太赫茲（THz）波的光子能量是x射線的光子能量的百萬分之一,因此對(duì)于生物分子結(jié)構(gòu)的破壞性幾乎可以忽略不計(jì)。超材料是一種人工構(gòu)造的電磁材料或結(jié)構(gòu),具有天然材料所沒有的特殊物理性質(zhì)。超材料的出現(xiàn)為太赫茲器件研發(fā)提供了新的思路,基于超材料的太赫茲傳感器為太赫茲技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了希望的曙光。超材料太赫茲傳感器是一種無標(biāo)記親和型傳感器,它對(duì)表面介電環(huán)境的變化特別敏感,因此可用于蛋白質(zhì)分子、人體組織及藥品反應(yīng)過程等方面的檢測(cè)。本文運(yùn)用超材料太赫茲生物傳感器對(duì)牛血清蛋白濃度分析、宮頸癌組織與正常組織的區(qū)分以及肝癌細(xì)胞與抗癌藥物的反應(yīng)過程檢測(cè)等三個(gè)方面進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:1.研究了超材料太赫茲生物傳感器的相關(guān)理論、制作工藝、設(shè)計(jì)方法及性能指標(biāo),設(shè)計(jì)了基于四個(gè)同頻率諧振器的超材料太赫茲傳感器及“E”字型超材料太赫茲傳感器,并針對(duì)其傳感性能進(jìn)行了分析。2.設(shè)計(jì)并制作了具有四個(gè)同頻率諧振器的超材料太赫茲傳感器,通過在單元結(jié)構(gòu)中激發(fā)四個(gè)同步LC振蕩來實(shí)現(xiàn)高靈敏度。使用有限積分方法（FIT）研究幾何結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器共振頻率的影響,并且模擬的靈敏度為每個(gè)折射率單位（RIU）85GHz。在使用表面微加... 

【文章來源】：桂林電子科技大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

太赫茲波在電磁波譜中具體的位置

Xu 等人將金納米粒子引入到太赫茲超材料傳感器中以提高靈敏度用于檢測(cè)蛋質(zhì)。在最近的工作中，基于混合 SRR 的太赫茲生物傳感器用于檢測(cè)病毒[31]并監(jiān)測(cè)血清白蛋白(BSA)與藥物的反應(yīng)[32]。然而，這些傳感器中的許多傳感器在單元結(jié)構(gòu)僅具有一個(gè)諧振器，并且它們的靈敏度或可測(cè)量范圍仍然不能滿足許多實(shí)際應(yīng)用的求�；诖�，我們?cè)谇叭搜芯康幕A(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)了兩種高靈敏度多諧振器的超材太赫茲傳感器，根據(jù)傳感器各自的優(yōu)點(diǎn)，用于檢測(cè)不同類別的樣品。§1.3 太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)簡(jiǎn)介隨著太赫茲技術(shù)的快速發(fā)展，有三種太赫茲技術(shù)是經(jīng)常被使用到的，分別是時(shí)分辨光譜技術(shù)、太赫茲發(fā)射光譜技術(shù)、太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)。其中太赫茲時(shí)域光譜術(shù)是目前涉及領(lǐng)域最多，發(fā)展最快的技術(shù)。太赫茲光譜技術(shù)屬于相干檢測(cè)技術(shù)的一種可同時(shí)獲得太赫茲信號(hào)中的振幅和相位信息，并且可以通過對(duì)時(shí)域光譜進(jìn)行傅里葉換直接得到樣品的折射率和吸收系數(shù)，而不需要做其他的復(fù)雜處理與計(jì)算。本文的驗(yàn)所使用的實(shí)驗(yàn)裝置就是基于太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)的 THz TDS 系統(tǒng)（Zomega Co產(chǎn)品），實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖 1-2 所示。

圖 2-1 廣義折射定理推導(dǎo)光路圖2 年提出了多次反射干涉[35]定理。圖 2-2 為其原圖 2-2 多次反射干涉示意圖，當(dāng) THz 波入射至超材料器件的表面時(shí)，反射

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太赫茲人工電磁媒質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 鮑迪,沈曉鵬,崔鐵軍.  物理學(xué)報(bào). 2015(22)
[2]太赫茲波段超材料在生物傳感器的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 閆昕,張興坊,梁蘭菊,姚建銓.  光譜學(xué)與光譜分析. 2014(09)
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[4]太赫茲科學(xué)與技術(shù)[J]. 牧凱軍,張振偉,張存林.  中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2009(03)

碩士論文
[1]基于超表面（Metasurface）的太赫茲傳感器及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D]. 郭恩澤.桂林電子科技大學(xué) 2017



本文編號(hào)：2974402