全息傳感器具有高度的可視化,能夠提供色彩鮮艷、圖形立體美觀的直觀傳感標(biāo)示。在廉價、高可視化、窄響應(yīng)光譜、制備簡易的普及化傳感領(lǐng)域有著極其重要的應(yīng)用價值。本文采用熱致聚合方式,以菲醌作為光敏劑,研制新型聚甲基丙烯酸羥乙酯光敏凝膠。在該材料內(nèi)部寫入透射式與反射式全息體光柵,并將其作為全息傳感器的響應(yīng)單元。測試了新型全息傳感器的溫敏與PH傳感響應(yīng)特性。主要工作如下:(1)分別以473nm與532nm綠光作為記錄光源,采用雙光束干涉原理,在材料內(nèi)部記錄傾斜透射式與反射式兩種全息體光柵。實驗測試了光柵的衍射光譜峰值隨溫度增加過程的移動趨勢。溫度升高至60℃的過程中,透射式光柵衍射譜峰值波長產(chǎn)生了4nm紅移。而反射式光柵的衍射譜峰值波長也產(chǎn)生了約3nm紅移。透射式光柵的衍射譜峰值強度在溫度增加過程中衰減接近超過峰值的80%,而反射式光柵僅衰減至峰值的40%。實驗證實反射式光柵對于溫度的影響較弱。這對于全息傳感器的環(huán)境特征響應(yīng),尤其是針對溶液pH值傳感響應(yīng)有著一定的參考價值。平均折射率隨溫度變化規(guī)律的測量顯示,材料的熱膨脹是波長紅移的主要誘因。(2)采用甲基丙烯酸作為選擇性傳感響應(yīng)單體,通過交聯(lián)共聚方式獲得了具有溶液PH值傳感響應(yīng)能力的新型聚合物凝膠全息傳感器。測試了反射式光柵在不同PH值緩沖液內(nèi)的衍射光譜響應(yīng)過程。實驗證實,該傳感器能夠在水溶液中穩(wěn)定存在。材料雖然能夠?qū)θ芤寒a(chǎn)生吸附膨脹,然而溶液酸堿度將使得材料的膨脹程度產(chǎn)生顯著差異。隨著PH值的增加,凝膠膨脹過程的抑制時間與響應(yīng)時間常數(shù)均顯著縮短,相應(yīng)的膨脹程度同時加大。緩沖液傳感過程中,光柵穩(wěn)態(tài)峰值波長偏移與PH值間具有較好的線性關(guān)系。兩種PH值溶液的反復(fù)測試顯示了PH值全息傳感器具有高度的穩(wěn)定性與可逆性。因此基于聚甲基丙烯酸羥乙酯凝膠的傳感器是一種能夠用于傳感溶液特征的新型全息傳感器。實驗結(jié)果為該裝置的應(yīng)用提供了重要的實驗基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212
【部分圖文】：

錄在分析物敏感介質(zhì)中的全息體積光柵的傳感物作為有吸引力傳感應(yīng)用的材料的興趣。體件，在生物傳感和化學(xué)領(lǐng)域中，全息傳感器具前景。環(huán)境因素為高質(zhì)量的全息圖像提供了一息傳感器由于其狹窄的衍射譜，高可視化、穩(wěn)光學(xué)傳感平臺�；跓崦艟酆衔锏娜鞲械陌l(fā)展。實驗初步表明傳感器去除介質(zhì)時，全息圖將都適合連續(xù)、實時可以用作無創(chuàng)血糖監(jiān)測儀，原因是：葡萄糖與硼酸發(fā)生不尋常反應(yīng)，因為的。人體血漿樣品的初始體外測試已經(jīng)表明，用。利用一個帶濕度控制系統(tǒng)的受控環(huán)境室濕度（RH）保持在 5-90%RH 范圍內(nèi)的預(yù)設(shè)光源的探針光導(dǎo)入濕度室。全息圖發(fā)出的光被譜分析儀上。

