|
|
|
|
طراحی و شبیه سازی حسگر بازتابنده پادزنشی پلاسمونی تشدیدگر حلقوی چهارطبقه برای تشخیص باکتری اشریشا کولای o157 در آب
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
کلاته سیفری عباس ,زارعیان امیر حسین ,بهادران مهدی
|
|
منبع
|
پژوهش سيستم هاي بس ذره اي - 1399 - دوره : 10 - شماره : 4 - صفحه:47 -62
|
|
چکیده
|
در این مقاله، یک حسگرزیستی شامل موجبر بازتابنده پادزنشی پلاسمونیکی و میکرو تشدیدگر حلقوی ورنیری طراحی شد. ابتدا با تغییر ضریب شکست محلول در لایه پوشش یک موجبر بازتابنده پادزنشی پلاسمونیکی دندانه دار ،مُدهای مغناطش عرضی شامل یک مد خالص و یک مد پلاریتون سطحی در مرز دی‌الکتریک فلز ، در طیف طول موجی با استفاده از روش حل ویژه تفاضل محدود مورد بررسی قرار گرفت. موجبر طراحی شده در یک سیستم تشدیدگر حلقوی چهار طبقه با گستره آزاد طیفی 150 nm به عنوان حسگر زیستی مورد بررسی قرار گرفت. تابع انتقال نوری این حسگر چهار طبقه با استفاده از روش تاخیر خطی پردازش سیگنال و قائده میسون محاسبه شد. سپس حسگر را برای تشخیص باکتری اشریشا کولای(escherichia colio157) در آب آشامیدنی بکار بردیم و به حساسیتهای 140.4 و 475.9 و دقتهای 410× 1.14 و 510× 3.36 به ترتیب برای مد های مغناطش عرضی پایه و اول دست یافتیم. مزایای حسگر ارایه شده نسبت به دیگر حسگرهای موجود درتشخیص سریع باکتری با حساسیت و دقت بالا، اندازه کوچک در ابعاد میکرومتر، ساخت در دسترس و ارزان و قابلیت اتصال به سیستمهای الکترونیکی موجود است.
|
|
کلیدواژه
|
موجبر بازتابنده پادزنشی پلاسمونیکی، حسگر زیستی، باکتری ایکولایo157، میگرو تشدیدگر حلقوی، حسگر ورنیر
|
|
آدرس
|
دانشگاه صنعتی شیراز, دانشکده فیزیک, ایران, دانشگاه صنعتی شیراز, دانشکده فیزیک, ایران, دانشگاه صنعتی شیراز, دانشکده فیزیک, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
bahadoran@sutech.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Design and simulation of four stage antiresonant reflecting plasmonic microring biosensor for detection of Ecoli Bacterium-O157 in water
|
|
|
|
|
Authors
|
Kalate Seyfari abbas ,Zareian Amir Hossein ,Bahadoran Mahdi
|
|
Abstract
|
In this paper, a combined biosensor from antiresonant reflecting plasmonic waveguide (ARPWG) and Vernierbased microring resonator was designed. The Finite Difference Eigen solver method was used for ARPWG and two fundamental modes, including a pure mode and a bound surface plasmon polariton mode in the vicinity of the metaldielectric interface, were obtained at the visible wavelengths by varying the refractive index of the superstrate layer. Then, the ARPWG applied in the four stage microresonator for achieving a free spectral range of 150 nm. The optical transfer function of this sensor was derived using the delay line signal approach and Mason rule. Lastly, the designed sensor was used for detection of EcoliO157 bacterium in drinking water. The sensitivity of 140.4 nm/RIU and 475.9 nm/RIU and the detection limit of 1.14 ×104 RIU and 3.36 ×105 RIU were realized for TMo and TM1 modes, respectively. The Advantages of the proposed sensor rather than conventional biosensors are in fast detection, high sensitivity and resolution, microscale size, low cost and the ability to integrate into the available electronics systems
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|