[發明專利]基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置

在審

• 申請號: 201810216384.9
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108489940A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 王毅;張慶文
• 申請（專利權）人: 溫州生物材料與工程研究所
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552;G01N21/41;G01N21/01;H04M1/21
• 代理公司: 浙江納祺律師事務所 33257
• 代理人: 蔡陳祥

1.一種基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置，包括智能手機(1)和成像配件(2)，所述成像配件(2)可拆卸的連接在智能手機(1)上，所述成像配件(2)包括底座(23)以及均固定在底座(23)上的固定邊框(21)和傳感光路(3)以及用于連接流通池的樣品支架(4)，所述傳感光路(3)包括輸入光路(32)、棱鏡(31)、傳感芯片(34)和輸出光路(33)，所述智能手機(1)安裝在固定邊框(21)上，所述輸出光路(33)靠近智能手機(1)的攝像頭設置，所述棱鏡(31)、輸入光路(32)依次排列在輸出光路(33)背向智能手機(1)的一側，所述智能手機(1)的閃光燈通過光纖與輸入光路(32)連接，所述樣品支架(4)設置在輸入光路(32)與輸出光路(33)之間，所述棱鏡(31)和傳感芯片(34)均固定在樣品支架(4)上，并通過匹配油等相互貼合后固定到樣品支架(4)內的流通池上，所述智能手機(1)閃光燈的光通過光纖進入到輸入光路(32)內，然后通過棱鏡(31)在傳感芯片(34)表面反射后，輸出到輸出光路(33)，并在智能手機(1)的攝像頭內成像，另外，該閃光燈的出射光與傳感芯片(34)存在入射角θ，該入射角θ大小滿足激發傳感芯片(34)的表面等離子體共振。

2.根據權利要求1所述的基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置，其特征在于：所述輸入光路(32)包括均安裝在底座上的安裝架以及分別依次對應的安裝在安裝架內的濾光鏡(321)、擴束鏡組合(322)、準直透鏡(323)和偏光片(324)，所述偏光片(324)安裝安裝架在靠近樣品支架(4)的位置上，所述濾光鏡(321)、擴束鏡組合(322)、準直透鏡(323)和偏光片(324)呈直線排列，所述濾光鏡(321)安裝在安裝有偏光片的安裝架背向樣品支架(4)的一側，所述底座(23)靠近安裝有濾光鏡的安裝架的位置上設有光纖安裝板(231)，所述光纖安裝板(231)的上側邊開設有供光纖嵌入的光纖安裝孔(2311)，與智能手機(1)的閃光燈連接的光纖嵌入到光纖安裝孔(2311)內，并且該光纖從智能手機(1)的閃光燈導出的光路依次經過濾光鏡(321)、擴束鏡組合(322)、準直透鏡(323)和偏光片(324)，到達棱鏡耦合的傳感芯片(34)形成輸入光路。

3.根據權利要求2所述的基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置，其特征在于：所述傳感芯片(34)包括基底和納米金屬層，所述棱鏡(31)的折射率范圍為1.4～1.9，所述基底可以是鑭玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一種，納米金屬層通過蒸鍍加工于基底上，蒸鍍的第一層是2～5nm的鉻金屬，第二層金屬材料是金、銀、銅中的一種或者兩種，總厚度為35～60nm。

4.根據權利要求3所述的基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置，其特征在于：所述輸出光路(33)包括通過安裝架安裝在底座(23)上的透鏡(331)，其中，從傳感芯片(34)反射出來的反射光，經過透鏡(331)，到達智能手機(1)的攝像頭內進行成像。

5.根據權利要求4所述的基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置，其特征在于：所述固定邊框(21)呈U型框架狀，該U型的一側邊固定在底座(23)上，所述U型框架的內側上開設有沿U型框架延伸的嵌槽(211)，當智能手機(1)安裝在固定邊框(21)上時，智能手機(1)的側邊嵌入到嵌槽(211)內固定。

6.根據權利要求5所述的基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置，其特征在于：所述樣品支架(4)包括上夾塊(41)和下夾塊(42)以及連接柱(43)，所述下夾塊(42)固定在底座(23)上，所述連接柱(43)的上端與上夾塊(41)固定連接，下端與下夾塊(42)固定連接，以在上夾塊(41)和下夾塊(42)之間構成一個夾住棱鏡(31)的夾持空間。

7.根據權利要求6所述的基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置，其特征在于：所述上夾塊(41)和下夾塊(42)的一側面上均開設有連接孔(411)，采用螺栓穿過連接孔(411)并與傳感芯片(34)固定連接，以將傳感芯片(34)貼合固定在棱鏡(31)的一側面上。

8.根據權利要求7所述的基于表面等離子體共振的手機生化成像裝置，其特征在于：所述上夾塊(41)的下側面和下夾塊(42)的上側面上均開設有呈三角形狀的夾槽(412)，當棱鏡(31)被夾持固定到上夾塊(41)和下夾塊(42)之間時，棱鏡(31)嵌入到夾槽(412)內固定。