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前言 1

第一章 压电概论 1

一、压电基础 1

1.压电现象 1

序 卢嘉锡 1

2.压电材料 4

3.压电谐振器的等效电路 8

4.参数测量 11

5.频温特性 13

1.石英晶体的物理、化学性质 14

6.频率电流特性 14

二、压电石英晶体 14

2.切型 15

3.TSM频率方程与等效电路参数 18

4.介电性质、弹性与压电性质 19

5.TSM晶体波动方程 21

6.阻抗频率特性与导纳圆 22

7.谐振特性与电流阻抗特性的测量 28

8.等效阻抗与谐频的理论推导 28

1.并联振荡反馈型晶体管电路 33

三、压电晶体振荡电路基础 33

2.振荡条件 35

3.晶体振荡器的频稳性 36

4.集成电路晶体振荡器 38

参考文献 38

第二章 气相压电传感理论 39

一、传感晶体频率 39

1.频率与固态涂层质量、吸附分子数的关系 39

2.晶体频移与沉积膜厚度 44

3.频移与气体组分浓度 45

4.晶体响应质量灵敏度与覆盖面直径及位置的关系 47

5.体声波传播速度对频率的影响 49

二、晶体振荡周期 50

三、QCM中的应力效应 51

四、压电传感中的声阻抗理论、归一化频移与归一化面密度 54

五、载液晶体传感响应特性与状态响应因子 61

1.液膜负载压电晶体 62

2.液滴负载压电晶体 65

七、气溶胶的压电传感检测 66

六、传感晶体几何因素与体积弹性模量 66

1.气液平衡条件下的传感晶体频移响应 68

2.气液分配色谱中的压电石英检测器 68

八、压电晶体气相色谱检测理论 68

3.压电石英检测器的响应时间 69

4.温度对检测灵敏度的影响 69

九、温度对质量灵敏度的影响 70

十、晶体振荡器的影响 72

1.石英晶体阻尼的影响 72

参考文献 73

2.精电容与电压 73

3.电源电压 73

第三章 气相压电传感检测技术 75

一、气相传感测量方法 75

1.直接吸附法 75

2.间接反应法 76

3.化学倍增法 76

二、测量装置 76

1.实验室固定装置系统 76

2.便携式压电检测装置 78

1.涂层材料 79

三、晶体涂层 79

2.涂覆方法 80

3.涂覆量、面积、位置、材料相对分子质量与状态 82

4.涂层作用机理 84

四、检测池 84

1.直接接触式 84

2.间接接触式 86

五、振荡器电路 86

1.载气 90

六、载气与标准气源 90

2.标准气体 91

3.载气流速 93

七、气相压电检测方法 94

八、检测温度控制 95

九、水气的影响与消除 97

十、晶体复原与寿命 98

参考文献 99

1.二氧化硫 100

一、大气与环境无机污染物的监测 100

第四章 压电传感器在气相中的应用 100

2.氮氧化物 106

3.一氧化碳 107

4.氯化氢 108

5.氰化氢 109

6.硫化氢 110

7.氨 111

9.臭氧 113

10.汞 113

8.光气 113

11.氯 114

12.溴 114

13.磺 116

二、大气和环境有机污染物的监测 116

1.有机磷化合物和杀虫剂 116

2.总有机氯化合物 120

3.氟烷 120

4.甲苯二异氰酸酯 120

5.甲苯 122

6.硝基苯 123

7.芳烃 124

8.氯乙烯 126

9.苯乙烯 126

10.甲烷和其它烃类物质 126

11.胺类 127

12.丙烯腈 128

13.肼 128

14.乙偶姻 128

15.甲醛 130

17.爆炸物、炸药 131

16.丙二醇二硝酸酯 131

三、其它气体或蒸气成分的测定 132

1.水蒸气 132

2.二氧化碳 134

3.氢、氘 134

四、气相色谱压电检测 135

1.仪器装置 136

