QK型石英晶体微量天平频温效应的初步研究

文章利用QK型石英晶体微量天平温度热效应模型,对其频温效应问题进行了分析,并通过温度-频率特性试验,对分析结果进行了验证。同时,为今后石英晶体微量天平的研制提出了建议。

石英晶体微量天平传感器在食品工业中的应用进展

石英晶体微量天平(QCM)是一种新型的压电型传感器,因其具有实时监测、免标记、灵敏度高和易于操作等优点,在研究生物分子相互作用及分子识别方面,尤其是在结合动力学的研究上具有独特的优势,目前已被广泛应用于食品工业、环境监测、生物医学等领域。本文主要介绍QCM的基本工作原理及其食品工业已经食品相关检测工作中的最新应用。对QCM在食品工业中的发展应用趋势进行了展望。近年来随着纳米科学的发展,QCM与纳米材料与技术相结合在生物医学领域的应用已逐渐成为一个新的研究热点,本文对其也作了简要介绍。最后提出了石英晶体微量天平与其他分析表征技术(如表面等离子共振、原子力显微镜等)的相互结合,将为QCM在上述领域中研究生物分子间的相互作用提供更加可靠的信息。

10MHz温控石英晶体微量天平的研制

石英晶体微量天平是在航天器研制过程中对分子污染进行检测和量化的主要设备。文章介绍了它的机理,并对正在研制的10MHz 石英微量天平的技术指标、研制进展等进行了详细的叙述。

石英晶体微量天平污染量测试准确性的试验验证

文章通过对石英晶体微量天平的污染量测试原理的分析,及在真空环境下的材料放气负载试验,借助分子流和视角因子理论,利用物质量准确均分方法,实现了1×10-7g的标准物质量的有效传递,从而实现了一种石英晶体微量天平的污染量测试准确性的检验方法,为在真空热试验过程中污染量测试的准确性提供了保证。

一种高稳定度的石英晶体微量天平

介绍一种频率稳定度优于0．3Hz的石英晶体微量天平，在微量天平的电路中采用了高稳定度（5×10-9／d）的时基振荡器，探头采用热丝或半导体致冷器件恒温结构，频率稳定度优于0．3Hz。用此天平成功地测量了三元盐氧化物阴极和钪酸盐阴极的蒸发率，并对真空镀铝膜厚度进行了精确监控。

石英晶体微量天平辐射效应补偿的初步研究

文章根据我国航天器真空热环境试验污染监测的需要,提出了航天器真空热环境石英天平污染监测的辐射效应问题。通过对石荚天平内部结构的热特性分析,设计了具备辐射效应补偿的石荚晶体微量天平装置。结合卫星真空热环境下的模拟试验,对这种辐射效应补偿效果进行了验证。

石英晶体微量天平在分析化学中的应用

本文介绍近年来石英晶体微量天平(QCM)在大气污染检测、工业生产过程控制及液相色谱分析领域中应用的概况。

石英微量天平传感器

叙述了石英微量天平传感器的原理。介绍了带微信息处理机的石英微量天平传感器的构成及器件制作。对这种新型传感器的性能及有关问题作了讨论。

电化学石英晶体微天平及其应用

本文介绍了EQCM的原理及其应用,探讨了EQCM在生物大分子,纳米技术方面的应用,详细介绍了EQCM在气味检测、金属电沉积、药物分析等方面研究的优点和EQCM的发展前景.

利用石英晶体微天平技术定量表征表面活性剂/聚合物二元体系吸附行为

为了定量分析表面活性剂/聚合物二元体系(SP二元体系)在地下运移过程中色谱分离效应,利用石英晶体微天平技术研究聚合物、表面活性剂在固/液界面吸附行为。研究结果表明,随着表面活性剂的浓度增大,耗散因子D(与吸附层的黏、弹性有关)值先增大后降低,吸附过程中存在一个尖峰型吸附向平缓吸附的过渡;先通入聚合物后通入表面活性剂时,共振频率f(与吸附层的质量、流体浓度有关)快速减小,D的第Ⅱ阶段吸附逐渐消失。对比表面活性剂溶液的D曲线,SP二元体系整体吸附量降低,SP二元体系有利于降低驱油体系化学剂吸附损失;对比先通入聚合物体系后通入表面活性剂的D曲线,SP二元体系平衡时的D更大,表面活性剂和聚合物协同作用增强,表面活性剂被包裹在聚合物网状结构中无法脱附。

低温石英天平在材料放气污染特性测试中的应用

研制了适用于ASTME 1559航天器材料放气污染特性测试标准的低温石英晶体微量天平,天平的谐振频率可以为5MHz、10MHz和20MHz,能够在82K的低温下工作。文章对天平的输出频率稳定性、质量灵敏度和低温凝结效应进行了测量,结果表明该天平在各个方面均能满足ASTM E 1559标准测试要求。

