Name: terahertz microfluidic sensing using a parallel-plate waveguide sensor
Uploaded: 2012-08-30T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Terahertz Microfluidic Sensing Using a Parallel-plate Waveguide Sensor at JoVE.com

פרויקט זה מומן בחלקו על ידי הקרן הלאומי למדע ועל ידי מעבדת המחקר של חיל האוויר במסגרת התכנית ליצירת הקשר.

1. עיצוב וייצור חיישן <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עצב מוליך גל מקביל צלחת עם חללים משולבים אחד או יותר (או &quot;חריצים&quot;). ראה איורים 1 ו 2. גיאומטריה עשויה להיות מבוססת על שניתן בפרסומים הקודמים שלנו 8,9 או תוכננה במיוחד לייש?...

<ol>
	<li>Kuswandi, B., Nuriman, ., Huskens, J., Verboom, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+sensing+systems+for+microfluidic+devices:+A+review.">Optical sensing systems for microfluidic devices: A review.</a> Ana. Chim. Acta. 601, 141-155 (2007).</li><li>Zhu, H., White, I. M., Suter, J. D., Zourob, M., Fan, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+refractive+index+optical+ring+resonator+detector+for+capillary+electrophoresis.">Integrated refractive index optical ring resonator detector for capillary electrophoresis.</a> Anal. Chem. 79, 930-937 (2007).</li><li>Kurt, H., Citrin, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupled-resonator+optical+waveguides+for+biochemical+sensing+of+nanoliter+volumes+of+analyte+in+the+terahertz+region.">Coupled-resonator optical waveguides for biochemical sensing of nanoliter volumes of analyte in the terahertz region.</a> Appl. Phys. Lett. 87, 241119 (2005).</li><li>Debus, C., Bolivar, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+selective+surfaces+for+high+sensitivity+terahertz+sensing.">Frequency selective surfaces for high sensitivity terahertz sensing.</a> Appl. Phys. Lett. 91, 184102 (2007).</li><li>Harsha, S. S., Laman, N., Grischkowsky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Q+terahertz+Bragg+rsonances+within+a+metal+parallel+plate+waveguide.">High-Q terahertz Bragg rsonances within a metal parallel plate waveguide.</a> Appl. Phys. Lett. 94, 091118 (2009).</li><li>Mendis, R., Mittleman, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+lowest-order+transverse-electric+(TE1)+and+transverse-magnetic+(TEM)+modes+of+the+parallel-plate+waveguide+for+terahertz+pulse+applications.">Comparison of the lowest-order transverse-electric (TE1) and transverse-magnetic (TEM) modes of the parallel-plate waveguide for terahertz pulse applications.</a> Optics Express. 17, 14839-14850 (2009).</li><li>Mendis, R., Mittleman, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+the+lowest-order+transverse-electric+(TE1)+mode+of+the+parallel-plate+waveguide+for+THz+pulse+propagation.">An investigation of the lowest-order transverse-electric (TE1) mode of the parallel-plate waveguide for THz pulse propagation.</a> JOSA B. 26, A6-A13 (2009).</li><li>Astley, V., McCracken, B., Mendis, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+rectangular+resonant+cavities+in+terahertz+parallel-plate+waveguides.">Analysis of rectangular resonant cavities in terahertz parallel-plate waveguides.</a> Opt. Lett. 36, 1452 (2011).</li><li>Mendis, R., Astley, V., Liu, J., Mittleman, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Terahertz+microfluidic+sensor+based+on+a+parallel-plate-waveguide+resonant+cavity.">Terahertz microfluidic sensor based on a parallel-plate-waveguide resonant cavity.</a> Appl. Phys. Lett. 95, 171113 (2009).</li><li>Astley, V., Reichel, K., Jones, J., Mendis, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Terahertz+multichannel+microfluidic+sensor+based+on+parallel-plate+waveguide+resonant+cavities.">Terahertz multichannel microfluidic sensor based on parallel-plate waveguide resonant cavities.</a> Appl. Phys. Lett. , (2012).</li></ol>

