p331. بررسي يك زيست‏ حسگر نوري منيزيوم فلورايد بلوري مبني بر مشدد استوانه‏ اي مد نجوايي

Examination of a Crystalline MgF2 Optical Biosensor Based on a Whispering Gallery Mode Cylindrical Resonator

در اين مقاله يك زيست‏ حسگر نوري استوانه‏ اي با حساسيت بالا را شبيه‏ سازي مي‏كنيم. اين زيست‏ حسگر از مشدد نوري مد نجوايي (WGM) با جنس منيزيوم فلورايد (MgF2) ، ساخته شده است. ضريب شكست MgF2 فقط اندكي از ضريب شكست آب بيشتر است (∆n ~0.05).. اين موضوع باعث مي‏شود كه تشديد WGM، عمق نفوذميدان ميرا شونده‏ي طولاني‏تري درون محيط آبي اطراف داشته باشد كه اين نيز به نوبه‏ي خود موجب مطرح شدن اين زيست‏حسگر بعنوان يك گزينه نويدبخش در كاربردهاي حسگري مي‏شود. جابه‏ جايي طول‏ موج‏هاي تشديد WGM در شعاع 100 µm از مشدد استوانه‏اي MgF2، در محلول‏هاي آب- گلوكز با غلظت‏ هاي مختلف 0.0 تا 0.9 % وزني، محاسبه مي‏شوند. بيشترين حساسيت 140.39 nm/RIU با به كارگيري تشديد WGM مرتبه‏ ي چهارم شعاعي و با قطبش TM در طول‏موج λ~950 nm، بدست آمده است. اين پارامتر در مقايسه با حساسيت يك زيست‏ حسگر مشابه كه از ماده‏ ي شيشه‏ اي سيليكاي رايج با ضريب شكست n=1.45، ساخته شده است، به بيش از 1.5 برابر، افزايش يافته است. براي تحليل تشديدهاي WGM با مرتبه‏ ي شعاعي بالاتر از يك روش تغييريافته مبني بر تقريب‏هاي ايري، استفاده مي‏كنيم