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  2. 石英晶體微天平
    2016-05-31 10:36:47

    石英晶體微天平是基于石英晶體的壓電效應(yīng)對其電極表面質(zhì)量變化進(jìn)行測量的儀器,是以AT切石英晶體作為接受器和能量轉(zhuǎn)換器,利用石英的壓電性質(zhì)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳感的。石英晶體屬D3點(diǎn)群、三方晶系潔凈的各向異性體,具有X軸(電軸)Y軸(機(jī)械軸)Z軸(光軸)三個(gè)結(jié)晶軸。在X軸或Y軸方向施加壓力或拉力,晶體由于形變極化而在相應(yīng)的晶面上產(chǎn)生等量的正、負(fù)電荷(加壓與拉伸產(chǎn)生的電荷極性相反),在Z軸方向施加外力,因硅、氧離子作對稱平移,無電荷形成,這就是石英晶體的正壓電效應(yīng)。

    總體概況

           石英晶體微天平對過程質(zhì)量和體系性狀(密度、粘度、電導(dǎo)率、介電常數(shù)等)變化非常敏感,具有ng級的質(zhì)量檢測能力,能夠檢測微觀過程中的微小變化,獲取豐富的信息,為研究微觀變化過程,破譯微觀作用機(jī)理等提供了一種強(qiáng)有力的手段。

    詳細(xì)介紹

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           石英晶體微天平是基于石英晶體的壓電效應(yīng)對其電極表面質(zhì)量變化進(jìn)行測量的儀器,是以AT切石英晶體作為接受器和能量轉(zhuǎn)換器,利用石英的壓電性質(zhì)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳感的。石英晶體屬D3點(diǎn)群、三方晶系潔凈的各向異性體,具有X軸(電軸)Y軸(機(jī)械軸)Z軸(光軸)三個(gè)結(jié)晶軸。在X軸或Y軸方向施加壓力或拉力,晶體由于形變極化而在相應(yīng)的晶面上產(chǎn)生等量的正、負(fù)電荷(加壓與拉伸產(chǎn)生的電荷極性相反),在Z軸方向施加外力,因硅、氧離子作對稱平移,無電荷形成,這就是石英晶體的正壓電效應(yīng)。反過來,當(dāng)晶片上加上電場則在晶體某些方向出現(xiàn)應(yīng)變,這種應(yīng)變與電場強(qiáng)度間存在線性關(guān)系,如果電場是交變電場,則在晶格內(nèi)引起機(jī)械震蕩,震蕩的頻率即晶體的固有頻率與震蕩電路的頻率一致時(shí),便產(chǎn)生共振,此時(shí)振蕩最穩(wěn)定,測出電路的振蕩頻率便可得出晶體的固有頻率。石英是具有壓電性質(zhì)的物質(zhì)之一,當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定頻率時(shí),石英晶片振幅會急劇增加,這就是壓電諧振。QCM即是根據(jù)這種原理設(shè)計(jì)出來的。

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