圖 1-2 呼吸之前和呼吸之后的顏色變化厚度優(yōu)化后，響應(yīng)時間達(dá)到了幾秒，并且制作了在呼吸后可以改變顏色的全息如圖 1-2。觀察到，傳感器的校準(zhǔn)曲線可以通過暴露于高溫或在不同相對濕度錄來移動。呼吸之前顏色為藍(lán)綠色，呼吸之后為紅色。隨著時間從 30s 到 270s斷增加，紅色逐漸褪去，藍(lán)色顯現(xiàn)出來。衍射譜的偏移是由粘結(jié)劑的膨脹、平均折射率降低[22,23]引起的。這些過程為確息特性對環(huán)境因素的依賴關(guān)系提供了一種新的傳感方法和可能性。此外，當(dāng)全記錄在感光介質(zhì)中，環(huán)境因素的改變會導(dǎo)致全息圖像顏色或強度變化[24,25]。愛的研究人員曾經(jīng)提出過通過全息光柵中的微形變化來實現(xiàn)空氣濕度的傳感。息圖的色彩變化與環(huán)境濕度有機聯(lián)系起來，獲得了較好的實驗效果。人們曾開化學(xué)壓阻式、機械式等方式用于表征智能凝膠材料刺激響應(yīng)性能，但其存在器大、工藝復(fù)雜、需要持續(xù)能源供應(yīng)等缺點。相比于上述方法，光學(xué)方法由于可干擾、遠(yuǎn)程測量而迅速發(fā)展。其中光纖 Bragg 光柵，光子晶體等方式研究較為。

由于其較高的沸點，當(dāng)電熱真空干燥與本實驗有很好的契合性。腈是偶氮類引發(fā)劑中的偶氮二異丁腈[47-48]引發(fā)劑是指分子結(jié)構(gòu)式中含有偶氮基的這白色粉末且只發(fā)生一級反應(yīng)，反應(yīng)過程0℃時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)分解出氮氣并生成由基較為穩(wěn)定。實驗所需的溫度為 75℃擇偶氮二異丁腈作為聚合引發(fā)劑的主要原滅的同時生成新的自由基，從而引起不斷
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫平平;;基于博奇編碼的計算全息光學(xué)元件質(zhì)量定位[J];信息與電腦(理論版);2013年08期

2 郭春華;楊宇;王金城;;圖像柱面壓縮全息光學(xué)元件的制作技術(shù)[J];現(xiàn)代顯示;2010年01期

3 孫桂林;羅山;;全息光學(xué)元件將成為光學(xué)設(shè)計的主流[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;1993年10期

4 楊培根;;從日本專利看全息光學(xué)元件的動向[J];兵器激光;1985年06期

5 馮伯儒;;全息光學(xué)元件的應(yīng)用[J];應(yīng)用光學(xué);1985年05期

6 徐昆賢;;全息條紋元件在光學(xué)儀器中的應(yīng)用[J];光學(xué)儀器;1987年02期

7 王建霞;周海憲;;曲面全息光學(xué)元件成象特性初步分析[J];應(yīng)用光學(xué);1987年01期

8 陳晃明;孫桂林;;非點光源全息光學(xué)元件的點擴散函數(shù)和分辨率[J];應(yīng)用光學(xué);1987年04期

9 唐偉國,劉大禾,黃婉云;反射式全息濾光片的帶寬和考慮記錄介質(zhì)吸收后的衍射效率[J];光學(xué)學(xué)報;1988年02期

10 鄒運廬,徐大雄;用于光纖Sagnac干涉儀的全息耦合器[J];光學(xué)學(xué)報;1988年08期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王施嬋;新型甲基丙烯酸羥乙酯凝膠全息傳感器溫敏特性研究[D];中國民航大學(xué);2019年

2 張言;全息瞄準(zhǔn)鏡中照明光位置及波長對“十”字像位置影響的理論與實驗研究[D];南京理工大學(xué);2018年

3 張夢妮;全息瞄準(zhǔn)鏡相位型分劃板的理論及設(shè)計方法研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2018年

4 石在耀;應(yīng)用于全息波導(dǎo)的新型耦合光柵衍射特性研究[D];東南大學(xué);2018年

5 張瑞文;人工電磁超表面在顯示技術(shù)中的應(yīng)用[D];東南大學(xué);2018年

6 周柯;光敏聚合物全息傳感器響應(yīng)特性的改善研究[D];天津理工大學(xué);2018年

7 藺巧娟;密集視點全息立體顯示方法研究[D];北京郵電大學(xué);2017年

8 趙夫良;基于集成成像數(shù)據(jù)源和雙曝光法的全息體視圖合成技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2017年

9 李劍;基于光場計算的全息多平面成像方法研究[D];東南大學(xué);2017年

10 韋曉鵬;全息聚合物分散液晶菲涅耳透鏡的光電特性及應(yīng)用研究[D];上海理工大學(xué);2015年

本文編號：2866188