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纪念葛文勋先生：任劳任怨无悔人生: 张海霞 2017-12-8 22:26; 【题记】这几天整理资料，又找到这篇2011年6月14日写的博文，感谢 Wen Ko 先生，总是在最困难的时候鼓励我，并且以身作则实践着这样的无悔人生：“要坚持做对的事情，不是所有人开始都会理解和支持，一定会有误解和委屈，但是你要坚信自己、坚持下去，任劳任怨，做那个中流砥柱，这才是中国最需要的，要坚持住！” 纪念葛文勋先生：任劳任怨无悔人生 2011 年 6 月 14 日今夜，我“流浪”在长春的街头，沐浴着久违的月色，久久不能平静，寂静的街头，皎洁的月光，还有一个独自徘徊的我，不知道为什么我特别地想哭，想痛痛快快地大哭一场，为了这六年的艰辛也为了这六年的执著，更是为了这六年来所得到的帮助和所承受的压力，今天在 Transducers11 会议正式结束后的第四天，我终于可以在这个陌生的城市里放开自己、大哭一场！简单回顾一下我们在 TRANSDUCERS11 会议期间的经历吧： 6 月 4 日： LILY 的生日也是 TRANSDUCERS11 正式启动的前夜，我们在国家会议中心酒店为会议的创始人 PROF. WEN KO 设了招待宴会，来自全世界的 40 余位科学家参加了这次聚会，宴会隆重而感人；宴会后举行了 ICAN 会议，决定下届会议在北京， 2013 年去西班牙； 6 月 5 日：上午在中国科技馆举行了 ICAN 大赛的盛大开幕式， 15 个国家和地区的选手参加了比赛，数万名观众参观了比赛，晚上在科技馆举行了 TRANSDUCERS11 接风宴会； 6 月 6 日： TRANSDUCERS11 开幕式在国家会议中心举行， 1200 人参加了这次会议；恰逢端午节，晚上举行了中国文化宴会和 ICAN 的颁奖活动，引起轰动， 2013 年比赛将跟随 TRANSDUCERS 会议去巴塞罗那！ 6 月 7 日， iCAN 学生参观长城和十三陵，团体活动；晚上举行 LA/PKU/BERKELEY 校友会以及 TRANSDUCERS11 答谢宴会； 6 月 8 日， TRANSDUCERS11 晚宴，我担任主持人，宴会无比成功！ 6 月 9 日，中午会议正式结束，下午技术参观，北大举行新楼启动仪式和博士生成果展览； 6 月 10 日，北大举行博士生论坛， HANS ZAPPE, ELLIS MENG 等教授参加，收获很大； 6 月 11 日，在家里宴请来参加会议的 ROYA, ELLIS 等女教授全家举行烧烤会，温馨而亲切； 6 月 12 日，长春参加 ICOME 会议，遇到 STEVE CHOU, LUKE LEE 等好朋友 …… 这些天是怎么过来的，确实已经很难记起，那么多的朋友、那么多的师长还有那么多的学生，都在心中，都在一起，看到他们，我的心就踏实了，因为，这六年的梦想就是要给大家一个最好的中国、一个前进的中国、一个友善的中国、一个团结奋进的中国，这些天，我们都努力做到了自己的最好，我想，大家也都看到了、感觉到了，这一个正在成长的力量！回顾这六年的历程，事情太多，曲折太多，不仅是要做很多事、还要忍受很多委屈、甚至是误解和曲解，难免有很多感慨，这次会议期间 Wen Ko 教授对我说的最多的一句话就是：“ 要做成一件事，不但要任劳还要任怨！ ” 任劳任怨，正是他，这位德高望重的 88 岁老科学家，杰出人生和辉煌事业的最好的经验总结，从 1940 年抗战期间求学、到 1945 年支援台湾建设、 1950 年代到美国留学、在那个种族隔离的年代在美国做教授、再到之后作为第一个科学家访问大陆、带领整个行业从无到有成为高科技的一个重要领域，于 30 年前亲手创办了 Transducers 会议并带领着大家一直坚持到现在，一共培养了 185 个博士和硕士，今天还坚持每天工作半天，亲自带着年轻的教授们做事，捐赠了他几乎所有给母校厦门大学和家乡 …… 在这长达 60 多年的科研生涯中，他不知道付出了多少常人难以想象的艰辛，忍受了多少常人难以理解的委屈，但是他始终积极乐观面对并坚持不懈，最终成就了一个传奇，这是何等的令人景仰的精神！那天在机场的希尔顿酒店，送别他和 Chrisitina （他的太太），我们一起聊了很久，他对我说：“ 要坚持做对的事情，不是所有人开始都会理解和支持，一定会有误解和委屈，但是你要坚信自己、坚持下去，任劳任怨，做那个中流砥柱，这才是中国最需要的，要坚持住！ ”我当时眼泪就掉了下来，这是多么贴心贴肺的一句安慰和指导，多么真诚的一个认可和鼓励！ Dr. Ko ，我一定会的，任劳任怨，坚守下去，做该做的事、做对的事、做真的事，无论怎样的委屈和误解都是暂时的，就像您说的，只有这些真的东西才是经得起时间考验的中流砥柱，其他的都是浮云！我一定会的，任劳任怨，无怨无悔，去坚持做那些该做的事、对的事、真的事，也一定会有一批年轻人和我一样会坚持这样做，你看看，这些上课学生们的来信，我们该多么自豪和有信心呀，更年轻一代的他们已经行动起来了！真的，多少感谢都不够，多少语言都不能够准确传递那来自内心的感动，我想我们会继续努力，做到自己的最好，在高科技的舞台上继续展现中国的风采！今夜无眠，今夜无泪，今夜无酒，清风明月，已经让我彻底地沉醉！ TRANSDUCERS11 已经过去，所有的艰辛与痛苦，所有的光荣与梦想，都已经随着清风明月而去，从现在开始，让我们忘记那一切，让我们放下这一切，重新出发： TOMORROW IS ANOTHER DAY!; 个人分类: 国际交流|2633 次阅读|0 个评论

纪念Transducers领域泰斗葛文勋教授: 热度 1 张海霞 2017-12-7 17:14; 惊闻噩耗：葛文勳先生于2017年12月4日（本周一）在美国加州驾鹤西去，不胜哀伤，再发此文纪念葛先生千古，先生走好，您开创的TRANSDUCER事业有千百后来者继续！ CINN 人物专辑：葛文勋教授张海霞舒立【编者按】 2017 年 4 月 12 日是葛文勋先生 94 岁生日（Prof. Wen H Ko），恰好 4 月北大张海霞教授去美国参加 IEEE NEMS2017 国际会议，再次拜访了葛先生夫妇，有幸看到 2014 年凯斯西储大学（ Case Western ReserveUniversity ， CWRU ）校友会授予葛先生功勋奖时的生平成就完整英文介绍，阅读全文后深受鼓舞。回国后，考虑到国内外受到葛先生关照的同仁较多，也都十分关心葛先生的现状，因此决定将葛先生的事迹翻译成中文，让更多关心他的晚辈了解他长期为科学奉献以及提携后辈学人所做的卓越贡献，也希望以此为契机，在 CINN 开设一个 “ 人物专辑 ” （ www.CINN.cc ），将在微电子领域做过巨大贡献的华人科学界事迹介绍给广大读者朋友们，传播正能量，鼓励大家向着更高更远前行！于是，我们开始着手翻译、整理、编辑 ...... 。这就是 CINN 人物专辑的缘起，从微纳领域的奠基人：葛文勋教授开始！ 2017 年 4 月北大张海霞教授访问葛文勋教授 1923 年，葛文勋教授出生于中国福建省。他于 1946 年毕业于中国厦门大学获电机工程学士学位，后又分别于 1956 年和 1959 年在美国俄亥俄州克里夫兰的凯斯西储大学（ Case Western Reserve University ， CWRU ）获得硕士和博士学位，于 1959 年、 1962 年和 1967 年在该校担任电机与生物医学工程的助理教授、副教授和教授。于 1993 年 7 月被授予 CWR 大学的电机工程学荣誉退休教授。 2014 年，凯斯西储大学校友会因葛文勋教授50多年致力于运用生物传感器技术创造救生装置，授予他功勋奖。退休后，他依然继续指导电气和生物医学工程研究生做研究。作为 IEEE 的终身会士 (life fellow) ，葛教授的主要贡献包括，帮助一些国家建立首个生物医学微器件学术中心，开发了第一个用于医学研究的长期稳定的压阻式压力传感器、世界上第一个人体植入传感和驱动系统，以及第一个植入式调频遥测发射机集成电路芯片和第一个单片的交流电容式压力传感器集成芯片。 2013 年，葛先生及夫人在白宫留影葛教授在凯斯西储大学的 60 年历程（ 1954-2014 年） 1954 年，葛文勋前往凯斯技术学院就读硕士研究生， 1959 年获得博士学位。在最初的 13 年里，他做了各种各样的职位，包括研究助理，助教，讲师，副教授和教授。 40 多年来，葛博士一直是一个先驱，在固态电子器件和技术、微电子电路、用于生物医学仪器的微机电系统（传感器、执行器和微技术）方面开拓研究。他发表了 143 篇期刊文章和 288 篇会议论文。在工业控制、生物遥测、微型传感器、专用集成电路和电子器件等领域拥有 26 项专利。在医学植入物遥测、电激励和植入闭环控制系统以及电刺激神经和肌肉方面的探索性研究为许多医学假肢和生物研究仪器研制铺平了道路。 