1.光纤复合模式高灵敏度丙酮传感器,其特征在于:所述传感器由光纤(1)、位于光纤(1)上方的氧化铝薄膜(3)以及填充在氧化铝薄膜(3)中的镍纳米线(4)组成,所述的氧化铝薄膜(3)在光纤(1)表面形成周期性图案的纳米线阵列;其中,所述的氧化铝薄膜(3)是由镀覆在光纤(1)表面的铝膜(2)通过磁控溅射法在切割平整或拉锥的半球形的光纤(1)端面上进行镀覆所制备得到;所述氧化铝薄膜(3)的孔洞的孔径为100 120 nm,孔洞之间的间距为~
35 35 nm,高度为180 220 nm;所述的镍纳米线(4)是通过电沉积法在氧化铝薄膜(3)形成~ ~的孔洞中沉积孔洞高度一半的镍所得到,孔洞内剩余空气构成法布里‑珀罗腔;所述周期性图案的纳米线阵列是通过制备PS微球(5)膜,作为氧化铝薄膜表面的刻蚀掩膜,再利用离子刻蚀法去除未被PS微球(5)覆盖的氧化铝薄膜和镍纳米线,随后将PS微球(5)膜去除所得到的结构。
2.根据权利要求1所述的光纤复合模式高灵敏度丙酮传感器,其特征在于:所述PS微球(5)的直径为550 650 nm。
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3.根据权利要求1所述的光纤复合模式高灵敏度丙酮传感器,其特征在于:利用PS微球(5)层作为掩膜形成的图案,其微球间距、阵列周期以及阵列图案形状均可调节。
4.权利要求1所述的光纤复合模式高灵敏度丙酮传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:氧化铝薄膜制备:在切割平整的光纤端面用磁控溅射镀一层铝膜,将铝膜进行阳极氧化,观察铝基中电流情况,直至铝全部用完,得到氧化铝薄膜,然后将氧化铝薄膜在NaOH溶液中短暂蚀刻,去除残留存于孔底部的阻挡层,并略微扩大孔;
S2:镍纳米线的制备:配置基础镀液,并调节pH至3.5 4.5,然后将基础镀液放入恒温槽~中,取碳棒作为正极,取步骤S1制备的氧化铝薄膜作为负极,插入恒温槽的基础镀液中进行电沉积反应,在80℃的温度下电镀20min后,切断电源,去除负极,用清水清洗后吹干;
S3:PS微球单层有序结构的制备:取SiO2基片,用改性RCA溶液对其进行清洗,然后取PS纳米球悬浮液进行超声波处理,处理后以7500 r/min的速率离心10 min,使悬浮液中的珠子均匀分散在整个悬浮液中,再将纳米球悬浮液滴到SiO2基片上,使其自由膨胀以覆盖基片的整个基片的表面,形成PS微球膜;
S4:将步骤S3制备的PS微球膜转移至氧化铝薄膜上作为掩膜,形成图案,然后利用离子刻蚀法去除未被PS微球覆盖的氧化铝薄膜镍纳米线,随后将PS微球膜去除,得到所述的传感器。
5.根据权利要求4所述的光纤复合模式高灵敏度丙酮传感器的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中,基础镀液的具体配置为:每200mL的蒸馏水中添加60g NiSO4·6H2O,2g NaCl和7g H3BO3。
6.根据权利要求4所述的光纤复合模式高灵敏度丙酮传感器的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中,改性RCA溶液的清洗具体是指:在110℃下清洗SiO2基片40min。