QCM石英晶体微天平的基本原理解析.docx

Gold (or Silver) ElectrodeChrone Adhesion LayerQuartz CrystalChrome Adhesion LayerGold (or Silver) Patterned Electrode测量原理：通过测量芯片的频率变化测量镀上材料的质量Overtones3d4:■-Resonanee conditionn^1f 二 ChMga in frequency (Hz) tq= thickness of quartzVq~ 3420 m/sIf fundamental frequency 5MHz:5,15, 25,... 65 MHzSchematic QCM-D measurementL7-JVJLA/i ii i| 4l 4ADtinisMass coupled to the surface+viscoelasticity of the coupled layer石英晶体的频率飘移与附加上的质量的关系：附加上的质量增加，振荡频率降低晶体振荡频率受下列条件影响：沉积在芯片上的质量芯片的温度变化材料的应力材料的附着性质量可通过频率精确测量质量=密度X面积X厚度密度的准确性是影响厚度计算误差的原因之一密度条件：镀膜速度材料结构合金比例成膜温度应力影响温度影响：晶片的最佳工作温度：25-60度最重要的是保证镀膜过程中的温度稳定目前世界主流的QCM仪器厂家：Q-SENSE（Omega auto, El, E4,最贵，用户也最多），SRS （QCM200,第二受欢迎，仪器价格低很多）,SII （QCM934,日本人的，国内用的少，品质 不会差），另外国产的是CHI （价格便宜，用户反馈一般）•做QCM仪器的最关键部件QCM芯片，因为各个仪器配套芯片不能通用，目前主要还是由 各仪器厂家配套，国外专业的芯片厂家很少，国内的大概10年前起步，因为市场小，参与 的企业不多，代工起家的深圳仁路晶体算是开始较早较专业的厂家。

主要应用：ApplicationsImmunosensorsSorption sensorsMoisture analyzersParticulate monitorsContamination monitorsElectrovalency measurementsHydrogen absorption on metal filmsBubble formationRedox and conductive polymer researchDouble-layer characterizationCorrosion studiesSurface oxidationDNA and RNA hybridization studiesAntigen-antibody reactionsProtein adsorptionDetection of virus capsids, bacteria, mammalian cellsBiofouling and antifoulingBiomembranes and biomaterialsProtein-protein interactionsSelf-assembled monolayers (SAMs)Molecularly imprinted polymers (MIPs)Langmuir/Langmuir-Blodgett filmsLaser ablation, desorption and breakdown studiesMEMS nanomaterialsIntelligent biomaterials・。