样品衰减系数对SPR相位型传感器的影响

以折射率的虚部表征被测介质的光吸收特性,从理论上分析了样品衰减系数对表面等离子体共振(SPR)相位差曲线的影响,并进行实验验证.结果表明:针对透明介质优化设计的SPR结构用于测量吸收介质时,相位差曲线在共振角附近的变化率随样品衰减系数的增大而减小,导致SPR相位型传感器的灵敏度退化.改变金膜厚度可有效补偿这种灵敏度的衰退.

基于小波分析的SPR传感器信号处理

介绍表面等离子共振(SPR)的基本原理,以及基于该原理的传感器试验设备和原理,将采集到的信号用正交紧支集小波Daubechies小波等方法进行处理,使设备对液体浓度的分辨率提高两个数量级,可满足较高精度测量的要求。

Ag-Cu离子注入SiO_2玻璃后形成纳米颗粒的研究

Ag、Cu离子经200和110keV加速后分别以5×1016和1.5×1017ions/cm2的剂量在室温下先后注入到非晶SiO2玻璃中。注入后样品的光学吸收谱显示两个吸收峰,其峰位为407和569nm,分别对应单独Ag和单独Cu纳米颗粒的等离子体共振吸收峰,样品在还原-保护气氛下退火后吸收峰峰强明显增加。样品的透射电镜选区电子衍射花样含有Ag、Cu两套衍射环,透射电镜的明场像观察到大量的纳米颗粒呈现出中心亮斑特征。在样品倾转过程中,中心亮斑特征依然存在,证实这种现象是离子辐照产生的纳米空位团簇。扫描透射电子显微镜高角环形暗场像进一步证实了这一点。综上所述,样品中形成了单Ag和单Cu包裹空位团簇的纳米颗粒。

由介电函数探讨SERS效应的电磁增强机理

从能够产生表面增强拉曼散射 (SERS)效应的典型金属银出发 ,讨论其在光频段的介电函数及与此介电函数相关的表面等离子体共振现象 ,进而用表面等离子体共振理论讨论SERS效应的电磁增强机理 .

用ε探讨金属表面增强效用机理

从能够产生表面增强拉曼散射(SERS)效应的典型金属—银出发,讨论其在光频段的介电函数及与此介电函数相关的表面等离子体共振现象,进而用表面等离子体共振理论讨论SERS效应的电磁增强机理。

由ε探讨SERS效应的电磁增强机理

从能够产生表面增强拉曼散射(SERS)效应的典型金属——银出发,讨论其在光频段的介电函数及与此介电函数相关的表面等离子体共振现象,进而用表面等离子体共振理论讨论SERS效应的电磁增强机理.

侧边抛磨的U型金溅射塑料光纤等离子体共振传感器

为了测量溶液折射率变化,对塑料光纤纤芯表面的纤芯-金层-液体的3层膜结构进行研究,制作了一种使用U型结构并结合侧边抛磨方法的表面等离子体共振传感器。将截取的一段塑料光纤弯曲成为U型,并在烘箱中通过较高温度使这段光纤的曲率固定,对弯曲部分的外表面进行抛光,暴露该位置塑料光纤芯层并在其上溅射金纳米薄膜层,将制备好的传感器浸入不同折射率的液体中,使用光谱分析仪观察光谱的移动。实验结果表明:当塑料光纤SPR传感器测量折射率变化范围在1.333～1.406的液体时,可以通过光谱观察到随着液体折射率的增大,等离子体共振吸收峰位置也不断地向波长增大的方向移动,并且二者之间存在线性关系,其灵敏度为7.5×10^(-4) RIU/nm。该传感器探头具有灵敏度高、小型化、易制备、低成本的特点。

基于SPR的类铬型金属膜厚在线纳米测量研究

当具有足够大发散角的柱面光照射在匀厚金属薄膜表面时,由表面等离子体振荡产生的光反射率角分布是膜厚的函数,用CCD接收反射光分布信息并经过计算机分析处理,可实时、在线测量10nm内的铬、钛等金属膜厚,这类金属的复介电常数的实部相对虚部是较小的负数,故具有强反射锐峰及较平坦的吸收峰,该两峰点可作为膜厚测量依据的特征标记点,并通过建库进行曲线匹配而获得膜厚数值。实验结果表明,该方法的平均测量误差可低于0.4nm。

光激发表面等离子体波反射系数在复平面的轨迹

为了更好的理解相位型、偏振型及调制型表面等离子体波共振(SPR)传感器的工作原理和性能,采用光的电磁理论对光激发表面等离子体波时光的反射系数rp在复平面的轨迹进行了分析与研究。研究表明rp在复平面的轨迹近似在一个圆周上,从这个轨迹圆不仅可以得到反射系数的模rp和辐角φp的特性,而且可以得到rp.(φp/α)近似为一个常数的特性。这些特性非常直观地表示了相位型、偏振型及调制型SPR传感器的原理与性能,有利于SPR传感器的研究。

基于局域表面等离子共振光纤传感器的心肌肌钙蛋白Ⅰ的检测

提出一种应用于心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTn Ⅰ)检测的局域表面等离子共振(LSPR)光纤传感器。将标准光纤局部腐蚀掉包层,在其表面形成纳米银膜,用葡萄球菌A蛋白(SPA)作为纳米银膜与cTn Ⅰ单克隆抗体的连接介体,实现鼠抗人cTn Ⅰ单克隆抗体对光纤传感器的修饰,放入不同浓度的cTn Ⅰ溶液中,通过测量传感器光谱曲线的消光峰位移获得溶液中的cTn I浓度。实验结果表明,溶液中cTn Ⅰ浓度在20～120ng/mL范围内,光谱曲线的消光峰位移的对数与cTn Ⅰ质量浓度的对数成线性关系,线性相关系数为0.996 2。利用夹心法,传感器检测限可达10ng/mL,有较强的抗杂蛋白干扰能力。基于LSPR的光纤传感器件结构简单、性能稳定、成本低且测量灵敏度高,可应用于cTn Ⅰ检测。

表面等离子体共振传感器的零角位置自动校准

基于角度扫描的表面等离子体共振(SPR)传感器,装置简单、容易实现、性能稳定,其测量精度由角度测量精度决定。提出了一种基于激光自混合干涉效应的零角位置自动校准方法,主要用于角度扫描的表面等离子体共振传感器零角位置的自动校准。这种方法克服了人眼观察时用自准直法难以判断两光点是否完全重合的缺点,其精度可满足实验要求。