О ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОТОСЕНСИБИЛИЗИРУЕМЫХ ГАЗОВЫХ СЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАЗМОННОГО РЕЗОНАНСА НА ПЛЕНКАХ ЙОДИДА СЕРЕБРА

Abstract

В работе на основе молекулярно-кинетической теории проведен анализ опубликовнной ранее работы (С.В. Виноградов, М.А. Кононов, В.В. Савранский, и др. Квантовая электроника, 2003. Т. 33. №8. С. 711–713) о влиянии поверхностной оптической сенсибилизации на величину резонансного угла поверхностного плазмонного резонанса сенсора. В ней было показано, что следовые концентрации молекул сенсибилизатора Арсеназо 3 в воздухе при освещении лазером с длиной волны 543,7 нм исследуемой с помощью поверхностного плазмонного резонанса трехслойной поверхности, верхний слой которой состоит из нанокристаллов йодидов серебра, вызывают на поверхности этих нанокристаллов выделение кластеров металлического серебра, занимающие около 15% площади нанокристалла, содержащие по оценкам настоящей работы около 104 атомов серебра при адсорбции на этом нанокристалле одной молекулы красителя, что приводит к изменению резонансного угла. На основе проведенного анализа объяснен линейный по времени проведения эксперимента на начальном этапе рост отклонения резонансного угла и оценено, что вблизи поверхности сенсора концентрация, вызывающая такое почернение 10% общего количества нанокристаллов, составляет от 4∙105 см–3 за 1 с до 4∙103 см–3 за 100 с, что относится к лучшим опубликованным достижениям, и конкурирует с обонянием живых организмов. Приводится краткий обзор методов и результатов, полученных для следовых концентраций веществ порядка единиц ppt.