技術領域

本發明涉及一種微量物質質量的測量裝置，特別涉及一種LOVE波型微量物質質量的測量裝置。

背景技術

質量是指一種物質中所含物質量多少的標識量。通過對物質質量的測量，不僅可以確定某種物質量的多少，同時，由于不同的物質、元素具有相對固定的密度，因此，通過確定單位數量或體積物質的質量，就可以實現對該物質的標識和辨識。隨著科學技術的快速發展，人類對世界的認識和探索，已經從宏觀世界進入原子、離子、DNA等微觀物質的范疇，對物質質量的度量也逐漸從千克、克進入毫克、微克、納克等微量的計量范疇，因此，如何實現對微量物質的計量對科學研究、人類自身發展都具有重要的意義和價值。

LOVE波是由于壓電基片存在的逆壓電效應，利用輸入叉指換能器將激勵電信號轉化為聲信號，并能夠被約束在波導層中傳播的一種聲波信號，并且，這種聲信號可以借助于壓電基片同時存在的壓電效應，利用輸出插指換能器將聲信號轉換為易測量的電信號進行輸出。由于LOVE波信號被約束在波導層中傳播，所以很容易受到波導層表面質量加載效應的影響，進而引起LOVE波傳輸特性發生改變，因此，通過對LOVE波器件輸出特性的測量，實現對波導層表面加載物質質量的測量。目前，還很少有利用LOVE波器件輸出特性實現對波導層表面加載物質質量的測量的裝置。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種LOVE波型微量物質質量的測量裝置，該器件結構簡單，能夠實現對毫克以及毫克以下物質質量的測量。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術解決方案：

一種LOVE波型微量物質質量的測量裝置，包括在同一壓電基片材料上制作的一個輸入叉指換能器、兩個相同的輸出叉指換能器、輸入叉指換能器的第一電極、輸入叉指換能器的第二電極、輸出叉指換能器的第一電極、輸出叉指換能器的第二電極，以及覆蓋在輸入叉指換能器、輸出叉指換能器和壓電基片上的LOVE波波導層；所述輸入叉指換能器的第一電極、輸入叉指換能器的第二電極、輸出叉指換能器的第一電極和輸出叉指換能器的第二電極的末端均從LOVE波波導層中伸出；所述兩個輸出叉指換能器分別對稱設置在輸入叉指換能器的左、右兩側，輸入叉指換能器與輸出叉指換能器之間的區域為測量區域。

本發明還包括如下其他技術特征：

所述的LOVE波波導層的厚度h的計算公式為：

h=VSVL4fVS2-VL2---(1)]]>

式中，厚度h指LOVE波波導層在水平高度上高出壓電基片材料的距離，單位：米；V_S是在壓電基片材料上傳播的聲表面波速度，單位：米/秒；V_L是在LOVE波波導層中傳播的LOVE波速度，單位：米/秒；f為所設計器件的中心頻率，單位：赫茲。

所述的LOVE波波導層采用體橫波速度、密度均小于壓電基片材料體橫波速度、密度的材料。

所述的輸入叉指換能器與輸出叉指換能器具有相同尺寸的聲孔徑，該聲孔徑的尺寸為壓電基片材料上聲表面波波長的60倍到100倍；

所述的輸入叉指換能器與兩個輸出叉指換能器之間的間距相等，均為1微米到5厘米。

所述輸入叉指換能器與每個輸出叉指換能器之間的間距為5毫米。

所述的輸入叉指換能器和輸出叉指換能器是等叉指換能器或變跡叉指換能器。

所述的壓電基片材料采用壓電晶體。

所述的輸入叉指換能器的第一電極、輸入叉指換能器的第二電極、輸出叉指換能器的第一電極和輸出叉指換能器的第二電極從LOVE波波導層伸出的長度均大于1微米。