液体棱镜检测系统的温度特性研究

环境温度的变化对表面等离子体共振(SPR)检测系统产生的热效应会影响共振条件和相关输出量。建立液体棱镜SPR检测系统, 对系统中各介质层的热性能进行详细分析。基于介质层的折射率与温度关系的理论模型, 数值模拟了环境温度变化对各介质层共振曲线和共振角的影响。模拟结果表明去离子水的热致折射率变化比玻璃基底和金属薄膜高1~2个数量级。实验上, 采用自主搭建的共振检测系统研究共振角偏移和水的折射率变化对外界温度改变的依赖关系。结果表明当外界环境温度变化范围为29 K时, 共振角偏移量是0.216°, 水的折射率变化达到4.02×10-3, 并推导出水的折射率与温度之间关系的表达式。实验结果和理论计算基本一致, 为进一步提高检测系统的灵敏度奠定了基础。