شماره ركورد
33698
پديد آورنده
بيتا دلفان آذري
عنوان
تحليل عددي و تجربي تأثير دما بر عملكرد حسگرهاي تشديد پلاسمون سطحي در پيكربندي كرشمن
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
فوتونيك
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/02/30
استاد راهنما
محمد حسين مهديه، مهدي شايگان منش
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
فيزيك
چكيده
حسگرهاي مبتني بر تشديد پلاسمون سطحي (Surface Plasmon Resonance - SPR) بهدليل حساسيت بالا و قابليت پاسخگويي سريع، كاربردهاي گستردهاي در حوزههاي زيستي، شيميايي و محيطي يافتهاند. در اين پاياننامه، تأثير افزايش تدريجي دما بر عملكرد يك حسگر SPR در پيكربندي كرشمن شامل منشور و دو فلز (كروم و طلا) به سه روش مختلف تجربي بررسي و نتايج آنها با هم مقايسه شده است. به منظور مقايسه نتايج تجربي با نتايج محاسباتي، با استفاده از روابط نظري، يك برنامه كامپيوتري نوشته شده است. در اين پايان نامه سه روش تجربي با عناوين ”روش تصويربرداري چند مرحلهاي“ ، ”روش تصويربرداري تك مرحلهاي“ و ”روش اندازهگيري سيگنال نوري با استفاده از آشكارساز نوري و اسيلوسكوپ“ نامگذاري شده است. در محاسبات انجام شده، اثر دما بهصورت جداگانه بر ضريب شكست منشور، فلز (كروم و طلا) و محيط ديالكتريك (هوا) اعمال شده است و نتايج بطور جداگانه استخراج شده است. بررسيها نشان ميدهد كه افزايش دما منجر به جابهجايي زاويهي تشديد به سمت مقادير بزرگتر و كاهش عمق تشديد در منحني بازتابي ميشود. همچنين مقايسهي نتايج تجربي حاصل از سه روش مختلف نشان ميدهد كه بسته به نوع كاربرد و شرايط آزمايش، هر يك از اين روشها ميتوانند دقت و كارايي بهتري ارائه دهند. اين يافتهها ميتوانند در انتخاب روش مناسب و بهينهسازي طراحي حسگرهاي SPR براي كاربردهاي وابسته به دما نقش مهمي ايفا كنند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/07
عنوان به انگليسي
A Numerical and Experimental Study on the Temperature Influence on the Performance of Surface Plasmon Resonance (SPR) Sensors in Kretschmann Configuration
تاريخ بهره برداري
5/20/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
بيتا دلفان اذري
چكيده به لاتين
Surface Plasmon Resonance (SPR)-based sensors have gained widespread applications in biological, chemical, and environmental fields due to their high sensitivity and rapid response. In this thesis, the effect of gradual temperature increases on the performance of an SPR sensor based on the Kretschmann configuration—including a prism and two metallic layers (chromium and gold)—is experimentally investigated using three distinct methods, and the results are compared. To enable a comparison between experimental and computational results, a computer program was developed based on theoretical relations. The three experimental methods used in this study are referred to as the “multi-step imaging method,” the “single-step imaging method,” and the “optical signal measurement using photodetector and oscilloscope.” In the computational analysis, the effect of temperature was applied individually to the refractive index of the prism, the metallic layers (chromium and gold), and the dielectric environment (air), and the outcomes were extracted separately. The results show that increasing the temperature leads to a shift in the resonance angle toward higher values and a reduction in the depth of the SPR dip in the reflectance curve. Furthermore, the comparison of experimental outcomes reveals that, depending on the application and experimental conditions, each method can offer superior accuracy and performance. These findings can contribute to selecting the appropriate method and optimizing SPR sensor design for temperature-dependent applications.
كليدواژه هاي فارسي
تشديد پلاسمون سطحي , پيكربندي كرشمن , شدت و بازتاب , دما
كليدواژه هاي لاتين
Surface Plasmon Resonance , Kretchman configuration , Intensity and Reflection , Temperature
Author
Bita Delfan Azari
SuperVisor
Mohammad Hossein Mahdieh, Mahdi Shayganmanesh