摘要：为探究振荡电路中电容对石英晶体微天平质量灵敏度的影响,提出了振荡电路的等效电路模型阻抗分析方法。首先,建立等效电路模型,分析阻抗与频率关系,揭示了电容容值与其质量灵敏度对应关系;其次,进行多物理场耦合仿真实验,探究了电容容值对其质量灵敏度的影响规律;最后,搭建实验系统平台,开展了质量灵敏度实验。结果表明,并联电容对其质量灵敏度影响较小;串联1.01 pF电容其质量灵敏度提升8.01×10^(-2)Hz/ng,串联15.84 pF电容其质量灵敏度提升1.49×10^(-2)Hz/ng。该结论有助于更好地理解电容对石英晶体微天平质量灵敏度影响,为该类传感器便携化、微型化设计提供有力支持。

摘要：针对某些电极结构会破坏石英晶体微天平厚度切变振动模态单一性的问题,该文提出了基于有限元分析优化设计电极结构的方法。该方法直接对原始问题的机电耦合进行三维分析,计算出更加准确的设计参数。基于有限元分析软件ANSYS10.0对石英晶体微天平进行三维建模,验证了建模的正确性,并对不同电极结构尺寸进行仿真计算,对出现的耦合情况进行了分析,通过实验结果对比,提出较佳电极尺寸结构为厚度100 nm,半径3 mm;为解决金电极能陷效应不够理想的问题,提出在晶片上下表面筑平台的设计,有限元计算结果表明此设计能改善电极区的能陷效应,并且较佳平台高度为9.8μm。

摘要：房颤、血栓等患者抗凝药物日常口服等场景迫切需要凝血参数快速检测,本文设计和制作了一种Parylene-C增强型石英晶体微天平(QCM)传感器及其耗散因子检测系统用于凝血测量。首先使用Parylene-C有效增加石英晶体微天平传感器的峰峰值和有效使用次数,基于传感器耗散因子对血液凝固过程血液粘弹性变化敏感,设计电导谱分析法的压电传感器耗散因子快速测量系统,对血浆部分凝血活酶时间(aPTT)进行测量。并用SYSMEX CS 5100光学凝血仪、Lambda 950分光光度计验证系统测量结果。实验表明,Parylene-C增强型QCM传感器信号峰峰值增加8±1%,传感器aPTT实验有效重复使用次数为30次,系统30℃温差最大耗散偏移2.09×10-6。aPTT耗散曲线与光学法(lambda950)吸光度曲线变化趋势一致。与SYSMEX CS 5100临床结果线性拟合决定系数R2为0.99。同样本10次重复实验结果变异系数为1.48%。Parylene-C增强型QCM传感器与耗散分析法的联合应用具备多场景下凝血参数快速检测的能力,系统温度稳定性好,具有满足即时检测应用的潜力。

摘要：石英晶体微天平(quartz crystal microbalance, QCM)是一种质量敏感型传感器,近年来被广泛应用于多个领域的分析检测.为了进一步提高检测灵敏度,开发了多种QCM信号放大方法.本文综合介绍了各种QCM信号放大方法,主要聚焦于肿瘤标志物检测中的应用,涉及对核酸序列、蛋白以及肿瘤细胞的检测. QCM的信号放大方法主要是基于质量放大的原理,主要放大技术包括:生物分子偶联、纳米颗粒偶联、生物催化产生不溶物沉淀、金属还原沉积、DNA复制/杂交、晶体原位生长.质量放大子的设计和使用大大增强了QCM的检测能力,提高了其检测灵敏度,拓宽了QCM的应用范围.

摘要：石英晶体微天平能够测量微小质量的变化,其广泛应用在生物医学、蛋白质、气体等的吸附检测。本电路设计以STC15F2K60S2单片机为核心,利用石英晶振片的特性,振荡器的起振、稳定振荡原理,以及自动增益控制等方法,构造稳定的振荡电路,实现对石英晶片频率变化的直接测量,进而推断出相应的质量变化。使用LCD显示模块,实时显示频率、质量等的测量值,并扩展RS232接口,实现与上位机之间的通信。

摘要：制作了以乙基纤维素为敏感膜的石英晶体微天平(QCM)传感器,设计了可配制不同气体浓度的QCM流动检测系统,并用气相色谱/火焰光度检测器(GC/FPD)作为气体浓度的分析手段,建立了QCM流动检测方法.用该方法对甲基磷酸二甲酯(DMMP)的分析结果表明,在16.5～1.47×103μg/L范围内呈现良好的线性关系(r=0.998 8),检出限可达1.64μg/L,RSD为4.21%.该方法稳定性好,灵敏度高,重现性好,为进一步研究化学战剂的检测提供了方法和依据.

摘要：介绍了石英晶体微天平的工作原理、技术关键和应用情况 ,并从称量灵敏度分布曲线的理论出发 ,对如何正确使用石英晶体微天平分析技术进行了探讨。建议制造通用型的石英晶体微天平 。

摘要：目的构建一种压电石英晶体微天平(QCM)DNA传感器多聚T尾型探针敏感膜制备新方法,同时对其重要影响因素进行优化探讨。方法设计一种多聚T尾型探针,固定在压电QCM DNA传感器晶振表面,对探针固定浓度、杂交温度和杂交时间等因素进行实验研究,进一步将构建的多聚T尾型探针DNA传感器和普通探针DNA传感器用于铜绿假单胞菌检测,比较两种传感器的频率响应性能,同时对该压电QCM DNA传感器的再生性能进行研究。结果探针最佳固定浓度为2.0μmol/L,最适杂交温度为40℃,最适杂交时间为90min;多聚T尾型探针DNA传感器的响应性能显著大于普通探针DNA传感器(P<0.05),可以重复使用7次。结论基于多聚T尾型探针的压电QCM DNA传感器,具有杂交效率高、技术难度低、频率响应性能高等优点,在压电QCM DNA传感器基因检测领域有较好的应用前景。

摘要：人工授精是提高畜产动物生产率的重要工具,猪精液冷冻保存技术已成为当前的研究焦点,冷冻保存后的猪精液品质优劣判断,是依据样本中精子的数量与活力。为在农场工作环境中快速可靠地检测猪精液品质,文中设计了一款以石英晶体微天平和通用频数转换器(UFDC-1)为核心的低成本、可重复使用的精液样本筛选系统。对于同一样本,通过使用文中系统与商用频率计分别测量,对比结果表明,文中系统同样适合对精液样本筛选检测,且低成本更低。

摘要：在对石英晶体微天平(QCM)的工作原理和检测方法进行了研究之后,本文提出采用参比QCM补偿的方法来克服温湿度等非质量因素对测量结果的影响,并研制了以M SP 430F 112单片机为核心的低成本的QCM气体检测系统.详细阐述了该系统的硬件结构和软件设计.为验证系统设计的合理性,用聚苯胺作为敏感材料制备了QCM氨传感器,通过并使用该系统对它性能进行检测.结果表明,与QCM传感器一起配合,该系统可以用来检测环境中气体的浓度.