مشخصات پژوهش

صفحه نخست /طراحی و شبیه سازی حسگرهای ...
عنوان طراحی و شبیه سازی حسگرهای بلور فوتونی بر اساس موج سطحی بلاخ
نوع پژوهش پایان نامه
کلیدواژه‌ها زیست حسگر، بلورفوتونی، امواج سطحی بلاخ، منزیم فلورید، SiO_2 متخلخل.
چکیده امروزه با شیوع گسترده بیماری‌های ویروسی و سلول‌های سرطانی، طراحی حسگرهای زیستی با عملکرد مطلوب اهمیت ویژه‌ای یافته است.‌ هدف این پایان‌نامه، طراحی و شبیه‌سازی یک زیست‌حسگر بلور فوتونی یک بعدی بر اساس امواج سطحی بلاخ است که یک تکنولوژی به‌صرفه و کارآمد در میان حسگرهای حساس به تغییرات ضریب شکست مواد مختلف محسوب می‌شوند. در این پژوهش از چهار جفت لایه متشکل از تیتانیوم دی اکسید 〖(TiO〗_2) و سیلیکون دی‌اکسید 〖(SiO〗_2) متخلخل استفاده شده است. بر روی این لایه ها از دو لایه‌ منیزیم فلورید (MgF2) و یک لایه دیگر از جنس SiO_2 متخلخل استفاده شده است. این ساختارها موسوم به آیینه‌ دی‌الکتریک و یا بازتابگر براگ می-باشند. در این ساختار لایه منزیم فلورید به عنوان لایه‌ نقص در نظرگرفته شده است. آخرین لایه یعنی SiO_2 متخلخل نقش لایه محافظ در برابر واکنش لایه‌ منزیم فلورید با ماده‌ زیستی و همچنین ایجاد چسبندگی بهتر بین حسگر و ماده زیستی را ایفا می‌کند. ساختار پیشنهادی توسط یک منبع نوری به طول موج 1100 نانومتر و با استفاده از یک منشور که نقش تزویج کننده را دارد، تحریک می‌شود. در این زیست‌حسگر تغییرات ضریب شکست ماده زیستی منجر به تغییر زاویه‌ای قعر تشدید در ضریب بازتاب می‌شود. دامنه تغییرات ضریب شکست ماده زیستی از 1.33 تا 1.34 است. در طی فرآیند شبیه‌سازی تغییر پارامترهایی همچون ضخامت لایه‌ها، تغییر جنس لایه‌ها، تعداد لایه‌ها، و نوع منشور باعث بهبود قابل توجه حساسیت زیست‌حسگر می‌شود. حسگر ارائه‌شده بدون استفاده از ساختارهای ناهمگن توری مانند و پیچیده، به حساسیت o/RIU 332 و FWHM نزدیک به o0.008 رسیده است.
پژوهشگران سید کیهان حسینی (استاد راهنما)، مومن شهبازی (دانشجو)