石英晶体微天平的原理和展望

在上世纪60年代初期，石英晶体微天平开始发展，其为一种灵敏度十分高的质量检测仪器，其测量精度能够达到纳克级，高于灵敏度在微克级的电子微天平1000 倍。从理论上来说，能够测到的质量变化和单分子层或原子层的几分之一相当。石英晶体微天平通过石英晶体的压电效应，使石英晶体电极表面质量变化向着石英晶体振荡电路输出电信号的频率变化转化，从而利用计算机等其他辅助设备使得高精度的数据获得。

原理

起初，在空气或者真空中检测物质在表面的吸附使用传统石英晶体微天平。由于现代科技的发展，使在液相中检测物质吸附的能力为其所拥有。石英晶体传感器为该系统的核心部分。当将电压施加于传感器两端时，在共振频率处，石英晶体会有一个小的剪切振动被引发。若一层薄膜被吸附在晶体表面上，就会减弱晶体的振动。并且薄膜的厚度和密度变化会对振动的减弱或者频率的降低产生影响。当有物质吸附于芯片表面时，就会降低芯片的频率。

未来展望

无论是其对微观过程的变化的在线跟踪检测还是对丰富的在线信息的优点的获取，均不能够和其他方法相比较。

石英晶体微天平作为微质量传感器，其优势非常的明显，其能够在线跟踪，简便、快捷以及有着很高的灵敏度，和其他技术相结合。在微观过程与作用机理研究，微量、痕量物质的检测等方面行之有效，应用非常广泛。