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什么是石英晶體微天平?

   2022年06月14日 13:55  
  石英晶體微天平是一種非常靈敏的質(zhì)量檢測(cè)儀器,其測(cè)量精度可達(dá)納克級(jí),比靈敏度在微克級(jí)的電子微天平高1000倍,理論上可以測(cè)到的質(zhì)量變化相當(dāng)于單分子層或原子層的幾分之一。石英晶體微天平利用了石英晶體的壓電效應(yīng),將石英晶體電極表面質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為石英晶體振蕩電路輸出電信號(hào)的頻率變化,進(jìn)而通過(guò)計(jì)算機(jī)等其他輔助設(shè)備獲得高精度的數(shù)據(jù)。
 
  石英晶體微天平主要由石英晶體傳感器、信號(hào)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理等部分組成。石英晶體傳感器的基本構(gòu)成大致是:從一塊石英晶體上沿著與石英晶體主光軸成35°15'切割(AT—CUT)得到石英晶體振蕩片,在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上涂敷銀層作為電極,石英晶體夾在兩片電極中間形成三明治結(jié)構(gòu)。在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器,其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。
 
  石英晶體微天平作為微質(zhì)量傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、靈敏度高、測(cè)量精度可以達(dá)到納克量級(jí)的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)和表面科學(xué)等領(lǐng)域中,用以進(jìn)行氣體、液體的成分分析以及微質(zhì)量的測(cè)量、薄膜厚度及粘彈性結(jié)構(gòu)檢測(cè)等。這項(xiàng)技術(shù)以其簡(jiǎn)便、快捷、靈敏度高、在線跟蹤等優(yōu)勢(shì),必將與其他技術(shù)結(jié)合成為微觀過(guò)程與作用機(jī)理研究,微量、痕量物質(zhì)的檢測(cè)等方面十分有效的手段,獲得廣泛應(yīng)用。
 
  石英晶體微天平的其他組成結(jié)構(gòu)在不同型號(hào)和規(guī)格的儀器中也不盡相同,可根據(jù)測(cè)量需要選用或聯(lián)用。一般附屬結(jié)構(gòu)還包括振蕩線路、頻率計(jì)數(shù)器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等;電化學(xué)石英晶體微天平在此基礎(chǔ)上還包括恒電位儀、電化學(xué)池、輔助電極、參比電極等;另外經(jīng)常加裝一些輔助輸出設(shè)備,例如顯示器、打印機(jī)等。

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