KOAN 晶振系列 QCM 晶體概述

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QCM 晶體的主要功用是石英晶體微天平，它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)化為石英晶體震蕩電路輸出電信號(hào)的頻率變化，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算機(jī)等其它輔助設(shè)備獲得精度很高的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng) QCM 起初被應(yīng)用在空氣或真空中檢測(cè)物質(zhì)在表面的吸附，現(xiàn)代科技的進(jìn)步也應(yīng)用在液相中檢測(cè)物質(zhì)吸附的能力，該系統(tǒng)的核心是石英晶體傳感器（也稱表面感應(yīng)芯片），當(dāng)傳感器兩端施加電壓時(shí)，石英晶體會(huì)在共振頻率處引發(fā)一個(gè)小的剪切振動(dòng)。如果在晶體表面上吸附一層薄膜，晶體的振動(dòng)就會(huì)減弱，并且這種振動(dòng)的減弱或者頻率的降低隨著薄膜的厚度和密度變化。當(dāng)芯片表面有物質(zhì)吸附時(shí)，芯片的頻率會(huì)降低。對(duì)于剛性吸附沉積，晶體震蕩頻率變化正比于工作電極上沉積物的質(zhì)量變化，僅適用于一個(gè)足夠薄足夠剛性，并且均勻鋪展的吸附層。

KOAN 石英晶體微天平 QCM 應(yīng)用領(lǐng)域介紹

QCM 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。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。

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KOAN 石英晶體的壓電效應(yīng)

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石英晶體內(nèi)部每個(gè)晶格在不受外力作用時(shí)呈正六邊形，若在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，會(huì)使晶格的電荷中心發(fā)生偏移而極化，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場(chǎng)；反之，若在石英晶體的兩個(gè)電極上加一電場(chǎng)，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械形變，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。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。