表面等离子体共振传感器及其生物分析仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种表面等离子体共振传感器及其生物分析仪，其技术方案要点，包括沿光线进行方向依次设置的投光部、偏光片、透明基板、设于透明基板上的金属层和分光构件，该光线为第一光束，所述偏光片与透明基板之间设有将第一光束分速形成第二光束的分束器以及将第二光束反射至透明基板上与第一光束汇聚同心的反光片。如此设置，由于采用了光强差分技术，这种方法对光源波动、环境变化等干扰具有良好的抑制作用，从而可提高传感器的抗干扰性和稳定性，而且，具有较高的灵敏度和更宽的测量范围。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用光学手段测量装置领域，特别涉及一种表面等离子体共振传感器及其生物分析仪。
技术介绍
表面等离子体共振传感技术是生物化学分析领域常用的分析手段和研究工具，与其相关的研究不计其数，发展日新月异。SPR传感调制类型，固定入射光的角度、波长和强度，待测介质折射率的变化会引起表面等离子体共振强度的变化，进而引起反射光强度的变化，这种探测反射光强变化的调制方式称为光强调制。比如：公开号为101395462的中国专利中，公开了一种供表面等离子体共振传感器用芯片和表面等离子体共振传感器。在透明基板的上表面形成有 Au 等金属层。在金属层的上表面形成厚度互不相同的介电质层（任意一个介电质层的厚度也可为0），分别构成测定区域。并且，在介电质层的上表面固定不同种类的抗体。而且，对照射光而在测定区域反射的信号进行接收，分析将其分解后得到的信号，从而能够同时检测各测定区域的表面状态。这种调制方式结构简单，但易受光源波动和环境变化的干扰，稳定性较差，检测灵敏度较低。
技术实现思路
本技术的一目的是提供一种表面等离子体共振传感器，其具有稳定性和抗干扰能力良好，灵敏度和分辨率较高的优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种表面等离子体共振传感器，包括沿光线进行方向依次设置的投光部、偏光片、透明基板、设于透明基板上的金属层和分光构件，该光线为第一光束，所述偏光片与透明基板之间设有将第一光束分速形成第二光束的分束器以及将第二光束反射至透明基板上与第一光束汇聚同心的反光片。如此设置，由于采用了光强差分技术，这种方法对光源波动、环境变化等干扰具有良好的抑制作用，从而可提高传感器的抗干扰性和稳定性，而且，具有较高的灵敏度和更宽的测量范围。进一步设置：所述第一光束和第二光束的入射角相差3°～10°。优选为：所述第一光束和第二光束的入射角相差5°。进一步设置：所述金属层的厚度在 25～80nm。优选为：所述金属层的厚度在 40～50nm。如此设置，当第一光束和第二光束的入射角相差 5°，金属层的厚度在 40～50nm 时，表面等离子体共振传感器具有更高的灵敏度和更宽的测量范围。进一步设置：所述分束器为棱镜。如此设置，棱镜完全消光的同时，金检测点阵具有高强度的光信号，不仅降低了背景信号噪声，也减小了各检测点之间的干扰。进一步设置：所述金属层由通过真空蒸镀或溅射形成于透明基板上表面的 Au、Ag、Cu 的单层。如此设置，通过在金属层中使用Au、Ag 或 Cu，能够在可见光区域高效地得到表面等离子体共振信号。进一步设置：所述透明基板由PMMA、PC、PS等塑料或玻璃组成的单层。如此设置，保证透明基板 具有与棱镜相等的折射率。进一步设置：所述投光部为激光器。如此设置，能够发射有效光束。本技术的另一目的是提供一种生物分析仪，其具有稳定性和抗干扰能力良好，灵敏度和分辨率较高的优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种生物分析仪，包括上述的表面等离子体共振传感器。综上所述，本技术具有以下有益效果：通过结合表面等离子体共振传感器的生物分析仪，改进的结构简单，稳定性和抗干扰能力良好，灵敏度和分辨率较高。