基于多层PCB的ME-C4D电极设计及其性能研究

文章针对微芯片电泳电容耦合式非接触电导检测(microchip electrophoresis-capacitively coupled contactless conductivity detection, ME-C⁴D)电极存在检测信号信噪比低、稳定性差的问题，提出一种基于多层印制电路板(printed circuit board, PCB)的ME-C⁴D电极。通过与相同结构的单层PCB电极对比实验发现，多层PCB电极的噪声最大电平降低至5.5 mV、信噪比提升1倍，且检测信号具有较好的稳定性。通过实验对多层PCB电极结构参数进行优化，使检测系统对K⁺、Na⁺、Li⁺3种离子混合溶液的检测限和离子浓度分辨能力达到0.050 mmol/L,且检测结果具有较好的线性度和可重复性。实验证明，采用多层PCB电极，不仅改善了ME-C⁴D系统的检测灵敏度和离子浓度分辨率，同时扩大了系统的最佳离子浓度检测范围。