بخشی از مقاله
چکیده -با توجه به بالا بودن فاکتور کیفیت در میکروکره اثرات غیر خطی با شدت آستانه خیلی پایین حول میکروکره نزدیک ماده مورد نظر قابل مشاهده هستند. در این مقاله یک حسگر فوق حساس برای آشکارسازی آنزیم تروپونین I بر اساس پراکندگی رامان برانگیخته معرفی میشود.ابتدا با استفاده از معادلات دیفرانسیل معمولی برای اثر رامان توان پمپ و رامان را بدست آوردیم.سپس نشان دادیم با افزایش غلظت تروپونین توان رامان نیز افزایش مییابد.
-1مقدمه
امروزه بیماری های قلبی یکی از علل مهم مرگ ومیر در جهان بشمار میرود.تست های تشخیص آزمایشگاهی بر روی خون از اهمیت خاصی در تشخیص سریع افراد بیمار و بررسی درمان و یا تعیین ریسک حمله قلبی مجدد در آینده برخوردار هستند.مهمترین مارکرهایی که روی خون اندازه گیری میشوند آنزیم های قلبی بوده که تحت عنوان مارکرهای آسیب قلبی شناخته شده اند. آنزیم تروپونین I در اثر آسیب عضله قلبی در خون آزاد می شود در نتیجه سرعت وحساسیت آشکارسازی این آنزیم در تشخیص به موقع حمله قلبی مهم می باشد.
تشدیدگر میکروکره بعلت فاکتور کیفیت بالا از مرتبه - >109 - و وجود قسمتی از نور بیرون از میکروکره بعنوان حسگر بیولوژیکی وشیمیایی استفاده میشود[1]با ورود نور از طریق فیبر نوری نازک شده به درون میکروکره مدهای تشدید آن که WGM1نامیده میشوند با انعکاس داخلی کلی به حالت تشدید درمی آیند.با انباشته شدن میدان درون میکروکره زمینه برای ایجاد اثرات غیرخطی با توان آستانه پایین مثل پراکندگی رامان برانگیخته فراهم میشود.
مدهای اصلی میکروکره در مسیر زیگزاگی حول خط استوای میکروکره حرکت میکند و با مولکولهای ماده مورد نظر روی سطح میکرو کره برهمکنش میکند[2]حسگر معرفی شده در این مقاله میکروکره جفت شده به فیبر نوری نازک شده می-باشد که با ورود فرکانس پمپ به درون آن میدان افزایش مییابد در نتیجه پراکندگی رامان برانگیخته رخ میدهد . دراین مقاله ابتدا مدل تئوری بیان می-شود.در بخش بعدی معادلات حاکم بر سیستم و نتایج محاسبات عددی بیان میشود و در آخر با یک نتیجه گیری مقاله به پایان میرسد.
-2 مدل تئوری
میکرو کره های سیلیکایی دارای فاکتور کیفیت بالایی میباشند و قادر به انباشته کردن میدان هستند..بدین ترتیب اثرات غیر خطی مانند پراکندگی رامان برانگیخته با توان آستانه پایین رخ دهد.[2]شکل - 1 - شماتیکی از حسگر فوق حساس میکرو کره ای را نشان میدهد که نور از طریق فیبر نوری نازک جفت شده به میکروکره وارد آن میشود . در طی پراکندگی رامان برانگیخته انرژی از باریکهای با فرکانس بالاتر به باریکه با فرکانس پایینتر منتقل میشود.به این پدیده تقویت رامان میگویند که اولین بار در سال .1972م استفاده از رامان در فیبر نوری مطرح شد.[3]نمودار ضریب بهره رامان - - gR بر حسب اختلاف بین پمپ و سیگنال برای آنزیم تروپونین در [4] موجود میباشد.پمپ میتواند به دو صورت پیوسته و پالسی انجام شود که در اینجا بصورت پالسی انجام میشود.
-3 معادلات حاکم و نتایج عددی
تحلیلات ما بر اساس SVEA2 برای معادلات ماکسول با وجود پراکندگی رامان در میکروکره میباشد.در اینجا از پراکندگی ریلی و انعکاس از انتهای فیبرو همچنین جابجایی فرکانسهای تشدید میکروکره صرفنظر کردهایم[5]
