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      QCM-I石英晶體微天平的結構原理和測量優勢

      點擊次數:385 發布時間:2022-03-25
         QCM-I石英晶體微天平有助于實時研究發生在電極充放電、以及隔膜材料物理化學性質的變化,對電池領域研究正在作出重要貢獻。電池在充放電的過程中,電極材料選擇,電解液隔膜,以及電池表面化學物質的改變都會影響電池質量的變化。
       
        QCM-I石英晶體微天平的結構原理:
        起初被應用在空氣或者真空中檢測物質在表面的吸附,現代科技的發展也使得它擁有在液相中檢測物質吸附的能力。該系統的核心是石英晶體傳感器。當傳感器兩端施加電壓時,石英晶體會在共振頻率處引發一個小的剪切振動。如果在晶體表面上吸附一層薄膜,晶體的振動就會減弱,并且這種振動的減弱或者頻率的降低隨著薄膜的厚度和密度變化。當芯片表面有物質吸附時,芯片的頻率會降低。
       
        含石英晶體振蕩器,頻率計數器,快速數字信號發生器,高分辨高速數據采集系統,電位電流信號濾波器,信號增益,iR降補償電路,以及恒電位儀/恒電流儀。電位范圍為±10V,電流范圍為±250mA。電流測量下限低于50pA。
       
        QCM-I石英晶體微天平和恒電位儀/恒電流儀集成使得測量變得十分簡單方便。
       
        采用時間分辨的方式測量頻率的改變。傳統的方法是采用頻率直接計數的方法,要得到1Hz的QCM分辨率,需要1秒的采樣時間。要得到QCM分辨率,需要10秒的采樣時間。我們是將QCM的頻率和一標準頻率的差值作周期測量,從而大大縮短了采樣時間,提高了時間分辨。
       
        可在毫秒級的時間里得到更好的頻率分辨。當和循環伏安法結合時,可允許掃描速度下獲得QCM的信號。這對需要較快速的測量尤為重要。
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