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由石英晶體夾在兩片電極中間形成結(jié)構(gòu)，在電極兩端加入一個(gè)交流電壓，在傳感器的共振頻率處引發(fā)一個(gè)小的剪切振動(dòng)，當(dāng)交流電壓關(guān)閉后，振動(dòng)呈指數(shù)衰減，這個(gè)衰減被記錄下來(lái)，得到共振頻率和耗散因子兩個(gè)參數(shù)。石英晶體微天平由石英壓電基片和叉指換能器組成，叉指換能器分別位于基片表面兩端，作為信號(hào)輸入和信號(hào)輸出。施加在輸入換能器上的交流電會(huì)產(chǎn)生聲波，聲波沿傳感器表面從輸入端口傳播到輸出端口。聲波的傳播局限于基片表面頂部幾微米厚的引導(dǎo)層。當(dāng)吸附在表面薄膜的質(zhì)量、構(gòu)象等特性變化時(shí)，聲波的特性也隨之改變。通過(guò)對(duì)聲波變化的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)吸附膜特性的檢測(cè)。
穩(wěn)定性是指標(biāo)稱頻率在一定溫度范圍內(nèi)的允許偏差，規(guī)定在25℃下，此項(xiàng)偏差為0，以標(biāo)稱頻率的百分?jǐn)?shù)或百萬(wàn)分之幾來(lái)表示。電位范圍為±10V，電流范圍為±250mA，電流測(cè)量下限低于50pA。石英晶體微天平和恒電位儀/恒電流儀集成使得EQCM測(cè)量變得十分簡(jiǎn)單方便。CHI400C系列采用時(shí)間分辨的方式測(cè)量頻率的改變。傳統(tǒng)的方法是采用頻率直接計(jì)數(shù)的方法，要得到1Hz的QCM分辨率，需要1秒的采樣時(shí)間。要得到0.1Hz的QCM分辨率，需要10秒的采樣時(shí)間。我們是將QCM的頻率和一標(biāo)準(zhǔn)頻率的差值作周期測(cè)量，從而大大縮短了采樣時(shí)間，提高了時(shí)間分辨。我們可在毫秒級(jí)的時(shí)間里得到1Hz或0.1Hz或更好的頻率分辨。當(dāng)和循環(huán)伏安法結(jié)合時(shí)，可允許在0.5V/s的掃描速度下獲得QCM的信號(hào)。這對(duì)需要較快速的測(cè)量(例如動(dòng)力學(xué)測(cè)量)尤為重要。
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