利用混沌波传感器的样品特性探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一实施例提供一种样品特性探测装置，包括：波源，其用于朝向样品照射波；检测部，其用于检测所照射的波被所述样品多重散射而产生的激光散斑，并且在每个预设时间点检测所述激光散斑；以及控制部，其用于获取检测出的所述激光散斑随时间变化的时间相关性，并且基于获取到的所述时间相关性，实时检测所述样品的特性，其中，所述检测部检测所述样品与所述检测部之间或者所述检测部内部的一区域中的所述激光散斑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用混沌波传感器的样品特性探测装置
本专利技术的实施例涉及一种利用混沌波传感器的样品特性探测装置。
技术介绍
人类与各种生物生活在同一空间中。从人眼看得见的生物到人眼看不见的生物在人类的周边一同生活的同时，直接或间接地影响着人类。其中，对人类的健康带来影响的微生物或小生物虽然人眼看不清，但存在于人类的周边而诱发各种疾病。为了测量人眼看不见的微生物，以往利用微生物培养法、质谱分析法(massspectrometry)或核磁共振(unclearmagneticresonance)法等。在微生物培养法、质谱分析法或核磁共振法的情况下，虽然能够精密测量特定种类的细菌，但培养细菌的准备时间非常长，需要高费用的精密而复杂的设备。除此之外，具有利用光学法来测量微生物的方法。例如，作为光学法利用拉曼光谱法(Ramanspectrometry)及多光谱成像(Multispectralimaging)，但由于需要复杂的光学系统，要求能够操纵复杂光学系统的专门知识和实验室水平的设备，并且需要较长的测量时间，因此在普通人群的使用方面存在问题。
技术实现思路
技术问题为了解决上述问题和/或局限，本专利技术的实施例的目的在于提供一种利用混沌波传感器的样品特性探测装置。技术方案本专利技术的一实施例提供一种样品特性探测装置，包括：波源，其用于朝向样品照射波；检测部，其用于检测所照射的波被所述样品多重散射(multiplescattering)而产生的激光散斑(laserspeckle)，并且在每个预设时间点检测所述激光散斑；以及控制部，其用于获取检测出的所述激光散斑随时间变化的时间相关性(temporalcorrelation)，并且基于获取到的所述时间相关性，实时(real-time)探测所述样品的特性，其中，所述检测部检测所述样品与所述检测部之间或者所述检测部内部的一区域中的所述激光散斑。有益效果由于本专利技术的实施例所涉及的样品特性探测装置能够只利用激光光源和图像传感器来实现光学系统，因此不仅能够以低廉的价格提供光学系统，而且能够进行小型制作，从而能够在多种环境下被广泛应用。并且，由于为了探测微生物而只利用光学测量，因此无需使用抗原-抗体等靶物质，也无需如基因扩增技术等那样提取样品，从而能够削减在微生物测量过程中产生的费用。附图说明图1是用于说明本专利技术的一实施例所涉及的混沌波传感器的原理的图。图2是示意性地图示本专利技术的第一实施例所涉及的样品特性探测装置的示意图。图3是图示图1的检测部中的激光散斑的检测方法的图。图4a至图4c是示意性地图示图1的样品特性探测装置的实施方式的示意图。图5是按顺序图示利用本专利技术的一实施例所涉及的样品特性探测装置的微生物探测方法的顺序图。图6是为了说明通过本专利技术的一实施例所涉及的控制部来分析激光散斑的时间相关性的方法而提供的图。*图7是图示通过本专利技术的一实施例所涉及的样品特性探测装置按时间测量的激光散斑的光强度的标准偏差分布的图。图8a及图8b是示意性地图示本专利技术的另一实施例所涉及的样品特性探测装置的示意图。图9是示意性地图示本专利技术的第二实施例所涉及的样品特性探测装置的示意图。图10是示意性地图示本专利技术的第二实施例所涉及的样品特性探测装置的一实施方式的立体图。