| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 目次 | 第10-14页 |
| 1 绪论 | 第14-36页 |
| 1.1 引言 | 第14-15页 |
| 1.2 SPR传感器简介 | 第15-27页 |
| 1.2.1 强度型SPR传感器 | 第17-18页 |
| 1.2.2 角度型SPR传感器 | 第18-20页 |
| 1.2.3 波长型SPR传感器 | 第20-21页 |
| 1.2.4 相位型SPR传感器 | 第21-23页 |
| 1.2.5 SPR传感器小结 | 第23-24页 |
| 1.2.6 基于SPR成像的传感系统 | 第24-27页 |
| 1.3 相位型SPR传感的发展历程及现状 | 第27-33页 |
| 1.4 本文的主要工作和创新 | 第33-36页 |
| 2 表面等离子体共振理论模型 | 第36-48页 |
| 2.1 金属体等离子体 | 第36页 |
| 2.2 表面等离子体 | 第36-37页 |
| 2.3 表面等离子体波(SPW) | 第37-40页 |
| 2.3.1 均一无源介质中电磁波的波动方程 | 第37-38页 |
| 2.3.2 SPW的波动方程及传播常数 | 第38-40页 |
| 2.3.3 SPW的局域性条件 | 第40页 |
| 2.4 表面等离子体波的色散 | 第40-44页 |
| 2.4.1 Lorentz模型 | 第40-42页 |
| 2.4.2 Drude模型 | 第42-43页 |
| 2.4.3 SPW的色散曲线 | 第43-44页 |
| 2.5 表面等离子体共振条件 | 第44-45页 |
| 2.6 波矢提升方法 | 第45-46页 |
| 2.7 表面等离子体共振现象 | 第46-48页 |
| 3 相位SPR传感灵敏度及噪声模拟 | 第48-72页 |
| 3.1 相位SPR传感原理 | 第48-49页 |
| 3.2 相位信号提取方法 | 第49-55页 |
| 3.2.1 偏振测定法 | 第49-51页 |
| 3.2.2 干涉法 | 第51-53页 |
| 3.2.3 光外差法 | 第53-55页 |
| 3.3 相位SPR传感灵敏度模拟分析 | 第55-64页 |
| 3.3.1 传感灵敏度和入射角的关系 | 第56-58页 |
| 3.3.2 传感灵敏度和样品折射率的关系 | 第58-59页 |
| 3.3.3 最优金膜厚度和耦合棱镜折射率的关系 | 第59-61页 |
| 3.3.4 动态范围内传感灵敏度和耦合棱镜折射率的关系 | 第61-64页 |
| 3.4 相位SPR传感噪声分析 | 第64-72页 |
| 3.4.1 光源光强波动噪声 | 第65-67页 |
| 3.4.2 光源相位波动噪声 | 第67-68页 |
| 3.4.3 样品温度变化噪声 | 第68页 |
| 3.4.4 探测噪声 | 第68-72页 |
| 4 基于棱镜相位调制器(PPM)的相位提取研究 | 第72-86页 |
| 4.1 引言 | 第72页 |
| 4.2 棱镜相位调制器(PPM) | 第72-76页 |
| 4.2.1 全内反射现象 | 第72-74页 |
| 4.2.2 PPM构架及其调制效果 | 第74-76页 |
| 4.2.3 PPM的优缺点分析 | 第76页 |
| 4.3 相位提取方式选择 | 第76-82页 |
| 4.3.1 相位提取原理 | 第76-77页 |
| 4.3.2 多步拟合法相位提取 | 第77-78页 |
| 4.3.3 PSI算法相位提取 | 第78-82页 |
| 4.4 基于PPM相位提取噪声测试 | 第82-84页 |
| 4.5 本章小结 | 第84-86页 |
| 5 SPR微流芯片制备及其关键技术 | 第86-106页 |
| 5.1 引言 | 第86页 |
| 5.2 SPR微流芯片总体设计 | 第86-88页 |
| 5.3 微流体制备的若干关键技术 | 第88-91页 |
| 5.3.1 PDMS固化收缩率 | 第88-89页 |
| 5.3.2 气控微阀及其闭合气压 | 第89-90页 |
| 5.3.3 封合方法 | 第90-91页 |
| 5.4 微流芯片制备流程 | 第91-100页 |
| 5.4.1 掩膜板设计制作 | 第92-93页 |
| 5.4.2 金膜基板制备 | 第93-95页 |
| 5.4.3 流体通道层制备 | 第95-97页 |
| 5.4.4 控制通道层制备 | 第97-98页 |
| 5.4.5 器件封合 | 第98-100页 |
| 5.5 器件性能测试 | 第100-103页 |
| 5.6 高集成度SPR微流芯片初探 | 第103-105页 |
| 5.7 本章小结 | 第105-106页 |
| 6 基于PPM和SPR微流芯片的传感系统搭建及应用 | 第106-122页 |
| 6.1 相位SPR成像传感系统搭建 | 第106-108页 |
| 6.2 计算机自动控制 | 第108-109页 |
| 6.3 图像处理 | 第109页 |
| 6.4 甘油溶液传感实验 | 第109-114页 |
| 6.4.1 实验过程 | 第109-111页 |
| 6.4.2 数据处理 | 第111-112页 |
| 6.4.3 实验结果及分析 | 第112-114页 |
| 6.5 IgG抗体抗原结合传感 | 第114-117页 |
| 6.5.1 生物样品和化学试剂 | 第114-115页 |
| 6.5.2 金膜表面IgG分子修饰 | 第115-116页 |
| 6.5.3 实验结果及分析 | 第116-117页 |
| 6.6 血管生成素抗体抗原结合传感 | 第117-121页 |
| 6.6.1 血管生成素简介 | 第117-118页 |
| 6.6.2 生物样品和化学试剂 | 第118页 |
| 6.6.3 实验过程 | 第118-119页 |
| 6.6.4 实验结果分析 | 第119页 |
| 6.6.5 亲和常数计算 | 第119-121页 |
| 6.7 本章小结 | 第121-122页 |
| 7 总结和展望 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-132页 |
| 作者简历 | 第132页 |