中文名称 | 石英晶体微天平 | 构 造 | 石英传感器、信号检测和数据处理 |
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QCM主要由石英晶体传感器、信号检测和数据处理等部分组成。石英晶体传感器的基本构成大致是:从一块石英晶体上沿着与石英晶体主光轴成35°15'切割(AT—CUT)得到石英晶体振荡片,在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,石英晶体夹在两片电极中间形成三明治结构。在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
石英晶体微天平的其他组成结构在不同型号和规格的仪器中也不尽相同,可根据测量需要选用或联用。一般附属结构还包括振荡线路、频率计数器、计算机系统等;电化学石英晶体微天平在此基础上还包括恒电位仪、电化学池、辅助电极、参比电极等;另外经常加装一些辅助输出设备,例如显示器、打印机等。
QCM-D技术的核心是石英晶体传感器,它由石英晶体夹在两片电极中间形成三明治结构。在电极两端加入一个交流电压,在传感器的共振频率处引发一个小的剪切振动,当交流电压关闭后,振动呈指数衰减,这个衰减被记录下来,得到共振频率(f)和耗散因子(D)两个参数。
对于薄层硬质薄膜,可以使用Sauerbrey关系和公式,根据传感器振动计算吸附层的质量。当沉积的薄膜松散和粘性时,能量通过薄膜上的摩擦被消耗,传感器的振动发生衰减,耗散因子提供了传感器上吸附的薄膜的结构信息。通过使用多个频率和耗散因子数据,使用粘弹性模型而非Sauerbrey关系,可以计算得到质量、厚度、粘度和弹性。
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传感器和样品处理系统的技术参数如下:
1、传感器晶体:5MHz,直径14mm,抛光,金电极
2、传感器数量:4个,也可使用1、2或3个
3、传感器上方体积:40ul,采用5MHz晶体,Q-Sense流动模块
4、最小样品体积:200ul
5、工作温度:15-65°C(可选项:4-150°C),由软件控制;控温精度为:0.02°C
6、流动速率:0-1ml/min
7、清洁处理:所有与液体接触元件均可拆卸,并可在超声波浴中清洗
石英晶体微天平(QuartzCrystalMicrobalance-QCM)的发展始于上世纪60年代初期,它是一种非常灵敏的质量检测仪器,其测量精度可达纳克级,比灵敏度在微克级的电子微天平高100倍,理论上可以测到的质量变化相当于单分子层或原子层的几分之一。石英晶体微天平利用了石英晶体谐振器的压电特性,将石英晶振电极表面质量变化转化为石英晶体振荡电路输出电信号的频率变化,进而通过计算机等其他辅助设备获得高精度的数据。
谁知道人造石英晶体用途有哪些?
1、台面:石英石板材最广泛的应用是橱柜台面,洗手台面,柜台台面(银行、移动电信营业厅、收银台等),吧台(酒吧、西餐厅等),餐桌(如麦当劳和肯德基桌面) 2、墙面:淋浴...
石英晶体温度计的原理是什么?
原理:石英晶体温度计是一种温度计。它的上部是一根玻璃管,下端是一个玻璃泡。在泡里和管的下端装有纯净的,管上标有刻度。由于人体温度最高不超过42℃,最低不低于35℃,所以体温表的刻度是35℃到42℃,每...
石英晶体谐振器工作在什么时的等效阻抗最小
石英晶体谐振器工作在 串联谐振频率 时的等效阻抗最小。详细介绍:当晶振不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个pF到几十pF。当晶体振荡时...
求一个石英晶体振荡器原理图
一、网友“songshk2”回答的很好,但近一周的时间楼主没有响应,看来不是楼主想要的。楼主也许想要一张20-29MHz并联型石英晶体振荡器基本原理图。石英晶体谐振器可以工作在基频,也可以工作在泛音频...
石英晶体谐振器是否属于半导体器件
属于电子器件行业,但不属于细分的半导体器件。半导体器件是由半导体材料(硅、锗、砷化镓等)制成的各类器件,如半导体二极管、三极管、集成电路等。 石英晶体谐振器又称为石英晶体,俗称晶振.是利用石英晶体...
