Колектив кафедри інформаційно-вимірювальних технологій вітає аспірантку Дорожинську Ганну Василівну та її наукового керівника лауреата Державної премії України в галузі науки і техніки професора Маслова Володимира Петровича з успішним захистом дисертаційної роботи «Підвищення метрологічних характеристик сенсора на основі явища поверхневого плазмонного резонансу» за спеціальністю 152 Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка, галузь знань 15 – Автоматизація та приладобудування.
Дисертація присвячена підвищенню метрологічних характеристик оптичного сенсора на основі явища поверхневого плазмонного резонансу (ППР) при використанні комплексного підходу, що включає вдосконалення конструкції сенсора та методу визначення резонансного кута. Аналітичний метод на основі явища ППР використовується для дослідження фізико-хімічних та біохімічних реакцій у рідких та газоподібних середовищах. Сенсори на основі явища поверхневого плазмонного резонансу (ППР-сенсори) складаються з чутливого елемента та фізичного перетворювача. Чутливий елемент реагує на зміну показника заломлення досліджуваної речовини, внаслідок зміни концентрації певної її складової або товщини адсорбованого на його поверхню нанорозмірного шару. Фізичний перетворювач формує на виході ППР-сенсора різницю потенціалів, пропорційну зміні показника заломлення. Чутливий елемент таких сенсорів є високопровідним металевим шаром, товщиною від 10 до 100 нанометрів, який розташований на діелектричній підкладинці, що має показник заломлення більший за показник заломлення досліджуваного середовища. При опроміненні металевого шару зі сторони підкладинки p-поляризованим монохроматичним світлом під кутом більшим за критичний виникає резонанс частоти падаючого світла з плазмонною частотою вільних електронів у металі, внаслідок чого на межі метал-діелектрик виникає поверхнева оптична хвиля – поверхневий плазмон.
Метою дисертаційної роботи є підвищення метрологічних характеристик сенсора на основі явища поверхневого плазмонного резонансу шляхом вдосконалення конструкції та методу визначення резонансного кута.
Результати досліджень, проведених в роботі, є перспективними для застосування у промисловості, в науковій діяльностях та в навчальному процесі. Розглянуто практичне застосування вдосконаленого високочутливого ППР-сенсора з додатковим шаром політетрафторетилену у газовій сенсориці. Вдосконалений метод визначення резонансного кута дозволяє зменшити похибку вимірювання при дослідженні біологічних взаємодій, оскільки цей метод менш чутливий до змін коефіцієнта поглинання світла чи адсорбції тонких поглинаючих шарів. Результати досліджень підтверджені відповідними актами використання.
Ключові слова: поверхневий плазмонний резонанс, метрологічні характеристики, чисельний метод, резонансний кут, мінімум характеристики відбиття, чутливість, додатковий шар, шорсткість.
З дисертацією можна ознайомитися за посиланням
