QCM数据分析-何时应使用Sauerbrey方程?
马林Edvardsson 22年9月6日 >5分钟

QCM数据分析-何时应使用Sauerbrey方程?

任何从事QCM分析工作的人都熟知Sauerbrey方程。这个将频率变化转换为质量变化的线性方程非常简单,易于使用。但你只应该在满足要求的条件和方程有效的情况下使用它。在这篇文章中,我们将解释这是什么时候。

定量QCM质量的线性方程

那么,您已经运行了QCM测量,现在是分析数据的时候了。你想提取质量你知道有两种方法,Sauerbrey方程或者粘弹性模型。那么应该使用哪种方法呢?Sauerbrey方程是一个诱人的选择。这个线性方程通过简单的乘法将测量的频移转换为质量变化,使用起来非常简单和直接。但你也知道,它并不总是有效的,当它不是,它不应该被使用。那么你怎么知道你是否可以使用它呢?

Sauerbrey方程只对薄膜和刚性薄膜有效

如果你已经使用QCM技术一段时间了,这几乎就像一个咒语——”Sauerbrey方程只适用于薄膜和刚性薄膜。.例如,为什么在我们的几篇博客文章中已经提到了这种情况这一个.简而言之,这是因为t该模型假设添加的层可以近似为振荡QCM晶体的一部分,为了使这一假设成立,传感器上的层必须是薄的、刚性的并且牢固地附着在石英晶体表面。

薄而坚硬的层- QCM-D数据的关键特征

那么,你怎么知道你的薄膜是否又薄又硬呢?如果你正在使用multi-harmonic QCM-D,只需查看数据,就可以直接评估在传感器表面形成的层是否满足这些标准。密钥签名低能量损失,即ΔD接近于零,重叠谐波,如图1所示。这些数据的特征表明,地层性质的影响可以忽略不计。

索尔布雷图层1图1。QCM-D数据显示了薄而刚性层的特征-低耗散和重叠谐波。该图显示ΔD接近于零,这意味着能量损失很小,所有测量的谐波重叠到这样的程度,几乎很难看到超过一个谐波已被测量。

任何谐波都可以用于质量计算

一个常见的问题是你应该用哪个谐波来计算。答案是,你应该能够使用任何谐波。自测一切Δf:s在理想情况下是重叠的,计算出的质量将是相同的,不管你使用哪个谐波。如果计算出的质量与谐波无关,这表明Sauerbrey方程有效的条件不满足,那么你需要使用一个更好地描述你的层的模型,也许是一个粘弹性模型,来描述层。

结束语

Sauerbrey方程是一种简单直接的定量QCM质量的方法。然而,为了使其有效,传感器表面的层必须薄而坚硬,并牢固地附着在传感器表面。如果不满足这些条件,所计算的绍尔布雷质量就不正确。要查找的QCM-D数据的关键签名是

  • ΔD~ 0为所有谐波。
  • Δf对于所有的谐波重叠

如果满足了这些条件,你就可以放心地使用绍尔布雷方程了。

QCM-D数据分析——什么时候用什么方法

下载下面的指南,了解更多关于何时使用Sauerbrey方程,何时使用粘弹性模型,以及如果使用错误的方法会产生什么后果。

我应该选择Sauerbrey还是粘弹性模型
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