一種集成海水葉綠素微流芯片傳感器的制造方法
【專利摘要】一種增強抗干擾能力、提高熒光的探測效率的集成海水葉綠素微流芯片傳感器。技術方案是：其特征是由Si-PIN探測器（1）、6H-SiC/ITO/SiO2層（3）、反射和焊接層（4）、LED芯片（5）、玻璃板（6）、PDMS微流通道（7）和鍍膜反射鏡（8）組成，其中，所述的Si-PIN探測器（1）、6H-SiC/ITO/SiO2層（3）、反射和焊接層（4）、LED芯片（5）、玻璃板（6）、PDMS微流通道（7）、和鍍膜反射鏡（8）按從下到上的順序連接。
【專利說明】一種集成海水葉綠素微流芯片傳感器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于海水葉綠素微流芯片傳感器裝置領域，尤其是一種增強抗干擾能力、提聞突光的探測效率的集成海水葉綠素微流芯片傳感器。

【背景技術】
[0002]葉綠素含量是反映海水生態(tài)環(huán)境的一個重要指標，據(jù)此可估算海洋環(huán)境的生態(tài)和污染等情況，因此海水葉綠素的準確快速測量具有重大意義。
[0003]目前，較為典型的傳統(tǒng)方法見專利201110271796.0，系統(tǒng)由LED陣列光源、透鏡組、可見光濾光片、聚焦透鏡(I和II)、帶通濾光片、樣品池和PMT組成，相對集成元件而言，該系統(tǒng)體積大，結構復雜，易受外界震動等的干擾，系統(tǒng)后端復雜的調制和數(shù)據(jù)處理部分也提高了系統(tǒng)成本；另外，透射式的光路無法避免激發(fā)光在685nm處分量對熒光的干擾。
[0004]針對以上問題，我們提出了一種基于微流芯片的海水葉綠素檢測方法，該方法利用新型的微流芯片技術，將系統(tǒng)的光源、反應池和探測區(qū)集成在一個芯片上，簡化了系統(tǒng)結構，縮小了系統(tǒng)體積，增強了系統(tǒng)抗干擾能力；探測器位于光源后面的結構避免了激發(fā)光對突光的干擾，提聞了突光的探測效率。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種增強抗干擾能力、提高熒光的探測效率的集成海水葉綠素微流芯片傳感器。
[0006]本實用新型的技術方案是:一種集成海水葉綠素微流芯片傳感器，其特征是由S1-PIN探測器(l)、6H-SiC/IT0/Si02層(3)、反射和焊接層(4)、LED芯片(5)、玻璃板(6)、PDMS微流通道(7)和鍍膜反射鏡(8)組成，其中，所述的S1-PIN探測器(I)、6H_SiC/IT0/S12層(3)、反射和焊接層(4)、LED芯片(5)、玻璃板(6)、PDMS微流通道(7)、和鍍膜反射鏡(8)按從下到上的順序連接。
[0007]所述反射和焊接層(4)上設置有多個相同波長的LED芯片(5)，提高激發(fā)光源的強度。
[0008]所述反射和焊接層(4)上設置有多個不同波長的LED芯片(5)，根據(jù)不同種類葉綠素的熒光激發(fā)特性，實現(xiàn)對多種葉綠素成分的同步探測。
[0009]所述玻璃板(6)和PDMS微流通道(7)組成了激光誘導熒光的反應池，用于增強系統(tǒng)對熒光信號的收集能力。
[0010]本實用新型的效果是:集成海水葉綠素微流芯片傳感器，由S1-PIN探測器、6H-SiC/IT0/Si02層、反射和焊接層、LED芯片、玻璃板、PDMS微流通道和鍍膜反射鏡組成，其中，所述的S1-PIN探測器、6H-SiC/IT0/Si02層、反射和焊接層、LED芯片、玻璃板、PDMS微流通道、和鍍膜反射鏡按從下到上的順序連接。
[0011]本實用新型具有如下特點:(1)系統(tǒng)探測效率高。由于LED芯片體積小，便于陣列化集成，因此可以通過將多個LED芯片集成在一起的方式提高激發(fā)光源強度。利用微流通道結構可以增強系統(tǒng)對熒光的收集能力，同時采用鍍膜的方式將透射的熒光再次反射回探測器，避免了熒光的透射損耗，增強了熒光信號的強度，最終提高了系統(tǒng)的探測效率。
[0012](2)可同時探測多種葉綠素。根據(jù)不同的葉綠素其激發(fā)光源特征波長和熒光波長亦不相同的特性，可以將多個波長的LED芯片集成到一起，如圖3中結構2和3即為不同激發(fā)波長的LED芯片。針對不同的熒光波長只要更換相應的濾波片和探測器，即可實現(xiàn)同步探測多種葉綠素；
