实时混合角度探测表面等离子体共振传感器在近红外区域,用于广泛的动态范围的折射率传感
Hidenori Koresawa1, Kota Seki2, Kenji Nishimoto2
1Graduate School of Advanced Technology and Science, Tokushima University, 2-1 Minami-Josanjima, Tokushima, Tokushima, 770-8506, Japan.
Scientific reports
|September 20, 2023
概括
我们开发了一种混合角度探测表面等离子体共振 (SPR) 系统,用于增强的折射率 (RI) 传感. 这种先进的SPR方法实现了RI测量的广泛动态范围和高精度.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 表面等离子共振 (SPR) 是一种无标签的光学技术,广泛用于检测分子相互作用和测量折射率 (RI) 变化.
- 传统的SPR系统在动态范围,灵敏度和采集速度方面面临限制,这阻碍了实时,高分辨率的测量.
- 提高SPR性能需要在仪器仪表和光学询问方法方面采取创新方法.
研究的目的:
- 通过整合角度扫描和固定角度 SPR 技术来开发混合角探测 SPR 系统.
- 为了提高传感性能,包括灵敏度,范围和精度,用于折射率测量.
- 为了实现同时进行SPR测量的高采集率.
主要方法:
- 将角度扫描 SPR 和固定角度 SPR 集成到混合角度查询 SPR 系统中.
- 使用基于加尔瓦诺米特镜的系统进行快速光束角度扫描,实现100Hz的采集速率.
- 使用近红外 (NIR) 光来提高与可见光相比的折射率灵敏度,范围和精度.
主要成果:
- 混合SPR系统实现了折射率 (RI) 变化测量范围的10-1到10-6 RIU.
- 显示了2.24 × 10-6 RIU的高RI分辨率.
- 实现了5.22 × 10-6 RIU的RI精度,明显优于传统方法.
结论:
- 拟议的混合角探测SPR系统为广动态范围的折射率传感提供了强大的解决方案.
- 集成角度扫描和固定角度SPR,加上NIR光,大大提高了传感能力.
- 这种先进的SPR技术在需要精确RI测量的各种领域具有广泛的应用.
