The invention discloses a surface plasmon nano sensing device excited by a microscope objective. The device detects the characteristic signal of the sample to be detected by identifying the absorption spectrum of the focal plane, namely the SPR spectrum, after the microscopic objective is identified. The device mainly includes three parts, the surface plasmon optical system, the focusing and adjusting system and the image processing system. The device uses a solid immersion microlens with a high numerical aperture or an oil immersed microscopic objective to excite the surface plasmon resonance (SPR). This device has the characteristics of nondestructive testing, high resolution and high sensitivity.
【技术实现步骤摘要】
一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置
本专利技术涉及一种纳米传感装置,尤其涉及一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置。
技术介绍
SPR是一种沿金属和电介质表面传播的电磁波,它对金属和电解质的折射率和厚度的变化十分敏感,能够对亚细胞结构、亚纳米量级的薄膜、大分子结构、分子与分子的相互作用等进行检测,而且检测的结果具有高灵敏度、稳定性和高重复性,在化学、医疗、生物、半导体材料、信息等领域有广泛的应用。传统的SPR传感系统是棱镜式SPR系统,其不足之处在于其横向分辨率受制于SPR波的传播长度,通常在十多个微米,远大于常规光学系统的衍射极限即半波长量级。为了实现对于微纳材料、液态样品和气态样品的实时检测,本专利技术提出了一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置。本装置使用高数值孔径的固浸显微物镜或油浸显微物镜用于激发SPR,将入射光严格聚焦到亚微米尺度的焦点并在焦点的局域范围内激发SPR,有效提高了横向分辨率。此外,使用一种后焦面信号识别算法精确提取出后焦面上SPR吸收环的半径,从而得到待测样品的特征信息。该专利技术具有系统简单、高分辨率、成本低、以及能实现无损检测等优点。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题棱镜式SPR显微技术横向分辨率不足,难以对样品表面的局部信息进行检测。本专利技术为实现局部的高分辨率检测,提出了一种使用高数值孔径显微物镜来激发表面等离子体的高分辨率纳米传感装置。(二)技术方案为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置。该传感装置主要由表面等离子体显微成像系统、聚焦调节系统和图 ...
【技术保护点】
一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置,包括:表面等离子体光学系统,用于进行SPR的激发与检测,包括照明系统和成像系统;聚焦调节系统,用于将传感芯片和样品调节于显微物镜焦点处;图像处理系统,用于对采集到的后焦面上的反射图谱进行样品特征信号的自动提取。
【技术特征摘要】
1.一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置,包括:表面等离子体光学系统,用于进行SPR的激发与检测,包括照明系统和成像系统;聚焦调节系统,用于将传感芯片和样品调节于显微物镜焦点处;图像处理系统,用于对采集到的后焦面上的反射图谱进行样品特征信号的自动提取。2.如权利要求1所述的一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置,其特征在于,所述表面等离子体光学系统的照明系统由相干照明光源、扩束装置、分光镜组成,成像系统由高数值孔径显微物镜、成像透镜组和图像传感器组成。3.如权利要求1所述的一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置,其特征在于,所述扩束装置能够扩大入射光的半径,以充满该装置中显微物镜的通光孔径并可满足表面等离子体的激发角度的要求;所述光源、扩束装置与分光镜位于同一光轴;显微物镜的后焦面经成像透镜组与传感器感光面共轭,成像光路中光束经显微物镜和成像透镜组后,被图像传感器采集。4.如权利要求1所述的一种使用显微物镜激发的表面等离子体纳米传感装置,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:张蓓,张承乾,王秋生,闫鹏,胡庆雷,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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