點(diǎn)陣SPR成像傳感器設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究.pdf

1、表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)生物傳感器憑借其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、靈敏度高、無標(biāo)記等優(yōu)點(diǎn)在環(huán)境檢測(cè)、食品安全等方面得到了廣泛應(yīng)用。目前，對(duì)SPR高通量檢測(cè)的需求日益增多。點(diǎn)陣SPR成像（SPRi）傳感器是實(shí)現(xiàn)SPR高通量檢測(cè)的關(guān)鍵。本項(xiàng)目的任務(wù)是研制一臺(tái)點(diǎn)陣SPRi傳感器，本論文的主要內(nèi)容和成果主要包括:
　　1.在SPR偏振控制金膜消光方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)其不足之處，提出了SPR偏振控制棱鏡消

2、光方法，建立了對(duì)應(yīng)的理論模型，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該理論構(gòu)思。
　　2.通過理論模型對(duì)傳感器主要光學(xué)元件參數(shù)進(jìn)行了仿真分析和優(yōu)化，并設(shè)計(jì)了點(diǎn)陣SPRi傳感器。其特點(diǎn)是入射光是一個(gè)包含S偏振分量和P偏振分量的線偏振光，用1/4波片和檢偏器對(duì)反射光的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)制，可以有效抑制背景光，得到一個(gè)高對(duì)比度的圖像。
　　3.提出了自參考方法、希爾伯特黃變換(Hilbert-Huang Transform，HHT)方法和變長(zhǎng)度移動(dòng)平均濾波方法

3、的SPR數(shù)據(jù)聯(lián)用處理方法:自參考方法抑制基線漂移，通過參比通道來消除外界溫度和整體光強(qiáng)波動(dòng)導(dǎo)致的漂移;HHT方法剔除高頻噪聲的同時(shí)能夠保留信號(hào)的能量;變長(zhǎng)度移動(dòng)平均濾波可以進(jìn)一步改善基線噪聲，同時(shí)保留重要的SPR高頻特征。該聯(lián)用方法將基線漂移降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，提高了傳感器的檢出限。
　　4.編寫了點(diǎn)陣SPRi的分析處理軟件，搭建了點(diǎn)陣SPRi傳感器系統(tǒng);進(jìn)行了傳感器基本性能指標(biāo)的測(cè)試。傳感器的測(cè)量范圍約為0.022RIU，分辨率為