Remote SERS detection at a 10-m scale using silica fiber SERS probes coupled with a convolutional neural network

检出限 光学 拉曼散射 卷积神经网络 光纤 材料科学 纤维 分析物 石英纤维 遥感 拉曼光谱 光电子学 计算机科学 物理 光纤激光器 人工智能 电信 化学 色谱法 复合材料 地质学
作者
Junpeng Huang,Fei Zhou,Chengbin Cai,Rang Chu,Zhun Zhang,Ye Liu
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:48 (4): 896-896 被引量:4
标识
DOI:10.1364/ol.483939
摘要

A silica fiber surface-enhanced Raman scattering (SERS) probe provides a practical way for remote SERS detection of analytes, but it faces the major bottleneck that the relatively large Raman background of silica fiber itself greatly limits the remote detection sensitivity and distance. In this article, we developed a convolutional neural network (CNN)-based deep learning algorithm to effectively remove the Raman background of silica fiber itself and thus significantly improved the remote detection capability of the silica fiber SERS probes. The CNN model was constructed based on a U-Net architecture and instead of concatenating, the residual connection was adopted to fully leverage the features of both the shallow and deep layers. After training, this CNN model presented an excellent background removal capacity and thus improved the detection sensitivity by an order of magnitude compared with the conventional reference spectrum method (RSM). By combining the CNN algorithm and the highly sensitive fiber SERS probes fabricated by the laser-induced evaporation self-assembly method, a limit of detection (LOD) as low as 10-8 M for Rh6G solution was achieved with a long detection distance of 10 m. To the best of our knowledge, this is the first report of remote SERS detection at a 10-m scale with fiber SERS probes. As the proposed remote detection system with silica fiber SERS probes was very simple and low cost, this work may find important applications in hazardous detection, contaminant monitoring, and other remote spectroscopic detection in biomedicine and environmental sciences.
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
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
moon发布了新的文献求助10
2秒前
Judy完成签到 ,获得积分10
4秒前
8秒前
话哈哈完成签到,获得积分10
8秒前
su完成签到,获得积分10
12秒前
李健应助chrysan采纳,获得10
17秒前
顾矜应助ChencanFang采纳,获得20
17秒前
郝好完成签到 ,获得积分10
19秒前
22秒前
9℃完成签到 ,获得积分10
24秒前
sharks完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
天天快乐应助手可摘星辰采纳,获得10
26秒前
26秒前
26秒前
27秒前
lynn完成签到 ,获得积分10
28秒前
31秒前
123456完成签到 ,获得积分10
31秒前
学术通zzz发布了新的文献求助10
31秒前
王小乐发布了新的文献求助10
32秒前
一二发布了新的文献求助10
33秒前
黑糖珍珠完成签到 ,获得积分10
34秒前
Hello应助踏雪飞鸿采纳,获得10
34秒前
chrysan发布了新的文献求助10
35秒前
35秒前
39秒前
40秒前
cx完成签到 ,获得积分10
42秒前
稀饭发布了新的文献求助10
42秒前
ChencanFang发布了新的文献求助20
42秒前
43秒前
ll发布了新的文献求助10
48秒前
无辜的豌豆完成签到 ,获得积分10
48秒前
49秒前
53秒前
老虎皮完成签到,获得积分10
57秒前
天天快乐应助haifang采纳,获得10
58秒前
学术通zzz发布了新的文献求助10
1分钟前
正直的松鼠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Fashion Brand Visual Design Strategy Based on Value Co-creation 350
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323510
关于积分的说明 10214551
捐赠科研通 3038674
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667606
邀请新用户注册赠送积分活动 798207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758315