基于银纳米颗粒的HCPCF SERS传感系统优化设计

银纳米颗粒与光子晶体光纤、表面增强拉曼散射效应结合而成的PCF SERS传感器得到了科研界的广泛关注。而PCF结构、SERS基底的性能是传感器的重要影响因素。为了进一步提高SERS PCF传感器的性能,通过研究对比PCF和SERS基底结构参数对传感性能的影响,设计出适用于PCF SERS传感的空芯PCF以及SERS基底的结构参数。通过数值计算,设计的空芯PCF空气填充率为56.30%,当激发光波长785 nm时存在光子带隙,并能够实现单模传输。而半径为38 nm的银纳米球在间距为0.7 nm时能够产生最大的SERS增强因子。研究证明,设计的空芯PCF在785 nm输入波长下既能够基模传输激发光,又能够为SERS提供理想的活性面积,而且银纳米颗粒的形状、尺寸、间距对SERS性能影响严重,而且与入射波长有很强的依赖关系。

银纳米颗粒对四苯基卟啉Q带荧光寿命的延长

报道了吸附在银纳米颗粒表面的四苯基卟啉(TPP)的Q带荧光寿命的变化.实验发现将银纳米颗粒的表面等离激元共振吸收峰调至与TPP的Q吸收带共振时,会使FPP的Q带荧光寿命得到延长.这是由于银纳米颗粒对表面的光电场有较大的表面等离激元共振增强效应,而处于激发态的TPP分子有较高的极性,这种增强的光电场会对有较高极性的TPP分子有稳定作用,所以延长了其Q带寿命.这对于以卟啉为光敏剂的光动力治疗有重要的意义.

正电纳米银与卷积神经网络用于4种食源性致病菌的SERS鉴定

提出一种联合表面增强拉曼散射(SERS)与卷积神经网络(CNN)的方法,并将其用于食源性致病菌的快速鉴定。以带正电荷的银纳米颗粒(AgNPs~+)为SERS基底,采集了金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、副溶血性弧菌以及单增李斯特菌的SERS指纹谱,并在这些数据上训练了一个包含11个一维卷积层的残差网络ResNet11用于这4种病原菌SERS指纹谱的分类识别。实验结果表明:AgNPs^(+)是一种优秀的SERS增强基底,可在624 cm、730 cm等波段增强4种病原菌的主要拉曼峰;构建的ResNet11分类器对10^(3)mL^(-1)菌液分子浓度下采集的SERS指纹谱取得了99.30%的分类识别准确率,并且对10^(3)mL^(-1)菌液分子浓度下采集的SERS指纹谱取得98.00%的识别准确率。