RU2016118261A - TOUCH ELEMENT AND METHOD FOR DETECTING THE CHANGES IN THE COMPOSITION OF A TESTED LIQUID OR GAS-ENVIRONMENT - Google Patents

TOUCH ELEMENT AND METHOD FOR DETECTING THE CHANGES IN THE COMPOSITION OF A TESTED LIQUID OR GAS-ENVIRONMENT Download PDF

Info

Publication number
RU2016118261A
RU2016118261A RU2016118261A RU2016118261A RU2016118261A RU 2016118261 A RU2016118261 A RU 2016118261A RU 2016118261 A RU2016118261 A RU 2016118261A RU 2016118261 A RU2016118261 A RU 2016118261A RU 2016118261 A RU2016118261 A RU 2016118261A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor element
sensor
layer
composition
noble metal
Prior art date
Application number
RU2016118261A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2637364C2 (en
Inventor
Андрей Анатольевич Грунин
Артем Вячеславович Четвертухин
Андрей Анатольевич Федянин
Илья Рэмович Муха
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority to RU2016118261A priority Critical patent/RU2637364C2/en
Publication of RU2016118261A publication Critical patent/RU2016118261A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2637364C2 publication Critical patent/RU2637364C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Claims (7)

1. Сенсорный элемент для детектирования изменения состава исследуемой жидкой или газообразной среды, характеризующийся тем, что он представляет собой многослойный наноструктурированный материал с сенсорной поверхностью, выполненный в виде дифракционной решетки с периодом от 300 до 3000 нм, обеспечивающей возможность возбуждения на границе раздела сенсорная поверхность/исследуемая среда поверхностных плазмон-поляритонов, при этом материал включает последовательно расположенные на полимерной подложке по крайней мере один слой из ферромагнитного материала и один слой из благородного металла.1. A sensor element for detecting changes in the composition of the investigated liquid or gaseous medium, characterized in that it is a multilayer nanostructured material with a sensor surface, made in the form of a diffraction grating with a period from 300 to 3000 nm, which provides the possibility of excitation at the interface of the sensor surface / the studied medium of surface plasmon polaritons, while the material includes at least one layer of ferrom sequentially located on the polymer substrate agnitic material and one layer of noble metal. 2. Сенсорный элемент по п. 1, характеризующийся тем, что многослойный наноструктурированный материал дополнительно содержит слой из пассивирующего диэлектрика или оксида алюминия, расположенный поверх слоя благородного металла, выполненный толщиной не более 50 нм.2. The sensor element according to claim 1, characterized in that the multilayer nanostructured material further comprises a layer of a passivating dielectric or aluminum oxide, located on top of the noble metal layer, made with a thickness of not more than 50 nm. 3. Сенсорный элемент по п. 1, характеризующийся тем, что толщина слоя из ферромагнитного материала составляет от 2 до 50 нм, при этом в качестве ферромагнитного материала используют железо, или никель, или кобальт.3. The sensor element according to claim 1, characterized in that the layer thickness of the ferromagnetic material is from 2 to 50 nm, while iron or nickel or cobalt is used as the ferromagnetic material. 4. Сенсорный элемент по п. 1, характеризующийся тем, что толщина слоя из благородного металла составляет от 10 до 100 нм, при этом в качестве благородного металла используют золото, или серебро, или платину.4. The sensor element according to claim 1, characterized in that the thickness of the noble metal layer is from 10 to 100 nm, while gold or silver or platinum is used as the noble metal. 5. Способ детектирования изменения состава исследуемой жидкой или газообразной среды, характеризующийся тем, что сенсорный элемент, выполненный в соответствии с п. 1, помещают в емкость с исследуемой средой с обеспечением прямого непосредственного контакта сенсорной поверхности сенсорного элемента и исследуемой среды, затем сенсорный элемент подвергают ТМ-поляризованному оптическому облучению длиной волны λ=400-3000 нм под углом падения θ в диапазоне 15-70° для возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов, при этом сенсорный элемент намагничивают переменным магнитным полем частотой 10-200 Гц в продольной геометрии, затем регистрируют интенсивность отраженной от сенсорной поверхности электромагнитной волны при помощи фотоэлектронного умножителя и анализируют с использованием экваториального эффекта Керра, в результате чего при выявлении сдвига положения минимума относительно шкалы длины волны в спектре отраженной волны по длине волны делают вывод об изменении состава исследуемой среды.5. A method for detecting changes in the composition of the investigated liquid or gaseous medium, characterized in that the sensor element, made in accordance with p. 1, is placed in a container with the medium under study to provide direct direct contact between the sensor surface of the sensor element and the studied medium, then the sensor element is subjected TM-polarized optical irradiation with a wavelength of λ = 400-3000 nm at an incidence angle θ in the range of 15-70 ° to excite surface plasmon polaritons, while the sensor they are doped with an alternating magnetic field with a frequency of 10-200 Hz in longitudinal geometry, then the intensity of the electromagnetic wave reflected from the sensor surface is recorded using a photoelectronic multiplier and analyzed using the equatorial Kerr effect, as a result of which a shift in the position of the minimum relative to the wavelength scale in the spectrum of the reflected wave is detected along the wavelength, they conclude that the composition of the studied medium changes. 6. Способ по п. 5, характеризующийся тем, что сигнал оптического излучения дополнительно модулируют внешним магнитным полем.6. The method according to p. 5, characterized in that the optical radiation signal is additionally modulated by an external magnetic field. 7. Способ по п. 5, характеризующийся тем, что при использовании эффекта Керра вычисляют вторую производную детектируемого сигнала по длине волны падающей ЭМ-волны.7. The method according to p. 5, characterized in that when using the Kerr effect, the second derivative of the detected signal is calculated by the wavelength of the incident EM wave.
RU2016118261A 2016-05-11 2016-05-11 Sensor element and method of detecting change of composition of test liquid or gaseous medium RU2637364C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016118261A RU2637364C2 (en) 2016-05-11 2016-05-11 Sensor element and method of detecting change of composition of test liquid or gaseous medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016118261A RU2637364C2 (en) 2016-05-11 2016-05-11 Sensor element and method of detecting change of composition of test liquid or gaseous medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016118261A true RU2016118261A (en) 2017-11-16
RU2637364C2 RU2637364C2 (en) 2017-12-04

