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《石英晶體微天平電學(xué)參數(shù)獲取及在物理吸附上應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要石英晶體微天平(QCM)是一種新型的高靈敏度質(zhì)量傳感器，具有精度高、穩(wěn)定性好、體積小以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能在納米尺度上精確測(cè)量質(zhì)量、粘度和剪切模量等物理參量，被廣泛地應(yīng)用于電化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)秘物理學(xué)等領(lǐng)域。本論文詳細(xì)地論述了QCM的基本原理、理論模型、電路實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量以及其在物理吸附方面的應(yīng)用。文中介紹了負(fù)載物理·屬性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響的模擬計(jì)算，講述了基于頻率、電阻及耗散因子的QCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，給出了網(wǎng)絡(luò)分撅儀技術(shù)用在QCM測(cè)量土的實(shí)現(xiàn)方案，并在固體表麗的大分子的物理吸附方面取得了很有意
2、義的研究成果。本研究工作的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于：1)基予QeM的力學(xué)模型和電學(xué)模型開展了一系列關(guān)于QCM電學(xué)響應(yīng)的模擬計(jì)算。計(jì)算結(jié)果給出了膜的粘彈{鱟和溶液屬性對(duì)QCM測(cè)量結(jié)暴的影響，指出了液相中QCM作為質(zhì)量傳感器所帶來的測(cè)量偏差。2)．分析了QCM驅(qū)動(dòng)電路的重點(diǎn)和難點(diǎn)，給出了一種能測(cè)量耗散因子和串聯(lián)電阻以及串聯(lián)諧振頻率的QCM驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)方寨。針對(duì)QCM對(duì)溫度穩(wěn)定性的苛刻要求設(shè)計(jì)出了一套智能溫度控制系統(tǒng)，溫度穩(wěn)定度極高。‘3)針對(duì)此QCM驅(qū)動(dòng)電路，設(shè)計(jì)出了一套基于USB2．0接口的離速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采用了離速和高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)以
3、及等精度頻率測(cè)量技術(shù)，擁有兩路模擬通道，可以同時(shí)采集兩路QCM模擬數(shù)據(jù)以便做差分運(yùn)算和比較分析。對(duì)外接口簡(jiǎn)單，使用方便，具有較高的科研價(jià)值和商業(yè)價(jià)值。4)設(shè)計(jì)了一套基于網(wǎng)絡(luò)分析儀的QCM參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，給如了詳細(xì)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)方案，能夠方便地獲取各種負(fù)載環(huán)境下晶體各次諧波所對(duì)應(yīng)的QCM電學(xué)參數(shù)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此系統(tǒng)的有效性。此系統(tǒng)功能強(qiáng)大，可測(cè)參數(shù)多，晶體能工作在很高的能量耗散環(huán)境中，可與通用的QCM互補(bǔ)使用。5)用QCM開震了金表面上聚(N一異丙基丙烯酰胺)《PNlpIA鶘的物理吸附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明PNIPAM的結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈地影響著
4、其在固體表面上的物理吸附。伸張狀態(tài)下的吸附動(dòng)力學(xué)受分子向吸附底層的擴(kuò)散所影響，吸附時(shí)間常數(shù)受溶液的濃度和溫度的影響較大。塌縮狀態(tài)下PNl雅M的吸附時(shí)間常數(shù)基本上不依賴予溫度摘要和濃度。濃度在0一10印p瓔的范圍內(nèi)，伸張狀態(tài)下的烈lPAM只在金表面形成單層吸附膜。而當(dāng)聚合物轉(zhuǎn)變到塌縮態(tài)時(shí)，同樣的底層上會(huì)形成多層膜。關(guān)鍵詞：石英晶體微天平網(wǎng)絡(luò)分折儀模擬計(jì)算數(shù)據(jù)采集物理吸駙ABSTRACTQu8沲C拶Stal姍crobal強(qiáng)ee(QCM)isanew泖eofl弧ic國(guó)棚asssens。ll砒ichallowsaccuratemeasur
5、ementsofmass，viscos時(shí)andshearmodulusonnano‘scale．Ilhasbeenusedwi如ly濂manyfields，suchaseleetroc董1emistry，biomedieine，o毽粕icchemis鍛，a致a蜒ic鑫lche搬istⅨphys沁s，e夠，bec瓣seof娃shi馥p豫cision，goodstability，smallsizeandsimplestflJcturc．Inmisthesis，weextensiVelydiscussed錘ebasicprinciple
6、，theoreticalmodeLdrhingandi嫩e程＆ecireu誨，me躺ufementof玨etwofkanalyZe毛applicatlono薹lphysiso印lio建ofQCM。Wepre∞ntedthesimulatingcalculationabouttheinfIuenceofphysicaIpropemesonmeasul．a(chǎn)ble1．esuits．’rhedesignof量la磁wareandso萄3刪oftheda拓I-aeqllis主tionsys溉lofQCMwas波拄oduced。’rheimp
7、lemenlatio娃ofnotwo呔analyzeronQCMme粥urementswaSproposed．Alsowegotsomeinte懈stingresultsaboutthephysiso印tionof勰acromoleculeonsolidsu壤lce．1nourresearch，wedidsOmethingnewasfollows：11BaSedonthemechanicalandelectricalmodel、聰carriedoutaseriesofsimula耄i硼on協(xié)eelect
8、lieal糟sp硼seof
9、QCM。The∞su薹熏姒owsthatmeViscoelaSticp∞pcrtiesofadsofptionfilmsalldsolutionhaveala毽e姻pacton也emeasurableresuhofOCM．Wbcalculatl甜t
