[實用新型]一種基于石墨烯表面波的高靈敏度超快折射率探測裝置

有效

• 申請號: 201621296495.8
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN206208753U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 邢飛;閆立群
• 申請（專利權）人: 北京碳世紀科技有限公司;邢飛
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于石墨烯表面波的高靈敏度超快折射率探測裝置，包括：

探測光源裝置（1），提供光束以被石墨烯吸收形成表面波，所述光束為s偏振光或者包含s偏振分量的光；

基于石墨烯的折射率探頭（2），接收光束以在石墨烯上形成探測窗口，通過石墨烯對表面波的吸收變化以反映待測樣品的折射率變化，并將帶有折射率信息的反射光進一步反射；

信息光束提取裝置（3），接收帶有折射率信息的反射光，從中進一步提取出s偏振光分量光束；

光電探測器（4），接收s偏振光分量光束，并將接收到的光強度值轉換為電壓值；

采集芯片和計算機(5)，采集光電探測器（4）輸出的電壓值，通過計算機計算處理，將電壓信號轉換成相應的折射率值顯示出來；

其中，所述折射率探頭（2）自下而上依次為耦合棱鏡（21）、透明基底（22）、結合至基底（22）表面的石墨烯膜（23），所述石墨烯膜（23）的表面進一步設置有樣品槽，樣品槽（24）內進一步設置有能夠使待測樣品折射率發生快速微弱變化的聲波發生裝置（25），樣品槽內的待測樣品與石墨烯膜直接接觸。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：探測光源裝置（1）提供的光束為線偏振、圓偏振或橢圓偏振，光源的波長為單一波長、多波長或寬帶波長。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的聲波發生裝置（25）為聲波發生器或揚聲器。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的石墨烯膜（23）通過化學氣相沉積方法、機械剝離方法、分子束外延法或氧化還原方法獲得。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的耦合棱鏡為D形棱鏡、梯形棱鏡或三角形棱鏡。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述樣品槽（24）中的待測樣品為固體、液體、氣體、等離子體、生物分子、生物組織或生物細胞。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述探測光源裝置（1）進一步包括激光器（11）、準直器（12）、偏振片（13）和1/2波片（14）。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述信息光束提取裝置（3）進一步包括光束衰減器（31）和偏振提取裝置（32），所述偏振提取裝置（32）為偏振片、偏振分光棱鏡或偏振提取器。

9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：在探測光源裝置（1）和折射率探頭（2）之間進一步設置透鏡以聚焦光束。

10.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述石墨烯膜（23）的厚度為0.34 nm-100nm。