High performance design for detecting NaI–water concentrations using a two-dimensional phononic crystal biosensor

波导管 材料科学 噪音(视频) 有限元法 共振(粒子物理) 光学 声学 Crystal(编程语言) 灵敏度(控制系统) 分析化学(期刊) 光电子学 物理 电子工程 化学 计算机科学 工程类 原子物理学 色谱法 图像(数学) 热力学 人工智能 程序设计语言
作者
Hamed Gharibi,Ahmed Mehaney,Ali Bahrami
出处
期刊:Journal of Physics D [Institute of Physics]
卷期号:54 (1): 015304-015304 被引量:19
标识
DOI:10.1088/1361-6463/abb729
摘要

Abstract In this research, the sensing NaI (sodium iodide)–water concentration is achieved by using a local resonant two-dimensional solid–liquid phononic crystal (PnC) design. The sensor design consists of a square arrangement from stainless steel as a host matrix and a periodic array of water-filled circular scatterers. The sensing mechanism is based on the resonance frequencies confined around the NaI waveguide embedded in the middle of the sensor structure. Numerical simulations are carried out based on the finite element method (FEM). Our results showed that the resonant peak frequency varies significantly with the different NaI–water concentrations in the waveguide. Also, the sensor can differentiate between concentrations from 6%–45% with a 1% step, which is very acceptable for accurate detection and can solve many challenges in medical applications. Further, the sensor provided high performance for all NaI–water concentrations. For example, for a concentration range of 6% 7%, the sensor has a sensitivity of 1714 Hz, a resolution of 59.5 Hz, a quality factor of 1401, a figure of merit (FOM) of 28, and a signal-to-noise ratio of 2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
杜熙发布了新的文献求助10
1秒前
Hello应助星沉静默采纳,获得10
1秒前
霖霖发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助CAO采纳,获得10
2秒前
椿人发布了新的文献求助10
3秒前
脑洞疼应助DDDDD采纳,获得10
4秒前
4秒前
肉卷发布了新的文献求助10
5秒前
爱听歌的栾完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
momomo发布了新的文献求助100
7秒前
9秒前
默默发布了新的文献求助10
9秒前
qian完成签到 ,获得积分10
9秒前
12秒前
思源应助木木采纳,获得10
13秒前
小凉完成签到,获得积分10
14秒前
椿人发布了新的文献求助10
14秒前
尔池发布了新的文献求助10
15秒前
虚拟的凡阳完成签到,获得积分10
16秒前
彭于晏应助灰底爆米花采纳,获得10
16秒前
淘气科研完成签到 ,获得积分10
17秒前
GL关闭了GL文献求助
17秒前
17秒前
桐桐应助机灵的十八采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
共享精神应助lili采纳,获得10
19秒前
di关闭了di文献求助
19秒前
星沉静默完成签到 ,获得积分10
23秒前
英姑应助霖霖采纳,获得10
23秒前
23秒前
yolo发布了新的文献求助10
23秒前
squirrelcone完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
27秒前
willa完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
11发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3991967
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533047
关于积分的说明 11260597
捐赠科研通 3272377
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805789
邀请新用户注册赠送积分活动 882660
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809425