https://oldena.lpnu.ua/handle/ntb/43030| Title: | Детальний аналіз елемента призмового сенсора, що працює на явищі поверхневого плазмонного резонансу |
| Other Titles: | Detail analysis of the surface plasmon resonance prism based sensors element |
| Authors: | Яремчук, І. Я. Петровська, Г. А. Фітьо, В. М. Бобицький, Я. В. Yaremchuk, I. Ya. Petrovska, H. A. Fitio, V. M. Bobitski, Ya. V. |
| Affiliation: | Національний університет “Львівська політехніка” Lviv Polytechnic National University |
| Bibliographic description (Ukraine): | Детальний аналіз елемента призмового сенсора, що працює на явищі поверхневого плазмонного резонансу / І. Я. Яремчук, Г. А. Петровська, В. М. Фітьо, Я. В. Бобицький // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: Радіоелектроніка та телекомунікації. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2017. — № 885. — С. 97–102. |
| Bibliographic description (International): | Detail analysis of the surface plasmon resonance prism based sensors element / I. Ya. Yaremchuk, H. A. Petrovska, V. M. Fitio, Ya. V. Bobitski // Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Serie: Radioelektronika ta telekomunikatsii. — Lviv : Vydavnytstvo Lvivskoi politekhniky, 2017. — No 885. — P. 97–102. |
| Is part of: | Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: Радіоелектроніка та телекомунікації, 885, 2017 |
| Journal/Collection: | Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: Радіоелектроніка та телекомунікації |
| Issue: | 885 |
| Issue Date: | 28-Mar-2017 |
| Publisher: | Видавництво Львівської політехніки |
| Place of the edition/event: | Львів |
| UDC: | 535.341 |
| Keywords: | призмовий сенсор поверхневий плазмонний резонанс коефіцієнт відбивання кут падіння чутливість prism sensor surface plasmon resonance reflectance angle of incidence sensetivity |
| Number of pages: | 6 |
| Page range: | 97-102 |
| Start page: | 97 |
| End page: | 102 |
| Abstract: | Виконано числовий аналіз оптичних характеристик елемента призмового сенсора,
що працює на явищі поверхневого плазмонного резонансу, залежно від його
геометричних параметрів, джерела зовнішнього опромінення та показника заломлення
навколишнього середовища. Отримано оптимальні геометричні параметри сенсорного
елемента для досягнення максимальної чутливості сенсора. Виготовлено та досліджено
макет сенсорного елемента. Між експериментальними та теоретичними результатами
добра кореляція. The theoretical research and experimental verification of the surface plasmon resonance prism based sensors element have been carried out. This research includes the simulation of optical characteristics, optimization of geometric parameters and the production and research of an experimental low cost prototype with simple construction. The influence of the thickness change of the silver and chromium layers on the position of the reflectance minimum, which corresponds to the surface plasmon resonance, has been investigated. The change in the thickness of the silver layer affects on the position of the surface plasmon resonance, the value of the reflectance in the minimum and the curve shape. The change in the thickness of the chromium layer practically does not affect on the position of the surface plasmon resonance. However, it should be noted that the thickness of the chromium film affects on the value of the reflectance minimum and the curve shape. It is founded that the smaller the wavelength of the radiation source will correspond to the greater the angle of the surface plasmon resonance. The dependences of the reflectance on the change in the refractive index of the studied gas and water media with different refractive indices were simulated. The optimal parameters of the sensor element with enhanced sensitivity have been determined. A prism based sensors element was produced. The experimental scheme of investigation optical characteristics of the prism based sensors element was developed. There is a good correlation between theoretical and experimental results. |
| URI: | https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/43030 |
| Copyright owner: | © Національний університет “Львівська політехніка”, 2017 © Яремчук І. Я., Петровська Г. А., Фітьо В. М., Бобицький Я. В., 2017 |
