Анализ и численное моделирование ППР-спектрометров с механической разверткой по углу: алгоритм определения угловой позиции минимума

Abstract

Проанализированы результаты компьютерного моделирования измерений углового спектра плазмон-поляритонного резонанса (ППР) в металлических пленках с использованием прибора Biosuplar-2 с коллимированным пучком и механической разверткой по углу. Показано, что использование ретроотражающей призмы и угол полного внутреннего отражения (ПВО) позволяет получить количественные характеристики ППР спектра. Определены оптимальные параметры для различных алгоритмов определения углового положения ППР. На примере измерения показателей преломления осушенного воздуха и гелия осуществлена экспериментальная проверка оптимального алгоритма определения φmin.

Проведено аналіз результатів комп’ютерного моделювання вимірювань кутового спектра поверхневого плазмонного резонансу (ППР) в металевих плівках з використанням приладу Biosuplar-2 з паралельним променем і механічною розгорткою по куту падіння променя. Показано, що використання ретровідбиваючої призми і кута повного внутрішнього відбиття (ПВВ) дозволяє отримати кількісні характеристики ППР-спектра. Визначено оптимальні параметри для різних алгоритмів визначення кутового положення ППР. На прикладі вимірювання показників заломлення сухого повітря та гелію проведено експериментальну перевірку оптимального алгоритму визначення φmin.

The results of computer modelling the measurements of the angle spectrum inherent to surface plasmon resonance (SPR) in metal films are analyzed using Biosuplar-2 device with a collimated beam and mechanical angle scanning. It is shown that usage of a reflective prism and TIR angle position enables to obtain quantitative characteristics of SPR angle spectrum. Optimal parameters for different algorithms of determining SPR angle position are determined. Using the example of measuring air and helium refraction indexes, an experimental check of the optimal algorithm for determining φmin is performed.