深入了解下等離子體表面共振的技術原理

　　等離子體表面共振是一種測量界面結構的高靈敏度的光學反射技術。它已成為生物傳感，生物醫學，生物化學，生物制藥等領域的結合現象的標準測量技術。
 

　　等離子體表面共振的表面等離子體是一種存在電介質常量相反的兩種介質(如：金屬和絕緣體)界面的電荷密度震蕩行為。這種電荷密度波與金屬絕緣體界面處存在的邊界TM極化電磁波有關。這種波的電場在界面處較大并舜逝在兩種介質中。任何折射率的變化或結合事件都會帶來SPR共振的變化。
 

　　等離子體表面共振的表面等離子體的激發需要特殊的幾何結構。實驗證明，簡單的反射實驗無法激發表面等離子體。SPR共振的等離子體激發的必要條件是光的波矢kx 的投影與某個等離子體匹配。光在空氣中的色散關系w(k)與相應的等離子體曲線互不相交。因此，金屬-空氣界面的的光反射不會導致等離子體的激發。一種技術可實現這種結構。如果光入射到折射率被空氣高的介質中，直線的斜率就會下降，與等離子體色散的交叉就有可能發生。這就利用了所謂的Kretschmannn 結構。ATR 配置中使用棱鏡實現角分辨功能是較為常見的設置。金屬層位于棱鏡的底部，反射強度測量時就可看出它是入射角Q的函數。角掃描以與波長改變相似的方式改變波矢kx 在棱鏡基礎上的投影。正是這種原因，人們誤解的SPR 是：即使單波長激光入射到樣品上也可使用SPR。