1. 研究目的与意义（文献综述）

随着医疗技术的进步，人类健康得到了极大的保障。体温作为一项人体稳态参数，在临床中被广泛地测量，对人的生理状况评估具有重大意义。目前市场上和临床上主要有三种体温计，分别是水银体温计、电子式体温计、多功能红外体温计。水银体温计是一种传统的体温计，由玻璃和水银柱制成，具有测量结果准确、稳定性高、价格低廉等特点。但其测量温度时间长，示数不便观察，也不能对体温进行实时监控，而且水银体温计中的汞对人体危害比较大，一旦汞蒸气被人吸入，将对人的身体健康造成危害 ^[1]。电子体温计利用某些物理参数（电阻，电压，电流等）与环境温度之间存在的物性关系，将体温以数字的形式显示出来，读数方便、测量时间短、不含汞，对人体及周围环境无害。其不足之处在于示数准确度受电子元件及电池供电状况等因素影响^[2]。红外体温计是通过红外线进行体温的测量，虽然测温迅速，对人体及周围环境无害，但测温常常受环境、距离影响，操作时往往会得到几个不同的数据，对于医用测量往往精度不够^[3,4]。

热电转换的基本原理是将两种不同p、n型热电材料组成的器件一端置于高温状态，另外一端置于低温，在温度梯度作用下，载流子发生定向移动，从而形成电势差。如，把两种不同的导体结成闭合回路时，如果把它的两个接头置于不同温度环境中，则这个回路中会产生一个电势，且温差与电动势成正比，这就是塞贝克效应（seebect effect）^[5,6]。人们根据此原理开发出测温的热电偶。在测量时温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表，根据这个表将测得的电势与温度对应^[7]。即可实现温度测量。它在工业生产中被广泛应用，但工业级热电偶通常由金属制作，适用于温度变化范围较大的测量，对应体温的测量精度达不到要求。人造倾斜结构热电器件因其特殊的电热输运特性，比传统热电器件响应速度更快且无需多对温差电偶进行串联，易于微型化，可满足体温测量的快速和精确的要求^[8,9]。

因此本课题采用了sps法结合线切割制备了fe/bi₂te_2.7se_0.3人造倾斜结构热电器件。当其与人的体温接触时，由于温差作用，热电器件两端会产生电动势。我们将测得的体温和其对应的电动势建立对应关系得到热电偶分度表。将该分度表输入计算机程序，当用该热电器件测量温度时，由温差产生的电势通过该分度表显示其对应的温度。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

新型温度计制备：首先采用sps法制备fe/bi₂te_2.7se_0.3块体，经过两次线切割，得到具有一定倾斜角度的fe/bi₂te_2.7se_0.3人造倾斜结构热电材料，在材料的两侧焊接两根导线，将导线固定在聚乙烯空心管内，制作出一个初始的温度计模型。

材料表征及性能测试：采用epma对fe/bi₂te_2.7se_0.3材料进行元素组成和界面结构分析，采用电势采集模块采集30℃～45℃范围内的温度电势表。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－6周：了解并掌握fe/bi₂te_2.7se_0.3人造倾斜结构热电材料制备工艺和温度电势测量仪器的工作原理和操作方法；

第7－10周：以高性能fe/bi₂te_2.7se_0.3人造倾斜结构热电材料为基础制备热电温度传感器；完成热电材料的显微结构分析和温度电势表测试；完成温度的快速测试；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]吴昊,曹德森,刘光荣. 医院汞污染的现状及治理[j]. 2006, 3(7):28-33.

[2]邬俏璇,周婵,郭凤娣,刘凤梅. 三种体温计测量体温效果分析[j]. 现代临床护理. 2011, 10(1):9-11.

[3]张莉萍,龚月香,金学勤. 十二家医疗机构体温计使用现状调查[j]. 中国护理管理. 2014, 14(6):648-650.