طراحی و شبیه سازی حسگر بازتابنده پادزنشی پلاسمونی تشدیدگر حلقوی چهارطبقه برای تشخیص باکتری اشریشا کولای O157 در آب

در این مقاله، یک حسگرزیستی شامل موجبر بازتابنده پادزنشی پلاسمونیکی و میکرو تشدیدگر حلقوی ورنیری طراحی شد. ابتدا با تغییر ضریب شکست محلول در لایه پوشش یک موجبر بازتابنده پادزنشی پلاسمونیکی دندانه دار ،مدهای مغناطش عرضی شامل یک مد خالص و یک مد پلاریتون سطحی در مرز دی الکتریک - فلز ، در طیف طول موجی با استفاده از روش حل ویژه تفاضل محدود مورد بررسی قرار گرفت. موجبر طراحی شده در یک سیستم تشدیدگر حلقوی چهار طبقه با گستره آزاد طیفی 150 nm به عنوان حسگر زیستی مورد بررسی قرار گرفت. تابع انتقال نوری این حسگر چهار طبقه با استفاده از روش تاخیر خطی پردازش سیگنال و قایده میسون محاسبه شد. سپس حسگر را برای تشخیص باکتری اشریشا کولای (Escherichia coli-O157) در آب آشامیدنی بکار بردیم و به حساسیتهای 4/140 و 9/475 و دقتهای 4-10× 14/1 و 5-10× 36/3 به ترتیب برای مد های مغناطش عرضی پایه و اول دست یافتیم. مزایای حسگر ارایه شده نسبت به دیگر حسگرهای موجود درتشخیص سریع باکتری با حساسیت و دقت بالا، اندازه کوچک در ابعاد میکرومتر، ساخت در دسترس و ارزان و قابلیت اتصال به سیستمهای الکترونیکی موجود است.