Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/80642
Title: Chemical Sensing Using Transmission Surface Plasmon Resonance Spectroscopy (T-SPR)
Other Titles: การตรวจวัดสารเคมีเป้าหมายด้วยเทคนิคการสั่นของพลาสมอนบนพื้นผิวแบบส่องผ่าน
Authors: Prapussorn Suebsay
Advisors: Kanet Wongravee
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Subjects: Surface plasmon resonance
เซอร์เฟซพลาสมอนเรโซแนนซ์
Issue Date: 2019
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Surface plasmon resonance (SPR) technique has become widely used in chemical sensing. Generally, the surface plasmon resonance is measured by the incident light reflected from the surface of the metal at the critical angle, this involves “reflection detection mode”. To determine SPR signal, the instrument with high complexity of several optical accessories is required in order to obtain the accurate information. In this study, the development of transmission surface plasmon resonance spectroscopy (T-SPR) is proposed as the instrument installation is uncomplicated and it provides good quality of plasmon signals. The gratings made from optical storage discs such as CD-R, DVD and BD-R coated with 40nm gold were used as important substrates to acquire T-SPR signal. Their surface morphologies and grating parameters were investigated by Atomic Force Microscopy (AFM). The T-SPR signals of the prepared grating were acquired at wavelength of 450-750 nm. It was found that the BD-R grating provided the distinguished SPR spectra with the correlation of incident angle and λmax of T-SPR peak with R² of 0.9989 and 0.9978 using air and water medium respectively. Therefore, the BD-R grating was used in the further experiments to monitor the effect of reflective index on T-SPR spectra. Mixture of ethylene glycol solutions with 10-50 % w/w were used as a validation condition. The detected T-SPR peak is sensitive to the reflective index of the medium with R² = 0.8962
Other Abstract: เทคนิคการสั่นของพลาสมอนเป็นเทคนิคที่ได้รับความนิยมอย่างมากในการใช้เพื่อตรวจวัดสารเคมีเป้าหมายที่มีปริมาณน้อย ๆ โดยใช้พลักการสะท้อนกลับของแสงบนพื้นผิวที่มุมวิกฤต ซึ่งต้องอาศัยเครื่องมือสำเร็จรูป และมีความซับซ้อนในการติดตั้งอุปกรณ์เชิงแสงจำนวนมาก เพื่อให้สามารถตรวจวัดสัญญาณได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเครื่องตรวจวัดสารเคมีเป้าหมายด้วยเทคนิคการสั่นของพลาสมอนบนพื้นผิวแบบส่องผ่าน ซึ่งสามารถตรวจวัดได้โดยใช้เครื่องยูวี วิสิเบิลสเปคโตรมิเตอร์แบบทั่วไป การติดตั้งเครื่องมือไม่ซับซ้อน และสัญญาณที่ได้มีคุณภาพดีไม่แตกต่างจากการวัดแบบสะท้อนกลับในงานวิจัยนี้แผ่นเกรตติงจากซีดี ดีวีดี และบีดีอาร์ ที่เคลือบด้วยทองคำหนา 40 นาโนเมตร ถูกนำมาใช้เป็นอุปกรณ์เสริมในการตรวจวัดสัญญาณ ลักษณะพื้นผิวและค่าพารามิเตอร์ของเกรตติงถูกตรวจสอบและแปรผลด้วยกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม เมื่อทำการทดลองด้วยเทคนิคการสั่นของพลาสมอนบนพื้นผิวแบบส่องผ่านในช่วงวิสิเบิลที่ 450-750 นาโนเมตรพบว่าสเปกตรัมการสั่นของพลาสมอนที่ได้จากแผ่นเกรตติงบีดีอาร์มีสัญญาณที่ชัดและมีแนวโน้มในการเปลี่ยนความยาวคลื่นแสงที่เป็นเส้นตรงตามองศาจากแกนหมุน โดยมีค่า R² อยู่ที่ 0.9989 และ 0.9978 เมื่อทดลองโดยใช้อากาศและน้ำเป็นตัวกลางตามลำดับ ด้วยเหตุนี้เฉพาะแผ่นเกรตติงจากบีดีอาร์จึงถูกนำมาใช้ศึกษาผลการเปลี่ยนแปลงการสั่นของ พลาสมอนจากค่าดัชนีหักเหของตัวกลาง ในการศึกษานี้ใช้เอทิลีนไกลคอลที่ความเข้มข้นร้อยละ 10-50 โดยมวลเป็นตัวทดสอบ จากการทดลองพบว่าเครื่องตรวจวัดและอุปกรณ์เสริมนี้สามารถตรวจวัดความเข้มที่เพิ่มขึ้นของสเปกตรัมจากการสั่นของพลาสมอนเมื่อค่าดัชนีหักเหเพิ่มขึ้นได้จริงเมื่อทำการตรวจวัดที่องศาการหมุนเดียวกัน โดยได้ความสัมพันธ์เป็นเส้นตรงที่มี R² = 0.8962
Description: โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2562
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/80642
Type: Senior Project
Appears in Collections:Sci - Senior Projects

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
62-SP-CHEM-031 - Prapussorn Suebsay.pdf2.37 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.