在有机聚合物中通过激光作用进行化学传感的灵敏度增加
Aimée Rose1, Zhengguo Zhu, Conor F Madigan
1Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA.
Nature
|April 15, 2005
概括
新的半导体有机聚合物 (SOP) 传感器在检测爆炸性蒸汽方面实现了超过30倍的灵敏度. 这一突破利用SOP薄膜中的减弱激光来增强安全应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 社会安全需要提高化学和生物传感器的灵敏度.
- 半导体有机聚合物 (SOPs) 是有希望的放大材料,由于激子传输.
- 标准操作程序显示了激光的潜力,但受到光学损伤易感性的限制.
研究的目的:
- 开发用于爆炸性蒸汽检测的高度灵敏的传感器.
- 为了提高传感能力,利用SOP的非线性特征.
- 为了克服基于SOP的激光应用中的光学损伤限制.
主要方法:
- 开发一种具有高薄膜量子产率和光学损伤值的传感聚合物.
- 在其激光值附近的SOP薄膜的光学送.
- 通过减弱激光测量传感器对微量爆炸性蒸汽 (TNT,DNT) 的反应.
主要成果:
- 在SOP薄膜中减弱激光显示,与自发发射相比,对爆炸性蒸汽的敏感性是30倍以上.
- 微量爆炸性蒸汽 (TNT,DNT) 诱导的非辐射失活路径,与刺激发射相竞争.
- 灵敏度增强在激光值强度附近最明显.
结论:
- 开发的SOP传感聚合物具有创纪录的低激光值和高光损伤值.
- 对爆炸性蒸汽的反应中激光作用的停止提供了一个高度敏感的检测机制.
- 将放大材料与激光相结合,为爆炸物检测传感器提供了前所未有的灵敏度.


