[發明專利]一種用于SPR檢測儀的棱鏡及其制作方法

在審

• 申請號: 201710640965.0
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107356996A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 孟凡偉;陳順;余杰
• 申請（專利權）人: 杭州晶百檢測技術有限公司
• 主分類號: G02B5/04
• 分類號: G02B5/04;G02B1/10;G01N21/55
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11465
• 代理人: 王鵬

技術領域

本發明涉及生物檢測技術領域，更具體的說是涉及一種用于SPR檢測儀的棱鏡及其制作方法。

背景技術

表面等離子共振(SPR)是一種物理光學現象，兩種不同折射率的透明介質交界面上，當一束光線從高折射率介質入射到低折射率介質，光線將發生折射和反射。當入射角增大到某一特定值時，折射角等于90°，此時光沿著與界面相切的方向射出，此時的入射角成為臨界角。如果入射角超過臨界角，則入射光線將不會進入另一介質，而全部被反射回入射介質中，發生全內反射。實際上，盡管全部入射光被反射，一種叫漸逝波的電磁場會穿過界面滲透到低折射率介質中，能量呈指數衰減。若在界面處鍍上一層金屬薄膜，則金屬薄膜表面的自由電子受入射光激發而產生電荷振蕩，進而形成表面等離子體。調整光的入射角或波長到某一適當值時，表面等離子體與漸逝波的頻率和波數相等，二者便發生能量耦合，形成表面等離子共振。

SPR檢測儀利用無需標記、對表面特性和物質變化敏感的特點，被廣泛應用于生命科學、臨床診斷、食品安全、環境監測等領域，棱鏡作為SPR檢測儀重要的組成部分，需求量得到了很大的提升。但目前市場上的棱鏡材質均選用玻璃材質，需經過嚴格加工，成本較高。并且需要在棱鏡上滴加少量的匹配液，再蓋上鍍金的玻片，不僅生產鍍金玻片成本高，而且更換非常的麻煩；或者在棱鏡表面添加一層薄層，再蓋上鍍金玻片，仍然存在薄層使用次數有限、易損壞以及容易受到外界灰塵影響的問題。

因此，如何提供一種更換便捷、生產成本低的用于SPR檢測儀的棱鏡成為了本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于SPR檢測儀的棱鏡及其制作方法，不僅可實現以樹脂為原材料的批量加工，降低了生產成本，而且可作為一次性耗材，應用于便攜式的檢測中去。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于SPR檢測儀的棱鏡，包括：主體和金膜；所述金膜鍍于所述主體的頂端端面上。

優選的，在上述一種用于SPR檢測儀的棱鏡中，所述主體的形狀包括三棱錐、半圓柱或梯形體。

優選的，在上述一種用于SPR檢測儀的棱鏡中，所述主體的形狀為梯形體。

光路在傳輸路線并不經過主體的底端，采用梯形體既減少了材料的浪費，又縮小了棱鏡的體積。

優選的，在上述一種用于SPR檢測儀的棱鏡中，所述主體由樹脂材料制作而成。

優選的，在上述一種用于SPR檢測儀的棱鏡中，所述金膜的厚度范圍為30～100nm。

一種用于SPR檢測儀棱鏡的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)開模加工：采用精密開模設備加工模具后，以樹脂材料為原料，進行所述主體的生產加工；

(2)清洗：使用中性清洗劑清洗所述主體頂端表面，并用去離子水沖洗3～5遍；

(3)干燥：使用鼓風機進行干燥15～20min，吹干水漬；

(4)鍍膜：采用磁控濺射鍍膜機鍍膜，將所述主體放置于所述磁控濺射鍍膜機入口處的傳送裝置上，啟動所述傳送裝置以及所述磁控濺射鍍膜機；靶陰極發射濺射原子，所述濺射原子穿過濺射通道附著在所述主體頂端表面，并在所述主體頂端表面形成膜層。

優選的，在上述一種用于SPR檢測儀棱鏡的制作方法中，所述樹脂材料包括烯丙基二甘醇碳酸酯、環氧樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯。

優選的，在上述一種用于SPR檢測儀棱鏡的制作方法中，所述樹脂材料為聚甲基丙烯酸酯。

由于聚甲基丙烯酸甲酯具有極好的透明性，良好的力學性能、化學穩定性和耐候性，將其用于制作棱鏡的材料，不僅透光率高，不會影響光線的傳輸，而且易加工成型。

優選的，在上述一種用于SPR檢測儀棱鏡的制作方法中，所述步驟(4)中，須先鍍一層2-5nm的鉻膜，再鍍一層30-100nm的金膜。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開提供了一種用于SPR檢測儀的棱鏡及其制作方法，有益效果在于：直接將金膜鍍在棱鏡表面上，無需使用匹配液或薄層，避免了傳統棱鏡更換鍍金玻片困難的問題；采用精密開模的方式加工模具后，以樹脂材料批量加工，大大降低了生產加工成本；本發明的棱鏡可作為一次性耗材，用完即扔，可用于便攜式的檢測中去。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。