[發(fā)明專利]一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器及其制法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010902254.8
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112014358A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鳴;鄧亞利;曹文;郝輝;夏巍;邵建華
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 金詩琦

1.一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器，其特征在于：包括高反射鏡(1)、Ag膜(2)、TiO₂膜(3)、棱鏡(4)和反應(yīng)氣室(5)，所述棱鏡(4)包括第一側(cè)面(401)、第二側(cè)面(402)和第三側(cè)面(403)，所述第一側(cè)面(401)上覆蓋高反射鏡(1)，所述第二側(cè)面(402)上覆蓋Ag膜(2)，所述Ag膜(2)的表面覆蓋TiO₂膜(3)，所述TiO₂膜(3)與反應(yīng)氣室(5)相連，所述高反射鏡(1)能夠使得沿第三側(cè)面(403)入射到其表面的光沿原路返回。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器，其特征在于：所述Ag膜(2)的厚度為45～50nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器，其特征在于：所述TiO₂膜(3)的厚度為90～110nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器，其特征在于：所述第一側(cè)面(401)、第二側(cè)面(402)形成的夾角為60°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器，其特征在于：所述棱鏡(4)為等邊棱鏡。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器，其特征在于：所述反應(yīng)氣室(5)包括進(jìn)氣口(501)、出氣口(502)、支撐條(503)和腔體(504)，所述腔體(504)的兩個(gè)相對側(cè)面分別設(shè)置進(jìn)氣口(501)和出氣口(502)，所述腔體(504)的頂部相對兩個(gè)側(cè)面上設(shè)置支撐條(503)，所述支撐條(503)與TiO₂膜(3)相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器，其特征在于：所述反應(yīng)氣室(5)內(nèi)的氣體為氫氣。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(a)準(zhǔn)備玻璃基片(6)，超聲清洗，用氮?dú)夂娓蓚溆茫?/p>

(b)先將玻璃基片(6)放置在直流磁控濺射的基板上，濺射Ag膜(2)，接著再放置在反應(yīng)室的射頻反應(yīng)濺射的基板上濺射TiO₂膜(3)，濺射TiO₂膜(3)時(shí)保持基板溫度為240～250℃；

(c)在棱鏡(4)的第一側(cè)面(401)鍍上一層高反射膜，形成高反射鏡(1)；

(d)在棱鏡(4)的第二側(cè)面(402)放置濺射Ag膜(2)、TiO₂膜(3)的玻璃基片(6)，使玻璃基片(6)未鍍膜一側(cè)緊貼第二側(cè)面(402)，TiO₂膜(3)下放置反應(yīng)氣室(5)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器的制備方法，其特征在于：所述玻璃基片(6)與棱鏡(4)的材質(zhì)相同。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙程表面等離子共振的光學(xué)薄膜氣體傳感器的制備方法，其特征在于：所述玻璃基片(6)未鍍膜一側(cè)通過松柏油將其粘貼在第二側(cè)面(402)上。