表面等离子共振传感器的模型仿真.rar
表面等离子共振传感器的模型仿真,38页，1.27w字任务书的内容：1、课题来源： 表面等离子共振（spr）传感技术是一种新型光电生物检测技术。由于其无需标记、无需分离纯化并能在线实时监测生物分子相互作用、可确定反应物种类和浓度定量测量，具有检测灵敏度高、响应速度快、可实现同时分析多种成份、具有光学检测器的广泛通用性、抗电磁干扰性能好等特点，在国际上得...
该文档为压缩文件,包含的文件列表如下:
内容介绍
原文档由会员 叼着吸管的猪 发布
38页，1.27W字
任务书的内容：
1、课题来源：
表面等离子共振（SPR）传感技术是一种新型光电生物检测技术。由于其无需标记、无需分离纯化并能在线实时监测生物分子相互作用、可确定反应物种类和浓度定量测量，具有检测灵敏度高、响应速度快、可实现同时分析多种成份、具有光学检测器的广泛通用性、抗电磁干扰性能好等特点，在国际上得到了迅速的发展，并广泛应用于化学、生物、环境、食品分析与食品安全及医疗、制药等领域。
2、设计任务：
SPR传感技术是利用P偏振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, 当表面等离子体与消失波的频率相等时，二者将发生共振，界面处的全反射条件将被破坏, 呈现衰减全反射现象，入射光被金属表面电子吸收,使反射光能量急剧下降。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，共振角将不同。因此，SPR谱（共振角的变化率）能够反映与金属膜表面接触的体系的变化。
当前棱镜型SPR传感器多以Kretschmann结构为特征，以波长、角度、强度变化，引起共振角改变来获取被测对象的信息变化，具有结构简单、灵敏度高的特点。本课题要求从理论的角度阐述Kretschmann结构棱镜型SPR传感器的机理；基于MATLAB建立光源、棱镜折射率、金膜介电常数、对象测试溶液折射率的模型分析；分析计算不同金属膜系材料、结构与膜层折射率以及传感器性能的关系；分析、计算SPR检测精度、检测范围与金属复合膜厚及银/金厚度比例的关系，进而分析银/金复合膜对传感器性能的提高和改进作用。
3、技术指标：
推导SPR传感器的反射率公式；
给出不同波长光源、不同材料棱角选择、不同金属膜与厚度下的传感器的性能指标； 给出复合金属膜系的传感器性能指标。
目录
引言 1
第一章 绪论 2
1.1 研究背景 2
1.2 主要研究内容 2
第二章 表面等离子共振理论研究 4
2.1 SPR传感器原理 4
2.1.1 衰减全反射和倏逝波理论 4
2.1.2 P偏振光和S偏振光 6
2.1.3金属表面等离子波振荡 7
2.2表面等离子共振 10
2.2.1 SPR反射率模型的建立 11
2.2.2 SPR传感器的反射率公式的推导 12
2.3表面等离子波共振传感器的影响因素 15
第三章 表面等离子共振传感器数值分析 17
3.1棱镜的选择 17
3.2入射光波长的选择 20
3.3 金属膜系 22
3.3.1 金膜 23
3.3.2 银膜 25
3.3.3 金银复合膜 28
结论 32
1全文工作总结 32
2课题展望 32
致谢 33
参考文献 34
任务书的内容：
1、课题来源：
表面等离子共振（SPR）传感技术是一种新型光电生物检测技术。由于其无需标记、无需分离纯化并能在线实时监测生物分子相互作用、可确定反应物种类和浓度定量测量，具有检测灵敏度高、响应速度快、可实现同时分析多种成份、具有光学检测器的广泛通用性、抗电磁干扰性能好等特点，在国际上得到了迅速的发展，并广泛应用于化学、生物、环境、食品分析与食品安全及医疗、制药等领域。
2、设计任务：
SPR传感技术是利用P偏振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, 当表面等离子体与消失波的频率相等时，二者将发生共振，界面处的全反射条件将被破坏, 呈现衰减全反射现象，入射光被金属表面电子吸收,使反射光能量急剧下降。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，共振角将不同。因此，SPR谱（共振角的变化率）能够反映与金属膜表面接触的体系的变化。
当前棱镜型SPR传感器多以Kretschmann结构为特征，以波长、角度、强度变化，引起共振角改变来获取被测对象的信息变化，具有结构简单、灵敏度高的特点。本课题要求从理论的角度阐述Kretschmann结构棱镜型SPR传感器的机理；基于MATLAB建立光源、棱镜折射率、金膜介电常数、对象测试溶液折射率的模型分析；分析计算不同金属膜系材料、结构与膜层折射率以及传感器性能的关系；分析、计算SPR检测精度、检测范围与金属复合膜厚及银/金厚度比例的关系，进而分析银/金复合膜对传感器性能的提高和改进作用。
3、技术指标：
推导SPR传感器的反射率公式；
给出不同波长光源、不同材料棱角选择、不同金属膜与厚度下的传感器的性能指标； 给出复合金属膜系的传感器性能指标。
目录
引言 1
第一章 绪论 2
1.1 研究背景 2
1.2 主要研究内容 2
第二章 表面等离子共振理论研究 4
2.1 SPR传感器原理 4
2.1.1 衰减全反射和倏逝波理论 4
2.1.2 P偏振光和S偏振光 6
2.1.3金属表面等离子波振荡 7
2.2表面等离子共振 10
2.2.1 SPR反射率模型的建立 11
2.2.2 SPR传感器的反射率公式的推导 12
2.3表面等离子波共振传感器的影响因素 15
第三章 表面等离子共振传感器数值分析 17
3.1棱镜的选择 17
3.2入射光波长的选择 20
3.3 金属膜系 22
3.3.1 金膜 23
3.3.2 银膜 25
3.3.3 金银复合膜 28
结论 32
1全文工作总结 32
2课题展望 32
致谢 33
参考文献 34