20 世纪 70 年代初，他对物理和化学（气）微型传感器的研究是这一领域的最早尝试之一。为了表彰他的成就，他于 1976 年当选 IEEE 生物医学工程学会会士（ Fellow ），并于 1992 年当选美国医学与生物工程学会会士。他的研究贡献得到广泛认可，他获得了以下国际奖项：（ 1 ） 1977 年，获得美国的中国工程师学会成就奖；（ 2 ） 1992 年，在东京第四届化学传感器国际会议上获得杰出研究奖；（ 3 ） 1997 年，在芝加哥传感器和执行器国际会议上获得职业成就奖；（ 4 ） 2011 年，在北京召开的固态传感器与执行器国际会议上获得奠基人奖；（ 5 ） 2012 年，从 IEEE 传感器委员会获得技术成就奖；（ 6 ） 2012 年，从希尔顿 MEMS 国际会议和 NEMS 国际研讨会上获得创始人奖。 2011 年葛教授参加国际会议（中间两位是葛教授夫妇）他在教学、研究和国际服务活动等方面的重要工作如下： A. 大学研究和教学在 CWRU 的 58 年教学与研究期间，葛博士曾与 20 位访问学者一起工作，指导了 160 位固体电子学、微电子技术、集成电路（ IC ）设计、微传感器和执行器，植入系统和微机电系统方向的硕士生和博士生。 1958 年，他在凯斯技术学院开设了第一门晶体管电路课程； 1961 年，他建立了用于教学和研究的半导体技术实验室。这两者都比麻省理工学院、加州理工学院、伯克利大学和其他顶尖大学类似的尝试要早。 20 世纪 60 年代，该实验室制作了世界上第一个集成的压力传感器和遥测集成电路。在凯斯技术学院，葛博士承担了第一个电子电路、固态电子器件和技术课程。该校在 1960 — 1975 年期间毕业的本科 / 研究生是电子产业公司的热门选择，他们为新兴半导体电子产业的发展做出了卓有成效的贡献。 1960 — 1970 年， CWRU 的电机系在全美排名第 9-11 名，是世界领先的电子学研究机构之一，接收了来自英国，法国，比利时，挪威，南斯拉夫，日本，韩国，中国和其他国家的访问教授。 1959 — 1994 年，葛博士在 CWRU 建立并管理着享誉国际的研究中心，该中心主要涉及固态电子设备和技术、医用植入式电子设备和系统、微型传感器和执行器，以及微机电系统（ MEMS ）等方向。他的博士论文分析了 PN 结的瞬态行为，突破了当时计算机时钟频率的极限，使之超过了 1MHz 。他被邀请在贝尔实验室做演讲， 1960 年成为 IBM 公司的顾问。他的第一位博士生的论文解开了 MOS 晶体管的阈值漂移奥秘，在 20 世纪 60 年代消除了电子工业面临的重大路障。他在植入式遥测、医疗仪器、传感器和执行器，以及微机电系统技术方面工作了 35 年。 1993 年， 70 岁退休，他加入了退休教师行列，并持续研究工作到今天。他和他的研究生研究了医疗和工业应用的内含集成传感器的功能 MEMS 器件。在葛教授的诸多专利中，用于轮胎充气的触模式压力传感器的发明已被证明是能够承受 300 o C 轮胎成型工艺和 1000 ％过载的唯一压力传感器，成为第一个用于轮胎压力监测的嵌入式传感器。 1975 年，其持续气道正压通气鼻塞（专利号： 237219 ）的专利现称为 CWRU 插管，是当今世界各地医院早产儿护理标准器件。 1993 年退休之后，在研究资金支持下，他指导 32 名研究生，继续研究工业用传感器。在办公时间或周末，他自由地与来拜访的学生和教师讨论了想法和设计问题。 2012 年，他退休满 20 年，获得了 NIH 资金支持，发展慢性植入式微型设备 / 系统的非气密封装技术。目前，他的研究兴趣在于，开发无电池传感器网络，以消除个人实时家庭 / 移动病人护理的最后技术障碍。 1964 — 1984 年，葛博士担任美国国立卫生研究院（ NIH ）微电子实验室在微电子资源和医疗电子方面项目的主要负责人，项目总预算（包括开销）达到两千万美元。担任 NASA ， NSF 和工业项目的主要负责人，项目总预算超过七百万美元。这些项目支持了 80 多个研究生。 1982-1993 年，他担任 NIH ， HSF ， DARPA 和工业项目的共同负责人，项目总预算超过 1 千万美元，支持了 20 多个研究生。 1994 — 2010 年，他曾从固特异轮胎公司和蒂芬公司获得工业研究资金支持，也曾与 Darrin Young 博士和电机系的其他人合作获得美国国家科学基金会（ NSF ）和美国国立卫生研究院（ NIH ）的资金资助，这些经费支持了 32 名研究生中的 25 人。 