電化學石英晶體微天平基本的原理分析

來源：美國Gamry電化學 2020年03月05日 17:32

　　電化學石英晶體微天平是一種非常靈敏的質量檢)測器，能夠快速、測器，能夠快速、簡便和實時檢測反應過程中的質量變化，程中的質量變化，檢測限可達到納克級水平，已被廣泛應用于基因學、水平，已被廣泛應用于基因學、診斷學等各方面，各方面，成為分子生物學和微量化學領域有效的手段之一。

　　·電化學石英晶體微天平基本的原理是利用了石英晶體的壓電效應：

　　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電極上加一電場,晶片就會產生機械變形,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。

　　·由此就構成了電化學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,再通過主機將測的得諧振頻率為電信號輸出。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,而且可以做得精確,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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