طراحی حسگر پلاسمونی سه کانالۀ فیبر چرخ واگن جهت تشخیص سلول های سرطانی Hela و PC12

این تحقیق به منظور طراحی حسگر پلاسمونی فیبر نوری سه کانالۀ چرخ واگن جهت تشخیص نمونه های بیولوژیکی از جمله سلول های سرطانی صورت گرفته است. این حسگر طوری طراحی شده است که همزمان سه طول موج تشدید را نشان می دهد که این مشخصه یکی از مزیت های اصلی این حسگر است که دقت حساسیت آن را بالا می برد. نور ورودی با طول موج در محدودۀ 500 تا 700 نانومتر وارد حسگر می شود. نور پلاریزه شده به سطح فیلم فلزی برخورد می کند و باعث تحریک و نوسانات الکترون های آزاد می شود. با تغییر ضریب شکست مادۀ دی الکتریک، ثابت انتشار پلاسمون های سطحی تغییر می یابد و باعث تغییراتی در جفت شدگی بین نور و پلاسمون سطحی می شود که به صورت مشخصه های نوری در خروجی قابل مشاهده است. در این حسگر هر سه کانال از نمونۀ مورد نظر پر شده و از روش اجزای محدود برای حل معادلۀ موج استفاده شده است سپس مقادیر ضریب جذب برای هر نمونۀ بیولوژیکی محاسبه و رسم شده است. سه طول موج تشدید برای هر نمونه به دست آمده که منحصر به فرد هستند. در این تحقیق به بررسی طول موج تشدید برای دو نمونۀ سلول سرطانیHela و PC12 و محاسبۀ حساسیت و قدرت تفکیک ضریب شکست حسگر پرداخته شده است. نمودارهای توان خروجی سلول های سرطانی از جمله PC12و Hela رسم و طول موج های تشدید هر سلول مشخص شده است که در حالت کلی قدرت تفکیک ضریب شکست و حساسیت اندازه گیری شده در این حسگر به ترتیب از مرتبۀ 103 (RIU) و (nm/RIU) 10-5است همچنین اثر تغییر طول حسگر نیز جهت اندازه‎گیری حساسیت یک نمونه مورد بررسی قرار گرفته است و نشان داده شده است که تغییرات طول حسگر بر حساسیت و نیز حجم نمونه تاثیری نخواهد داشت.