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KOAN 石英晶體的壓電效應

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石英晶體內部每個晶格在不受外力作用時呈正六邊形，若在晶片的兩側施加機械壓力，會使晶格的電荷中心發生偏移而極化，則在晶片相應的方向上將產生電場；反之，若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會產生機械形變，這種物理現象稱為壓電效應。如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會產生機械振動，同時晶片的機械振動又會產生交變電場。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。

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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KOAN 鍍金晶片應用系列：QCM-D 發展前景介紹

分子相互作用/動力學研究（結合/解離常數）/細胞吸附、遷移與變化/生物材料相容性研究/聚電解質膜的層層組裝/血凝檢測及分析/酶降解研究/生物傳感器平臺/高分子溶脹、結構變化/材料腐蝕與防污/水處理及環境污染物消除/礦物浮選/納米顆粒分散性/流體粘彈性/新能源行業/細菌生物膜研究。QCM-D 窗口池與光學顯微鏡聯用未來展望。QCM-D 作為微質量傳感器以其簡便、快捷、靈敏度高、在線跟蹤等優勢，必將與其他技術結合成為微觀過程與作用機理研究，微量、痕量物質的檢測等方面十分有效的手段，獲得廣泛應用

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