不同的銀薄膜厚度之Kretschmann組態對綠茶表面電漿波共振角之研究

A Study of Resonance Angle of Surface Plasma Waves from Different Thickness Silver Metal Films of Kretschmann Configuration to Green Tea

李正民(Cheng-Min Lee) ； 趙文鴻(Wen-Hung Chao) ； 孫郁興(Yuh-Sien Sun) ； 林啟順(Chi-Shun Lin)

《健行學報》 36卷2期 (2016/04) Pp. 1-10

摘要

本文主要是利用光學受挫式全反射方法和新樣式的Kretschmann組態(砷化鎵稜鏡─銀金屬薄膜─綠茶)為基礎(原Kretschmann創始基本組態是：玻璃稜鏡─金屬薄膜─空氣)激發金屬表面電漿波對本研究量測物質─綠茶之研究。我們的研究方法除了根據光學受挫式全反射方法與激發金屬表面電漿波之Kretschmann組態外，也參考了Kretschmann,E.於1971年後，陸續所發表之論文的理論、量測金屬表面電漿波的光學實驗架構、三層反射率公式及MATLAB軟體進行整個研究。本文主體研究是藉由不同銀金屬薄膜厚度變化進行電腦模擬，並找出本新樣式的Kretschmann組態激發表面電漿波時之最佳化銀金屬薄膜層厚度，並對整個模擬結果作深入分析與探討。本研究結果顯示，量測物質綠茶在本新樣式的Kretschmann組態銀薄膜厚度55(nm)時，具有最佳檢測響應；即本研究組態在銀薄膜厚度55(nm)時，所產生的表面電漿波具有深且窄的最佳化表面電漿波共振角。

關鍵字

光學受挫式全反射方法 ； 新樣式Kretschmann組態 ； 表面電漿波 ； 三層反射率

並列摘要

This present study used optical frustrated total internal reflection method and the new style of Kretschmann configuration (GaAs Prism - silver Metal film - green tea) basis (Kretschmann founding basic configuration is: Glass Prism - Metal film - air) to excite metal surface plasma waves to measure substance of green tea. In addition to the total reflection type optical frustrated Kretschmann configuration and the excited metal surface plasma wave methods, this study referred other theory (Kretschmann, E. 1971) used successfully in optical experiments to measure the metal surface structure of the plasma wave, which were combined with three reflectance formulas and MATLAB software in this study. The entire simulation results were also simulated by MATLAB for further analysis and discussion. Finally, the results of the study showed that the optimum detector response of the green tea substance was measured in the new style of the silver thin film Kretschmann configuration at thickness 55 (nm); Namely, the present study configured in the surface plasma wave of the silver thin film thickness 55 (nm) produced deep and narrow optimum plasma surface wave resonance angle.

並列關鍵字

optical frustrated total internal reflection method ； the new style of Kretschmann configuration ； metal surface plasma wave ； MATLAB ； three reflectance formulas

參考文獻

潘千詩(2013)。疑喝奶粉致死女嬰明解剖。中時電子報

鍾朝凱(2007)。利用光受挫全內部反射方法激發表面電漿波於眞空量測技術研究(碩士論文)。清雲科技大學電子工程研究所。

廖志雄(1997)。在多層膜系統中表面電漿子的共振特性與化學感測器的最佳化之研究(博士論文)。國防大學中正理工學院國防科學研究所。

蘇文寬、李正民、鄭益昌、張連璧、劉建宏、許志民(1998)。表面電漿波能量吸收光譜對金膜厚度變化的Kretschmann組態及化學偵測器之特性研究。中正嶺學報。27，91-97。

劉建宏、鄭益昌、蘇文寬、李正民、許志民、張連璧、宋大偉(1998)。利用雷射激發表面電漿波之化學感測器研究。中正嶺學報。62，5-12。