單通道石英晶體微天平的發(fā)展始于上世紀(jì)60年代初期，它是一種非常靈敏的質(zhì)量檢測(cè)儀器，其測(cè)量精度可達(dá)納克級(jí)，比靈敏度在微克級(jí)的電子微天平高1000 倍，理論上可以測(cè)到的質(zhì)量變化相當(dāng)于單分子層或原子層的幾分之一。石英晶體微天平利用了石英晶體的壓電效應(yīng)，將石英晶體電極表面質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為石英晶體振蕩電路輸出電信號(hào)的頻率變化，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算機(jī)等其他輔助設(shè)備獲得高精度的數(shù)據(jù)。

       單通道石英晶體微天平的主要構(gòu)造：

       QCM主要由石英晶體傳感器、信號(hào)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理等部分組成。石英晶體傳感器的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上沿著與石英晶體主光軸成35015'切割(AT—CUT)得到石英晶體振蕩片，在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，石英晶體夾在兩片電極中間形成三明治結(jié)構(gòu)。在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。石英晶體微天平的其他組成結(jié)構(gòu)在不同型號(hào)和規(guī)格的儀器中也不盡相同，可根據(jù)測(cè)量需要選用或聯(lián)用。一般附屬結(jié)構(gòu)還包括振蕩線路、頻率計(jì)數(shù)器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等;電化學(xué)石英晶體微天平在此基礎(chǔ)上還包括恒電位儀、電化學(xué)池、輔助電極、參比電極等;

       隨著科技日新月異的發(fā)展，單通道石英晶體微天平也進(jìn)行了大幅的更新。而與其他儀器的聯(lián)用使得QCM在更多領(lǐng)域發(fā)揮其特長(zhǎng)。傳統(tǒng)的QCM儀器流動(dòng)樣品池可以進(jìn)行水相/油相等液相實(shí)驗(yàn)；新式的窗口流動(dòng)池可以與光學(xué)顯微鏡聯(lián)合，同時(shí)觀測(cè)諸如細(xì)胞等在芯片表面繁殖的過(guò)程；電化學(xué)樣品池可以實(shí)時(shí)檢測(cè)吸附樣品阻抗等電化學(xué)性質(zhì)的變化；光學(xué)樣品池可以讓光化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)在QCM儀器上變?yōu)榭赡埽欢鴻E偏樣品池，基于橢偏儀原理，可以精確的測(cè)量吸附層的含水量。

       單通道石英晶體微天平的其他組成結(jié)構(gòu)在不同型號(hào)和規(guī)格的儀器中也不盡相同，可根據(jù)測(cè)量需要選用或聯(lián)用。一般附屬結(jié)構(gòu)還包括振蕩線路、頻率計(jì)數(shù)器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等；另外經(jīng)常加裝一些輔助輸出設(shè)備，例如顯示器、打印機(jī)等。