[發(fā)明專利]具有高角度分辨率和快響應(yīng)時(shí)間的表面等離子體共振檢測

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00807778.9
• 申請日: 2000-05-16
• 公開（公告）號: CN1364233A
• 公開（公告）日: 2002-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶農(nóng)建;S·布薩爾德;黃文略
• 申請（專利權(quán)）人: 佛羅里達(dá)國際大學(xué)董事會(huì)
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 鄭立柱,張志醒

1.一種檢測表面等離子體共振的方法，包括下列步驟：

(a)將電磁發(fā)射光束聚焦到金屬材料層上，在層上是可選樣本材料的；

(b)使用差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備來檢測由金屬材料層反射的電磁放射束；

(c)記錄差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備得到的第一個(gè)A位置或強(qiáng)度信號的強(qiáng)度和第一個(gè)B位置或強(qiáng)度信號的強(qiáng)度；

(d)定位差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備，使其表面等離子體共振強(qiáng)度最小值接近差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備的中心，這樣A位置或強(qiáng)度信號與B位置或強(qiáng)度信號的差近似為零；以及

(e)隨后檢測由于表面等離子體共振角度偏移而產(chǎn)生的強(qiáng)度分布的變化。

2.一種根據(jù)權(quán)利要求1的檢測表面等離子體共振的方法，其中差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備是雙單元光電檢測器，其中一個(gè)單元產(chǎn)生A位置或強(qiáng)度信號，另外一個(gè)單元產(chǎn)生B位置或強(qiáng)度信號。

3.一種根據(jù)權(quán)利要求1的檢測表面等離子體共振的方法，其中差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備是單單元光電檢測器，該檢測器通過在交替的時(shí)間點(diǎn)上采樣強(qiáng)度來產(chǎn)生A和B位置或強(qiáng)度信號。

4.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括放大從差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備接收到的差信號的步驟。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中放大差信號是可以調(diào)整或變化的。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括確定差信號、和信號和差信號與和信號比值的步驟。

7.一種根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中放大差信號和確定差信號、和信號和差信號與和信號比值是由一個(gè)電子單元完成的。

8.一種根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括調(diào)整/控制金屬材料層電化學(xué)電壓的步驟。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中調(diào)整金屬材料層電化學(xué)電壓是由至少一個(gè)參考電極和至少一個(gè)計(jì)數(shù)器電極來完成的。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中參考電極和計(jì)數(shù)器電極是一個(gè)將要分析的樣本引入到金屬材料層之上的裝置的元件。

11.一種根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中放大差信號可以達(dá)到完全沒有飽和問題發(fā)生的程度。

12.一種根據(jù)權(quán)利要求8方法，還包括檢測SPR角度和電化學(xué)電流的步驟。

13.一種根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中檢測SPR角度和電化學(xué)電流是由至少一個(gè)鎖定同步放大器完成的。

14.一種根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中檢測SPR角度和電化學(xué)電流與金屬材料層的電化學(xué)電壓的調(diào)整同時(shí)進(jìn)行。

15.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括計(jì)算面間電容的步驟。

16.一種根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中計(jì)算面間電容包括同時(shí)記錄電化學(xué)電流的直流和交流部分。

17.一種根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括同時(shí)記錄差信號幅度和相位的步驟。

18.一種傳感器，包括：

(a)一個(gè)傳感器主體，由一種可透過電磁放射光的材料制造；

(b)一個(gè)金屬材料層，覆蓋該主體第一表面的至少一部分；

(c)一個(gè)裝置，將要分析的樣本引入到金屬材料層之上；

(d)一個(gè)聚焦到該金屬材料層上的電磁放射光束源；以及

(e)一個(gè)由金屬材料層反射的電磁放射光束的差分位置或強(qiáng)度敏

感的光電檢測設(shè)備，差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備放

置被定位以接收光束。

19.一種根據(jù)權(quán)利要求18的傳感器，其中差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備包括至少一個(gè)光電單元。

20.一種根據(jù)權(quán)利要求18的傳感器，其中差分位置或強(qiáng)度敏感的光電檢測設(shè)備包括至少一個(gè)光電單元。

21.一種根據(jù)權(quán)利要求18的傳感器，其中將要分析的樣本引入到金屬材料層之上的裝置是一個(gè)樣本單元，包括：

(a)一個(gè)樣本單元主體，其材料將樣本與周圍的空氣隔離開來；

(b)一個(gè)樣本單元主體中的窗口，其材料是可透過電磁放射光

的；以及

(c)至少一個(gè)口，用于引入和移除樣本。