石英晶体微天平（ QCM 课件• QCM 简介• QCM 的硬件结构• QCM 的测量技术• QCM 的数据处理与分析• QCM 的优缺点与展望• QCM 实验操作与注意事项01QCM 简介• 石英晶体微天平（ QCM ）是一种高灵敏度的质量检测工具，利用石英晶体的压电效应，通过测量石英晶体振荡频率的变化来检测物质的质量变化。QCM 定义• QCM 利用石英晶体的压电效应，当石英晶体受到外力作用时，其振荡频率会发生变化。当物质附着在石英晶体表面时，由于物质的质量引起的频率变化，通过测量频率的变化可以推算出物质的质量。QCM 工作原理• QCM 在化学、生物医学、环境监测等领域有广泛应用。在化学领域， QCM 可用于研究化学反应过程中物质的质量变化；在生物医学领域， QCM 可用于检测生物分子、细胞和微生物的质量变化；在环境监测领域， QCM 可用于检测空气、水体中的污染物质量。QCM 的应用领域02QCM 的硬件结构 石英晶体石英晶体是 QCM 的核心部件，具有高度的稳定性和可靠性。它是一种特殊的压电材料，当受到外部力的作用时，会产生电信号，通过测量这个电信号的变化，可以精确地测量出外部力的变化。石英晶体的质量和精度直接影响QCM 的测量精度和稳定性。电极通常由导电性能良好的金属材料制成，如金、银、铜等。电极的设计和制作工艺对 QCM的性能也有很大的影响，如电极的形状、尺寸、表面粗糙度等。电极是 QCM 的另一个重要组成部分，主要作用是施加电压和收集电信号。电极测量电路是 QCM 的信号处理部分，主要作用是对电信号进行放大、滤波和数字化处理。测量电路通常由运算放大器、滤波器、模数转换器等电子元件组成。测量电路的设计和性能对 QCM 的测量精度和稳定性有很大的影响，因此需要选择合适的电子元件和设计合理的电路结构。测量电路03QCM 的测量技术静态测量是指石英晶体在平衡状态下进行测量，即石英晶体振荡频率和幅度恒定。通过测量石英晶体的质量负荷效应，可以计算出吸附物质的质量和吸附量。静态测量适用于测量气体和液体样品，可以获得较为准确的质量和浓度信息。静态测量动态测量是指石英晶体在非平衡状态下进行测量，即石英晶体振荡频率和幅度发生变化。通过测量石英晶体振荡参数的变化，可以计算出吸附物质的动力学常数和吸附速率。动态测量适用于快速吸附和脱附过程的研究，可以获得较为准确的动力学信息。动态测量多频测量是指采用不同频率的石英晶体进行测量，可以获得不同频率下石英晶...
