一种表面等离子体共振吸收检测仪制造技术

技术编号:12895258 阅读:75 留言:0更新日期:2016-02-18 16:14
本实用新型专利技术公开了一种表面等离子体共振吸收检测仪,包括转动臂,光源,直角棱镜,贵金属膜层基片,凸透镜,光电探测器或光纤接入型光谱仪;所述光源、凸透镜及光电探测器或光纤接入性光谱仪置于转动臂上,光电探测器处于凸透镜的焦点上,光源光轴通过转动臂的转轴轴心;所述直角棱镜的一直角面通过转动臂的转轴轴心,一个直角面镀金属反射膜,另一个直角面放置贵金属膜层基片。本申请提供的表面等离子体共振吸收检测仪克服了等离子体共振角度扫描检测的θ-2θ转动形式的缺点,通过构建一种单转动臂的扫描方式,相比传统方式,扫描速度更快,机械结构简单稳定,更重要的是可以很容易转化为光谱解调方式,光学调试快速简单。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学领域,具体涉及一种具有光机结构的多功能等离子体共振检测实验装置。
技术介绍
表面等离子体共振吸收检测作为一种新型的检测技术在生物,医疗,食品,化工,环境指标检测领域发挥越来越重要的作用,目前表面等离子体检测装置以棱镜耦合为主,检测方式有角度解调和光谱解调两种方式,采用角度解调时,一般需要两个同轴的转动臂机构,一个臂为光源臂转动Θ角,另外一个臂为检测臂转动2 Θ,光源一般为单色性好的激光光源,使准直光通过棱镜传感面全反射后进入到检测臂上的接收器中,通过角度扫描-光强检测获得不同入射角度下的反射强度变化,既为角度解调方式,在角度解调方式下,存在一个或多个(导波型)与传感表面上样品折射率相匹配的角度吸收峰值,称为共振吸收角。采用光谱解调方式时,固定一个入射光角度,光源采用宽谱光源,一般为钨灯或宽谱SLED,接收到的吸收光谱中会有一个与样品折射率相匹配的波长吸收峰,一般称为共振波长。两种测量方式的灵敏度水平差不多,因为需要光谱仪的原因,成本上光谱解调方式要高,但角度扫描装置存在两个转动臂的原因,转动角度存在2倍差,要实现自动化扫描功能,存在机械结构复杂,不宜小型化,扫描速度慢等缺点。另外两种解调方式也不易合成到一种装置上来。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,即为克服等离子体共振角度扫描检测的Θ-2Θ转动形式的缺点,本申请构建一种单转动臂的扫描方式,相比传统方式,扫描速度更快,机械结构简单稳定,更重要的是可以很容易转化为光谱解调方式,光学调试快速简单。具体技术方案如下。本申请提供一种表面等离子体共振吸收检测仪,其包括转动臂,光源,直角棱镜,贵金属膜层基片,凸透镜,光电探测器或光纤接入型光谱仪;所述光源、凸透镜及光电探测器或光纤接入性光谱仪置于转动臂上,光电探测器处于凸透镜的焦点上,光源光轴通过转动臂的转轴轴心,保证转动臂转动过程中,光始终照射到处在轴心上的基片传感面;所述直角棱镜的一个直角面镀金属反射膜,另一个直角面放置贵金属膜层基片,且直角棱镜镀金属反射膜的直角面处于转动臂的转轴轴心,从而保证在转动臂转动过程中,传感面上光斑位置不产生移动,光源的入射光从斜面入射,根据直角反射原理,不管入射角如何变化,入射到直角面上的光都会在另一个镀膜的直角面上反射并平行于入射光返回,随着角度的不同,通过棱镜的返回光相对于入射光产生平移,通过在返回光路上增加一个凸透镜,将返回光偏折并汇集到透镜焦点,在焦点上放置光电探测器,根据透镜的聚能规律,恒定功率的激光在凸透镜上不同位置以平行光轴方式入射,焦点上汇集的能量几乎不变,光电探测器的接收面处于凸透镜的焦点上,并与光轴垂直,尽管由于返回光束的平移导致在光电探测器靶面上的入射角改变,会引起探测器接收能量值发生变化,但该变化是缓慢而有规律的,且可以修正的。