The invention discloses a surface plasmon enhanced fluorescence sensor and its measurement method. The surface plasmon enhanced fluorescence sensor includes laser, polarizer, lens, prism, surface plasmon enhanced fluorescence sensor chip, adjustable voltage output device, probe and sample layer; the surface plasmon enhanced fluorescence sensor chip is in turn. WCSPR devices include glass substrates, WCSPR devices, buffer layers and sample pools; WCSPR devices include upper metal layer, refractive index regulating dielectric layer and lower metal layer; sample pools are located on the lower surface of buffer layer, and there is a gap between them and the lower surface of buffer layer; the refractive index of sample layer in sample pool is 1.33. The electric field distribution of surface plasma wave in the buffer layer can be realized by changing the refractive index of the dielectric layer or combination by adjusting the refractive index of the external field, thereby realizing the adjustment of the electric field distribution in the dielectric layer and the local field enhancement coefficient.
【技术实现步骤摘要】
表面等离子增强荧光传感器及折射率变化测量方法
本专利技术涉及传感器及传感器
,尤其涉及一种表面等离子增强荧光传感器及折射率变化测量方法。
技术介绍
光照射到荧光化合物分子时,光的能量使分子里某些原子核周围的一些电子从基态跃迁到第一激发单线态或第二激发单线态等单线态。由于上述单线态等单线态是不稳定的,上述电子会恢复基态,并以光的形式释放能量,从而产生荧光。现有文献报道表面增强荧光的强度和上述金属薄膜-介质界面处介质一侧电场强度与金属薄膜一侧电场强度的比值,即场增强系数成正比例。从SPW穿透深度范围内的平均场增强系数角度分析,以金属薄膜上下两介质表面同时产生的SPW耦合激发的长程表面等离子共振模式比传统SPR模式高3.625倍,对应的SPEF信号峰值强度高4.4倍。上述方法的局限性体现在以下两个方面:第一,LRSPR器件结构复杂,加工材料选择范围比较窄。只有金属两侧介质折射率相近而且金属薄膜厚度接近趋肤深度的条件下才能激发LRSPR现象,因此在制备用于激发SPEF的LRSPR器件时,不但需要控制金属薄膜厚度,而且需要选择合适的缓冲层和金属薄膜另一侧介质实现折射率匹配,增加了器件制备和缓冲层材料选取的难度。第二,LRSPR器件难以实现局域场增强系数的调节。荧光化合物分子层厚度通常远小于表面等离子波传播距离,因此现有LRSPR器件中上述金属薄膜和介质层结构参数固定后,金属薄膜-介质层附近的电场分布以及局域场增强系数即为常数,难以根据不同的荧光化合物分子层厚度调节上述电场分布以及局域场增强系数获得最佳的SPEF信号放大效果。综上,有必要设计一种表面等离子增强荧 ...
【技术保护点】
1.表面等离子增强荧光传感器,其特征在于,其包括激光器、偏振片、透镜、棱镜、表面等离子增强荧光传感芯片、可调电压输出装置、探头和样品层;表面等离子增强荧光传感芯片依次包括玻璃基底、WCSPR器件、缓冲层和样品池;WCSPR器件包括上金属层、折射率调节介质层和下金属层;样品池设置于缓冲层的下表面处,其与缓冲层的下表面之间设有间隙;样品池中的样品层折射率为1.33。
【技术特征摘要】
1.表面等离子增强荧光传感器,其特征在于,其包括激光器、偏振片、透镜、棱镜、表面等离子增强荧光传感芯片、可调电压输出装置、探头和样品层;表面等离子增强荧光传感芯片依次包括玻璃基底、WCSPR器件、缓冲层和样品池;WCSPR器件包括上金属层、折射率调节介质层和下金属层;样品池设置于缓冲层的下表面处,其与缓冲层的下表面之间设有间隙;样品池中的样品层折射率为1.33。2.如权利要求1所述的表面等离子增强荧光传感器,其特征在于,表面等离子增强荧光传感芯片固定在棱镜上。3.如权利要求1所述的表面等离子增强荧光传感器,其特征在于,表面等离子增强荧光传感芯片制备在玻璃基底上。4.如权利要求2或3所述的表面等离子增强荧光传感器,其特征在于,折射率调节介质层采用具有电光效应的高分子材料制成。5.如权利要求4所述的表面等离子增强荧光传感器,其特征在于,其设有一转台,棱镜、表面等离子增强荧光传感芯片均固定在转台上。6.如权利要求5所述的表面等离子增强荧光传感器,其特征在于,缓冲层为Cytop氟化物高分子层,由旋转涂覆形成;棱镜用ZF3玻璃材料制备而成。7.一种如权利要求1-6中任一项所述的表面等离子增强荧光传感器的测量方法,其特征在于,其包括如下步骤:(S01)制备WCSPR器件;(S02)将步骤(S01)制备的WCSPR器件固定于ZF3玻璃为材料的棱镜上,两者之间以折射率为1.711@814nm的折射率匹配液填充;(S03)样品池底部与准直器接触,用于收集氟化钇钠单纳米粒子层发射荧光,上述所有装置固定在转台上;(S04)将步骤(S03)收集得到的荧光信号经荧光探测装置的单模光纤传递至准直器后,经滤光片和聚焦透镜聚焦后入射光电倍增...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪之又,朱培栋,陈英,黄小青,
申请(专利权)人:长沙学院,
类型:发明
国别省市:湖南,43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。