SPR生化分析仪及其在样品检测中的应用

表面等离子共振(SPR)是一种入射光照射到金属表面,导致金属表面产生等离子共振,反射光强出现衰减的现象,反射光强衰减程度与入射光波长、入射角及金属表面补测物质的折射率有关。根据这原理研制的SPR生化分析仪,在检测、分析分子间的相互作用等方面有着广泛的应用。针对HPSPR-6000生化分析仪的工作原理、技术参数、检测方法进行了详细的介绍,在芯片表面生长磺胺二甲嘧啶-BSA,并检测生长过程的响应信号,同时还对磺胺二甲嘧啶抗原与抗体在芯片表面的结合响应信号进行了检测。     

表面等离子共振生物传感器技术及在生命研究中的应用

表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）是一种入射光照射引起金属表面产生等离子体共振而导致反射光衰减的现象,反射光衰减程度与入射角和金属表面物质质量相关。根据这一原理研制的表面等离子体传感器,在检测、分析生物分子问的相互作用等方面有广泛的应用前景。本文对表面等离子共振生物传感器的工作原理、技术参数、检测方法进行了详细介绍,同时介绍了表面等离子共振技术在免疫检测、药物代谢及其蛋白质动力学等生命研究中的应用。     

角度指示型表面等离子共振传感器的研究

表面等离子体共振(SPR)技术被广泛应用于生物化学传感、药物分析和环境监测等领域。现基于表面等离子共振原理,在固定入射光波长为632.8nm的He-Ne激光入射下,采用镀有50nm银膜的Kretschmann棱镜型结构作为耦合器件,实现角度指示型SPR传感器对纯净水和酒精水溶液的检测。实验结果发现该SPR传感器具有较好的稳定性,其角度灵敏度达到219°/RIU。     

基于等离子体共振效应的光纤表面等离子体共振传感器的理论研究

以等离子共振效应为基础,对等离子共振以及光纤传感的结构细节进行阐述,利用MATLAB软件模拟研究金属膜复介电常数虚部及实部、金属膜层厚度、光纤纤芯折射率、环境介质折射率对光纤表面等离子体共振反射谱性质的影响,对这些参数在性能特点上进行分别讨论,最后,在研究影响激发SPR现象因素和反射谱随性能参数变化规律的基础上,讨论了光纤SPR传感器波长调制型测量方法的可行性。从而为进一步提高表面等离子体共振传感器的灵敏度和检测精度以及光纤传感系统的优化设计提供理论指导。     

等离子吸收器

基于金属-电介质-金属表面等离子谐振原理的电磁波吸收器,可以实现多波长及宽波段入射电磁波吸收,其电磁波敏感波长决定于微纳结构的阵列形式、单元结构尺寸。从材料特性和结构匹配角度讨论了表面等离子电磁波吸收器的吸收机理;重点介绍不同微纳结构单元及阵列形式的吸收器的发展;介绍了微纳结构阵列吸收器在选择性热辐射、生物检测以及光电探测方面的应用;最后探讨了吸收器的谐振频谱可调性、以及提高吸收效率和能量转换等问题。     

表面等离子电磁波吸收器发展及应用

基于金属-电介质-金属表面等离子谐振原理的电磁波吸收器,可以实现多波长及宽波段入射电磁波吸收,其电磁波敏感波长决定于微纳结构的阵列形式、单元结构尺寸。从材料特性和结构匹配角度讨论了表面等离子电磁波吸收器的吸收机理;重点介绍不同微纳结构单元及阵列形式的吸收器的发展;介绍了微纳结构阵列吸收器在选择性热辐射、生物检测以及光电探测方面的应用;最后探讨了吸收器的谐振频谱可调性、以及提高吸收效率和能量转换等问题。     