2.涂层与色谱分离柱 136

3.影响因素与工作条件优化 142

4.应用示例 146

5.压电色谱检测法的性能与特点 149

五、液晶压电检测 153

1.相变机理研究 154

2.分配系数测定 157

3.芳烃测定 158

4.农药测定 160

六、金属腐蚀的监测 160

七、压电特征传感器用于气相分析 162

2.吸附、解吸和分解过程的研究 165

八、压电石英微天平 165

1.膜沉积过程控制与厚度测定 165

3.聚合物研究 166

4.水和有机溶剂中不挥发物含量的测定 167

5.气体反应研究 168

6.大气飘尘和气溶胶测定 168

7.其它应用 169

参考文献 170

一、液相中常规压电晶体的基本性质 172

1.等效电路 172

第五章 液相压电传感理论 172

2.导纳、阻抗和特征频率 174

3.串联谐振频移 175

二、液相压电晶体等效参数 176

1.等效参数的测量和计算 176

2.等效参数与流体性质的关系 177

三、液相压电晶体振荡方程与性质：皮尔期并联型压电晶体振荡器 189

四、液相压电晶体振荡方程与性能：TTL串联型压电晶体振荡器 195

1.振荡方程 195

2.振荡性能 198

五、串联式压电传感器 200

1.简介 200

2.等效电路参数、谐振频率与溶液性质的关系 200

3.振荡方程与振荡频率 209

4.频率稳定性 212

5.振荡器相移角 215

六、液隔式压电传感器 219

1.谐振特性 220

2.振荡频率特性 226

参考文献 231

3.振荡条件 231

一、两种研究方法：主动法与被动法 235

第六章 液相压电传感测量技术 235

二、液相用压电石英晶体振荡电路的设计要求 236

1.振幅平衡条件 236

2.相位平衡条件 237

3.频稳度 237

三、晶体管振荡电路的性能，主振回路元件参数的影响 238

2.振荡电路T-B 238

3.振荡电路T-C 238

4.振荡电路T-D 240

5.激励电平测量 240

6.主振回路元件参数的影响 240

1.TTL电路 241

7.金属自发沉积与隔直电容 241

四、集成电路振荡器 241

2.电路装配 244

3.压电晶体串接电容 246

4.压电晶体在流体中的频移-温度特性 247

五、传感信号的转换 249

1.振荡器接地 250

2.差频电路 252

3.频率-电压转换与信号的传输 254

4.屏蔽 257

六、阻抗分析仪 257

七、液相传感检测装置 259

八、影响传感检测信号的因素 260

1.压电石英晶体浸入流体的深度和位置 260

2.温度 261

3.搅拌速度或流通速度 261

4.介质性质与浓度 263

5.其它因素 266

九、压电传感晶体表面的回复与使用寿命 266

十、定量方法 267

2.串联电极压电传感元件 268

1.脱开电极压电晶体 268

1.振荡电路T-A 268

十一、新型压电传感元件 268

4.其它 269

3.音面触液压电晶体传感器 269

参考文献 270

第七章 压电液相化学分析技术 272

一、压电晶体吸附分析 272

二、压电频移中和萃取法 273

4.萃取条件的选择 273

1.方法原理 274

2.涂圈晶体制作方法与测量装置 274

3.测量方法与片剂分析方法 276

6.晶体的回复 277

5.测定条件的影响 277

7.分析应用 278

三、催化压电检测法 282

1.无副反应的单纯催化反应，水溶液中超痕量溴化物的测定 282

2.Landolt型反应及钒的压电催化测定 284

3.催化反应与非催化反应共存的体系，压电催化频移法测定微量铜(Ⅱ)和钒(Ⅴ) 286

四、电解沉积压电频移分析 287

五、压电内电解法 290

六、选择性吸附法压电分析 292

七、化学倍增压电法 294

八、氧瓶燃烧压电法 297

九、化学频移法 298

