[實(shí)用新型]一種痕量物質(zhì)分析裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020635143.7
• 申請(qǐng)日: 2010-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN202018423U
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯通通;李勁松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31;G01N21/55;G01N21/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種物質(zhì)分析裝置，特別是一種痕量物質(zhì)分析裝置，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、冶金、地質(zhì)、石油化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、宇宙探索、國防等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

表面等離子體共振時(shí)一種物理光學(xué)現(xiàn)象，在上世紀(jì)初被Wood發(fā)現(xiàn)。60年代，德國科學(xué)家Otto和Kretchmann分別獨(dú)立發(fā)明了用可見光激發(fā)表面等離子體的方法。80年代，瑞典科學(xué)家Liedberg將這一技術(shù)用于生物大分子相互作用的檢測(cè)。之后，表面等離子體共振傳感技術(shù)迅速發(fā)展，發(fā)展成為十分有用的檢測(cè)技術(shù)。表面等離子體共振傳感技術(shù)可廣泛應(yīng)用到食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物、化學(xué)及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。由于對(duì)檢測(cè)靈敏度要求的越來越高，高靈敏度表面等離子體共振傳感系統(tǒng)成為痕量物質(zhì)測(cè)量技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一。在先技術(shù)中，有表面等離子體傳感系統(tǒng)，例如一種表面等離子體傳感系統(tǒng)(參見中國發(fā)明?！敖嵌葤呙璧入x子體共振測(cè)量系統(tǒng)”，專利申請(qǐng)?zhí)枺?00510108184.4)，以及著名表面等離子體共振傳感系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)點(diǎn)，但是，仍然存在不足，采用角度掃面進(jìn)行測(cè)量，存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件和用于調(diào)控角度掃描的部件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及測(cè)量分析與控制復(fù)雜，降低系統(tǒng)穩(wěn)定性，影響系統(tǒng)的工作特性。

小型化光譜分析儀的研究已取得了較好進(jìn)展，并已得到較為廣泛?的應(yīng)用。但是，生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域迫切需要的微型光譜分析在國際上尚處于研究階段。以現(xiàn)有公開的基于法-珀腔的微型光譜分析報(bào)導(dǎo)中，美國東北大學(xué)、西班牙的學(xué)者Carlos?Calaza都研究過基于法-珀腔的微型光譜儀，但這些方案中，為改變法-珀腔的折射率，是通過改變上下極板的距離而實(shí)現(xiàn)的，由于存在運(yùn)動(dòng)部件，其制造難度和可靠性、重復(fù)性都還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。重慶大學(xué)于2003年公布了一種基于法-珀腔的微型光譜儀的專利(申請(qǐng)?zhí)枺?3117658.5；公開號(hào)：CN1442677A)但該方案，法-珀腔只能通過預(yù)先設(shè)計(jì)好的、單一波長的光譜，不能對(duì)被測(cè)光進(jìn)行光譜掃描。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種痕量物質(zhì)分析裝置，將表面等離子體共振技術(shù)和法-珀腔技術(shù)相結(jié)合，具有高光通量、高靈敏、無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是：將光譜分析應(yīng)用到表面等離子體共振傳感，采用寬光譜光源，經(jīng)過表面等離子體共振傳感部件后，經(jīng)過法-珀腔單元，入射到光電探測(cè)器上。該分析裝置包括電壓源、表面等離子體共振器、偏振態(tài)調(diào)節(jié)器、光電探測(cè)器、法-珀腔裝置和光源六部分。法-珀腔裝置包括第一透明導(dǎo)電膜層、入射高反射膜、電光材料平板、出射高反射膜和第二透明導(dǎo)電膜層五部分組成。入射高反射膜和出射高反射膜的材料為鋁或金。第一透明導(dǎo)電膜層和入射高反射層相連，位于電光材料平板的左側(cè)，并且和電壓源的負(fù)極相連。第二透明導(dǎo)電膜層和出射高反射層相連，位于電光材料平板的右側(cè)，并且?和電壓源的正極相連。光電探測(cè)器位于整個(gè)裝置最右側(cè)。通過改變電光材料平板兩端電壓調(diào)節(jié)折射率變化，實(shí)現(xiàn)無活動(dòng)部件波長掃描；光電探測(cè)器探測(cè)到不同波長光強(qiáng)度分布，得到表面等離子體共振吸收峰信號(hào)，實(shí)現(xiàn)痕量物質(zhì)檢測(cè)分析。

附圖說明：

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述。

如圖1，一種痕量物質(zhì)分析裝置包括光源1、偏振態(tài)調(diào)節(jié)器2、表面等離子體共振器3、光電探測(cè)器9、法-珀腔裝置和電壓源10六部分。法-珀腔裝置由第一透明導(dǎo)電膜4、入射高反射膜5、電光材料平板6、出射高反射膜7、第二透明導(dǎo)電膜8五部分組成。其中第一透明導(dǎo)電膜層和入射高反射層相連，位于電光材料平板的左側(cè)，并且和電壓源的負(fù)極相連。第二透明導(dǎo)電膜層8和出射高反射膜層7相連，位于電光材料平板的右側(cè)，并且和電壓源的正極相連。第一透明導(dǎo)電膜層4、入射高反射膜5、電光材料平板6、出射高反射膜7和第二透明導(dǎo)電膜層8構(gòu)成法-珀腔。入射高反射膜和出射高反射膜的材料為鋁或金。偏振態(tài)調(diào)節(jié)器2位于表面等離子共振器3前方，調(diào)節(jié)光束特性，光電探測(cè)器9位于最右側(cè)，用來接收出射光波長和光強(qiáng)度的變化。