石英晶体微天平最基本的原理是利用了石英晶体的压电效应:石英晶体内部每个晶格在不受外力作用时呈正六边形,若在晶片的两侧施加机械压力,会使晶格的电荷中心发生偏移而极化,则在晶片相应的方向上将产生电场;反之,若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形,这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,这种现象称为压电谐振。它其实与LC回路的谐振现象十分相似:当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,一般约几个PF到几十PF;当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效,一般L的值为几十mH到几百mH。由此就构成了石英晶体微天平的振荡器,电路的振荡频率等于石英晶体振荡片的谐振频率,再通过主机将测的得谐振频率转化为电信号输出。由于晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
1959年Sauerbrey在假定外加持量均匀刚性地附着于QCM的金电极表面的条件下,得出了QCM的谐振频率变化与外加质量成正比的结论。对于刚性沉积物,晶体振荡频率变化△F正比于工作电极上沉积物的质量改变△M。通过这一关系式可得到QCM电极表面的质量变化。
石英的化学成分为SiO2,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。
低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出,柱面有横纹,类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成的。石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。纯净的石英无色透明,玻璃光泽,贝壳状断口上具油脂光泽,无解理。受压或受热能产生电效应。
QCMsystem
QCM(QuartzCrystalMicrobalance)作为微质量传感器具有结构简单、成本低、振动Q值大、灵敏度高、测量精度可以达到纳克量级的优点,被广泛应用于化学、物理、生物、医学和表面科学等领域中,用以进行气体、液体的成分分析以及微质量的测量、薄膜厚度的检测等。根据需要,还可以在金属电极上有选择地镀膜,进一步拓宽其应用。例如,若在电极表面加一层具有选择性的吸附膜,可用来探测气体的化学成分或监测化学反应的进行情况。随着生物科学的蓬勃发展,QCM作为基因传感器在生物领域的应用有着广阔前景。
QCM具有在线跟踪检测微观过程的变化,获取丰富的在线信息的优点,是其他方法无法比拟的。这项技术以其简便、快捷、灵敏度高、在线跟踪等优势,必将与其他技术结合成为微观过程与作用机理研究,微量、痕量物质的检测等方面十分有效的手段,获得广泛应用,并从简单的浓度测定深入到动力学过程机理的研究。今后的发展方向集中在以下几个方面:
1.对粘弹性层的理论处理
2.采用其他表面技术,如表面红外光谱,对晶体表面的界面特性进行深入研究。
3.微量物质的检测与作用的研究。如以生物组织作为分子识别元件,研究诸如微量元素作用等。
石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。无色透明的石英称为水晶,紫色水晶俗称紫晶,烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶,玫瑰红色的俗称芙蓉石;呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓,具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙,玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆,细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石,俗称火石。 石英的用途很广。无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电材料,来制造石英谐振器和滤波器。一般石英可以作为玻璃原料,紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的原料。
石英是最重要的造岩矿物之一,在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。巴西是世界著名的水晶出产国,曾发现直径2.5米、高5米、重达40余吨的水晶晶体
石英晶体是一种重要的电子材料。沿一定方向切割的石英晶片,当受到机械应力作用时将产生与应力成正比的电场或电荷,这种现象称为正压电效应。反之,当石英晶片受到电场作用时将产生与电场成正比的应变,这种现象称为逆压电效应。正、逆两种效应合称为压电效应。石英晶体不仅具有压电效应,而且还具有优良的机械特性、电学特性和温度特性。用它设计制作的谐振器、振荡器和滤波器等,在稳频和选频方面都有突出的优点。
QCw券商交易平台,这个是一种简称,他从2017年引入中国,现在会员数应该有了200多万,影响力还不算特别大,预计今年能突破300万,甚至数突破500万,他是一种量化的券商交易平台,基本上不进入公众的宣传视野,所以大家对这个东西的了解非常少。
这个量化的券商交易平台,它本身提供个人和机构的金融理财服务,据说月收益能够保持在8%~12%,这个已经算是相当不错的收益了,但是距离我们普通个人用户应该还比较远,因为你看这个平台的现在公布的数据,应该就是200万到300万的会员数全中国总共有多少理财的人口,真正接触到这个东西的人很少很少,它本身就有一定的门槛,不是说你投个几百块钱我也用这个平台行不行?人家是量化的券商交易平台。
量化的意思能够懂吗,就是说你要达到一定的量就像买期货一手没有说买1万 2万那都是一手是多少,那不一样的和普通的个人理财者距离比较遥远,意思就是说它有一定投资门槛,我们投个几百块钱几千块钱,根本用不着这个东西能够到几百万上千万的这种投资,那你就算是投资个基金或者投资个私募之类的,你本身理财收益率达到10%应该也不是特别困难的事情,只是说对很多散户投资者来说是不是就几万几十万,那可能不好投。
17年引入我国的东西,像现在就是4年左右的时间吧,它在全球是有比较大的影响力的,就是说全球48个国家都有自己的分管机构总部位于美国,但现在国内还没有受到太多关注,因为它不像是普通的商品,它会进行大规模的宣传,这个东西你财富值到一定程度了,用得到了接触到那个圈子了,你自然就接触到了,接触不到跟你宣传也没什么意思,就像是兰博基尼,他不会在电视上面做广告,因为他知道买得起的人不会通过这种渠道去接收信息。