Theory and applicatons of surface plasmon resonance sensors
Yüzey plazmon rezonans sensörleri teorisi ve uygulamaları
- Tez No: 665280
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖNÜL SAYAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, yüzey plazmon rezonans (YPR) olayı ve optik algılama uygulamaları incelenmiştir. YPR sensörler, biri metal biri yalıtkan olmak üzere, gerçek kısmı birbiriyle zıt işaretli elektriksel geçirgenlik değerine sahip iki malzeme arasındaki ortak yüzeyde, yüzey plazmon dalgalarının (YPD) uyarılması ile çalışırlar. YPRnin varlığı, açı taraması ya da dalga boyu taraması ile edilen yansıma profili eğrisinde, en küçük değere doğru kesin bir düşük şeklinde kendisini gösterir. En küçük YPR yansıma değerinin konumu, malzeme katmanlarının elektriksel geçirgenlik ve kalınlık değerlerine karşı oldukça hassastır. Bu parametrelerden birinde meydana gelen en küçük bir değişiklik bile YPR yansıma eğrisinde en küçük değerin konum değişikliğine göre, yüksek bir doğruluk ile ölçülebilir. YPD uyarılmasında prizma temelli eşleme yöntemi kullanılarak prizma, ince metal film ve yalıtkan katmandan oluşan üç katmanlı YPR sensör yapıları, analitik çözümler ve sayısal benzetimler kullanılarak incelendi. YPR sensör yapılarında sıklıkla kullanılan metallerin elektriksel geçirgenlik fonksiyonu modelleri, bu metallerin sensör tasarımlarındaki performanslarını karşılaştırma amacıyla incelendi. Aynı YPR yapısı ve çok sektörlü algılama yüzeyleri kullanılarak, çoklu-kullanım özelliğine sahip ve belli bir test çözeltisinde yer alan birden fazla malzemeyi test edebilen sensörlerin uygulama olanakları CST simülasyonları aracılığıyla incelendi.
Özet (Çeviri)
In this thesis, electromagnetic theory of surface plasmon resonance (SPR) phenomenon and its applications in optical sensing are investigated. Operation of an SPR sensor is based on the excitation of surface plasmon waves (SPWs) at an interface between two different media, a metal layer and a dielectric layer, with real parts of permittivity having opposite signs. Presence of the SPR shows itself with a sharp minimum in the reflection curve of the sensor that is operated by either the angular interrogation approach or the wavelength interrogation approach. Location of the minimum SPR reflection is highly sensitive to variations in relative permittivity and thickness parameters of the material layers. Even small changes in any one of these parameters can be accurately sensed by measuring the corresponding shift in the location of the minimum point of the SPR reflection curve. Using the prism based coupling method for the excitation of SPWs, the three-layer SPR sensor structure composed of the prism, the thin metal film and the bulk dielectric layer is investigated by both analytical solutions and numerical simulations. Dielectric function models of different metals which are widely used in SPR sensors are included in the analyses to compare the performances of resulting sensor designs. Feasibility of multi-purpose sensing with the same SPR topology is also investigated via numerical CST simulations by using multi-section receptor patches in the sensing dielectric layer to detect the presence of different types of test targets in a given sample solution.
Benzer Tezler
- Surface plasmon resonance theory and applications in optical sensing
Yüzey plazmon rezonans teorisi ve optik algılamada uygulamaları
ŞAHİN KAYA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. GÖNÜL SAYAN (TURHAN)
- Biyomoleküler tanı sistemleri için taşınabilir, gerçek zamanlı ve etiketsiz biyosensor geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of portable, real-time & label-free biosensors for biomolecular recognition
MUSTAFA OĞUZHAN ÇAĞLAYAN
Doktora
Türkçe
2009
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ERHAN BİŞKİN
- Yüzey plazmon resonansına dayalı yeni bir algılayıcı geliştirilmesi
Development of a novel Sensor based on surface plasmon resonance
BURAK TÜRKER
Doktora
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LALE ÖZYILMAZ
YRD. DOÇ. DR. AYKUTLU DANA
- Surface Modification and Magnetic Nanoparticle Immobilization Using Mixed SAMs for a GMR Based Biosensor
GMR tabanli bir biyosensor icin SAM karisimlariyla yuzey modifikasyonu ve manyetik nano-partikul sabitlemesi
MUHAMMED YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
KimyaChalmers Unıversıty Of TechnologyFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BENGT KASEMO
- Nanobiyosensör uygulamaları için metalik nano yapıların lokalize yüzey plazmon rezonansı (LYPR) temelli çevirici geliştirilmesi
Developing a transducer based on localized surface plasmon resonance (LSPR) of metallic nanostructures for nanobiosensor applications
ADİL BURAK TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUTLU