石英晶體微天平的原理和展望

在上世紀60年代初期，石英晶體微天平開始發展，其為一種靈敏度十分高的質量檢測儀器，其測量精度能夠達到納克級，高于靈敏度在微克級的電子微天平1000 倍。從理論上來說，能夠測到的質量變化和單分子層或原子層的幾分之一相當。石英晶體微天平通過石英晶體的壓電效應，使石英晶體電極表面質量變化向著石英晶體振蕩電路輸出電信號的頻率變化轉化，從而利用計算機等其他輔助設備使得高精度的數據獲得。

原理

起初，在空氣或者真空中檢測物質在表面的吸附使用傳統石英晶體微天平。由于現代科技的發展，使在液相中檢測物質吸附的能力為其所擁有。石英晶體傳感器為該系統的核心部分。當將電壓施加于傳感器兩端時，在共振頻率處，石英晶體會有一個小的剪切振動被引發。若一層薄膜被吸附在晶體表面上，就會減弱晶體的振動。并且薄膜的厚度和密度變化會對振動的減弱或者頻率的降低產生影響。當有物質吸附于芯片表面時，就會降低芯片的頻率。

未來展望

無論是其對微觀過程的變化的在線跟蹤檢測還是對豐富的在線信息的優點的獲取，均不能夠和其他方法相比較。

石英晶體微天平作為微質量傳感器，其優勢非常的明顯，其能夠在線跟蹤，簡便、快捷以及有著很高的靈敏度，和其他技術相結合。在微觀過程與作用機理研究，微量、痕量物質的檢測等方面行之有效，應用非常廣泛。