表面等离子共振成像装置、方法、控制系统及存储介质制造方法及图纸

本申请适用于表面等离子共振技术领域，提供一种表面等离子共振成像装置、方法、控制系统及存储介质，其中，表面等离子共振成像装置包括光源系统、检测系统、进样系统、成像系统和控制系统，光源系统包括远心光源、第一电机和角度调制部件，检测系统包括耦合器和微阵列芯片，进样系统包括进样池，成像系统包括第一阵列探测器；第一电机与角度调制部件机械连接，控制系统分别与第一电机和第一阵列探测器电连接；控制系统用于控制第一电机驱动角度调制部件运动，以调节远心光源产生的入射光的远心角度，使位于微阵列芯片的所有样点处的入射光的强度相等，无需进行标准样品校准或标准光强校准等测量步骤，可以满足快速检测需求。可以满足快速检测需求。可以满足快速检测需求。

【技术实现步骤摘要】
表面等离子共振成像装置、方法、控制系统及存储介质


[0001]本申请属于表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)
，尤其涉及一种表面等离子共振成像装置、方法、控制系统及存储介质。

技术介绍

[0002]一定波长和入射角度的偏振光束通过耦合器入射至金属与介质之间的界面时会发生内反射，同时在界面处激发倏逝波并实现光束能量的转移，从而引起反射光强度的急剧衰减，这种现象被称为表面等离子共振，对应的入射角度称为共振角度。当入射光束为平行光束且入射角度固定在共振角度附近时，通过第一阵列探测器探测反射光强度的空间分布，检测一定区域内介质折射率或者厚度变化的装置被称为表面等离子共振成像(Surface Plasmon Resonance imaing，SPRi)装置。和借助发光标记进行光学量测量的技术不同，SPRi装置使得待测样品无需进行发光标记修饰，即可进行实时的折射率测量，测量数据能够以视频、图像等方式进行保存，便于后续分析和追溯。此外，在SPRi装置所检测的金属表面区域内制备微阵列，通过监测微阵列中每个样点区域的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面等离子共振成像装置，其特征在于，包括光源系统、检测系统、进样系统、成像系统和控制系统，所述光源系统包括远心光源、第一电机和角度调制部件，所述检测系统包括耦合器和微阵列芯片，所述进样系统包括进样池，所述成像系统包括第一阵列探测器；所述第一电机与所述角度调制部件机械连接，所述控制系统分别与所述第一电机和所述第一阵列探测器电连接；所述控制系统用于控制所述第一电机驱动所述角度调制部件运动，以调节所述远心光源产生的入射光的远心角度，使位于所述微阵列芯片的所有样点处的入射光的强度相等。2.如权利要求1所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述成像系统还包括分束镜和第二阵列探测器；所述控制系统还与所述第二阵列探测器电连接；所述所有样点反射的反射光经由所述分束镜分束为第一反射光和第二反射光后，分别出射至所述第一阵列探测器和所述第二阵列探测器；所述控制系统具体用于：控制所述第一电机驱动所述角度调制部件运动，以调节所述远心光源产生的入射光的远心角度；通过所述第二阵列探测器获取所述所有样点的第一图像；获取所述第一图像中所有像素点的强度的均方差和平均强度的比值；当所述比值不等于预设阈值时，返回控制所述第一电机驱动所述角度调制部件运动，直到所述比值等于预设阈值时为止，所述比值等于预设阈值时位于所述微阵列芯片的所有样点处的入射光的强度相等。3.如权利要求1所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述成像系统还包括第二电机，所述第一阵列探测器与所述第二电机机械连接；所述控制系统还用于控制所述第二电机调节所述第一阵列探测器的接收面的位置，使所述第一阵列探测器的接收面接收到所述所有样点反射的反射光。4.如权利要求3所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述成像系统还包括分束镜和第二阵列探测器；所述控制系统还与所述第二阵列探测器电连接；所述所有样点反射的反射光经由所述分束镜分束为第一反射光和第二反射光后，分别出射至所述第一阵列探测器和所述第二阵列探测器；所述控制系统具体用于：通过所述第二阵列探测器获取所述所有样点的第二图像；获取所述所有样点的制备效果图；根据所述第二图像和所述制备效果图，在所述第二图像中标定所述所有样点；根据标定结果，获得所述所有样点在所述第二阵列探测器的接收面的位置；通过所述第一阵列探测器获取所述所有样点的第三图像；根据所述第三图像，获得所述所有样点在所述第一阵列探测器的接收面的位置；获取所述所有样点在所述第一阵列探测器的接收面的位置与在所述第二阵列探测器的接收面的位置之间位置差值；根据所述位置差值，控制所述第二电机调节所述第一阵列探测器的接收面的位置，使
