19518

۱۹۵۱۸

طراحي، شبيه سازي و ساخت حسگر شيميايي مبتني بر پلاسمون پلاريتون هاي سطحي جعلي در باند فركانسي مايكروويو

كارشناسي ارشد

مخابرات (ميدان و امواج)

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۰۱/۲۸

دكتر احمد چلداوي

برق

امروزه حسگرهاي شيميايي كاربردهاي فراواني در زمينه‌هاي مختلف از قبيل بيوپزشكي، داروسازي، صنايع غذايي و صنايع پتروشيمي دارند. اين حسگرها با توجه به نحوه عملكرد و اجزاي سازنده‌شان انواع مختلفي دارند كه حسگرهاي پسيو مايكروويو يكي از آن‌ها هستند. حسگرهاي مايكروويو عمدتاً با استفاده از تغييرات پاسخ فركانسي ناشي از قرارگيري نمونه‌هاي مختلف، سنجش را انجام مي‌دهند. يكي از پارامترهاي مهم براي ارزيابي عملكرد حسگرها ميزان حساسيت آن‌ها در قبال تغيير مشخصات نمونه است. در اين پايان نامه به عنوان كاربردي نوين از ساختارهاي منتشر كننده پلاسمون پلاريتون‌هاي سطحي جعلي در باند فركانسي مايكروويو، حسگري شيميايي طراحي شده است كه با تكيه بر ماهيت ميدان نزديك آن‌ها، از حساسيت بالايي برخوردار است. همچنين براي قرارگيري نمونه‌هاي مايع بر روي سطح حسگر از ساختار ميكروفلوئيديك استفاده شده و به ساختار اصلي حسگر اضافه شده است. در نهايت براي ارزيابي عملكرد حسگر و سنجش ميزان حساسيت آن، نمونه‌اي از آن ساخته شده و با استفاده از ساختار ميكروفلوئيديك تعبيه شده روي آن پنج نوع مايع شامل بنزين، روغن پارافين، روغن سرخ كردني، روغن كنجد و روغن زيتون به عنوان نمونه مورد آزمايش قرار گرفته است. واژه‌هاي كليدي: حسگر شيميايي، حسگر مايكروويو ميكروفلوئيديك، پلاسمون پلاريتون‌هاي سطحي، پلاسمون پلاريتون‌هاي سطحي جعلي

1397/07/07

Design, simulation and fabrication of a chemical sensor based on spoof surface plasmon polaritons in microwave frequency band

9/23/2018 12:00:00 AM

Nowadays, chemical sensors have widespread applications in various fields such as biomedical, pharmacy, food industries and petrochemical industries. These sensors, based on their performance and components, are categorized into different types and microwave passive sensors are considered as one of them. Microwave sensors usually do the evaluation process by using changes created in frequency response due to presence of different samples. One of the important parameters, which is used for assessment of sensors performance, is their sensitivity to characteristics changes of sample. In this thesis, as a novel application of SSPP-based structures in microwave frequency band, a chemical sensor has been designed which benefits from high sensitivity rely on near-field nature of SSPPs. Also, for liquids placement on sensor surface, a microfluidic structure has been used and embedded on sensor. Eventually, in order to evaluate sensor performance and its sensitivity, it has been fabricated and five samples of non-polar liquids including petrol, paraffin oil, frying oil, sesame oil and olive oil has been tested using the embedded microfluidic channel. Keywords: Chemical sensor, Microwave microfluidic sensor, Surface plasmon polaritons, Spoof surface plasmon polaritons