Share
محاكاة لمتحسس بايولوجي باستعمال الالياف البلورية الفوتونية == Simulation of Biosensor Using Photonic Crystal Fiber
Author name:
زينة خليفه حمد الدليمي
Supervisor name:
احمد كمال احمد
General topic:
Physics
Specific topic:
Physics
Degree:
Master
University:
Al-Nahrain University - College Of Science - Physics Department
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1728 - p.pdf
Abstract:
تشكل الياف القلب المجوف والقلب الصلد النوعين الرئيسين من الالياف البلوريه الفوتونيه, ان وجود ثقوب هوائيه في هذه الالياف يساعد على حجز الموجات الكهرومغناطيسيه داخل منطقه القلب كما يساعد في تغيير خصائص الانتشار في الالياف.ان امكانية ملئ هذه الالياف بالسوائل يساعد على تطوير خصائصها البصريه. في هذا البحث تمت دراسة نوعين من الالياف البلوريه الفوتونيه كعناصر تحسس في القياسات الاحيائيه.تم دراسة تاثير حقن الليف البصري بسوائل مختلفه نظريا باستخدام طريقة العناصر المحددة. نفذت عملية حقن الليف المجوف (ماخوذ من القلب 19 خليه) وليف مجوف(ماخوذ من القلب 7 خليه) بسوائل مختلفه ( الماء, الماء الثقيل, بينتانول , دم انسجة الكبد البشريه, دم انسجة القالون البشريه والدم لبشرة الجلد). حسبت خسارة الحبس نظريا باستخدام عدة اطوال موجيه لليف البلوري الفوتوني, وجد ان خسارة الحبس تتناقص تدريجيا للاطوال الموجيه الاصغر كلمزااد معامل انكسار الماده المحقونه. وحسبت قيمة التحسسيه نظريا بالاعتماد على تغير الفقدان في حجز الضوء للنمط الاساسي لليف المحقون بالسائل.وجد ان اعظم حساسيه كانت في مادة الدم لبشرة الجلد وتساوي 674.603 لكل معامل انكسار لنوع وافضل مجال كهربائي وجد لنفس الماده انه يساوي 671 لكل فولت على متر.بينما اعظم حساسيه في نوع وجد انها تساوي 147.201 لكل معامل انكسار لمادة القولون وافضل مجال كهربائي كان في هذه الماده ويساوي 366 لكل فولت على متر. تم اخذ الالياف البلوريه الفوتونيه مصمه باقطار مختلفه وايجاد توجيه الليزر باطوال موجيه تتراوح من (1600 - 600) نانومتر داخل الليف البصري البلوري باستخدام برنامج | Solid and hollow cores comprise two sorts of photonic crystal fibers (PCF). The presences of air holes in PCF serves to both confine electromagnetic waves within the core of the fiber and manipulate its propagation characteristics. the potential of filling the PCF with liquids may improve their optical characteristics. In this thesis, both sorts of PCF were investigated as sensing measurements of biological elements. The impact of liquid filling hollow core PCF was studied theoretically using finite element method. Infiltrated HC19 - 1550 (19 cells are taken from the core) and HC - 1550 (7 cells are taken from the core) PCFs with different liquids (water, heavy water, pentanol, colon tissue, liver tissue and epidermis human skin) were applied. Confinement loss was computed theoretically and found that the confinement loss decreased to shorter wavelengths with increased the refractive index of the liquids. Amplitude sensitivity was computed theoretically by deeming the change in confinement loss for the fundamental mode of liquid filled PCF. The maximum amplitude sensitivity was found to be 674.603 in epidermis blood and the best electric field was found to be 671 V/m in the same liquid for HC19 - 1550, while the maximum sensitivity in HC - 1550 is 147.201 for colon tissue with best electric field found to be 260 V/m also in the colon tissue. Photonic crystal fiber has been taken in different diameters and laser guided by wavelengths from (600 nm - 1600 nm) inside the optical crystal fiber using Comsol multiphysics program