所述第一阵列探测器的接收面接收到所述所有样点反射的反射光。5.如权利要求4所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述控制系统具体用于：在所述进样池中通入标准样品后，通过所述第二阵列探测器获取所述所有样点的第二图像；获取所述制备效果图的四个设计参数，所述四个设计参数包括所述制备效果图的起始点的坐标、截止点的坐标、所述所有样点中距离所述起始点最近的角点与所述起始点的横坐标之差以及所述角点与所述起始点的纵坐标之差；根据所述第二图像、所述制备效果图和所述四个设计参数，获得所述第二图像与所述效果图之间的压缩比以及所述所有样点在所述制备效果图中的坐标；根据所述角点与所述起始点的横坐标之差、所述角点与所述起始点的纵坐标之差、所述压缩比以及所述所有样点在所述制备效果图中的坐标，获得所述所有样点在所述第二图像中的坐标，以在所述第二图像中标定所述所有样点。6.如权利要求5所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述控制系统还用于：在所述第二图像中标定所述所有样点之后，获取所述所有样点的重心在所述第二图像中的坐标；将所述所有样点在所述第二图像中的坐标替换为相应的重心的坐标，获得修正后的所述所有样点在所述第二图像中的坐标。7.如权利要求1至6任一项所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述控制系统还用于：将所述第一阵列探测器的灵敏度系数调节为预设灵敏度系数；调节所述第一阵列探测器的偏置；通过所述第一阵列探测器获取所述所有样点的第四图像；当所述所有样点在所述第四图像中对应的像素值不都为0时，返回调节所述第一阵列探测器的偏置，直到所述所有样点在所述第四图像中对应的像素值都为0时为止。8.如权利要求1至6任一项所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述控制系统还用于：在预设进样过程中的预设时刻，通过所述第一阵列探测器获取所述所有样点的第五图像，其中，所述预设进样过程为：在所述进样池中通入标准样品第三预设时长后，在所述进样池中通入预设质量分数的待测样品第四预设时长，再在进样池中通入标准样品第五预设时长，所述预设时刻为在所述进样池中通入待测样品第六预设时长的时刻，所述第六预设时长小于所述第四预设时长；根据所述第五图像，获取所述待测样品的折射率。9.如权利要求1至6任一项所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述光源系统还包括设置于所述远心光源的第一温度控制器，所述第一温度控制器用于控制所述远心光源的温度；所述进样系统还包括设置于所述进样池的第二温度控制器，所述第二温度控制器用于控制所述进样池的温度。10.如权利要求1至6任一项所述的表面等离子共振成像装置，其特征在于，所述微阵列
芯片的制备方法为：通过预设体积比的乙醇
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乙醚混合液对玻璃基底进行第一预设时长的超声波清洗，以清洁所述玻璃基底的表面；将所述玻璃基底放入电子束蒸镀仪器中并抽真空，以使所述电子束蒸镀仪器中的气压值降低至预设气压值；以第一预设速率在所述玻璃基底的表面分别蒸镀第一预设厚度的铬作为粘附层、第二预设厚度的硫化锌作为粘附增强层；以第二预设速率在所述玻璃基底的表面蒸镀第三预设厚度的金作为用于激发表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪之又，袁彬峰，朱培栋，黄彩霞，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：