光波導理論與技術_表面等離子體子光波導傳感器(編輯修改稿)
2025-06-16 20:25 本頁面
【文章內容簡介】 象 ,使反射光能量急劇下降 , 在反射光譜上出現共振峰，即反射率出現最小值， 稱為衰減全反射 ATR 。 影響 SPR的因素： – 金屬膜表面介質的光學特性、厚度； – 入射光的入射角、波長和偏振狀態(tài)； 等離子體表面波 激發(fā)方式 空間光與 SPW耦合的典型結構： – Otto結構： 金屬和全內反射表面之間有約幾十納米的介質間隙 ,金屬可以是半無限寬。入射光在棱鏡底面發(fā)生全內反射 , 而消失波作用于間隙與金屬界面 , 并在此界面發(fā)生 SPR。 – Kretschmann結構： 采用真空蒸鍍 ,磁控濺射等方法直接在全內反射表面鍍一層幾十納米厚的金屬，應用最廣。消失波透過金屬薄膜 , 在金屬膜外側界面處發(fā)生表面等離子體子共振。 棱鏡 金屬介質 Otto結構 棱鏡 金屬膜 Kretschmann結構 表面等離子體子其他激發(fā)方式 (a) twolayer Kretschmann geometry, (b) excitation with a SNOM probe, (c) diffraction on a grating, (d) diffraction on surface features. SPR傳感器的實際應用 SPR傳感器可獲取緊靠在金屬薄膜表面介質層的光學常數 , 從而進一步得到介質的其它信息，如： – 由膜厚估計成膜物質的結構排列； – 由介質的折射率、膜厚度 、 吸收系數計算吸附物質的質量 , 進而求得相互作用的生物大分子之間鍵的參數； 主要用于生物科學和生命科學領域： – 抗原 抗體反應測定：用于免疫分析，選擇不同抗體用于治療、檢測、診斷。 – 蛋白質相互作用分析； – DNA 與蛋白質相互作用分析，此前一直沒有簡便快捷的方法； – 實時監(jiān)測 DNA 分子間的相互作用： SPR不僅可用于研究蛋白質 蛋白質 , 蛋白質 DNA 之間的相互作用 , 也可用于研究核酸間的相互作用 ,實時追蹤核酸反應的全過程 ,包括基因裝配、 DNA 合成延伸、 DNA 的特異切割。 – 藥物篩選及鑒定；藥物篩選是 SPR 技術的另一個應用熱點。 SPR 生物傳感器 檢測過程： – 將一種具特異識別屬性的分子即配體固定于金屬膜表面； – 在復合物形成或解離過程
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