[發明專利]一種聲學微質量傳感器及檢測方法

有效

• 申請號: 201811115593.0
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109374729B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 付琛;羅景庭;胡終須
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N29/02
• 分類號: G01N29/02;G01N29/036
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種聲學微質量傳感器，其特征在于，所述聲學微質量傳感器包括：

用于產生諧振頻率的諧振器；

承載諧振器振動模式的基片；

在所述諧振器的下表面按照預設規律設置有用于通過逆壓電效應來激勵諧振器的兩個簡并諧振模式的壓電薄膜；

所述預設規律為在圓周方向上按照的π/(4n)規律性在簡并模式對之間鍍上壓電薄膜，其中，n為圓周模式編號；

在所述諧振器中心區域設置有用于將所述諧振器中產生的簡并諧振模式的能量限制在中心臺階區域的凸起的薄臺階；

在所述諧振器表面等間隔設置有用于吸附待檢測物質并引起諧振頻率移動的功能化敏感膜。

2.根據權利要求1所述的聲學微質量傳感器，其特征在于，所述功能化敏感膜還用于通過阻抗分析追蹤引起的諧振頻率移動。

3.根據權利要求1所述的聲學微質量傳感器，其特征在于，所述薄臺階包括突變臺階和漸變臺階。

4.根據權利要求3所述的聲學微質量傳感器，其特征在于，所述薄臺階用于提高所述諧振器的Q值。

5.一種基于權利要求1-4任意一項所述聲學微質量傳感器的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括：

在所述壓電薄膜上的電極施加特定頻率的交流電信號，經過逆壓電效應同時激勵諧振器的兩個簡并諧振模式；

通過所述薄臺階將諧振器中產生的簡并諧振模式的能量限制在中心臺階區域；

所述功能化敏感膜吸附待檢測物質后，對諧振模式產生擾動，引起諧振頻率移動，通過阻抗分析追蹤諧振頻率移動，實現待檢測物質濃度的檢測。

6.根據權利要求5基于所述聲學微質量傳感器的檢測方法，其特征在于，所述功能化敏感膜通過平面工藝、旋涂或者濺射在圓周方向上等間隔設置在所述諧振器的表面。

7.根據權利要求5基于所述聲學微質量傳感器的檢測方法，其特征在于，激勵諧振器的方式包括：壓電薄膜激勵。

8.根據權利要求7基于所述聲學微質量傳感器的檢測方法，其特征在于，當采用壓電薄膜驅動時，諧振器的材料包括各向同性的金屬或者非金屬材料。

9.根據權利要求5基于所述聲學微質量傳感器的檢測方法，其特征在于，所述待檢測物質包括：有機氣體和生物分子。