QCM vs QCM- d -有什么不同?
弗雷德里克·佩特森 1921年10月19日 6分钟

QCM vs QCM- d -有什么不同?

在探索表面敏感技术时,经常会遇到实时的方法药物.这三个字母的缩写是石英晶体微天平的缩写,本质上意味着这是一种非常小质量的天平。如果您更多地浏览了检测区域,您可能已经注意到qcm有几个版本,例如QCM-D.那么,QCM和结尾加D的四字母版本有什么区别呢?

与传统的QCM不同,QCM添加了一个D度量一个附加参数,即耗散的因素。耗散系数提供了有关软性和刚性的实时信息,也称为粘弹性为传感器表面的分子层。这意味着QCM- d比传统QCM提供了更多关于所研究系统的信息。

什么是耗散?

那么,QCM-D测量耗散,但是这个参数是什么,它由什么组成,它意味着什么?有时耗散被称为振动传感器的阻尼。耗散的严格定义是系统中每个振荡周期中所有能量损失的总和.用一个方程来描述它,它可以写成1/Q,其中Q是所用振荡器的所谓质量因子。另一种定义耗散的方法是每次振荡所消耗的能量,除以系统中存储的总能量。

定义就讲这么多了,但这与实际实验有什么关系呢?如前所述,耗散与传感器表面层的柔软性相关。在传感器振动过程中,传感器表面沉积的刚性材料将跟随传感器振动而不变形。这意味着刚性材料不会抑制振荡,在这种情况下,测量到的耗散将很低。另一方面,软膜将不能完全跟随传感器振荡。这意味着在测量过程中会发生变形。软膜对振动有一定的抑制作用,因而产生较大的耗散。因此,耗散参数提供了软度或软度的实时表征粘弹性薄膜沉积在传感器表面,它使监测构象变化成为可能。

QCM-D样本

为什么测量能量耗散很重要?

收集更多关于所研究系统的信息的可能性当然是积极的,但是耗散信息真的是必要的吗?

耗散参数有三个重要方面:

  1. 耗散揭示了所研究系统的性质是如何变化的定性随着时间的推移。
  2. 它提供关键信息,如果量化质量、厚度和粘弹性的要求。
  3. 耗散不仅揭示了应该使用软膜模型还是刚性膜模型,而且它还代表了关键信息,如果最终证明需要软膜建模的话。而刚性薄膜的质量可以用索尔布雷方程,该方法只需要单个谐波的共振频率响应作为输入,软膜粘弹性建模所涉及的多参数拟合将需要f而且D至少两个输入谐波.一般来说,输入的谐波越多,拟合结果越好。

更详细地讨论第一个重要方面,即所研究系统的时间分辨行为的定性洞察,耗散参数将补充收集到的共振频率的信息。将两个捕获的参数放在一起f而且D将描绘出分子如何在表面上排列以及排列如何随时间变化的图像;QCM传感器的频率响应反映了质量量与表面耦合,包括被困在分子层中的溶剂质量。

耗散反映了薄膜的柔软性。监测这两个参数作为时间的函数,可以检测例如,分子是否平躺在表面(刚性薄膜和低水化水平),或者它们是否处于拉伸状态(软薄膜和高水化水平),以及是否有重排,例如肿胀(从平躺到拉伸)或崩溃(从拉伸到平放),见图1。

含水和非含水的物质

图1。分子在表面的示意图,在两种不同的配置。在左边,分子处于拉伸状态,水化程度很高。在右边,分子处于折叠状态,水化程度很低。

总结:QCM- d相对QCM的三个好处

综上所述,耗散参数与传统QCM相比有三个重要优势:

  1. 它提供了有关薄膜柔软程度以及柔软度随时间变化的相关定性信息
  2. 它提供了用于量化的模型的关键信息
  3. 它为软膜建模提供了必要的输入

为了从你的实验中得到更多,你可以使用耗散参数提供的信息。

下载白皮书以阅读更多有关QCM-D与其他qcm的区别。

白皮书QCM- d与其他QCM:s下载

编者按:本文最初发布于2017年11月,并已更新

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