20649

۲۰۶۴۹

طراحي، شبيه‌سازي و ساخت حسگر شيميايي ميكروفلوئيديك مبتني بر رينگ رزوناتور پلاسمون سطحي محلي كاذب يك چهارم مد براي تشخيص همزمان دو ماده شيميايي

كارشناسي ارشد

مخابرات - ميدان وامواج

۱۳۹۵

۱۳۹۸/۲/۲۵

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 حسگر هاي پسيو مايكروويو يكي ازآن‌ها است. حسگرهاي مايكروويوعمدتاً با استفاده ازتغييرات پاسخ فركانسي ناشي ازقرارگيري نمونه‌هاي مختلف، سنجش را انجام مي دهند. يكي از پارامتر‌هاي مهم براي ارزيابي عملكرد حسگر ها ميزان حساسيت آن‌ها در قبال تغيير مشخصات نمونه است. در اين پايان‌نامه به عنوان كاربردي نوين از ساختار هاي پلاسمون سطحي محلي كاذب در باند فركانسي مايكروويو، حسگر شيميايي دو كاناله‌اي مبتني بر رينگ رزوناتور پلاسمون سطحي محلي كاذب يك چهارم مود طراحي شده است كه باتكيه بر ماهيت ميدان نزديك، از حساسيت بالايي برخوردار است. از مزيت‌هاي ديگر اين طرح كوچك كردن ابعاد ساختار از تكنيك يك چهارم مود و همچنين استفاده از دو كانال ميكروفلوئيديك براي تشخيص همزمان دو ماده شيميايي به جاي استفاده از دو حسگر مجزا مي‌باشد ودر انتها براي ارزيابي عملكرد حسگر وميزان حساسيت آن، نمونه‌اي از آن را ساخته و كانال ها با استفاده از چسب دو طرفه با ساختار مجتمع شده و براي تست حسگري از آب يونيزه و دي‌اكسين براي حالت‌هاي مختلف و براي عمليات حساسيت از سه ماده با ضريب گذردهي الكتريكي بسيار نزديك كه شامل دي‌اكسين، n-هگزان و سيكلوهگزان مورد آزمايش قرارگرفته است. واژه هاي كليدي : حسگر شيميايي، حسگر مايكروويو ميكروفلوئيديك، پلاسمون سطحي محلي كاذب، رينگ رزوناتور يك چهارم مود

1398/03/22

Design, simulation and fabrication of microfluidic chemical sensors based on quarter-mode spoof localized plasmonic resonator for dual-detection RF microfluidic chemical sensor

5/15/2019 12:00:00 AM

Today, chemical sensors have attracted a lot of attention toward biomedical, Pharmacy and Petrochemical Industries. Due to their performance and their structures, these sensors have different types and passive microwave sensor is one of them. Using frequency variations of different samples is the basic of performance of these sensors. One of the important parameters for evaluating sensors performance is their sensitivity to change in relative permittivity of fluids under tests. In this paper, as a novel approach, dual-detection microfluidic sensor based on corrugated metal-insulator-metal (MIM) ring resonator using spoof LSP waves, has been demonstrated. Furthermore, the dimensions are shrinked. Eventually, for sensitivity evaluation of these sensors, the prototype of our elaborately designed sensor was fabricated and tested. Two microfluidic channels are integrated with MIM ring resonator by the means of adhesive tape. We use DI-water and Dioxin in the diverse configuration to show the performance of our structure. Therefore, three fluids with very close relative permittivity are tested according to Dioxin, n-Hexane, Cyclohexane. Keywords: Chemical sensor, microfluidic microwave sensor, spoof localized surface plasmon, quarter-mode ring resonator.