表面等离子共振传感器模块及具有该模块的传感系统技术方案

表面等离子共振(SPR)传感器模块包括传感器片和固定部。传感器片包括棱镜和金属薄膜。棱镜具有第一表面和第二表面。金属薄膜形成在棱镜的第一表面上。固定部容纳着传感器片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及表面等离子共振(SPR)传感器模块和具有SI^R传感器模块的传感系统。更具体地，本专利技术的实施例涉及一种具有形成在棱镜上的金属薄膜的sra传感器模块和一种具有该sra传感器模块的传感系统。
技术介绍
表面等离子是一种通过介质例如金属薄膜的表面传播的自由电子的量子化振动。 表面等离子由通过电介媒介(如棱镜)且以大于该电介媒介的临界角的角度入射进金属薄膜的入射光激发，并且引起共振，这称作表面等离子共振(SPR)。引起SPR的入射光的入射角(其意味着共振角)对与该金属薄膜相邻接材料的折射率的变化敏感。SH 传感器利用上述性质，使得Sra传感器能基于与金属薄膜邻接的材料一薄膜样品的折射率的变化定量和定性地分析薄膜样品并测量薄膜样品的厚度。现有技术中，SPR生物传感器具有KR(Kretschmann-Raether)结构。在KR结构中，入射光通过具有高折射率的透明介电棱镜并在金属薄膜上反射以通过增大光的波矢量或增大动量来激发表面等离子。SPR生物传感器通过偏光器使从光源生成且具有短波长的光偏振，并且所述光入射至棱镜。此时，驱动部移动光源以改变光入射进棱镜的角度，使得 SPR生物传感器测量设置在金属薄膜上的介电材料的有效反射率或有效厚度。但是，上述现有的sra生物传感器需要附加的载体以将金属薄膜贴附至棱镜的反射表面。主要使用诸如折射率匹配油之类的固态有弹性的透明弹性体。此外，当棱镜和金属薄膜形成一体时，具有曲面的棱镜会造成将棱镜连接至sra装置和从sra装置脱卸棱镜过程中的一些问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种表面等离子共振(SPR)传感器模块，包括传感器片和形成在棱镜上的金属薄膜。本专利技术的实施例还提供一种包括SPR传感器模块的传感系统。根据本专利技术的实施例，表面等离子共振(SPR)传感器模块具有传感器片和容纳传感器片的固定部。所述传感器片包括具有第一表面和第二表面的棱镜；和形成在所述棱镜的第一表面上的金属薄膜。在一实施例中，所述固定部包括主框架，包括底面和从所述底面延伸的侧壁，副框架，设置为邻接所述容纳空间，且固定在所述主框架中；及弹性件，设置在所述主框架和副框架之间，且改变所述容纳空间的大小。所述底面和侧壁可形成容纳所述传感器片的容纳空间。在实施例中，穿过互相面对的所述侧壁分别形成有第一开口和第二开口。在实施例中，所述棱镜的第二表面为折射面，从外部照射的光在该折射面上折射。 所述传感器片被容纳为使得所述折射面朝向所述容纳空间的下表面。所述折射表面通过所述第一和第二开口部分地暴露。在实施例中，所述主框架的所述底面上形成有突起部。在所述主框架的两个侧壁处均形成有槽。根据本专利技术的另一实施例，是一种传感系统，包括sra传感器模块、光照部、接收部和测试部。所述sra传感器模块，包括传感器片和容纳所述传感器片的固定部。所述传感器片包括棱镜和金属薄膜。所述棱镜具有第一表面和第二表面。所述金属薄膜形成在所述棱镜的第一表面上。光照部将光通过所述棱镜照射进所述金属薄膜。接收部感受所述金属薄膜上反射并激发通过棱镜的光。所述SH 传感器模安装在测试部上。在实施例中，所述固定部包括主框架、副框架和弹性件。主框架包括底面和从所述底面延伸的侧壁，以形成其中容纳所述传感器片的容纳空间。副框架设置为邻接所述容纳空间且被固定在所述主框架中。弹性件设置在所述主框架与所述副框架之间，且改变所述容纳空间的大小。在实施例中，穿过互相面对的所述侧壁分别形成有第一开口和第二开口。在实施例中，所述棱镜的第二表面为折射面，从外部照射的光在该折射面上折射。 所述传感器片被容纳为使得所述折射面朝向所述容纳空间的下表面。且所述折射面通过所述第一开口部分地暴露。从所述光照部折射的光通过所述第一开口入射进所述棱镜。