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        表面等離子體共振(spr)

        更新時間:2023-06-30 點擊次數:5146
          表面等離子體共振(spr)光譜技術是一種測量界面結構的高靈敏度的光學反射技術。它已成為生物傳感,生物醫學,生物化學,生物制藥等領域的結合現象的標準測量技術。
          表面等離子體是一種存在電介質常量相反的兩種介質(如:金屬和絕緣體)界面的電荷密度震蕩行為。這種電荷密度波與金屬絕緣體界面處存在的邊界tm極化電磁波有關。這種波的電場在界面處大并舜逝在兩種介質中。任何折射率的變化或結合事件都會帶來spr共振的變化。表面等離子體的激發需要特殊的幾何結構。實驗證明,簡單的反射實驗無法激發表面等離子體。spr共振的等離子體激發的必要條件是光的波矢kx 的投影與某個等離子體匹配。
          光在空氣中的色散關系w(k)與相應的等離子體曲線互不相交。因此,金屬-空氣界面的的光反射不會導致等離子體的激發。一種技術可實現這種結構。如果光入射到折射率被空氣高的介質中,直線的斜率就會下降,與等離子體色散的交叉就有可能發生。這就利用了所謂的kretschmannn 結構。atr 配置中使用棱鏡實現角分辨功能是為常見的設置。金屬層位于棱鏡的底部,反射強度測量時就可看出它是入射角q的函數。角掃描以與波長改變相似的方式改變波矢kx 在棱鏡基礎上的投影。正是這種原因,人們誤解的spr 是:即使單波長激光入射到樣品上也可使用spr。等離子體的激發就發生在所有的反射區域。振蕩的具體位置給出界面質量覆蓋情況和界面層的信息。multiskop---spr 模塊spr 的目的是以好的時間分辨率盡可能精確地確定共振位置。multiskop 模塊可以使用如下四種不同的模式實現這個目的:q - q反射率掃描:使用kretschmann配置,角設置被作為反射光強的函數而測量。激光和探測器被同步移動,反射光強被作為入射角的函數而測量。以動力學模式快速角跟蹤:一些商用spr 系統使用棱鏡把光束聚焦到棱角基座上。角范圍由棱鏡的聚焦長度和光束直徑給出。反射曲線由psd 或ccd 相機監視。如下:
          更為精致和簡單的辦法是基于對 multiskop 系統中二極管四象限不同部分讀出強度的評估。實驗之初,二極管四象限通過上部a 和b部分與下半部分c 和d 匹配而排成一行。吸收導致各個部分的讀出在強度上不再匹配。我們可以演示(a + b - c- d) (a + b+ c + d)正比于共振的角轉換。相關靈敏度非常高,大約為10 -5,而處理的速度只受電子器件限制。
          這種算法的另一個優點是消除激光光強的浮動。反射率跟蹤:跟定入射角的反射率被作為時間的函數監視,這數據可以非常方便地研究快速的動力學性質。spr 顯微成像法:如果待測單層不同類,就可以獲得表面圖像。spr

        然后就對比機制給出別并可達到亞納米尺度的分辨率。軟件
        multiskop 配備強大的數據采集和評估的軟件。數據評估軟件基于分層介質的fresnel 理論和不同的算法。spr 附件---流動盒spr 流動盒使用了kretschmann 配置。所設計的固定其能夠固定不同種類的棱鏡。流動盒可以被吊到自動調溫器和蠕動泵。
          spr 傳感器圓盤
          spr 需要厚度約為45nm 的金的表面。金的單層是實驗中非常重要的部件,這里,它將交互事件轉移成光學信號。然而,并非所有的multiskop 的潛在客戶或者用戶有機會制造正確的感應表面。對于這些客戶,optrel 提供spr 傳感器圓盤。

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