石英晶體微天平是一種用于測量微量物質(zhì)質(zhì)量變化的設(shè)備。它基于石英晶體的壓電效應(yīng)，并利用頻率變化進行微量物質(zhì)的檢測。以下是關(guān)于石英晶體微天平的原理及構(gòu)造的概述：

原理：

石英晶體微天平的工作原理基于石英晶體的壓電效應(yīng)。石英晶體在受到物質(zhì)的吸附、吸收或脫附等作用時，會發(fā)生質(zhì)量變化，從而引起其共振頻率的微小變化。這種頻率變化與物質(zhì)的吸附量或質(zhì)量變化成正比。通過測量石英晶體共振頻率的微小變化，可以確定微量物質(zhì)的吸附質(zhì)量變化。

構(gòu)造：

石英晶體微天平的主要構(gòu)造部分包括：

1. 石英晶體： 這是設(shè)備的核心部件，通常為薄膜形狀的石英晶體，具有良好的壓電性能和質(zhì)量變化靈敏度。

2. 樣品臺： 用于固定待測樣品，并放置在石英晶體上。

3. 傳感器： 用于檢測石英晶體的共振頻率變化，可采用電子元件或其他傳感器。

4. 驅(qū)動電路： 用于激勵石英晶體，使其共振，并測量共振頻率的微小變化。

5. 控制系統(tǒng)： 用于控制電路、數(shù)據(jù)采集和處理，以及與外部設(shè)備進行通訊。

工作原理概述：

1. 待測樣品通過吸附、吸收或脫附等作用導(dǎo)致石英晶體質(zhì)量的微小變化。

2. 通過施加電壓，激勵石英晶體產(chǎn)生共振，并通過傳感器檢測其共振頻率。

3. 待測樣品的質(zhì)量變化引起石英晶體共振頻率微小變化，這一變化可以通過傳感器進行檢測。

4. 根據(jù)檢測到的頻率變化，通過相關(guān)算法計算出物質(zhì)的吸附量或者質(zhì)量變化。

石英晶體微天平因其對微量物質(zhì)質(zhì)量變化具有極高的靈敏度和分辨率，因此在表面化學(xué)、生物化學(xué)、納米科學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，用于研究表面吸附、膜測厚、生物傳感等重要問題。