יש לציין כי מקדם השבירה של הנוזל נבדק נקבע רק בתדר של תהודת החלל, לא על רוחב פס רחב. זו יש כמה יתרונות ברורים. ראשית, למרות שהמדידות שלנו עשו שימוש במקור terahertz פס רחב למטרות אפיון, אפשר גם לבנות מערכת חישה מקבילה עם מקור בתדר יחיד THz עם רק מידה מוגבלת של tunability תדירות, גישה ...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם המגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות (אופציונלי) </td></tr><tr><td> 10 מזרק μl </td><td> המילטון </td><td> 80314 </td><td> מזרק דיוק גבוה </td></tr><tr><td> אלקאנים נוזליים </td><td> אורגניקס acros </td><td></td><td> דוגמאות לכיול ובדיקה </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> אין ציוד ספציפי נדרש. חומרי בדיקה מתאימות וממסים נותרים לשיקול דעתו של הנסיין. את מזרקי הדיוק גבוה המשמשים בהליך זה מפורט בטבלה שלהלן, אבל הנסיינית אולי תרצה להשתמש מזרקים של נפח או עיצוב שונה, כולל מזרקים דיגיטליים לדיוק משופר. את אלקאנים הבדיקה המשמשים בניסוי זה מוצג גם הם. </td></tr></tbody></table>

terahertz microfluidic sensing using a parallel-plate waveguide sensor

מקדם שבירה (RI) חישה הוא לא פולשנית עצמה וטכניקת תווית חינם חישה לזיהוי, האיתור והניטור של דגימות microfluidic עם מגוון רחב של עיצובי חיישן אפשריים כגון התאבכות ו1,2 תהודה. רוב היישומים הקיימים RI חישה להתמקד בחומרים ביולוגיים בתמיסות מימיות בתדרים גלויים וIR, כמו הכלאת DNA ורצף הגנום. בתדרי terahertz, יישומים כוללים בקרת איכות, ניטור של תהליכים תעשייתיים וחישה ויישומי זיהוי המעורבים חומרי nonpolar. כמה עיצובים אפשריים לחיישנים שבירים במשטר terahertz קיימים, כולל גלבו פוטוניים גביש 3, תהודה מפוצלת טבעת סימטרית 4, ומבני פער להקה פוטוניים משולב גלבו מקביל צלחת 5. רבים מעיצובים אלה מבוססים על תהודה אופטית כגון טבעותאו עששת. את תדר התהודה של מבנים אלו הם תלויים במקדם השבירה של החומר או סביב המהוד. על ידי מעקב אחר השינויים בתדר תהודת מקדם השבירה של דגימה ניתן למדוד במדויק וזה בתורו יכול לשמש לזיהוי חומר, לפקח על זיהום או דילול, וכו &#39; עיצוב החיישן אנו משתמשים כאן מבוססים על מוליך גל פשוט מקבילת צלחת 6,7. חריץ מלבני מעובדים למעשים 1 פנים כחלל תהודה (תרשימי 1 ו 2). כאשר קרינת terahertz מצמידה למוליך הגל ומתפשט במצב הנמוך ביותר מסדר רוחבי החשמלי (1 TE), התוצאה היא תכונת תהודה חזקה אחד עם תדר תהודה מתכונן שתלוי בגיאומטריה של חריץ 6,8. גרוב זה יכול להיות מלא עם דגימות נוזליות microfluidic nonpolar הגורמים לשינוי בתדר התהודה נצפה שתלוי בכמות של liqUID בחריץ והאינדקס שלו השביר 9. הטכניקה שלנו יש יתרון על פני שיטות אחרות terahertz בפשטות שלו, הוא בייצור ויישום, שכן יכול להתבצע בהליך עם ציוד מעבדה סטנדרטי ללא צורך בחדר נקי או כל ייצור מיוחד או ניסיוני בטכניקות. כמו כן, ניתן להרחיב בקלות לפעולה רב על ידי שילוב של חריצים מרובים 10. בוידאו זה יתאר הליך הניסוי המלא שלנו, מהעיצוב של החיישן לניתוח וקביעת מקדם שבירת מדגם הנתונים.

