石英晶体微天平的结构介绍
时间:2018-6-20
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由石英晶体夹在两片电极中间形成结构,在电极两端加入一个交流电压,在传感器的共振频率处引发一个小的剪切振动,当交流电压关闭后,振动呈指数衰减,这个衰减被记录下来,得到共振频率和耗散因子两个参数。石英晶体微天平由石英压电基片和叉指换能器组成,叉指换能器分别位于基片表面两端,作为信号输入和信号输出。施加在输入换能器上的交流电会产生声波,声波沿传感器表面从输入端口传播到输出端口。声波的传播局限于基片表面顶部几微米厚的引导层。当吸附在表面薄膜的质量、构象等特性变化时,声波的特性也随之改变。通过对声波变化的检测,实现了对吸附膜特性的检测。
稳定性是指标称频率在一定温度范围内的允许偏差,规定在25℃下,此项偏差为0,以标称频率的百分数或百万分之几来表示。电位范围为±10V,电流范围为±250mA,电流测量下限低于50pA。石英晶体微天平和恒电位仪/恒电流仪集成使得EQCM测量变得十分简单方便。CHI400C系列采用时间分辨的方式测量频率的改变。传统的方法是采用频率直接计数的方法,要得到1Hz的QCM分辨率,需要1秒的采样时间。要得到0.1Hz的QCM分辨率,需要10秒的采样时间。我们是将QCM的频率和一标准频率的差值作周期测量,从而大大缩短了采样时间,提高了时间分辨。我们可在毫秒级的时间里得到1Hz或0.1Hz或更好的频率分辨。当和循环伏安法结合时,可允许在0.5V/s的扫描速度下获得QCM的信号。这对需要较快速的测量(例如动力学测量)尤为重要。