的权威参考，更是激发未来技术创新的宝贵资源。

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对于一个习惯于快速消费信息的读者来说，《纳米材料分析》这本书无疑是一个需要沉下心来对待的“硬骨头”。我最欣赏它的地方在于它所展现出的那种毫不妥协的科学态度。没有丝毫的夸大或浮夸，每一个结论都有详实的依据支撑，每一个实验步骤都描述得清晰准确。读完这本书，我不仅对纳米材料的分析技术有了系统的认识，更重要的是，我学会了一种严谨的治学态度。它教会我，真正的创新往往建立在对基础原理的深刻理解之上，而不是表面的热点追逐。书中的一些章节，关于误差分析和结果验证的部分，简直可以作为其他领域研究方法的范本，那种对细节的苛求和对准确性的追求，让人肃然起敬。这本书与其说是一本教材，不如说是一部科学精神的宣言，它激励着我们去质疑、去探索，去追求知识最本真的面貌。

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我向来欣赏那些能够将复杂事物简单化的作品，而《纳米材料分析》在这方面做得尤为出色，尽管主题本身是如此的精微和高深。这本书的排版和字体选择都非常考究，让人在长时间阅读后也不会感到视觉疲劳，这对于一本技术类书籍来说至关重要。我记得有一次，我在深夜里被书中对某种新型表征技术的描述深深吸引，那种描述的生动性，仿佛我正站在实验台前，亲手操作着那些精密仪器。作者在描述那些抽象概念时，总是能巧妙地穿插一些生活化的例子或者历史性的背景，这使得技术学习过程变得不再枯燥乏味，反而充满了人文关怀。它成功地搭建了一座桥梁，连接了冰冷的科学数据与我们日常的认知习惯，让原本高不可攀的纳米分析技术，变得触手可及。这本书的编撰水平，体现了一种对读者极大的尊重，它既满足了专业人士的需求，也为渴望跨界学习的门外汉提供了友好的入门途径。

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说实话，我原本对这种偏向硬核技术的书籍是抱着将信将疑的态度去阅读的，毕竟我平常看的更多是历史传记或者科幻冒险，对“分析”这个词本身就带着一种畏惧感。然而，《纳米材料分析》这本书完全颠覆了我的固有印象。它的行文风格极其严谨，但又不失一种探索的激情。我最佩服的是作者对于数据呈现和图表解读部分的处理，那些复杂的谱图和图像，如果不是经过精心组织和清晰的标注，我肯定会一头雾水。但在这本书里，每一个图表都像是一个小小的故事，讲述着材料的秘密。它不仅仅是告诉我们“是什么”，更重要的是教会我们“为什么是这样”，这种追根究底的思维方式，对我后续在处理其他领域问题时也产生了潜移默化的影响。我感觉自己像是被拉着走了一趟高科技的“寻宝之旅”，每破解一个技术难题，都有一种巨大的成就感，这本书的价值远远超出了它的定价，它提供的是一种观察世界的新视角。

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这本书的阅读体验，对我而言，更像是一次智力上的马拉松，需要专注，需要耐心，但最终的回报是丰厚的。我必须承认，有些章节的内容确实非常烧脑，涉及到复杂的物理化学原理，我常常需要停下来，反复琢磨几遍，甚至要借助网络资源进行辅助理解。但正是这种挑战性，让这本书在我的书架上占据了特殊的位置——它是那种我需要时不时地拿出来翻阅，总能从中找到新的感悟的工具书。它的深度毋庸置疑，但更难能可贵的是，它在构建知识体系时所展现出的那种宏观与微观相结合的视野。它不是仅仅停留在实验室的某个小角落，而是将纳米技术的应用前景、它对未来社会可能带来的变革，也进行了细致的展望。这种远见卓识，让这本书的价值得以升华，它不仅是关于“如何分析”，更是关于“我们正在走向何方”的深刻探讨，绝对值得所有关注科技前沿的朋友们认真阅读。

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哎呀，这本《纳米材料分析》真是让人爱不释手，虽然我更偏爱那种情节跌宕起伏、人物刻画入木三分的小说，但这本书带来的那种深入思考和知识构建的体验，却是另一种无与伦比的享受。我记得上次翻开它的时候，正值一个周末的下午，阳光正好，我窝在沙发里，手里捧着书，那种感觉就像是打开了一个全新的世界。书中的那些复杂的理论和实验方法，对于我这个非专业人士来说，起初确实有些门槛，但作者的叙述方式却有着一种独特的魅力，它不是那种枯燥的教科书式讲解，而是像一位经验丰富的老教授在娓娓道来，把我从一个完全陌生的领域，一步步引向深入。我尤其欣赏其中对一些经典案例的剖析，那些看似遥不可及的纳米结构，在作者的笔下变得鲜活起来，仿佛我都能亲眼看到那些微小的粒子是如何排列、如何相互作用的。这本书的结构安排也十分精妙，每一章节的过渡都自然流畅，让人读起来毫无压力，即便是那些非常专业的术语，作者也能找到恰当的比喻来帮助我们理解，这对于培养读者的深度学习能力非常有帮助，我强烈推荐给所有对知识探索抱有热情的人。

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