基于DNA控制的雙納米金球共振耦合對圖像增強的研究.pdf

1、光學(xué)檢測微納米粒子在納米光電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值和研究價值，而研究雙納米粒子共振耦合對圖像的增強效果，對提升光學(xué)探測納米粒子技術(shù)水平具有重要意義。在高會聚的光場激勵下，金屬納米粒子產(chǎn)生局域表面等離子體效應(yīng)，對圖像有增強效果，因此可以將納米粒子用于生物探針，對生物體做納米顯微成像。本論文應(yīng)用三維時域有限差分法(3D-Finite Difference Time Domain)，主要研究了雙金屬納米粒子結(jié)構(gòu)的耦合共振特性和共

2、振耦合對圖像的增強效果。本文的研究成果將廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)顯微成像領(lǐng)域，更易于對疾病作出早期診斷。
　　在顯微成像中，共振增強的強度和共振光譜特征一直是學(xué)者們感興趣的課題，但目前還未有深入的研究，本論文利用三維時域有限差分法，系統(tǒng)研究了單、雙體金屬納米結(jié)構(gòu)的耦合共振特性和近場分布之間的關(guān)系，并通過實驗驗證了理論。本課題的研究成果將廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)顯微成像領(lǐng)域，更易于對疾病作出早期診斷。
　　金納米粒子具有易制備、易修飾、體

3、積小，毒性低，且生物相容性良好等特性，可以作為生物探針，另外雙納米粒子的局域表面等離子體效應(yīng)能增強信號，更便于生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。本文研究了:1）利用FDTD方法，建立模型，詳細說明了模型的建立及參數(shù)設(shè)定。計算了單納米金球和雙納米粒子的消光曲線和近場電場分布;計算了不同間距的雙納米金球的消光曲線及近場電場分布，比較了單納米金球和雙納米金球的消光曲線和能量分布，可以明確雙納米金球間存在局域表面等離子體效應(yīng)，并利用這個效應(yīng)探索對在圖像增強上

4、應(yīng)用;2）研究了雙納米金球與會聚光相互作用，雙納米球?qū)酃獾纳⑸渥饔?3）通過生物化學(xué)手段，自己設(shè)計并制作了直徑為60hm，間距為2nm左右的雙納米金球，并通過SEM掃描驗證，用于光學(xué)掃描實驗。
　　在本文中，通過模型仿真結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了60 nm直徑雙納米金球耦合共振對圖像增強。本文主要創(chuàng)新點:1）應(yīng)用數(shù)值仿真和實驗兩種手段驗證了雙納米金球共振耦合對圖像的增強效果;2）通過FDTD方法的計算，明確了共振耦合作用與雙納米金