在所述金属薄膜上反射的光通过所述第二开口到达所述光接收部。在实施例中，在所述主框架的底面上形成有第一突起部。在所述主框架的两侧壁处均形成有第一槽。在所述测试部形成有第二槽以与所述第一突起部对应。在所述测试部形成有第二突起部以与所述第一槽对应，使得所述主框架和所述测试部互相固定。根据本专利技术，在棱镜上沉积金属薄膜以形成传感器片，且上述传感器片用于替代现有装置中使用的匹配油等，从而操作者可更方便地控制装置，且可避免不均勻表面引起的噪音。此外，具有固定部的传感器模块使得操作者更方便地控制传感器片，且可更容易地将传感器片连接至传感装置以及从传感装置卸下。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术的实施方式，本专利技术的上述和其他特征将更加清楚，其中图1为放大分解立体图，示出了根据本专利技术一实施例的表面等离子共振(SPR)传感器模块；图2为示出图1中固定部的底面的仰视图；图3为示出分解副框架的俯视图，用以解释图1中固定部的结构；及图4为立体图，示出了根据本专利技术另一实施例的传感系统。具体实施例方式下面参照附图详细阐述本专利技术。图1为放大分解立体图，示出了根据本专利技术一实施例的表面等离子共振(SPR)传感器模块。图2为示出图1中固定部的底面的仰视图。图3为示出分解出来的副框架的俯视图，用以阐释图1中固定部的结构。参见图1-图3，本专利技术本实施例的sra传感器模块具有传感器片100和固定部 200。传感器片100包括具有第一表面115和第二表面114的棱镜110，以及形成在第一表面115上的金属薄膜120。将介电函数的实部为负(_)的金属形成为数十纳米(nm)的厚度，从而形成金属薄膜120。例如，可使用金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)。在上述金属中，通常使用具有最尖锐sra共振峰的银(Ag)和具有较好表面稳定性的金(Au)。通过将金属沉积在棱镜110的第一表面115上形成金属薄膜120。棱镜110可包括如玻璃或塑料之类的透明材料，例如硅石(SiO2)、冕玻璃(BK7)， 以从光源(未示出)传输光。棱镜110的第一表面115形成为平面形状，使得可以在第一表面115上形成金属薄膜。第二表面114形成为折射面形状，使得来自外部的光在第二表面114上被折射或散射。来自外部光源的光通过棱镜110，并入射进金属薄膜120，从而激发金属薄膜120 的表面。然后，在金属薄膜120上反射的光再次通过棱镜110，并离开至外部。棱镜110的截面形状可以是梯形、半柱面形、三角棱形或衍射光栅形状，但不限于这些。在图1中，将第二表面划分成第一曲面111、第二曲面113和底面112以解释传感器片100与固定部200之间的结合关系。根据棱镜的折射面的形状，入射光的入射角和折射率会适当地变化。在试验中，将样品放置在金属薄膜120上，并测量有效折射率的变化或有效厚度的变化。因此，可根据样品及入射光的入射角恰当地选择折射面的形状。如上所述，由于使用了通过在棱镜的第一表面上沉积金属薄膜形成的传感器片 100，就不必在试验中使用附加的匹配油来将棱镜贴附于金属薄膜。因此，可以解决因使用附加的匹配油导致的不均勻表面所引起的如噪音之类的问题。固定部200包括主框架210、副框架220和弹性件230。主框架210包括底面212和从底面212延伸的侧壁，以形成容纳空间217。副框架220安装并固定在由底面212和所述侧壁界定的容纳空间217的一部分中。传感器片100容纳在容纳空间217的除插有副框架本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种表面等离子共振（ＳＰＲ）传感器模块，包括：传感器片，具有：具有第一表面和第二表面的棱镜；和形成在所述棱镜的第一表面上的金属薄膜；及固定部，其容纳所述传感器片。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：全富一，金龙圭，
申请(专利权)人：美可生物医学有限公司，
类型：发明
国别省市：KR