| References (Ukraine): | 1. Prasad P. N. Nanophotonics. John Wiley & Son, Inc., Hoboken, New Jersey, 2004. 2. Jönsson U. Real-time biospecific interaction analysis using surface plasmon resonance and a sensor chip technology / U. Jönsson, L. Fägerstam, B. Ivarsson, B. Johnsson, R. Karlsson, K. Lundh, I. Rönnberg/ Biotechniques. – 1991. – Vol. 11. – No. 5. – P. 620–627. 3. Hu C. Surface plasmon resonance sensor based on diffraction grating with high sensitivity and high resolution / C. Hu / Optik-International Journal for Light and Electron Optics – 2011. – Vol. 122. – No. 21. – P. 1881–1884. 4. Roh S. Overview of the characteristics of micro- and nano-structured surface plasmon resonance sensors / S. Roh, T. Chung, B. Lee / Sensors. – 2011. – Vol. 11. – No. 2. – P. 1565–1588. 5. Jha R. High-performance sensor based on surface plasmon resonance with chalcogenide prism and aluminum for detection in infrared / R. Jha, A. K. Sharma / Optics letters. – 2009. – Vol. 34. – No. 6. – P. 749–751. 6. Homola J. Surface plasmon resonance sensors: review / J. Homola, S. S. Yee, G. Gauglitz / Sensors and Actuators B: Chemical. –1999. – Vol. 54. – No. 1. – P. 3–15. 7. Valsecchi C. Periodic metallic nanostructures as plasmonic chemical sensors / C. Valsecchi, A. G. Brolo / Langmuir. – 2013. – Vol. 29. – No. 19. – P. 5638–5649. 8. Genç A. Hollow metal nanostructures for enhanced plasmonics: synthesis, local plasmonic properties and applications. / A. Genç, J. Patarroyo, J. Sancho-Parramon, N. G. Bastús, V. Puntes, J. Arbiol / Nanophotonics. – 2017. – Vol. 6. – No. 1. – P. 193–213. 9. Fitio V. Optical excitation of surface plasmon polariton and waveguide modes resonances on prismatic structures / V. Fitio, I. Yaremchuk, Y. Bobitski / Optica Applicata. – 2011. – Vol. 41. – No. 4. – P. 929–939. 10. Johnson P. B. Optical constants of the noble metals / P. B. Johnson, R-W Christy/ Physical review B. – 1972. – Vol. 6. – No. 12. – P. 4370. |
| References (International): | 1. Prasad, P. N. (2004). Nanophotonics. John Wiley & Son, Inc., Hoboken, New Jersey. 2. Jönsson U., Fägerstam L., Ivarsson B., Johnsson B., Karlsson R., Lundh K., Rönnberg I. (1991), Realtime biospecific interaction analysis using surface plasmon resonance and a sensor chip technology. Biotechniques, vol. 11, no 5, pp. 620–627. 3. Hu C. (2011), “Surface plasmon resonance sensor based on diffraction grating with high sensitivity and high resolution”, Optik-International Journal for Light and Electron Optics, vol. 122, no 21, pp. 1881–1884. 4. Roh S., Chung T., Lee B., (2011), Overview of the characteristics of micro-and nano-structured surface plasmon resonance sensors, Sensors, vol. 11, no 2,pp. 1565–1588. 5. Jha R., Sharma A. K., (2009), High-performance sensor based on surface plasmon resonance with chalcogenide prism and aluminum for detection in infrared, Optics letters, vol.34, no 6,pp. 749–751. 6. Homola J., Yee S. S., Gauglitz G., (1999), Surface plasmon resonance sensors: review, Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 54, no 1, pp. 3–15. 7. Valsecchi C., Brolo A. G., (2013), “Periodic metallic nanostructures as plasmonic chemical sensors”, Langmuir, vol. 29, no.19, pp. 5638–5649. 8. Genç A., Patarroyo J., Sancho-Parramon J., Bastús N. G., Puntes V., Arbiol J., (2017), Hollow metal nanostructures for enhanced plasmonics: synthesis, local plasmonic properties and applications, Nanophotonic, vol. 6, no . 1, pp. 193–213. 9. Fitio V., Yaremchuk I., Bobitski Y., (2011), Optical excitation of surface plasmon polariton and waveguide modes resonances on prismatic structures, Optica Applicata,vol. 41, no. 4, pp. 929–939. 10. Johnson P. B., Christy R-W., (1972), Optical constants of the noble metals, Physical review B, vol. 6, no 12, pp. 4370. |
| Content type: | Article |
| Appears in Collections: | Радіоелектроніка та телекомунікації. – 2017. – №885 |
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 2017n885_Yaremchuk_I_Ya-Detail_analysis_of_97-102.pdf | 811.08 kB | Adobe PDF | View/Open | |
| 2017n885_Yaremchuk_I_Ya-Detail_analysis_of_97-102__COVER.png | 402.63 kB | image/png | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.