KOAN 鍍金晶體微天平 QCM 基本的原理

它是利用了石英晶體的壓電效應(yīng)：在一般情況下，晶片機(jī)械振動(dòng)的振幅和交變電場(chǎng)的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí)，振幅明顯加大，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。 它其實(shí)與 LC 振蕩電路的諧振現(xiàn)象十分相似：當(dāng)晶體不振動(dòng)時(shí)，可把它看成一個(gè)平板電容器稱為靜電電容 C，一般約幾個(gè)皮法到幾十皮法；當(dāng)晶體振蕩時(shí)，機(jī)械振動(dòng)的慣性可用電感 L 來等效，一般值為幾十毫亨利到幾百毫亨利。由此就構(gòu)成了石英晶體微天平的振蕩器，電路的振蕩頻率等于石英晶體振蕩片的諧振頻率，再通過主機(jī)將測(cè)得的諧振頻率收集并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。由于晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關(guān)，而且可以做得準(zhǔn)確，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。

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耗散型 KOAN 石英晶體微天平(QCM-D) 多功能應(yīng)用介紹

越來越多的具有不同功能表面的芯片被用于生物材料、環(huán)境科學(xué)、石油、表面清潔劑、涂料等領(lǐng)域，用以檢測(cè)表面所發(fā)生的吸附、解吸、交聯(lián)、溶脹、降解等化學(xué)物理反應(yīng)。使用 AT 切割方法使得制備的石英晶體芯片具有頻率高（500K~350M Hz）、壓電活力高、溫寬范圍內(nèi)頻率溫度特性好等優(yōu)點(diǎn)， 而表面不同的涂層可以使得 QCM-D 技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。具有對(duì)氣體選擇性吸附的涂層可以被使用到特殊氣體檢測(cè)。

KOAN 石英晶體微天平 QCM 和 和 QCM-D 與 與 MEMS 技術(shù)結(jié)合

MEMS 即微機(jī)電系統(tǒng)（Microelectro Mechanical Systems），是 MEMS 傳感器在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。它涉及電子、機(jī)械、材料、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等多種學(xué)科與技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

MEMS 傳感器是采用微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。

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1、QCM石英微天平應(yīng)用廣泛，例如生物技術(shù)、氣體傳感器，DNA和RNA的相互作用， 表面活性劑的效果，電鍍技術(shù)，在線監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑劑和石油性能，空氣污染物監(jiān)測(cè)等。

2、KOAN現(xiàn)有以下系列QCM晶體提供，根據(jù)應(yīng)用不同大致分為膜厚監(jiān)測(cè)用和傳感器用兩大類。標(biāo)稱頻率從1MHz~14MHz；晶片直徑7.9mm~25.4mm。

3、 QCM晶體通常使用的是AT切割，利用晶體材料的壓電效應(yīng)，當(dāng)電極表面上的附加質(zhì)量增加，振蕩頻率會(huì)降低。

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