專利名稱：一種表面等離子體共振傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光電傳感器，特別是一種表面等離子體共振傳感器，主要用于食品安全、環(huán)境監(jiān)測、生物、化學(xué)及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的痕量物質(zhì)檢測。
背景技術(shù)：
表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance,簡稱SPR)是一種物理光學(xué)現(xiàn)象，在上世紀(jì)初被Wood發(fā)現(xiàn)。80年代,瑞典科學(xué)家Liedberg將這一技術(shù)用于生物大分子相互作用的檢測。之后，表面等離子體共振傳感技術(shù)迅速發(fā)展，發(fā)展成為十分有用的檢測技術(shù)。表面等離子體共振傳感技術(shù)可廣泛應(yīng)用到食品安全、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。在食品安全領(lǐng)域主要應(yīng)用包括:農(nóng)、獸藥·殘留量的檢測，食品中微生物污染檢測，生物毒素的檢測等等。在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，表面等離子體共振檢測技術(shù)可以檢測多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類、酚類、烷烴、芳香族化合物和重金屬離子等有毒有污染物質(zhì)。在生物學(xué)以及相關(guān)領(lǐng)域，基于表面等離子體共振的生物傳感技術(shù)，通過分析生物分子如蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、藥物-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-核酸、核酸-核酸之間的相互作用，得到相應(yīng)組分的痕量濃度以及有關(guān)性質(zhì)。由于對檢測靈敏度的要求越來越高，高靈敏度表面等離子體共振傳感系統(tǒng)成為痕量物質(zhì)測量技術(shù)發(fā)展趨勢之一。在先技術(shù)中，有一種表面等離子體傳感器(參見中國發(fā)明專利“波長調(diào)制偏振型表面等離子體波傳感器”，專利號號:ZL01136673.7)。該表面等離子體共振傳感器具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)點(diǎn)，但是，仍然存在不足，主要為用于測量的光束在傳感部件中發(fā)生一次全反射，致使探測器探測到的表面等離子體共振吸收信號為被測物質(zhì)一次作用于光束的信號，所以導(dǎo)致探測靈敏度不高，有很大的探測靈敏度提升空間。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有檢測靈敏度高，模塊化程度高、系統(tǒng)簡單，技術(shù)可以移植性強(qiáng)的表面等離子體共振傳感器。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型之目的，采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種表面等離子體共振傳感器，包括有光源、表面等離子體傳感器以及光譜探測器，所述的表面等離子體傳感器為等腰三角形棱鏡，表面等離子體傳感器的底面鍍有平面狀的金屬反射膜，腰面分別鍍有入射高反射膜和出射高反射膜；入射高反射膜、出射高反射膜表面均為球形面；所述的光源設(shè)置在入射高反射膜一側(cè)，其發(fā)射光路沿入射高反射膜的球形面徑向射入，光源與入射高反射膜之間沿光源的發(fā)射光路設(shè)置有光隔離器；所述的光譜探測器設(shè)置在出射高反射膜一側(cè)的出射光路上，且所述的出射光路沿出射高反射膜的球形面徑向射出。作為優(yōu)選方案:所述的入射高反射膜球形面的球心、出射高反射膜球形面的球心和金屬反射膜的全反射點(diǎn)三點(diǎn)所構(gòu)成的平面與表面等離子體傳感器軸向垂直，并且滿足
權(quán)利要求1.一種表面等離子體共振傳感器，包括有光源、表面等離子體傳感器以及光譜探測器，其特征在于: 所述的表面等離子體傳感器為等腰三角形棱鏡，表面等離子體傳感器的底面鍍有平面狀的金屬反射膜，腰面分別鍍有入射高反射膜和出射高反射膜；入射高反射膜、出射高反射膜表面均為球形面； 所述的光源設(shè)置在入射高反射膜一側(cè)，其發(fā)射光路沿入射高反射膜的球形面徑向射入，光源與入射高反射膜之間沿光源的發(fā)射光路設(shè)置有光隔離器； 所述的光譜探測器設(shè)置在出射高反射膜一側(cè)的出射光路上，且所述的出射光路沿出射高反射膜的球形面徑向射出。
2.如權(quán)利要求1所述的一種表面等離子體共振傳感器，其特征在于:所述的入射高反射膜球形面的球心、出射高反射膜球形面的球心和金屬反射膜的全反射點(diǎn)三點(diǎn)所構(gòu)成的平面與表面等離子體傳感器軸向垂直，并且滿足
3.如權(quán)利要求1所述的一種表面等離子體共振傳感器，其特征在于:所述的光源為白熾燈、氙燈或發(fā)光二極管中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種表面等離子體共振傳感器，其特征在于:所述的光譜探測器為光柵光譜儀、棱鏡光譜儀或基于微光機(jī)電系統(tǒng)光譜儀中的一種。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種表面等離子體共振傳感器，包括有光源、表面等離子體傳感器以及光譜探測器，所述的表面等離子體傳感器為等腰三角形棱鏡，表面等離子體傳感器的底面鍍有平面狀的金屬反射膜，腰面分別鍍有入射高反射膜和出射高反射膜；入射高反射膜、出射高反射膜表面均為球形面；入射高反射膜、出射高反射膜之間的空間構(gòu)成高精細(xì)度腔，光譜探測器探測出射光束的光譜，是經(jīng)過多次表面等離子體共振后射出的光束，檢測靈敏度高。另外，該傳感器模塊化程度高、系統(tǒng)簡單；精細(xì)腔構(gòu)成簡單，只有一個光學(xué)元件；結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定，對機(jī)械定位要求低；技術(shù)可以移植性強(qiáng)。
文檔編號G01N21/55GK202916194SQ20122066305
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者沈海濱 申請人:中國計(jì)量學(xué)院