角度調(diào)諧式光學(xué)表面等離子共振傳感器的研制.pdf

1、表面等離子體共振傳感(SPR)技術(shù)以高靈敏度、所需待測(cè)樣品少、樣品無需作預(yù)處理、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)，愈來愈受到專家學(xué)者的重視，并在食品安全管理、生化應(yīng)用與醫(yī)藥檢測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著生化應(yīng)用需求增加，表面等離子體共振傳感儀器朝小型化、自動(dòng)化、多通道化的趨勢(shì)發(fā)展。本論文設(shè)計(jì)了一套角度調(diào)諧式的SPR傳感儀器，并對(duì)儀器的測(cè)量靈敏度進(jìn)行了分析。
　　本文探討了表面等離子體共振技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與前景，通過對(duì)表面等離子體

2、共振現(xiàn)象的理論分析，得出激發(fā)表面等離子體共振現(xiàn)象產(chǎn)生的條件。隨后，根據(jù)基于Kretchmann棱鏡結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振系統(tǒng)模型仿真，確定光源線寬、棱鏡色散、載玻片厚度、金屬薄膜等因素對(duì)表面等離子體曲線的影響。接著從機(jī)械電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)控制程序設(shè)計(jì)等方面展示了一套自行研制的角度調(diào)諧式的表面等離子共振傳感系統(tǒng)。機(jī)械電路設(shè)計(jì)部分包括線性CCD與轉(zhuǎn)臺(tái)的配合設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)電路、He-Ne激光器與棱鏡的光路設(shè)計(jì)、進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)加工?；贚ab

3、VIEW平臺(tái)實(shí)驗(yàn)控制程序包括控制轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)、圖像采集與數(shù)據(jù)處理，由此系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的特性測(cè)量。
　　在角度分辨率設(shè)定為0.03°情況下，由對(duì)不同折射率的鹽溶液的共振角檢測(cè)結(jié)果得知，折射率與共振角之間具有良好的線性關(guān)系，系統(tǒng)測(cè)量的靈敏度是1.767×10-4 RIU。優(yōu)化系統(tǒng)角度分辨率，系統(tǒng)的檢測(cè)靈敏度可以進(jìn)一步提高。
　　本文對(duì)角度調(diào)制型SPR傳感技術(shù)的儀器化進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)探索，為課題組對(duì)表面等離子體傳感系統(tǒng)的進(jìn)一步