月尘累积特性测量技术研究与应用

月尘是月球环境对月球探测器影响中的一个重要因素。文章针对月表的自然环境和月尘累积特性分布机理,开展对月尘累积特性的测量技术研究,提出了采用黏性石英晶体微量天平(SQCM)和太阳电池短路电流两种测量方法,分别测量月表自然悬浮月尘的累积特性和着陆月表时扬起的月尘量,并在此基础上设计了月尘测量系统。该测量系统包括SQCM探头、太阳电池探头和电控箱,地面标定试验结果验证了其设计的可行性。此测量系统成功应用于嫦娥三号月球探测任务中,并实现了月尘累积特性的在轨原位测量。

深度学习指导的热裂褐藻角质酶工程用于促进PET解聚

有效和可持续的聚合物循环经济需要低二氧化碳排放和高效的回收工艺.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的酶解聚是使PET聚合物成为聚合物循环经济一部分的第一步.本文利用基于结构的深度学习模型来识别TfCut2中负责提高水解活性和增强稳定性的残基.机器学习引导设计确定了新的有益位置(L32E,S35E,H77Y,R110L,S113E,T237Q,R245Q和E253H),对其进行评估并逐步重组,最终获得有益变体L32E/S113E/T237Q.与TfCut2WT相比,后一种TfCut2变体表现出更好的PET解聚性能:无定形PET膜,2.9倍的改进;结晶PET粉末(结晶度>40%),5.3倍的改进.就耐热性而言,变体L32E/S113E/T237Q的半灭活温度(T_(50)^(60))增加5.7℃.利用带耗散监测的石英晶体微量天平(QCM-D)实时监测PET水解过程,以研究涂覆在金传感器上的PET解聚动力学.构象动力学分析结果表明,取代诱导了变体L32E/S113E/T237Q的构象变化,其中主要构象使催化位点和PET之间的接触更紧密,促进了PET水解.总之,本文展示了蛋白质工程中深度学习模型在识别和设计高效PET解聚酶方面的潜力.

QCM和SAW传感器的原理及其在现场检测中的应用

压电化学传感器是一类重要的质量敏感型检测器,由于具有体积小、灵敏度高、响应时间快等优越性而具有极好的应用前景。本文介绍了体声波化学传感器(QCM)和表面声波化学传感器(SAW)的原理,概述了最近几年的应用情况及提高灵敏度的方法,并对其发展趋势进行了展望。

“天舟一号”货运飞船在轨污染探测数据分析

目的分析"天舟一号"(TZ-1)货运飞船的空间污染探测器的在轨探测数据。方法 TZ-1货运飞船上的污染探测器采用石英晶体微量天平(QCM),利用污染物沉积在QCM探测器传感晶片表面引起的振荡频率变化情况来分析航天器在轨空间污染环境。根据其探测原理,通过分析下传的原始数据,得到航天器在轨的污染累积量结果。结果航天器在轨飞行过程中,污染累积已达到会导致污染敏感器件光学性能明显退化的程度,并且污染源温度是影响航天器污染累积量的一个重要因素,可以将其作为航天器在轨污染控制的重要措施。结论该研究结果可以为航天器污染设计、控制提供参考,为提高航天器可靠性设计提供数据支持。

卫星真空热试验星内污染检测分析

本文利用石英晶体微量天平(QCM)监测某卫星内部真空热试验过程中污染物的沉积量;并用气相色质谱联用仪分析星内污染物的成分,为邻苯二甲酸酯类和硅氧烷类物质,主要来源于星用电缆和导热硅脂等粘结剂。结合污染物的成分及卫星污染物来源,提出了在真空热试验中减少污染物的方法。

月尘测量:从嫦娥三号到嫦娥五号

月尘是月球表面最重要的空间环境因素。月尘容易在太阳辐照、空间带电粒子和碰撞摩擦的作用下带上电荷,并在电场的作用下悬浮和迁移。月尘对探测器敏感表面和宇航员健康安全存在潜在危害,关系着科学探测目标的实现和任务的成败。探测月尘,一方面要获得月尘累积量的时空分布,另一方面要探测它的带电特性,从而全面了解月尘的运动迁移机制,同时也为后续探月任务的月尘防护提供输入。中国在嫦娥三号任务中,对着陆激起的和自然环境下的月尘累积量进行了测量。研究人员通过两次月食前后的月尘累积量对比,并未发现明显的累积量“晨昏线”增强现象(Li D.et al,GRL,2020),向着最终揭示月球的“地平线”发光现象的成因迈出了重要的一步。

15MHz分子污染监测仪的研制

石英晶体微量天平测试技术可用于监测非金属材料出气和航天器敏感系统表面的分子污染沉积。在地面分子污染监测设备研制的基础上,针对空间应用,设计研制了15MHz温控分子污染监测仪。它具有质量轻、体积小、功耗低的特点。通过一系列测试和地面试验,表明它的监测灵敏度可达2.94×10-9g1cm2,在-40～30℃范围内对探头的控温精度优于0.18℃,并可通过计算机控制其工作温度点,实时数据采集系统具有1次1s的采集、处理功能和良好的软件操作界面。

QCM用于检测航天器表面污染的技术研究

文章简要叙述了QCM(石英晶体微量天平)检测技术在航天器表面污染检测中的作用,主要体现在航天器表面、光学仪器和动力系统的污染检测,低地球轨道空间的原子氧检测,并且对QCM检测中使用的关键方法,热解重量分析法和温度效应进行分析。