优选地,本申请中所述光源的发射光线经过转动臂转轴轴心。优选地,本申请中所述直角棱镜置于一个调整架上,来解决不同厚度的基片造成传感面的平移问题,优选地,直角棱镜的直角边长为20-50_。优选地,本申请中所述直角棱镜与贵金属膜层基片为同种玻璃材质,如K9玻璃。优选地,本申请中所述透镜光轴与光源光轴平行,光电探测器靶面与透镜光轴垂直。优选地,本申请中所述转动臂由一个精密转动平台驱动。本申请中所述光纤接入型光谱仪包括光纤、转盘、光纤连接器和光谱仪;所述转盘以凸透镜的焦点为中心,转盘上放置光纤连接器,光纤连接器的光轴与凸透镜的光轴同平面;所述光纤一端与连接器连接,另一端与光谱仪连接。优选地,本申请所述检测仪还包括偏振片,置于光源与直角棱镜之间。有益效果:本申请提供的表面等离子体共振吸收检测仪克服可等离子体共振角度扫描检测的Θ-2Θ转动形式的缺点,通过构建一种单转动臂的扫描方式,相比传统方式,扫描速度更快,机械结构简单稳定,更重要的是可以很容易转化为光谱解调方式,光学调试快速简单。【附图说明】图1本申请表面等离子体共振吸收检测仪的结构示意图;图中:1-光源,2-直角棱镜,3-凸透镜,4-光电探测器,5-贵金属膜层基片,6_样品池,7_偏振片。【具体实施方式】下面结合具体实施例及附图对本技术作进一步解释说明。如图1所示,为本申请提供的表面等离子体共振吸收检测仪的结构示意图,其包括转动臂,光源1,直角棱镜2,贵金属膜层基片5,凸透镜3,光电探测器4或光纤接入型光谱仪;所述光源1、凸透镜3及光电探测器4或光纤接入性光谱仪置于转动臂上,光电探测器4处于凸透镜3的焦点上,光源光轴通过转动臂的转轴轴心,保证转动臂转动过程中,光始终照射到处在轴心上的基片5传感面;所述直角棱镜2的一个直角面即镀金属反射膜的直角面处于转动臂的转轴轴心,从而保证在转动臂转动过程中,传感面上光斑位置不产生移动,直角棱镜2的一个直角面镀金属反射膜,另一个直角面放置贵金属膜层基片5,光源的入射光从斜面入射,根据直角反射原理,不管入射角如何变化,入射到直角面上的光都会在另一个镀膜的直角面上反射并平行于入射光返回,随着角度的不同,通过棱镜的返回光相对于入射光产生平移,通过在返回光路上增加一个凸透镜,将返回光偏折并汇集到透镜焦点,在焦点上放置光电探测器,根据透镜的聚能规律,恒定功率的激光在凸透镜上不同位置以平行光轴方式入射,焦点上汇集的能量几乎不变,光电探测器的接收面处于凸透镜的焦点上,并与光轴垂直,尽管由于返回光束的平移导致在光电探测当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面等离子体共振吸收检测仪,其特征在于,包括转动臂,光源,直角棱镜,贵金属膜层基片,凸透镜,光电探测器或光纤接入型光谱仪;所述光源、凸透镜及光电探测器或光纤接入性光谱仪置于转动臂上,光电探测器处于凸透镜的焦点上,光源光轴通过转动臂的转轴轴心;所述直角棱镜的一个直角面镀金属反射膜,另一个直角面放置贵金属膜层基片,镀金属反射膜的直角面处于转动臂的转轴中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:冯志庆白兰曹保胜董斌
申请(专利权)人:大连民族大学
类型:新型
国别省市:辽宁;21

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