Family

ID=60328190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016118261A RU2637364C2 (en) 2016-05-11 2016-05-11 Sensor element and method of detecting change of composition of test liquid or gaseous medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637364C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112867405A (en) * 2019-09-26 2021-05-28 韩国烟草人参公社 System and device for generating an aerosol using a plurality of aerosol-generating substrates

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2261009B1 (en) * 2004-06-11 2007-11-16 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas. DEVICE AND METHOD FOR DETECTING CHANGES IN THE REFRACTION INDEX OF A DIELECTRIC ENVIRONMENT.
EP2264438A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-22 The European Union, represented by the European Commission A surface plasmon resonance sensing method and sensing system
FR2981761B1 (en) * 2011-10-19 2014-06-13 Univ Paris Sud 11 MAGNETO-PLASMONIC ELEMENT WITH NON-RECIPROCITY MODIFIED, EXALED OR REVERSE, COMPONENT INTEGRATING SUCH ELEMENTS, AND METHOD OF MANUFACTURE
RU2524453C2 (en) * 2012-10-19 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Sensitive element of sensor for molecular analysis
RU2548046C2 (en) * 2013-08-07 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Method for magnetooptical modulation of light using surface plasmons
RU150130U1 (en) * 2014-10-08 2015-01-27 Таврический Национальный Университет Им. В.И.Вернадского PLASMA MAGNETOPHOTON CRYSTAL

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112867405A (en) * 2019-09-26 2021-05-28 韩国烟草人参公社 System and device for generating an aerosol using a plurality of aerosol-generating substrates
CN112867405B (en) * 2019-09-26 2024-04-16 韩国烟草人参公社 Aerosol-generating system, cigarette and aerosol-generating device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2637364C2 (en) 2017-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5360741B2 (en) Paper sheet inspection method and inspection apparatus using terahertz light
Said et al. Copper-graphene SPR-based biosensor for urea detection
US20110205543A1 (en) Gas Sensor, Method for Optically Measuring the Presence of a Gas Using the Gas Sensor, and Gas Sensing System
US20140354993A1 (en) Localized surface plasmon resonance sensing system with anisotropic particles
Barchiesi et al. Combined SPR and SERS: Otto and Kretschmann configurations
RU2016118261A (en) TOUCH ELEMENT AND METHOD FOR DETECTING THE CHANGES IN THE COMPOSITION OF A TESTED LIQUID OR GAS-ENVIRONMENT
Nazarov et al. THz surface plasmon jump between two metal edges
Yampolskiy et al. Ellipsometry of hybrid noble metal-dielectric nanostructures
Kreilkamp et al. Terahertz dynamics of lattice vibrations in Au/CdTe plasmonic crystals: Photoinduced segregation of Te and enhancement of optical response
US20160265910A1 (en) In-situ analysis of ice using surface acoustic wave spectroscopy
RU2380664C1 (en) Device for measuring propagation length of surface electromagnetic waves in infrared band
US20140327909A1 (en) Method for exciting a sub-wavelength inclusion structure
RU2688825C1 (en) Method for non-contact measurement of complex dielectric permeability of semiconducting liquids
RU2477841C2 (en) Infrared amplitude-phase plasmon spectrometer
Rodrigues et al. Surface plasmon resonance features of corrugatec copper and gold films: Grating mode operation with wavelength interrogation
Fen et al. Optical characterization of multi layer thin films using surface plasmon resonance method: From electromagnetic theory to sensor application
M’Bouana et al. Optimization of gold square-shaped nanopillars arrays for high-efficiency optronics
RU2380665C1 (en) Device for determining absorption coefficient of surface electromagnetic waves in infrared band
Zhao et al. Standoff and Point Detection of Thin Polymer Layers Using Microcantilever Photothermal Spectroscopy
Islam et al. Comparison of performance parameters for conventional and localized surface plasmon resonance graphene biosensors
Kamaruddin et al. Effect of bi-metallic structure on the performance of chitosan-graphene oxide surface plasmon resonance sensor
Geltner et al. Detection and electrical characterization of hidden layers using time-domain analysis of terahertz reflections
Firoozi et al. Study of enhanced sensitivity of nanosensors by using gold bowtie nanoparticles
Reinhard et al. Terahertz sensing with meta-surfaces and integrated circuits
Chlpík et al. Total internal reflection ellipsometry in the investigation of phenomena at surfaces and interfaces for biosensing