B. 生物医学研究 1970-1981 年，葛博士是工程 / 电子设计中心的主任， 1967-1984 年，他是美国国立卫生研究院（ NIH ）的微电子实验室和生物医学电子资源中心主任。 1968-1975 年，他的课题组设计并制造了成百上千的 K-5 和 M-1 系列生物遥测发射机，并将它们分享给凯斯西储大学（ CWRU ）校内外野外生物学的研究人员。这些遥测系统用于生物医学研究和野外生物学探索，一部分研究结果发表在包括 Science 在内的顶级杂志上。 1966 年，他与课题组成员研究和演示了第一个用于活体肌肉控制的可植入式闭环假体控制系统。今天许多功能性电动应用仍然可以追溯到当年的那些示范。他研究与医疗植入电子器件和假肢相关的所有问题开创了近距离射频通信和无线供电，植入封装，人体对半导体、硅化合物和微功率遥测电路与系统的反应等研究工作。他首创了长期稳定的植入式压力传感器，研究了传感器的不稳定源，从而引出了可植入传感器和仪器的封装创新方法。他设计了一种电容式压力传感器，在 10 年的使用寿命内，其时间稳定性优于 1% ，是世界纪录。他于 1980 年率先为脑积水患者使用可植入式颅内压监测仪，于 1987 年推出中耳助听器。 C. 技术服务工作 1956 年，葛博士是 Conoflow 公司的顾问，设计磁放大器。 1957 — 1980 年，他在俄亥俄州克利夫兰北美制造公司担任控制系统设计顾问，并在流体控制系统中拥有多项专利。 1960-1963 年，他在 IBM 担任高速计算电路设计的顾问。 1962 - 2013 年，他负责 NIH ， NSF ， NASA 和其他机构的提案审查小组，并为贝尔实验室、辉瑞、固特异和蒂芬等公司提供了咨询服务。 1981 年，他在波士顿作为大会共同主席组织了第一届（固态）传感器和执行器国际会议。 1985 年，担任在费城召开的第三届（固态）传感器和执行器国际会议的大会主席。 1983 - 1987 年，担任该系列会议的国际督导委员会主席。 1990 年，担任在俄亥俄洲克利夫兰召开的第三届化学传感器国际会议的共同主席。 1990 — 1992 年，担任该系列会议的第一届国际督导委员会主席。 1987 — 2004 年，他组建并担任传感器研究基金会公司总裁，运行著名的希尔顿固态传感器和执行器研讨会，并为学生提供旅费资助来支持传感器和 MEMS 国际会议。他是传感器和执行器期刊的编委会成员，是传感器和执行器、 EMBS 和 MEMS 等期刊的常规审稿人。 1973-2013 年，他获批 22 项专利， 6 项专利的产出收益返给了 CWRU 。 20 世纪 60 年代，他为孩子们办了第一个中文学校，并且组建了大克利夫兰中国协会，为当时中国新移民小众人口的需求服务。 D. 国际教学和服务 1974 — 1989 年，葛教授作为七人国际专家团队之一员，帮助台湾地区建立了 IC 产业。 1974 — 2008 年，他担任工业技术研究所及其实验室的顾问。 1993 年，从 CWRU 退休之后，他在台湾国立交通大学工作 1 年，教授台湾的第一门 MEMS 方面大学课程，并帮助开创 MEMS 方面研究。葛教授夫妇在北京 1973 年，尼克斯总统访华后几个月，葛教授首次回国访问。自此之后，他回国访问多达 20 多次，在中国的多所大学和研究所举办生物遥测、植入式系统和 MEMS 方面研讨会。 2000 — 2006 年，他帮助厦门大学募捐到 1 百多万美元，建造了一栋新楼，建立了拥有一整套制备设施的世界一流的 MEMS 研究中心。目前，他是厦门大学客座教授。 E. 协作和指导工作 1959 — 2013 年，葛教授一直与凯斯技术学院和凯斯西储大学的教工合作。他与安格斯博士合作研究了钻石的气相生长；与刘博士合作研究了化学传感器；与 Robert Plonsey 博士合作研究了 EKG 反向映射；与 Fleming 博士合作研究了生物医学工程的各个主题。 1962-2014 年，葛教授在凯斯医学院包括骨科、心脏病学、麻醉科、神经外科、儿科、头部和颈外科在内的几个部门任命为兼职教授。在他的职业生涯中，葛博士非常积极地招募有才华的教师来凯斯西储大学，帮助他们建立自己的研究生涯。 90 岁时他还与 C.A.Zorman 教授和 P.Feng 教授一起指导研究生、工程师和博士后工作。 F. 其他值得关注的成就 1. 1965 年，在美国的大学里设计和建造了第一间 1000 级别的洁净室。 