什么是SPR传感器?
表面等离子体共振传感器就是SPR传感器。
该传感器包括一个镀有薄金属镀层的的棱镜,其中金属层成为棱镜和绝缘体之间的界面。一束横向的磁化单向偏振光入射到棱镜的一个面上,被金属层反射,到达棱镜的另一面。
反射光束的强度可以测量出来,用来计算入射光束的入射角θ的大小。反射光的强度在某一个特殊的入射角度 Φsp 突然下降,就在这个角度,入射光的能量与由金属 -绝缘体交接面激励产生的表面等离子共振(或“SPR” )相匹配。
将一层薄膜(如生物膜)沉淀在金属层上,绝缘物质的折射系数会发生改变。折射系数依赖于绝缘物质和沉淀膜的厚度和密度的大小。测试陷波角的值,沉淀膜的厚度和密度就可以推导出来。
光学表面等离子体共振有研究价值吗?
表面等离子体共振是金属纳米结构非常独特的光学特性,对基于表面等离子体共振的纳米结构体系的研究已形成了国际上迅猛发展的热点研究领域之一,即表面等离子体光子学。
金属纳米结构的表面等离子体激发能够产生非常特殊的光电性质,例如,微量的分子吸附就可以导致表面等离子体共振频率的改变;一些特殊的纳米结构也可导致局域光电场的显著增强,这使得所吸附分子的拉曼散射强度增强几个至十几个数量级,从而使表面拉曼光谱的探测灵敏度达到单分子水平。表面等离子体光子学包含非常广泛的研究内容。随着纳米科学的发展,以表面等离子体共振为基础的研究日益活跃,并派生出众多的研究分支,例如表面光电场增强、表面增强光谱、光透射增强、表面等离子体纳米波导、光学力增强、表面等离子体光催化、表面增强的能量转移及选择性光吸收等等。
这些研究不但发现许多新现象和提出许多新问题,而且展示了巨大的应用前景,有望为纳米表征技术和基于其的传感器技术提供新原理和新方法,进而发展为具有超高检测灵敏度的新型表面等离子体和表面增强光谱传感器。
金纳米表面等离子体共振效应的原理?
(1)金属块状体内等离子体的产生及振荡;(2)金属薄膜中表面等离子体子的产生及特性;(3)电磁波在金属薄膜中的传播;(4)电磁波与金属薄膜表面等离子体子的共振;(5)表面等离子体子共振光谱的特性及影响因素。从而,较为系统地论述了表面等离子体子共振传感器的理论基础。
表面等离子体子共振是一种物理光学现象。它利用光在玻璃与金属薄膜界面处发生全内反射时渗透到金属薄膜内的消失波,引发金属中的自由电子产生表面等离子体子,在入射角或波长为某一适当值的条件下,表面等离子体子与消失波的频率与波数相等,二者将发生共振,入射光被吸收,使反射光能量急剧下降,在反射光谱上出现反射强度最低值,此即为共振峰。紧靠在金属薄膜表面的介质折射率不同时,共振峰位置(共振角或共振波长)将不同,据此,可对待测物进行分析。在对国内外研究现状进行了深入调查和研究的基础上,本文设计并组装了新型多波长同时检测表面等离子体子共振传感装置,在第3章中详细描述了这一装置的设计路线和组装方法。迄今,已有的spr仪器和装置其工作原理大都是以入射角做为变量,实验过程中测量反射光强度与入射角的关系,通过共振角的变化研究体系的各种性质。改变角度的方式有2种,最常用的一种是角度扫描,设置一个机械转动盘,整套装置除光源外均置于其上,然后使机械转盘以一定的速度转动,保证角度扫描过程中,单位变化值尽量小。这种装置有一个可动部件,且角度扫描过程所用的时间,在一定程度上影响了实时监测反应动态过程的进行,即实际上将会有一个时间延迟。改变角度的另一种测量方式较巧妙,无可动部件,且可以多角度同时测量,例如biacore的工作原理,利用点光源的发散作用,在检测器阵列中得到不同角度的反射光强度值,但此种方式可测量的角度范围较小。
为什么表面等离子共振可以产生场增强效应?
表面等离子波是在平行与金属/介质界面的方向上传播,而在垂直方向上是迅速衰减的,所以也可以说在垂直方向是局域的。这种情况下与纳米粒子是一样的,纳米粒子的等离子共振其实就是局域表面等离子共振。
根据Mie理论,当颗粒尺寸较小时(2R<20nm),粒子可被近似看为处于同相位均匀电场中,表现为简单的偶极子共振模式。大一点的可以看做四极子或八极子或更高阶多级子振动模式。
表面等离子体共振的原理?
表面等离子共振(SPR)是一种物理现象,当入射光以临界角入射到两种不同折射率的介质界面(比如玻璃表面的金或银镀层)时,可引起金属自由电子的共振,由于共振致使电子吸收了光能量,从而使反射光在一定角度内大大减弱。
其中,使反射光在一定角度内完全消失的入射角称为SPR角。
SPR随表面折射率的变化而变化,而折射率的变化又和结合在金属表面的生物分子质量成正比。因此可以通过获取生物反应过程中SPR角的动态变化,得到生物分子之间相互作用的特异性信号。———–优普莱等离子体专业从事等离子体研发。
sprca的试验原理?
表面等离子共振是一种物理光现象。利用光在玻璃界面处发生全内反射时的消逝波,可以引发金属表面的自由电子产生表面等离子体子在入射角或波长为某一适当值的条件下,表面等离体子与消逝波的频率和波数相等,二者将发生共振,入射光被吸收,使反射光能量急剧下降,在反射光谱上出现共振峰(即反射强度最低值)。
当紧靠在金属薄膜表面的介质折射率不同时,共振峰位置将不同。
spr算法是什么?
表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)是入射光刺激到负、正介电常数材料(这里的正负是指介电常数的实部,两种材料一般是金属和棱镜)之间的界面处时,在金属材料内同时存在倏逝波和等离子体波(Surface plasmon polariton,SPP),等离子体波与倏逝波之间相位匹配时发生的耦合共振。
发生SPR现象时,入射光能量被电子急剧吸收,反射光能量明显下降,并且SPR现象对金属膜外侧的介质介电常数微小变化非常敏感,利用这个特性,可以进行高灵敏度的传感。