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石英晶体微天平传感器,石英晶体微天平qcm-d

时间:2023-11-22 12:26 点击:176 次

石英晶体微天平传感器

介绍

石英晶体微天平(QCM)是一种高精度的质量测量技术。它基于石英晶体的压电效应,能够测量微量物质的质量变化,广泛应用于化学、生物、环境等领域。QCM具有灵敏度高、响应速度快、重复性好等优点,因此在生物传感、化学分析、薄膜生长等方面得到了广泛应用。

原理

QCM的原理是利用石英晶体的压电效应,将晶体振荡频率的变化转化为质量变化。当晶体表面吸附了物质时,物质的质量会使晶体振荡频率发生变化,从而可以通过测量频率变化来确定物质的质量变化。

结构

QCM主要由石英晶体、电极、压电驱动器、振荡电路等部分组成。石英晶体是QCM的核心部件,一般采用AT型石英晶体,其表面通过化学处理得到一层金属电极,电极上覆盖着一层可吸附物质的薄膜。压电驱动器通过施加电场使石英晶体振荡,振动频率与晶体表面吸附的物质质量成正比。

应用

QCM在生物传感、化学分析、薄膜生长等领域有着广泛的应用。在生物传感领域,QCM可以用于检测生物分子的互作、细胞的粘附和增殖等;在化学分析领域,QCM可以用于检测化学反应的动力学参数、物质的吸附和解吸等;在薄膜生长领域,QCM可以用于监测薄膜的生长速率和厚度等。

优缺点

QCM具有灵敏度高、响应速度快、重复性好等优点。QCM还具有无需标记、不需要复杂的样品制备等优点。QCM也存在一些缺点,如对于物质的选择性不够强、对于大分子的测量存在困难等。

发展趋势

随着科技的不断发展,QCM也在不断地发展和完善。目前,QCM已经发展出了多种变种,如微流控QCM、电化学QCM等。QCM也在不断地与其他技术进行结合,如与纳米技术、生物技术等结合,以实现更加精准、快速、灵敏的检测。

石英晶体微天平传感器是一种高精度的质量测量技术,具有灵敏度高、响应速度快、重复性好等优点。它在生物传感、化学分析、薄膜生长等领域有着广泛的应用。随着科技的不断发展,QCM也在不断地发展和完善,将会在更多的领域得到应用。

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