12
石英晶體在石英晶體微天平中占重要地位
石英晶體微天平主要是利用了石英晶體的壓電效應(yīng)，所以石英晶體在該天平中占有重要地位。
石英晶體內(nèi)部的每個晶格在不受外力作用時呈正六邊形，若在晶片的兩側(cè)施加機械壓力，會使晶格的電荷中心發(fā)生偏移而極化，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場；反之，若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會產(chǎn)生機械變形，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。
如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會產(chǎn)生機械振動，同時晶片的機械振動又會產(chǎn)生交變電場。在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。它其實與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似：當晶體不振動時，可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容，一般約幾個PF到幾十PF。
當晶體振蕩時，機械振動的慣性可用電感L來等效，一般L的值為幾十mH到幾百mH。由此就構(gòu)成了石英晶體微天平的振蕩器，電路的振蕩頻率等于石英晶體振蕩片的諧振頻率，再通過主機將測的得諧振頻率轉(zhuǎn)化為電信號輸出。由于晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關(guān)，而且可以做得，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。
簡便性：生物分子無需標記，操作簡單，成本低，電極芯片可以重復(fù)使用，表面可以鍍上一個同質(zhì)層，包括金屬，聚合物，化學(xué)改性材料等。
實時性：能夠?qū)ι锎蠓肿拥姆磻?yīng)動力過程進行監(jiān)測，每秒可以收集數(shù)個數(shù)據(jù)點進行直觀的觀測，除了分子吸附，還可以提供結(jié)構(gòu)信息。
性：一般完成一個基本的測試用時在15分鐘以內(nèi)。