新型空间动态目标轨迹跟踪方案的设计

目标检测与跟踪技术存在技术方面的问题,尤其在复杂环境中,很难实现算法的实时性和可靠性。文中基于光的衰减全反射理论设计了一种SPR传感装置,通过计算机软件分析得出:设计的传感器界面磁场得到明显增强,波导模式产生清晰的倾斜,可以显著提高跟踪精度;电场能量很大一部分集中在表面等离子共振区,这说明传感器检测灵敏度较高。文中装置实现了传感器纳米量级的动态检测。     

表面等离子体共振快速检测仪研究及产品化探索

表面等离子体（Surface Plasmon,SP）是指在金属表面存在的自由振动的电子与光子相互作用产生的沿着金属表面传播的电子疏密波。本文根据表面等离子体共振技术的发展,对该技术进行研究,介绍基本原理,分析了SPR共振检测系统的光学、生化、数据处理等系统,介绍该技术的实验装置结构,对得到的结果进行分析及对该技术实现仪器产品进一步探索。     

生物传感器及其在食品安全检测中的应用

生物传感器技术是一种全新的微量分析技术,目前已经广泛应用于生物、医学及食品等领域,通过生物传感器进行检测可以实现高通量、高精确度、快速筛查及定量分析.本文概述了生物传感器技术的基本原理及其在食品安全检测中的应用,并对国内外食品安全检测中常用的两种类型的商品化的生物传感器-基于微阵列芯片点样技术的晶芯芯片检测系统及基于表面等离子共振技术的Biacore检测芯片系列产品进行了介绍,旨在为今后更广泛地发挥生物传感器技术在食品检测中的作用提供参考.     

利用棱镜结构高效率地耦合出表面等离子波

表面等离子波是指在金属和介质表面传播的电磁波,在垂直界面方向上呈指数衰减,提出了一种棱镜结构用以耦合出由K retschm ann结构产生的表面等离子波,使反射、吸收能量转化为透射光。棱镜结构在数值模拟中可以被简化为多层介质结构,利用传输矩阵方法模拟了高斯光束入射到这种结构中的传播情况,形象地得到了产生表面等离子体共振和表面等离子波耦合的结果。模拟结果显示提出的棱镜结构达到了接近70%的耦合效率,可以应用于偏振分光器件;并且利用这种结构还可观察到高斯光束分裂现象。     

Optical characterization of elastohydrodynamic lubricated (EHL) contacts using surface plasmon resonance (SPR) effect

In this paper we report a novel optical technique based on the surface plasmon resonance (SPR) phenomenon for studying elastohydrodynamic lubricated (EHL) dimple. While it is well known that the refractive index (RI) variation in the lubricant may provide direct information on the pressure distribution inside a highly pressurized EHL dimple, one can obtain the pressure in the spectral SPR absorption curve, which corresponds to a unique color complexion in the SPR image.We have performed experiments to compare our SPR imaging technique with the one based on conventional optical interferometry. The new SPR technique provides an improvement of over 180 times in measurement accuracy. More importantly, SPR measures the RI directly and does not require any information on the lubricant film thickness. In light of these advantages, the SPR detection approach reported herein should be an attractive technique for studying EHL contacts.     

表面等离子体共振理论仿真研究

为了掌握影响激发表面等离子体共振(SPR)现象的因素,文中以薄膜光学理论为基础,利用Winspall软件模拟研究Kretschman结构下,金膜厚度、待测介质折射率以及三棱镜类型对表面等离子体共振吸收峰位变化的影响,得出了最佳膜厚以及影响激发SPR现象的棱镜折射率和待测物质折射率随共振角度变化的规律,为SPR传感器的设...     