Watch this Scientific Journal Video about Terahertz Microfluidic Sensing Using a Parallel-plate Waveguide Sensor at JoVE.com

Terahertz Microfluidic Sensing Using a Parallel-plate Waveguide Sensor

ההליך ליישום חיישן שביר לתדרי terahertz מבוססים על גיאומטרית מוליך גל חורצת מקבילת צלחת מתואר כאן. השיטה מניבה מדידה של מקדם השבירה של נפח קטן של נוזל דרך ניטור של השינוי בתדר התהודה של מבנה מוליך הגל

חישת Terahertz Microfluidic באמצעות חיישן מוליך גל מקביל צלחת

Refractive index (RI) sensing is a powerful noninvasive and label-free sensing technique for the identification, detection and monitoring of microfluidic ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Design, Fabrication, and Experimental Characterization of Plasmonic Photoconductive Terahertz Emitters

עיצוב, ייצור, וניסויית אפיון של פולטי Terahertz פוטו Plasmonic

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on ...

How to Build a Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges

כיצד לבנות חבילה הכוללת טיסה-אביב אבק עבור ספינינג Rotor מחוונים

The spinning rotor gauge (SRG) is a high-vacuum gauge often used as a secondary or transfer standard for vacuum pressures in the range of 1.0 x 10-4 Pa to ...

Fabrication of Nanopillar-Based Split Ring Resonators for Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials

המצאה של מהודי טבעת פיצול Nanopillar מבוסס על התזוזה נוכחית מתווכת רזוננסים ב Metamaterials Terahertz

Terahertz (THz) split ring resonator (SRR) metamaterials (MMs) has been studied for gas, chemical, and biomolecular sensing applications because the SRR ...

Femtosecond Laser Filaments for Use in Sub-Diffraction-Limited Imaging and Remote Sensing

חוטים לייזר הפמטו-שנייה לשימוש משנה-Diffraction-מוגבלת וחישה מרחוק

Probing remote matter with laser light is a ubiquitous technique used in circumstances as diverse as laser-induced breakdown spectroscopy and barcode ...

Terahertz Imaging and Characterization Protocol for Freshly Excised Breast Cancer Tumors

הדמיה של terahertz ליצירת פרוטוקול עבור גידולים בסרטן השד הטריים

This manuscript presents a protocol to handle, characterize, and image freshly excised human breast tumors using pulsed terahertz imaging and spectroscopy ...

Measuring Sub-23 Nanometer Real Driving Particle Number Emissions Using the Portable DownToTen Sampling System

מדידת תת-23 ננומטר פליטת חלקיק נהיגה אמיתית באמצעות מערכת הדגימה הניידת DownToTen

The current particle size threshold of the European Particle Number (PN) emission standards is 23 nm. This threshold could change because future ...

Mechanoluminescent Visualization of Crack Propagation for Joint Evaluation

הדמיה מכנולומינסנטית של התפשטות סדקים להערכת מפרקים

In this study, methods for the mechanoluminescent (ML) visualization of crack propagation and mechanical behavior to evaluate adhesive joints are ...

Fabrication of a Fabry-P&#233;rot Etalon for Application in Trace-Gas Spectroscopy

Fabrication of a Low-Cost, Fiber-Coupled, and Air-Spaced Fabry-P&#233;rot Etalon

ייצור אטאלון פברי-פרוט בעלות נמוכה, מצומד סיבים ומרווח באוויר

Fabry-P&#233;rot etalons (FPE) have found their way into many applications. In fields such as spectroscopy, telecommunications, and astronomy, FPEs are ...

Microfluidic Channel-Based Soft Electrodes for Capacitive Pressure Sensing

Microfluidic Channel-Based Soft Electrodes and Their Application in Capacitive Pressure Sensing

Microfluidic Channel-Based Soft Electrodes and Their Application in Capacitive Pressure Sensing (Video) | JoVE 

אלקטרודות רכות מבוססות תעלה מיקרופלואידית ויישומן בחישת לחץ קיבולי

Flexible and stretchable electrodes are essential components in soft artificial sensory systems. Despite recent advances in flexible electronics, most ...

Parallel Active Cantilever Arrays in AFMS to Enable High-Throughput Inspections

Active Probe Atomic Force Microscopy with Quattro-Parallel Cantilever Arrays for High-Throughput Large-Scale Sample Inspection

Author Spotlight: Introduction to Active Probe Atomic Force Microscopy with Quattro-Parallel Cantilever Arrays

An Atomic Force Microscope&#160;(AFM) is&#160;a powerful and versatile tool for nanoscale surface studies to capture 3D topography images of samples. ...