图11是图10的样品特性探测装置的框图。图12是示意性地图示本专利技术的第二实施例所涉及的样品特性探测装置的另一实施方式的图。图13是示意性地图示本专利技术的第二实施例所涉及的样品特性探测装置的又一实施方式的图。图14是示意性地图示利用图9的样品特性探测装置而获取的施用抗生素前后的时间相关性变化的图表。图15是示意性地图示本专利技术的一实施例所涉及的携带用生物感测系统的示意图。图16是示意性地图示图15的携带用生物感测系统的实施方式的示意图。图17是示意性地图示本专利技术的另一实施例所涉及的生物感测系统的示意图。图18a至图18d是示意性地图示图17的生物感测装置的主体部的各种实施方式的示意图。图19a及图19b是示意性地图示本专利技术的又一实施例所涉及的生物感测装置的示意图。图20是示意性地图示具备图19的生物感测装置的生物感测系统的实施方式的示意图。图21a及图21c是示意性地图示本专利技术的又一实施例所涉及的生物感测系统的示意图。图21b是示意性地图示图21a的光学部的框图。图22是示意性地图示本专利技术的一实施例所涉及的个体识别装置的示意图。图23是示意性地图示图22的控制部及数据存储部的关系的框图。图24是示意性地图示本专利技术的另一实施例所涉及的个体识别装置的图。图25a及图25b是示意性地图示本专利技术的又一实施例所涉及的个体识别装置的示意图。图26是按顺序图示利用本专利技术的一实施例所涉及的个体识别装置的个体识别方法的顺序图。图27是示意性地图示本专利技术的一实施例所涉及的病毒检测装置的示意图。图28是示意性地图示图27的病毒检测装置的框图。图29a及图29b是为了说明在图27的病毒标记物施用部施用病毒标记物的过程而示意性地图示的图。图30是按顺序图示本专利技术的一实施例所涉及的病毒检测方法的顺序图。图31是图示随样品内的病毒种类产生的时间相关性系数的图表。图32是图示本专利技术的实施例所涉及的样品特性探测装置被设置于冰箱的情况的示意图。图33是示意性地图示图32的样品特性探测装置被设置于冰箱的顶板部的状况的示意图。图34是通过图32的样品特性探测装置拍摄到的图像的示例。图35及图36是表示本专利技术的实施例所涉及的样品特性探测装置被设置于洗衣机的盖子或洗涤物投入口的外周部或者被设置于牙刷灭菌器的盖子或壁面上的状态的示意图。图37是关于通过本专利技术的实施例所涉及的样品特性探测装置测量的微生物存在与否、浓度及用于应用微生物种类的网络的图。图38是图示在本专利技术的一实施例中与包括牙周及牙齿的口腔相关联地测量到的激光散斑的形式的图。图39是在本专利技术的一实施例中与手指甲及脚指甲相关联地测量到的激光散斑的形式的图。图40是为了说明在本专利技术的一实施例中测量是否在特定身体部位内或表面上存在微生物的方法而提供的流程图。图41是为了说明利用两个散斑图像来测量是否在特定身体部位存在微生物的方法而提供的图。图42是为了说明利用三个以上散斑图像来测量是否在特定身体部位存在微生物的方法而提供的图。图43是图示在本专利技术的一实施例中利用时间反转镜来构成光学系统的情况的图。图44是示意性地图示本专利技术的第三实施例所涉及的样品特性探测装置的示意图。图45是图示图44的样品收集机构的另一实施方式的示意图。图46是示意性地图示利用图45的样品收集机构的样品特性探测装置的示意图。图47是示意性地图示本专利技术的第四实施例所涉及的样品特性探测装置的示意图。图48是沿图47的Ⅰ-Ⅰ线剖切的剖面图。图49及图50是示意性地图示本专利技术的第四实施例所涉及的样品特性探测装置的另一实施方式的图。图51是图示本专利技术的第五实施例所涉及的样品特性探测装置的图。图52是图示本专利技术的一实施例所涉及的检查方法的图。图53是作为样品的例图示半导体元件的多层金属布线结构物的图。图54是作为另一例利用激光散斑分析来确认金属布线的线宽变化的例。图55是图示在硅晶片上形成有多个图案区域的情况的示意图。