[0013](3)系統(tǒng)密封性能好、可靠性高，抗海洋惡劣環(huán)境能力強。光源采用LED芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的LED燈泡，同時將光源、探測器和微流通道高度集成在一起，避免了傳統(tǒng)光路中的透鏡系統(tǒng)，簡化了光路系統(tǒng)的同時，也減小了系統(tǒng)的體積，增強了系統(tǒng)的抗震，防水能力，提高了系統(tǒng)對海洋惡劣環(huán)境的適應能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一實施例結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型另一實施例結構示意圖。

【具體實施方式】
[0016]圖1中，一種集成海水葉綠素微流芯片傳感器，由S1-PIN探測器l、6H_SiC/IT0/S12層3、反射和焊接層4、LED芯片5、玻璃板6、H)MS微流通道7和鍍膜反射鏡8組成，其中，所述的S1-PIN探測器1、6!1^(:/11'0/5丨02層3、反射和焊接層4、LED芯片5、玻璃板6、PDMS微流通道7、和鍍膜反射鏡8按從下到上的順序連接。其中，2是探測器有源區(qū)，9是葉綠素分子。
[0017]反射膜8位于PDMS微流通道7的上方，反射膜8能夠反射收集熒光，同時允許激發(fā)光透過。S1-PIN探測器I位于LED芯片下方，用于熒光的探測，6H-SiC/IT0/Si02層3位于S1-PIN探測器I的有源區(qū)2上方，用于熒光的透過和激發(fā)光的過濾。
[0018]反射和焊接層4上可以設置有多個相同波長的LED芯片5，提高激發(fā)光源的強度。
[0019]反射和焊接層4上可以設置有多個不同波長的LED芯片5，根據(jù)不同種類葉綠素的熒光激發(fā)特性，實現(xiàn)對多種葉綠素成分的同步探測(參見圖2)。
[0020]玻璃板6和PDMS微流通道7組成了激光誘導熒光的反應池，用于增強系統(tǒng)對熒光信號的收集能力。
[0021]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種集成海水葉綠素微流芯片傳感器，其特征是由S1-PIN探測器(1)、6H-Sic/ITO/S12層(3 )、反射和焊接層(4 )、LED芯片(5 )、玻璃板(6 )、PDMS微流通道(7 )和鍍膜反射鏡(8)組成，其中，所述的S1-PIN探測器(1)、6!1^(:/11'0/5102層(3)、反射和焊接層(4)、LED芯片(5)、玻璃板(6)、PDMS微流通道(7)、和鍍膜反射鏡(8)按從下到上的順序連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的集成海水葉綠素微流芯片傳感器，其特征在是所述反射和焊接層(4)上設置有多個相同波長的LED芯片(5)，提高激發(fā)光源的強度。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種集成海水葉綠素微流芯片傳感器，其特征是所述反射和焊接層(4)上設置有多個不同波長的LED芯片(5)，根據(jù)不同種類葉綠素的熒光激發(fā)特性，實現(xiàn)對多種葉綠素成分的同步探測。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種集成海水葉綠素微流芯片傳感器，其特征是所述玻璃板(6)和PDMS微流通道(7)組成了激光誘導熒光的反應池，用于增強系統(tǒng)對熒光信號的收集能力。
【文檔編號】G01N21/64GK203981589SQ201420413185
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權日:2014年7月25日
【發(fā)明者】趙強, 劉世萱, 王波, 張可可, 徐宇柘, 閆星魁, 王文彥 申請人:山東省科學院海洋儀器儀表研究所