基于噪声分析的波长表面等离子体共振分析仪的数据处理

波长SPR（表面等离子体共振）分析仪的分辨率主要取决于仪器的灵敏度和噪声水平决定的波长分辨率两部分,但高波长分辨率的光谱仪往往以牺牲波长探测范围为代价。因此,为了在保证波长SPR分析仪的动态范围的同时,提高其分辨率,降低波长SPR分析仪噪声的影响,分析了分析仪的噪声来源：与光强有关的光源本身产生的噪声和入射光光子噪声;与光强无关的信号后处理电路、温度等引起的噪声两部分噪声对SPR分析仪探测力的影响。以波长SPR分析仪的信噪比为目标,对波长SPR的数据处理进行了优化。其优化结果：最佳的处理曲线部分为SPR信号最强波长所对应的反射系数R1与信噪比最大波长所对应的反射系数R2之间前半部分的SPR曲线。基于这段最佳的处理曲线,提出了一种部分质心法的数据处理算法。实验结果表明,经优化后波长SPR分析仪,其分辨率提高了将近10倍,动态范围扩大了2倍,采用此种算法测得的折射率在1.3325-1.3600甘油溶液的线性相关系数大于0.99,说明此种算法对测试结果的线性度不会产生不利的影响。     

C-T型分光系统避免零级回反的设计计算方法

一些C-T型单色器存在光栅零级回反现象,这会引起严重的杂散光问题。从球面准直反射镜及光栅系统的基本几何关系入手,运用几何光学原理入手,分析了C-T型单色器光栅准直镜系统产生零级回反的充分必要条件,即零级光柱落在第一准直镜反射面,同时光栅一部分位置落入第一准直球面镜的边缘法线以内。从而提出了在初始设计计算阶段避免光栅准直镜系统产生回反的理论措施及设计计算方法。即在设计阶段适当增加入射角,以及适当增加光栅与第一准直镜的相对距离。从而使得光栅位置全部落在第一准直镜边缘法线以外,因此能够确保系统无零级回反产生。     

高灵敏度获取SPR生物传感器的信息

获得高灵敏度的生物信息是SPR生物传感器扩展其应用的重要保证。它涉及生物传感芯片、光路、信号采集以及信号处理,其中生物传感芯片、信号获取和数据处理是实现高灵敏度获取的3个主要因素。本文通过对空间相位调制微阵列检测系统和微阵列光强检测系统的分析,得到了信号获取系统可以达到的灵敏度;同时,还分析了信号获取系统的传感单元对灵敏度的影响,提出了合理选择和设计信号获取系统的措施。研究结果表明,相位检测的灵敏度和分辨率要明显高于光强检测,光强检测的灵敏度能达到10^-4RIU,相位检测的灵敏度可达到10^-6RIU。     

A two-dimensional polarization interferometry based parallel scan angular surface plasmon resonance biosensor

We describe a two-dimensional polarization interferometry based parallel scan angular surface plasmon resonance (SPR) biosensing technique. The method of line-shaped light illumination and parallel scan offers a high throughput. The simultaneous record of SPR angular spectrum enables the system to be unaffected by the time-dependent variation of the light source. The polarization interferometry technique lowers the minimum of the SPR dip and thereby reduces the noise related to the light intensity. Refractive index resolutions of 1.4 × 10(-6) refractive index unit (RIU) under normal condition and 4.6 × 10(-7) RIU under a more time-consuming condition are achieved in our angle interrogation based sensor. Meanwhile, a manually prepared DNA microarray has been detected, showing the potential applications of this technique in microarray analysis.     

An Overview of Self-piercing Riveting Process with Focus on Joint Failures,Corrosion Issues and Optimisation Techniques

Self-piercing riveting(SPR)is a cold forming technique used to fasten together two or more sheets of materials with a rivet without the need to predrill a hole.The application of SPR in the automotive sector has become increasingly popular mainly due to the growing use of lightweight materials in transportation applications.However,SPR join-ing of these advanced light materials remains a challenge as these materials often lack a good combination of high strength and ductility to resist the large plastic deformation induced by the SPR process.In this paper,SPR joints of advanced materials and their corresponding failure mechanisms are discussed,aiming to provide the foundation for future improvement of SPR joint quality.This paper is divided into three major sections:1)joint failures focusing on joint defects originated from the SPR process and joint failure modes under different mechanical loading conditions,2)joint corrosion issues,and 3)joint optimisation via process parameters and advanced techniques.