Диагностика поверхностных и объемных структурных модификаций различных веществ с использованием пьезокварцевого сенсора

• Автор: Алешин, Юрий Константинович
• Шифр специальности: 01.04.03, 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. Введение.

1.1. Постановка задачи.

1.2. Обзор литературы

ГЛАВА 2. Свойства пьезокварцевого резонатора с нанесенным однослойным покрытием.т

2.1. Определение чувствительности пьезокварцевого микрозвешивания с помощью электрохимических методов
2.2 Исследование работы ПКР в парах и газах при большой массе модифицированного слоя и большой эластичности связи резонатор присоединенный слой.
2.3 Детектирование слабых магнитных полей с помощью ПКР с нанесенным поверхностным слоем из магнитной жидкости

ГЛАВА 3. Пьезокварцевый сенсор с многослойным покрытием и его применение.

3.1 Разработка системы контроля при изготовлении селективных многослойных датчиков на ПКР

3.2 Количественное определение концентрации вируса картофеля в жидкой среде

ГЛАВА 4. Изучение характеристик среды, окружающей ПКР
4.1 Влияние окружающей среды на характеристики ПКР.
4.2 Исследование связи диэлектрической проницаемости окружающей среды с изменением частоты ПКР.
4.3 Метод диэлектрометрии бинарной смеси этанолвода
Заключение
Литература


Предложенный метод создания нового класса магниточувствительных покрытий позволило определять индукцию магнитного поля без динамических элементов. Материал диссертации докладывался и обсуждался на семинарах кафедр химии нефти, коллоидной химии и электрохимии химического факультета, кафедры радиофизики физического факультета МГУ. Практические экспериментальные установки использованы на химическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова и МИТХТ. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на VII, VIII, IX, X и XI Всероссийских школах-семинарах "Физика и применение микроволн" (Московская область, , , , , гг. VII и X Всероссийских школах-семинарах “Волновые явления в неоднородных средах” (Московская область, , гг. IV конференции «Химики Северного Кавказа - производству» (Махачкала, - мая г. Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и проблемы измерений» (Москва, МВТУ им. Н. Э. Баумана, - ноября г. VIII Международном симпозиуме ФЭКС (Светлогорск, Россия, - сентября г. Всемирный год физики в Московском университете» (Москва, - сентября г. XVIII, XIX и XX Симпозиумах "Современная химическая физика" (Туапсе, , и гг. Материал диссертации докладывался и обсуждался на семинарах кафедр химии нефти, коллоидной химии и электрохимии химического факультета МГУ, кафедры фотоники и физики микроволн (радиофизики) физического факультета МГУ. Основные результаты диссертации изложены в статьях [-] и тезисах докладов [-]. Диссертация состоит из четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы, включающего наименований. Общий объем работы составляет 0 страниц, рисунков и таблиц. Постановка задачи. Пьезорезонансные датчики - один из наиболее универсальных типов измерительных преобразователей. На основе управляемых ньезорезонаторов реализуются измерения механических, теплофизических, электромагнитных воздействий, изучаются физические и химические характеристики различных сред. В настоящее время пьезокварцевые датчики, действующие по принципу микровесов, вызывают значительный интерес со стороны исследователей. Наряду с высокой чувствительностью гравиметрических иммуносенсоров (на уровне пикограмм) следует отметить возможность прямой регистрации биохимических взаимодействий без дополнительного введения меток (флуоресцентных, ферментных, радиоактивных, люминесцентных и др. Прикладное использование метода пьезокварцевого микровзвешивания сводится к применению линейного участка зависимости базовой частоты колебаний от присоединенной массы. Пришивание слоев к поверхности пьезокварцевого резонатора должно быть жестким, чтобы исключить эффект эластичности, приводящий к нелинейности изменения частоты в зависимости от массы. Основное уравнение, используемое для расчета присоединенной массы -соотношение Сейербрея (4), полученное экспериментально и носит эмпирический характер [1]. Изменение частоты генератора на ГЖР связано с различными типами нагрузки на резонатор, которые можно определить как: (1) механические, связанные с уменьшением энергии колебаний поверхности, (2) электромеханические, зависящие от свойств ПКР, (3) электрофизические, определяемые совместимостью элементов схемы генератора, (4) электронные, связанные с уровнем шумов в элементах схемы. З.Р. С.Е. При этом не учитываются размерные эффекты, особенности работы отдельных частей установок, что приводит к неправильному с нашей точки зрения пониманию основных физических и физико-химических процессов при работе ПКР. Они связаны с образованием на поверхности датчика структурных образований. Экспериментально измеренная чувствительность данного метода позволяет определять влияние поверхностных покрытий, состоящих не только из нескольких слоев, но и части одного слоя (доли нг). Применение данной методики для определения в режиме реального времени концентраций различных веществ в жидкостях, представляет проблему уверенной работы ПКР в средах более плотных, чем газ и пары. Экспериментальное изучение действия отдельных независимых факторов на изменение основных характеристик ПКР позволяет, промоделировав влияние отдельных процессов, получить общую картину зависимости.