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發布時間:2020-08-13 10:42  





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:在一般情況下,晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小,但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時,振幅明顯加大,這種現象稱為壓電諧振。 它其實與 LC 振蕩電路的諧振現象十分相似:當晶體不振動時,可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容 C,一般約幾個皮法到幾十皮法;當晶體振蕩時,機械振動的慣性可用電感 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,再通過主機將測得的諧振頻率收集并轉化為電信號輸出。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,而且可以做得準確,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定度。
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耗散型 KOAN 石英晶體微天平(QCM-D) 多功能應用介紹
越來越多的具有不同功能表面的芯片被用于生物材料、環境科學、石油、表面清潔劑、涂料等領域,用以檢測表面所發生的吸附、解吸、交聯、溶脹、降解等化學物理反應。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、溫寬范圍內頻率溫度特性好等優點, 而表面不同的涂層可以使得 QCM-D 技術應用到更多的領域。具有對氣體選擇性吸附的涂層可以被使用到特殊氣體檢測。
KOAN 石英晶體微天平 QCM 和 和 QCM-D 與 與 MEMS 技術結合
MEMS 即微機電系統(Microelectro Mechanical Systems),是 MEMS 傳感器在微電子技術基礎上發展起來的多學科交叉的前沿研究領域。經過四十多年的發展,已成為世界矚目的重大科技領域之一。它涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫學等多種學科與技術,具有廣闊的應用前景。
MEMS 傳感器是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器。與傳統的傳感器相比,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、易于集成和實現智能化的特點。
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1、QCM石英微天平應用廣泛,例如生物技術、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,在線監測潤滑劑和石油性能,空氣污染物監測等。
2、KOAN現有以下系列QCM晶體提供,根據應用不同大致分為膜厚監測用和傳感器用兩大類。標稱頻率從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,當電極表面上的附加質量增加,振蕩頻率會降低。
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