角度调谐式光学表面等离子共振传感器的研制的开题报告_第1页
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角度调谐式光学表面等离子共振传感器的研制的开题报告一、研究背景传感技术发展迅速，在医疗诊断、环境监测、生物分子检测等领域应用广泛。其中，表面等离子共振（surfaceplasmonresonance,SPR）传感技术因其高灵敏度、快速响应、实时监测和无标记等优点，成为生物分子检测领域中最为重要和广泛使用的传感技术之一。SPR传感器通过检测样品与金属表面形成界面时光学性质的变化进行检测。目前，商业化的SPR传感器多采用Kretschmann结构实现，即将金属膜直接覆盖在光学基底上，并通过改变入射角度来激发表面等离子共振现象。但是，Kretschmann结构有其本质限制，如光学信号强度的衰减和信噪比的降低等问题。为了克服这些问题，角度调谐式SPR传感器被提出。二、研究目的和意义本论文旨在研究开发一种基于角度调谐式SPR技术的传感器，利用角度调谐的方式来提高SPR传感器的灵敏度和精度。具体目标包括：1.设计并制备可实现角度调谐的SPR反射镜结构；2.建立与该传感器匹配的硬件和软件系统；3.测试并评估该传感器的灵敏度、响应速度和特异性等性能参数；4.应用该传感器于生物分子检测领域中，如DNA、蛋白质和细胞等的检测。三、研究内容1.设计与制备角度调谐式SPR反射镜结构利用电子束光刻和蒸发沉积等技术，制备基于TiO2、Ag和SiO2等多层薄膜的反射镜结构，并利用改变入射角度来实现不同角度下的表面等离子共振激发。2.构建硬件与软件系统设计并构建SPR传感器的硬件系统，包括光源、光学系统等。同时，编程完成控制和数据采集软件，以实现实验的自动化和数据分析。3.测试与评估性能参数采用生物分子模拟物质，如生物小分子、金属离子和优化的蛋白质等样品，测试并评估该传感器的灵敏度、响应速度和特异性等性能参数。4.应用于生物分子检测应用该传感器检测不同种类的生物分子，如DNA、蛋白质和细胞等，评估其在生物检测领域中的应用前景。四、进度安排第一年：1.设计并制备角度调谐式SPR反射镜结构；2.进行反射镜结构的性质表征。第二年：1.构建SPR传感器的硬件和软件系统；2.测试并评估传感器灵敏度和响应速度。第三年：1.测试并评估传感器特异性；2.应用传感器于生物分子检测领域中。五、预期成果1.成功设计并制备角度调谐式SPR反射镜结构；2.成功构建SPR传感器的硬件和软件系统，并测试并评估传感器的灵敏度、响

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