等离子体共振湿度传感方法研究.docx

摘要:随着信息时代的到来，湿度传感器在我们的生活和生产中越来越重要，本文研究的湿度传感器就是利用表面等离子体共振技术来实现的，表面等离子体共振技术是基于折射率测量的光学检测技术，本文采用Kretschmann结构激发表面等离子体，研究表明金属薄膜的最佳厚度为55nm，由于SPR湿度传感器需要具有对外界环境折射率变化敏感而对环境温度变化灵敏度低的特点，本文提出了通过在SPR湿度传感器探头上的金属片表面涂覆聚乙烯醇（Polyvinyl Acetate，PVA）作为湿敏薄膜来实现对环境的相对湿度检测，当外界环境的相对湿度变化时，PVA薄膜吸收的水分会发生变化导致它的折射率发生相应变化，因此表面等离子体共振波发生偏移。本文对比了不同湿度环境下引起的折射率变化以及不同厚度的PVA薄膜层引起的折射率变化，分析了SPR湿度传感器检测湿度的灵敏性。

关键词：湿度传感；表面等离子体共振；Kretschmann耦合模型；湿度检测；灵敏度

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1湿度传感器研究的意义-1

1.2 SPR原理概述-1

1.3 湿度传感器的种类-4

2 实验装置以及PVA薄膜制备-5

2.1 实验装置-5

2.1.1 软件应用-5

2.1.2 实验平台搭建-5

2.2 PVA薄膜的性能以及特点-7

2.3 PVA薄膜的制备-8

2.4 镀膜的操作过程-8

3 实验过程以及数据分析-10

3.1 实验的操作过程-10

3.2 数据分析-11

结    论-14

参考文献-15

致谢-16