表面等离子体共振原理及应用

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1、表面等离子体共振及其应用报告人：邢砾云表面等离子体的产生SPR传感器概念典型SPR传感器及其应用一、表面等离子体的产生SurfacePlasmonResonance,SPR除电子以外，用电磁波，如光波，也能激发表面等离子体振动。二十世纪初，Wood首次描述了衍射光栅的反常衍射现象，这实际上就是由于光波激发了表面等离子体振动所致。六十年代晚期，Kretschmann和Otto采用棱镜耦合的全内反射方法，实现了用光波激发表面等离子体振动，为SPR技术的应用起了巨大的推动作用。他们的实验方法简单而巧妙，仍然是目前SPR装置上应用最为广泛的技术。(A)Kretschman(B)OttoP

2、rismgMetalmSamples0kevkspxzPrismgSamplesMetalm0k'evksp棱镜耦合棱镜是SPR研究中应用最为广泛的光学耦合器件。棱镜由高折射率的非吸收性的光学材料构成，其底部镀有厚度为50nm左右的高反射率的金属薄膜（一般为金或银），膜下面是电介质。在SPR传感器中，该电介质即为待测样品。由光源发出的p-偏振光以一定的角度θ0入射到棱镜中，在棱镜与金属的界面处将发生反射和折射。当θ0大于临界角θc时，光线将发生全内反射，即全部返回到棱镜中，然后，从棱镜的另一个侧面折射出去。这里入射光应当用p-偏振光，因为其电场分量与界面垂直，这与

3、表面等离子体波的情况一致。典型的SPR光谱二、SPR传感器概念4种检测方式角度调制：固定λin，改变θin波长调制：固定θin，改变λin强度调制：固定θin、λin，改变光强相位调制：固定θin、λin，测相差三、典型SPR传感器及其应用ComputerPrismLCPDGCCDAuBSampleinSampleoutGlassslideAufilmPrism0.1mmL：卤钨灯；C：平行光管；P：偏振片；D：光阑；G：光栅；B：玻片基于波长调制的SPR传感器装置基于角度调制的SPR传感装置SPR对附着在金属薄膜表面的介质折射率非常敏感,当表面介质的属性改变或者附着量改变时，共

4、振角将不同。因此，SPR谱（共振角的变化vs时间）能够反映与金属膜表面接触的体系的变化。Biacore2000Dimensions:760x350x610mmNetWeight:50kgSpreeta2000典型仪器相位调制