1.频移-感应物浓度基本关系 298

2.化学频移法的理论依据 299

3.验证 300

4.应用实例 301

十、频移滴定分析法 303

1.理论 303

2.方法各论 309

1.脱开电极式压电石英传感器法 318

十一、盐度监测 318

十二、压电法介电分析，微量水的测定 318

2.串联电极式压电石英传感器法 322

十三、多组分同时测定 324

1.传感器阵列法 324

2.单一传感器法(时间窗口法) 328

3.脱开电极压电传感晶体法 332

十四、电导率响应定量校正技术 333

十五、频移滴定非线性响应模型及参数估计 336

1.响应模型 336

2.非线性回归 338

3.应用、被测体系与传感器参量的估测 339

参考文献 342

第八章 液相压电传感器用于物理化学过程研究 347

一、电化学石英晶体微天平 347

1.测量装置 347

2.影响晶体振荡性能的因素 348

3.EQCM基本方程 351

4.氧化物或卤化物单分子或单原子层沉积吸附 353

5.金属欠电位沉积 353

7.多层沉积膜及其溶解 354

6.表面活性剂分子的吸附与解吸 354

8.聚合物膜 355

9.导电高分子膜 356

10.其它 358

二、表面活性物质吸附动力学研究与临界胶束浓度测定 358

1.常规压电晶体法 358

2.串联电极压电晶体法 361

三、物质相变动态过程力学性能研究 363

四、高分子物质动态变化监测 369

参考文献 370

第九章 压电光谱电化学 371

一、压电光透电极光谱电化学 371

二、压电长光程光谱电化学 375

1.薄层扩散 375

2.半无限扩散 377

三、压电光导纤维反射光谱电化学 380

参考文献 382

第十章 液相压电生物传感检测 384

一、压电酶传感器 384

二、压电免疫传感器 386

三、基于质量响应的压电免疫衍生物传感器 392

1.以有机高分子膜为修饰载体 392

2.以电化学聚合膜为修饰载体 393

四、基于非质量响应的压电微生物传感器 397

五、其它生物传感应用 402

1.DNA杂化传感测定 402

2.内毒素的压电传感测定 402

参考文献 403

一、离子色谱及其检测器 405

第十一章 离子色谱压电检测 405

二、压电检测器 406

1.原理 406

2.检测器设计 407

3.工作条件及性能 408

4.与电导检测器的比较 412

三、压电检测梯度离子色谱 413

1.原理 413

4.性能 414

3.分析方法 414

2.仪器装置 414

四、压电检测离子排阻色谱 416

五、分析应用 417

1.果品中维生素C的测定 418

2.人脑脊液中金属离子的检测 418

3.无机离子的分离测定 418

4.人血清及脑脊液中乳酸和丙酮酸的检测 418

5.人血清中硒的测定 421

6.中草药中有机酸的测定 423

7.食品及人唾液中硝酸盐及亚硝酸盐的检测 424

8.体液中氯离子的检测 426

参考文献 428

第十二章 压电嗅敏传感器及其它压电仿生传感器 430

参考文献 444

第十三章 血液流变学压电传感 445

一、用压电阻抗法研究红细胞悬浮体的电流变行为 445

1.阻抗型压电传感器对红细胞悬浮体的频率响应，红细胞细胞质电导率及细胞形状因子的测定 445

2.压电阻抗法研究血液红细胞的聚焦、沉降行为 451

3.压电阻抗法用于红细胞低渗溶血过程的研究 455

1.血液粘性的压电传感测定 460

二、血液粘弹流变过程的压电传感研究 460

2.血液凝固过程的压电流变法监测 462

3.用压电传感器检测凝血因子的活性 465

4.血浆凝胶纤溶液变过程的压电法传感监测 467

三、微滴血凝结过程的压电传感响应 469

1.压电参数的变化规律 469

2.压电应力效应 471

参考文献 475

本书所用符号 476