图56是利用图51的样品特性探测装置按检查区域检查图案的示意图。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种样品特性探测装置，包括：波源，其用于朝向样品照射波；检测部，其用于检测所照射的波被所述样品多重散射而产生的激光散斑，并且在每个预设时间点检测所述激光散斑；以及控制部，其用于获取检测出的所述激光散斑随时间变化的时间相关性，并且基于获取到的所述时间相关性，实时检测所述样品的特性，其中，所述检测部检测所述样品与所述检测部之间或者所述检测部内部的一区域中的所述激光散斑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 EP 16172885.2;2015.11.17 KR 10-2015-0161.一种样品特性探测装置，包括：波源，其用于朝向样品照射波；检测部，其用于检测所照射的波被所述样品多重散射而产生的激光散斑，并且在每个预设时间点检测所述激光散斑；以及控制部，其用于获取检测出的所述激光散斑随时间变化的时间相关性，并且基于获取到的所述时间相关性，实时检测所述样品的特性，其中，所述检测部检测所述样品与所述检测部之间或者所述检测部内部的一区域中的所述激光散斑。2.根据权利要求1所述的样品特性探测装置，其中，所述控制部根据由在所述样品内部移动的细菌、微生物或病毒生成的散斑的变化来实时推断所述细菌、微生物或病毒的存在与否或者浓度。3.根据权利要求1所述的样品特性探测装置，其中，所述检测部检测与所述样品的表面隔开预定距离的所述第一区域中的所述激光散斑。4.根据权利要求3所述的样品特性探测装置，其中，所述第一区域被布置在第一表面与第二表面之间，其中，所述第一表面包括与所述样品的表面相隔第一距离的第一点，所述第二表面包括与所述样品的表面相隔第二距离的第二点，其中，所述第二距离大于所述第一距离。5.根据权利要求1所述的样品特性探测装置，其中，所述时间相关性包括在第一时间点检测到的所述激光散斑的第一图像信息和在与所述第一时间点不同的第二时间点检测到的所述激光散斑的第二图像信息之间的差异。6.根据权利要求5所述的样品特性探测装置，其中，所述第一图像信息及所述第二图像信息包括所述激光散斑的图案信息和所述波的强度信息中的至少一者。7.根据权利要求1所述的样品特性探测装置，还包括用于收容所述样品的样品布置部。8.根据权利要求7所述的样品特性探测装置，还包括抗生素施用部，所述抗生素施用部用于向所述样品布置部内的所述样品施用预定的抗生素，其中，所述控制部基于所述激光散斑的时间相关性推断在向所述样品施用所述抗生素之前或之后所述样品内的微生物存在与否或微生物的浓度，并且根据所推断的微生物存在与否或所述微生物的浓度变化来实时判断所述抗生素的相容性。9.根据权利要求7所述的样品特性探测装置，还包括：盖构件，其以所述样品不露出到外部环境的方式至少覆盖所述样品布置部；以及培养环境调节部，其以维持所述样品的恒定培养环境的方式调节环境条件。10.根据权利要求1所述的样品特性探测装置，还包括三维图像生成部，在包括两个以上所述检测部的情况下，所述三维图像生成部利用从多个所述检测部检测出的多个所述激光散斑来生成三维散斑图像，其中，所述控制部利用所述三维散斑图像来探测所述样品的特性。11.根据权利要求1所述的样品特性探测装置，还包括多重散射扩增部，所述多重散射扩增部使从所述样品多重散射并出射的所述波的至少一部分反射到所述样品以扩增所述样品中的多重散射次数。12.根据权利要求11所述的样品特性探测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴龙根，尹钟熙，李继礼，金英德，金南昀，
申请(专利权)人：韩国科学技术院，韦务拓客公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR