表面電漿波共振-非旋轉方式的新機構設計理論

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王紘達(Horng-Dar Wang) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

表面電漿波共振-非旋轉方式的新機構設計理論

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摘要(中)

近年來，表面電漿共振已經被廣泛的應用在有關物理、化學和生醫的檢測工作上，也因為SPR具有靈敏度高、反應速度快，專一性、無須標記即可大量平行篩檢的優點，已經成為最具發展潛力的一項技術，為了提高階析度和檢測的快速性，有許多人致力於發展各種不同的機構方式，但其工作的平台，不外乎還是利用旋轉的機構，但旋轉機構要做到高精確度且，所花費的金額很龐大，於是本論文主要是提出一個非旋轉平台的新機構理念，並期能降低實驗的費用。
首先先對此機構做模擬，推導數學公式，並討論公式中不同參數對實驗的影響性，之後再利用實際實驗，將結果與文獻做比較，驗證此新機構的可行性。

關鍵字(中)

★ 表面電漿共振
★ 圓弧面鏡
★ 金膜

關鍵字(英)

★ no

論文目次

第一章緒論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
1.1前言‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
1.2文獻回顧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧2
1.3研究動機與目的‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧5
1.4 論文架構‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6
第二章理論(SPR理論基礎) ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧7
2.1何謂表面電漿波‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧7
2.1.1稜鏡式表面電漿共振感測器‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧8
2.1.2光柵式表面電漿共振感測器‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧11
2.2不同參數的影響(金膜厚度，sample厚度…) ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧12
2.2.1金屬薄膜的選擇‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧13
2.2.2金膜厚度對SPR的影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧14
2.2.3待測物厚度和折射率對SPR的影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧15
2.2.4覆蓋層(載玻片)對SPR的影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧16
2.3一些應用於SPR的機構方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17
2.3.1 利用干涉的方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17
2.3.2 利用黑場顯微技術‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧20
2.4 結語‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧22
第三章實驗架構與推導‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧24
3.1 前言‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧24
3.2 機構模型‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧25
3.3 推導‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧28
3.3.1 修正稜鏡的位移‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧31
3.3.2 修正光接受器的位移‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧34
3.4 模擬‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧35
3.4.1 圓弧面鏡曲率半徑R對結果的影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧35
3.4.2 起始光至三稜鏡的距離L對結果的影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧41
3.4.3 光接受器到稜鏡距離對光接受器偏移的影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧43
3.5 最後所用之機構模型‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧47
第四章實驗結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧49
4.1 量測dip的位置‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧50
4.2 實際稜鏡移動距離‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧55
第五章結論與未來展望‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧57

參考文獻

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[] 陳顯禎，”表面電漿共振生物感測器”。
[] 邱進忠，”多通道多層膜衰逝全反射生物感測器”。

指導教授

黃衍任(Yan-Ren Huang)

審核日期

2003-6-30

推文