2. 1975 年，研制了微型 PH 和 C02 气体传感器。 3. 1978 年，研制了第一个用于医学研究的长期稳定的压阻式压力传感器。 4. 1977 年，在EDC和CWRU研制了离子敏感场效应晶体管，1977年，在CWRU组织了第一届美国离子敏感场效应晶体管（ISFET）会议。葛先生不仅事业非常成功，家庭也幸福美满，太太Christina贤惠善良，还是著名的歌唱家和慈善人士，四个子女的培养也十分成功，其中大女儿在奥巴马总统时期担任美国白宫的亚洲事务顾问，积极投身公共事务和慈善事业，一时传为佳话。葛教授与夫人和女儿参加白宫招待晚宴 ( 奥巴马总统的亚洲事务顾问 ) 相关文章链接：《一个值得敬重的老科学家》链接地址： http://blog.sciencenet.cn/blog-299-674118.html 《 Christina 的爱心接力棒》链接地址： http://blog.sciencenet.cn/blog-299-1049373.html 《难忘的历程：回顾申办 TRANSDUCERS'11 国际会议》链接地址： http://blog.sciencenet.cn/blog-299-394829.html; 个人分类: 科研心得|6835 次阅读|1 个评论

piezoMEMoirS: Acoustic Transducer: shenyuan6756 2015-6-12 19:02; Acoustic Transducer Dimension of the in-plane poled piezoelectric diaphragm: electrode width=60 μ m; electrode spacing=250 μ m; radius=3.5 mm. The effective coupling coefficient is 3.08 %. The quality factor Q value is 39.96. Schematic diagram of the test setup for evaluating the acoustic transmission performance of the devices. The setup was in an anechoic chamber. A BK 4196 microphone with known sensitivity as reference. Both the sensitivity and the sound pressure level (SPL= 20log(sound pressure /20 μ Pa)), peaks appear at the resonance of 13.71 kHz. The 1 kHz sensitivity of the d 33 mode diaphragm (126.21 μ V/Pa), is nearly 20 times of the sensitivity (6.5 μ V/Pa) of a d 31 mode thick film diaphragm with the same material and similar dimensions. A 3 × 3 array was fabricated. Each element can be controlled independently. Directivity pattern of the array was tested. The array has the potential to be used as a phase array. For more information, please refer to: Zhiyuan Shen , Jingyu Lu, Chee Wee Tan, Jianmin Miao, Zhihong Wang, “ d 33 mode piezoelectric diaphragm based acoustic transducer with high sensitivity” , Sensor and Actuator A: Physical , 189, (2013), pp. 93-99.; 个人分类: piezoMEMoirS|2834 次阅读|0 个评论

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