[发明专利]物质检测系统及物质检测方法

说明书

本发明提供一种能提高使用晶体的物质检测精度的物质检测系统及物质检测方法。物质检测系统具有：参考晶振及检测用晶振，形成于单一的晶体基板；振荡电路模块，使参考晶振及检测用晶振以基波频率及三次谐波频率依次振荡；温度确定部，基于参考晶振及检测用晶振的至少任一个的基波频率相对于既定的基准基波频率的偏差、与三次谐波频率相对于既定的基准三次谐波频率的偏差之差值，来确定晶体基板的表面温度；以及物质确定部，基于频率测定部所测定的参考晶振的基波频率与检测用晶振的基波频率之差、和温度确定部所确定的温度，来确定附着于检测用晶振的污染物质从检测用晶振脱离的温度，并基于所述脱离的温度来确定所述污染物质。

技术领域

本发明涉及一种使用晶振来侦测物质的物质检测系统及物质检测方法。

背景技术

以前，已知使用晶振的石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance，QCM)传感器。QCM传感器能够基于成为基准的参考晶振的共振频率、与物质附着的检测用晶振的共振频率之差来检测有无物质。专利文献1中，公开了一种使用成为基准的晶体及检测物质的晶体来检测从物体释出的污染物质(以下称为释气)的装置。专利文献1所公开的装置使用设于基准用晶体与检测用晶体之间的铂传感器，通过测定附着于检测用晶体的释气脱离的温度，而能够确定释气的类别。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表平01-501168号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1所记载的装置中，基准用晶体与检测用晶体是由不同晶体片所形成。因此，基准用晶体的温度特性与检测用晶体的温度特性之间的差大，因而有释气的检测精度低等问题。

而且，专利文献1所记载的装置中，将测定温度的铂传感器设于基准用晶体与检测用晶体之间。因此，释气实际从检测用晶体脱离的温度、与由铂传感器测量到的温度之间会产生误差。从这方面来看，也有现有装置的释气脱离温度的检测精度低等问题。

因此，本发明是鉴于这些方面而成，目的在于提高使用晶体的物质检测精度。

解决问题的技术手段

本发明的第一实施例的物质检测系统包括：参考晶振及检测用晶振，形成于单一的晶体基板；振荡控制部，使所述参考晶振及所述检测用晶振以基波频率及三次谐波频率依次振荡；频率测定部，测定所述参考晶振及所述检测用晶振的基波频率、以及所述参考晶振及所述检测用晶振的三次谐波频率的至少任一个；温度确定部，基于所述参考晶振及所述检测用晶振的至少任一个的所述基波频率相对于既定的基准基波频率的偏差、与所述三次谐波频率相对于既定的基准三次谐波频率的偏差之差值，来确定所述晶体基板的表面温度；以及物质确定部，基于所述频率测定部所测定的所述参考晶振的基波频率与所述检测用晶振的基波频率之差、或所述参考晶振的三次谐波频率与所述检测用晶振的三次谐波频率之差的至少任一个、和所述温度确定部所确定的温度，来确定附着于所述检测用晶振的污染物质从所述检测用晶振脱离的温度，并基于所述脱离的温度来确定所述污染物质。

所述振荡控制部例如分时切换使所述参考晶振以所述基波频率振荡还是以所述三次谐波频率振荡。

所述振荡控制部也可包括：基波振荡部，使所述参考晶振及所述检测用晶振以基波频率振荡；三次谐波振荡部，使所述参考晶振及所述检测用晶振以三次谐波频率振荡；振子选择部，选择所述参考晶振及所述检测用晶振的任一者；及振荡部选择部，选择所述基波振荡部及所述三次谐波振荡部的任一者。

物质检测系统也可还包括加热部，基于所述温度确定部所确定的温度而对所述晶体基板进行加热。

而且，物质检测系统也可还包括：加热控制部，基于所述温度确定部所确定的温度与目标温度之差，来控制所述加热部的加热量。