附图说明图1是表面等离子体共振传感器的结构示意图；图中，1、投光部；2、偏光片；3、分束器；4、反光片；5、透明基板；6、金属层；7、试料检测部；8、分光构件；a、第一光束；b、第二光束。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。实施例1：一种表面等离子体共振传感器，如图1所示，一种表面等离子体共振传感器，包括透明基板5上的金属层6，透明基板5具有与棱镜相等的折射率。透明基板5由 PMMA、聚碳酸酯 (PC)、聚苯乙烯 (PS) 等塑料或玻璃组成，透明基板5整个表面上形成金属层6( 金属薄膜 )。金属层6由通过真空蒸镀或溅射形成于透明基板5上表面的 Au、Ag、Cu构成。如图 1 所示，透明基板5的一个斜面侧配置有投光部1，投光部1为激光器，激光器射出白色光的白色光源或射出预定的多波段光的多波长光源等光源，该光源的光线为第一光束a。在透明基板5与投光部1之间具有偏光片2，其将从光源投射的光转换成与金属层6平行或垂直方向的线性偏振光。在偏光片2与透明基板5之间设有将第一光束a分速形成第二光束b的分束器3以及将第二光束b反射至透明基板5上与第一光束a汇聚同心的反光片4。分束器3为棱镜，柱面透镜和棱镜都可以实现分束的目的，将一部分光束送达至透明基板5上，将另一部分的光束进行分束，棱镜将一部分光束射入透明基板5表面，另一部门汇聚入射到反光片4上进而反射至透明基板5表面。从而对光源波动、环境变化等干扰具有良好的抑制作用，提高传感器的抗干扰性和稳定性。分束器3将第一光束a分出第二光束b，反光片4，其用于将从第二光束b准直，向透明基板5方向射出，将第一光束a和第二光束b汇聚至一点上。第一光束a和第二光束b的入射角相差 3°～10°，优选为5°。金属层6的厚度在 25～80nm，优选为40～50nm。当第一光束a和第二光束b的入射角相差 5°，金属层6的厚度在 40～50nm 时，表面等离子体共振传感器具有更高的灵敏度和更宽的测量范围。而且，在该表面等离子体共振传感器中，从投光部1射出的偏振光 从一个斜面入射到透明基板5内，倾斜地入射到试料检测部7。并且，在棱镜的另一斜面侧配置有分光构件8。分光构件8用于对在透明基板5和金属层6之间的界面全反射的光进行分解，由衍射光栅组成。实施例2，一种生物分析仪，包括实施例1。上述的实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面等离子体共振传感器，包括沿光线进行方向依次设置的投光部（1）、偏光片（2）、透明基板（5）、设于透明基板（5）上的金属层（6）和分光构件（8），该光线为第一光束（a），其特征在于：所述偏光片（2）与透明基板（5）之间设有将第一光束（a）分速形成第二光束（b）的分束器（3）以及将第二光束（b）反射至透明基板（5）上与第一光束（a）汇聚同心的反光片（4）。

【技术特征摘要】
1.一种表面等离子体共振传感器，包括沿光线进行方向依次设置的投光部（1）、偏光片（2）、透明基板（5）、设于透明基板（5）上的金属层（6）和分光构件（8），该光线为第一光束（a），其特征在于：所述偏光片（2）与透明基板（5）之间设有将第一光束（a）分速形成第二光束（b）的分束器（3）以及将第二光束（b）反射至透明基板（5）上与第一光束（a）汇聚同心的反光片（4）。2.根据权利要求1所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于：所述第一光束（a）和第二光束（b）的入射角相差 3°～10°。3.根据权利要求2所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于：所述第一光束（a）和第二光束（b）的入射角相差5°。4.根据权利要求3所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于：所述金属层...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑贵林，
申请(专利权)人：郑贵林，
类型：新型
国别省市：北京;11