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面向海上溢油的SPR原理折射率检测实验系统

高璐 高文智 罗政纯 常天英 崔洪亮

高璐, 高文智, 罗政纯, 常天英, 崔洪亮. 面向海上溢油的SPR原理折射率检测实验系统[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 813006-0813006(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0813006
引用本文: 高璐, 高文智, 罗政纯, 常天英, 崔洪亮. 面向海上溢油的SPR原理折射率检测实验系统[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 813006-0813006(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0813006
Gao Lu, Gao Wenzhi, Luo Zhengchun, Chang Tianying, Cui Hongliang. SPR principle refractive index testing system for offshore oil spill[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 813006-0813006(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0813006
Citation: Gao Lu, Gao Wenzhi, Luo Zhengchun, Chang Tianying, Cui Hongliang. SPR principle refractive index testing system for offshore oil spill[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 813006-0813006(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0813006

面向海上溢油的SPR原理折射率检测实验系统

doi: 10.3788/IRLA201948.0813006
基金项目: 

海洋公益性行业科研专项(201405026-01)

详细信息
    作者简介:

    高璐(1988-),男,硕士生,主要从事SPR传感技术及应用方面的研究。Email:gaolu880810@126.com

    通讯作者: 常天英(1981-),女,副教授,硕士生导师,博士,主要从事光纤传感技术与应用、光纤分布式传感(拉曼、布里渊技术、BOTDR)等方面的研究。Email:tchang@jlu.edu.cn
  • 中图分类号: TP212;TN29

SPR principle refractive index testing system for offshore oil spill

  • 摘要: 为有效地预防、控制海上溢油事件对经济和海洋生态环境造成的严重影响,针对不易被早期发现的小面积溢油,结合表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感技术的实时性、灵敏度高、样品消耗少等特点,提出了一种新颖的小型海上溢油监测系统。具体而言,根据所采用的非扫描角度调制模式下的四层Kretschmann型棱镜耦合传感结构和原油样品折射率变化范围,通过MATLAB仿真确定传感装置中各元件最优参数和相对固定位置,得到理论检测灵敏度为6.09410-5 RIU。依仿真结果搭建实验装置,对蔗糖溶液和原油样品进行了实验分析。实验表明:蔗糖溶液检测灵敏度与理论仿真灵敏度同数量级,达到9.01710-5 RIU,证实实验装置有效,原油检测结果符合SPR响应趋势,验证了该系统方案的可行性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-05
  • 修回日期:  2019-04-10
  • 刊出日期:  2019-08-25

面向海上溢油的SPR原理折射率检测实验系统

doi: 10.3788/IRLA201948.0813006
    作者简介:

    高璐(1988-),男,硕士生,主要从事SPR传感技术及应用方面的研究。Email:gaolu880810@126.com

    通讯作者: 常天英(1981-),女,副教授,硕士生导师,博士,主要从事光纤传感技术与应用、光纤分布式传感(拉曼、布里渊技术、BOTDR)等方面的研究。Email:tchang@jlu.edu.cn
基金项目:

海洋公益性行业科研专项(201405026-01)

  • 中图分类号: TP212;TN29

摘要: 为有效地预防、控制海上溢油事件对经济和海洋生态环境造成的严重影响,针对不易被早期发现的小面积溢油,结合表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感技术的实时性、灵敏度高、样品消耗少等特点,提出了一种新颖的小型海上溢油监测系统。具体而言,根据所采用的非扫描角度调制模式下的四层Kretschmann型棱镜耦合传感结构和原油样品折射率变化范围,通过MATLAB仿真确定传感装置中各元件最优参数和相对固定位置,得到理论检测灵敏度为6.09410-5 RIU。依仿真结果搭建实验装置,对蔗糖溶液和原油样品进行了实验分析。实验表明:蔗糖溶液检测灵敏度与理论仿真灵敏度同数量级,达到9.01710-5 RIU,证实实验装置有效,原油检测结果符合SPR响应趋势,验证了该系统方案的可行性。

English Abstract

参考文献 (24)

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