[發(fā)明專利]表面等離子共振傳感器模塊及具有該模塊的傳感系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110184932.2
• 申請(qǐng)日: 2011-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102331410A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 全富一;金龍圭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美可生物醫(yī)學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/41
• 分類號(hào): G01N21/41;G01N21/43
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 段迎春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及表面等離子共振(SPR)傳感器模塊和具有SPR傳感器模塊的傳感系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種具有形成在棱鏡上的金屬薄膜的SPR傳感器模塊和一種具有該SPR傳感器模塊的傳感系統(tǒng)。

背景技術(shù)

表面等離子是一種通過(guò)介質(zhì)例如金屬薄膜的表面?zhèn)鞑サ淖杂呻娮拥牧孔踊駝?dòng)。表面等離子由通過(guò)電介媒介(如棱鏡)且以大于該電介媒介的臨界角的角度入射進(jìn)金屬薄膜的入射光激發(fā)，并且引起共振，這稱作表面等離子共振(SPR)。引起SPR的入射光的入射角(其意味著共振角)對(duì)與該金屬薄膜相鄰接材料的折射率的變化敏感。SPR傳感器利用上述性質(zhì)，使得SPR傳感器能基于與金屬薄膜鄰接的材料——薄膜樣品的折射率的變化定量和定性地分析薄膜樣品并測(cè)量薄膜樣品的厚度。

現(xiàn)有技術(shù)中，SPR生物傳感器具有KR(Kretschmann-Raether)結(jié)構(gòu)。在KR結(jié)構(gòu)中，入射光通過(guò)具有高折射率的透明介電棱鏡并在金屬薄膜上反射以通過(guò)增大光的波矢量或增大動(dòng)量來(lái)激發(fā)表面等離子。SPR生物傳感器通過(guò)偏光器使從光源生成且具有短波長(zhǎng)的光偏振，并且所述光入射至棱鏡。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)部移動(dòng)光源以改變光入射進(jìn)棱鏡的角度，使得SPR生物傳感器測(cè)量設(shè)置在金屬薄膜上的介電材料的有效反射率或有效厚度。

但是，上述現(xiàn)有的SPR生物傳感器需要附加的載體以將金屬薄膜貼附至棱鏡的反射表面。主要使用諸如折射率匹配油之類的固態(tài)有彈性的透明彈性體。此外，當(dāng)棱鏡和金屬薄膜形成一體時(shí)，具有曲面的棱鏡會(huì)造成將棱鏡連接至SPR裝置和從SPR裝置脫卸棱鏡過(guò)程中的一些問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種表面等離子共振(SPR)傳感器模塊，包括傳感器片和形成在棱鏡上的金屬薄膜。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種包括SPR傳感器模塊的傳感系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，表面等離子共振(SPR)傳感器模塊具有傳感器片和容納傳感器片的固定部。所述傳感器片包括：具有第一表面和第二表面的棱鏡；和形成在所述棱鏡的第一表面上的金屬薄膜。

在一實(shí)施例中，所述固定部包括：主框架，包括底面和從所述底面延伸的側(cè)壁，副框架，設(shè)置為鄰接所述容納空間，且固定在所述主框架中；及彈性件，設(shè)置在所述主框架和副框架之間，且改變所述容納空間的大小。所述底面和側(cè)壁可形成容納所述傳感器片的容納空間。

在實(shí)施例中，穿過(guò)互相面對(duì)的所述側(cè)壁分別形成有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口。

在實(shí)施例中，所述棱鏡的第二表面為折射面，從外部照射的光在該折射面上折射。所述傳感器片被容納為使得所述折射面朝向所述容納空間的下表面。所述折射表面通過(guò)所述第一和第二開(kāi)口部分地暴露。

在實(shí)施例中，所述主框架的所述底面上形成有突起部。在所述主框架的兩個(gè)側(cè)壁處均形成有槽。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，是一種傳感系統(tǒng)，包括：SPR傳感器模塊、光照部、接收部和測(cè)試部。所述SPR傳感器模塊，包括傳感器片和容納所述傳感器片的固定部。所述傳感器片包括棱鏡和金屬薄膜。所述棱鏡具有第一表面和第二表面。所述金屬薄膜形成在所述棱鏡的第一表面上。光照部將光通過(guò)所述棱鏡照射進(jìn)所述金屬薄膜。接收部感受所述金屬薄膜上反射并激發(fā)通過(guò)棱鏡的光。所述SPR傳感器模安裝在測(cè)試部上。

在實(shí)施例中，所述固定部包括：主框架、副框架和彈性件。主框架包括底面和從所述底面延伸的側(cè)壁，以形成其中容納所述傳感器片的容納空間。副框架設(shè)置為鄰接所述容納空間且被固定在所述主框架中。彈性件設(shè)置在所述主框架與所述副框架之間，且改變所述容納空間的大小。

在實(shí)施例中，穿過(guò)互相面對(duì)的所述側(cè)壁分別形成有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口。

在實(shí)施例中，所述棱鏡的第二表面為折射面，從外部照射的光在該折射面上折射。所述傳感器片被容納為使得所述折射面朝向所述容納空間的下表面。且所述折射面通過(guò)所述第一開(kāi)口部分地暴露。從所述光照部折射的光通過(guò)所述第一開(kāi)口入射進(jìn)所述棱鏡。在所述金屬薄膜上反射的光通過(guò)所述第二開(kāi)口到達(dá)所述光接收部。

在實(shí)施例中，在所述主框架的底面上形成有第一突起部。在所述主框架的兩側(cè)壁處均形成有第一槽。在所述測(cè)試部形成有第二槽以與所述第一突起部對(duì)應(yīng)。在所述測(cè)試部形成有第二突起部以與所述第一槽對(duì)應(yīng)，使得所述主框架和所述測(cè)試部互相固定。

根據(jù)本發(fā)明，在棱鏡上沉積金屬薄膜以形成傳感器片，且上述傳感器片用于替代現(xiàn)有裝置中使用的匹配油等，從而操作者可更方便地控制裝置，且可避免不均勻表面引起的噪音。