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1、外表等离子体共振及其运用报告人：邢砾云v外表等离子体的产生vSPR传感器概念v典型SPR传感器及其运用一、外表等离子体的产生vSurface Plasmon Resonance , SPR 除除电电子子以以外外，用用电电磁磁波波，如如光光波波，也也能能激激发发外外表表等等离离子子体体振振动动。二二十十世世纪纪初初，Wood 初初次次描描画画了了衍衍射射光光栅栅的的反反常常衍衍射射景景象象，这这实实践践上上就就是是由由于于光光波波激激发发了了外外表表等等离离子子体体振振动动所所致致。六六十十年年代代晚晚期期，Kretschmann 和和Otto采采用用棱棱镜镜耦耦合合的的全全内内反反射射方方法法
2、，实实现现了了用用光光波波激激发发外外表表等等离离子子体体振振动动，为为SPR技技术术的的运运用用起起了了宏宏大大的的推推进进作作用用。他他们们的的实实验验方方法法简简单单而而巧妙，依然是目前巧妙，依然是目前SPR安装上运用最为广泛的技术。安装上运用最为广泛的技术。(A) Kretschman (B) OttoPrism gMetal mSample s0kevkspxzPrism gSample sMetal m0kevksp棱镜耦合 棱棱镜是是SPRSPR研研讨中运用最中运用最为广泛的光学耦合器件。棱广泛的光学耦合器件。棱镜由高折射率的非由高折射率的非吸收性的光学吸收性的光学资料构成，其底
3、部料构成，其底部镀有厚度有厚度为50nm50nm左右的高反射率的金属薄左右的高反射率的金属薄膜普通膜普通为金或金或银，膜下面是，膜下面是电介介质。在。在SPRSPR传感器中，感器中，该电介介质即即为待待测样品。由光源品。由光源发出的出的p-p-偏振光以一定的角度偏振光以一定的角度00入射到棱入射到棱镜中，在棱中，在棱镜与与金属的界面金属的界面处将将发生反射和折射。当生反射和折射。当00大于大于临界角界角cc时，光，光线将将发生全生全内反射，即全部前往到棱内反射，即全部前往到棱镜中，然后，从棱中，然后，从棱镜的另一个的另一个侧面折射出去。面折射出去。这里入射光里入射光该当用当用p-p-偏振光，由
4、于其偏振光，由于其电场分量与界面垂直，分量与界面垂直，这与外表等离子与外表等离子体波的情况一致。体波的情况一致。 典型的SPR光谱 二、 SPR传感器概念4种检测方式种检测方式1.1.角度角度调制：固定制：固定inin，改，改动inin2.2.波波长调制：固定制：固定in in ，改，改动inin3.3.强度度调制：固定制：固定in in 、inin，改，改动光光强4.4.相位相位调制：固定制：固定in in 、inin，测相差相差三、典型SPR传感器及其运用ComputerPrismL C P DG CCDAuBSample inSample outGlass slideAu filmPri
5、sm0.1mmL：卤钨灯；：卤钨灯；C：平行光管；：平行光管；P：偏振片；：偏振片；D：光阑；：光阑；G：光栅；：光栅；B：玻片：玻片基于波长调制的基于波长调制的SPR传感器安装传感器安装基于角度调制的基于角度调制的SPR传感安装传感安装SPR对对附附着着在在金金属属薄薄膜膜外外表表的的介介质质折折射射率率非非常常敏敏感感,当当外外表表介介质质的的属属性性改改动动或或者者附附着着量量改改动动时时，共共振振角角将将不不同同。因因此此，SPR谱谱共共振振角角的的变变化化vs时时间间可可以以反反映映与与金金属属膜膜外外表表接接触触的体系的变化。的体系的变化。Biacore 2000Dimensions: 760 x 350 x 610 mmNet Weight: 50 kgSpreeta 2000典型仪器典型仪器相位调制
