[發明專利]物質檢測系統及物質檢測方法

有效

• 申請號: 201780069423.0
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN109937356B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 莖田啟行;若松俊一;塩原毅;石川貴之;宮崎英治;土屋佑太
• 申請（專利權）人: 日本電波工業株式會社;國立研究開發法人宇宙航空研究開發機構
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

1.一種物質檢測系統，包括：

參考晶振及檢測用晶振，形成于單一的晶體基板；

振蕩控制部，使所述參考晶振及所述檢測用晶振以基波頻率及三次諧波頻率依次振蕩；

頻率測定部，測定所述參考晶振及所述檢測用晶振的基波頻率、以及所述參考晶振及所述檢測用晶振的三次諧波頻率的至少任一個；

溫度確定部，基于所述參考晶振及所述檢測用晶振的至少任一個的所述基波頻率相對于既定的基準基波頻率的偏差、與所述三次諧波頻率相對于既定的基準三次諧波頻率的偏差之差值，來確定所述晶體基板的表面溫度；以及

物質確定部，基于所述頻率測定部所測定的所述參考晶振的基波頻率與所述檢測用晶振的基波頻率之差、或所述參考晶振的三次諧波頻率與所述檢測用晶振的三次諧波頻率之差的至少任一個、和所述溫度確定部所確定的溫度，來確定附著于所述檢測用晶振的污染物質從所述檢測用晶振脫離的溫度，并基于所述脫離的溫度來確定所述污染物質，

所述振蕩控制部包括：

基波振蕩部，使所述參考晶振及所述檢測用晶振以基波頻率振蕩；

三次諧波振蕩部，使所述參考晶振及所述檢測用晶振以三次諧波頻率振蕩；

振子選擇部，選擇所述參考晶振及所述檢測用晶振的任一者；及

振蕩部選擇部，選擇所述基波振蕩部及所述三次諧波振蕩部的任一者，

所述振蕩控制部以分時方式使所述參考晶振在以所述基波頻率振蕩和以所述三次諧波頻率振蕩之間切換。

2.根據權利要求1所述的物質檢測系統，還包括：加熱部，基于所述溫度確定部所確定的溫度而對所述晶體基板進行加熱。

3.根據權利要求2所述的物質檢測系統，還包括：加熱控制部，基于所述溫度確定部所確定的溫度與目標溫度之差，來控制所述加熱部的加熱量。

4.根據權利要求1或2所述的物質檢測系統，還包括：

基底基板，供設置所述晶體基板；及

固定構件，通過夾持所述基底基板及所述晶體基板而將所述晶體基板固定于所述基底基板。

5.根據權利要求4所述的物質檢測系統，還包括：加熱部，形成于所述基底基板的內層，且對所述晶體基板進行加熱。

6.根據權利要求4所述的物質檢測系統，還包括：加熱部，設于所述基底基板的與設有所述晶體基板的一側相反的一側，且對所述晶體基板進行加熱。

7.根據權利要求1或2所述的物質檢測系統，其中所述物質確定部基于所述參考晶振的基波頻率與所述檢測用晶振的基波頻率之差、或所述參考晶振的三次諧波頻率與所述檢測用晶振的三次諧波頻率之差的變化，來確定所述污染物質脫離的溫度。

8.根據權利要求1或2所述的物質檢測系統，還包括：蓋構件，覆蓋所述參考晶振，且使所述檢測用晶振露出。

9.一種物質檢測方法，用于使用石英晶體微天平傳感器模塊來檢測物質，所述石英晶體微天平傳感器模塊具有形成于單一的晶體基板的參考晶振及檢測用晶振，且所述方法包括下述步驟：

測定使所述參考晶振以基波頻率振蕩的期間中輸出的振蕩信號的參考基波頻率；

測定使所述檢測用晶振以基波頻率振蕩的期間中輸出的振蕩信號的檢測用基波頻率；

測定使所述參考晶振以三次諧波頻率振蕩的期間中輸出的振蕩信號的參考三次諧波頻率；

測定使所述檢測用晶振以三次諧波頻率振蕩的期間中輸出的振蕩信號的檢測用三次諧波頻率；

基于所述參考基波頻率相對于既定的基準基波頻率的偏差、與所述參考三次諧波頻率相對于既定的基準三次諧波頻率的偏差之差值，來確定所述晶體基板的表面溫度；以及

基于所述參考基波頻率與所述檢測用基波頻率之差和所確定的溫度，來確定附著于所述檢測用晶振的污染物質從所述檢測用晶振脫離的溫度，并基于所述脫離的溫度來確定所述污染物質。