[發明專利]用于表面等離子體共振檢測儀的多自由度無極調整裝置

在審

• 申請號: 202210921779.5
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115343258A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 江先玉;李偉;李洪增
• 申請（專利權）人: 北京英柏生物科技有限公司
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552;G01N21/01
• 代理公司: 北京鵬帆慧博知識產權代理有限公司 11903
• 代理人: 祝遼原

本發明公開了一種用于表面等離子體共振檢測儀的多自由度無極調整裝置，光源調節單元和CCD調節單元對稱設置，二者之間通過連接件連接；光源調節單元和CCD調節單元結構相同，均包括底座，底座上設有上下移動平臺，上下移動平臺上設有前后移動平臺，前后移動平臺上設有前后旋轉平臺，前后旋轉平臺上設有上下旋轉平臺，上下旋轉平臺上連接有左右移動平臺，光學器件可旋轉地設置于左右移動平臺上總共包括上下移動、前后移動、上下旋轉、前后旋轉、左右移動、繞光軸旋轉，共6個自由度，可調節范圍更加廣泛；每個自由度均可單獨調整，不會因為調整一個自由度而影響其他自由度；自由度調節時是無極調節，可以進行精密微調，并具有自鎖功能。

技術領域

本發明涉及表面等離子共振檢測領域，特別是涉及一種用于表面等離子體共振檢測儀的多自由度無極調整裝置。

背景技術

表面等離子共振檢測技術(Surface Plasmon Resonance，SPR)是一種基于SPR原理的新型生物傳感分析技術。此技術是一種復雜的光學現象，如圖1所示，由于入射光的平行偏振分量在玻璃和金膜的交界處發生全內反射時，將會產生消逝波，它將進入金膜內并激發其中的自由電子產生表面等離子體波(Surface Plasmon Wave，即SPW)。當入射光以一定角度從光密介質(玻璃棱鏡)向光疏介質(空氣)傳播時，若入射角大于臨界角，則折射光線消失，產生全反射現象。全反射時光波會透過光疏介質一個波長，再沿界面流動約半個波長，再返回光密介質。沿界面流動的波稱為消逝波。如果在玻璃棱鏡表面鍍一層金膜，則金膜表面存在的自由電子運動會形成表面等離子體，等離子體受電磁干擾會發生震蕩，形成等離子波。當入射光以大于臨界角的入射角射向玻璃棱鏡和金膜的交界面，入射光全反射形成的消逝波與金膜表面的等離子波在一定條件(合適的波長或者入射角)下會發生共振，共振時入射光的大部分能量被等離子波吸收，反射光的能量急劇減少。入射光波長確定的情況下，在入射角大于臨界角的條件下，改變入射角，反射光強隨入射角變化的曲線會形成一個深谷，谷底對應的橫坐標位置就是共振發生時入射角的角度，稱為SPR角。SPR角隨金膜表面折射率變化而變化，而折射率的變化主要與金表面結合的分子質量成正比。因此可以通過對生物反應過程中SPR角的動態變化獲取生物分子之間相互作用的特異信號。

表面等離子共振檢測技術有多個特征參量，其中主要的是入射光和反射光。入射光照射到金膜上，金膜和待測介質界面的折射率發生變化時，通過計算機實時采集反射光信號，SPR系統便可以獲得待測物質濃度、折射率等參量，達到生化檢測的目的。可見，入射光的照射位置與范圍、反射光的接收角度與接收范圍，這兩個特征參量對SPR檢測來說都十分重要。

專利CN102095684 A公布了一種光學表面等離子共振生物傳感器多自由度調整機構。其調整機構結構過于簡單，在調整的過程中會有以下幾個問題：

1、多自由度同時調節，在調整的時候由于多自由度同時作用在調整機構上，所以在調整其中一個自由度的時候難免的會對其他自由度進行非預期的調整。

2、調整大小不精確，在調整的時候僅憑手感進行調節，無法精準的調整大小。

3、缺少調整自由度，其調整的自由度并不全面，在實際使用中缺少自由度。

本發明的目的旨在解決入射光的入射角度與入射范圍的調整以及反射光的接收角度與接收范圍的調整的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于表面等離子體共振檢測儀的多自由度無極調整裝置，以解決上述現有技術存在的入射角度與入射范圍、接收角度與接收范圍調整效果差的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種用于表面等離子體共振檢測儀的多自由度無極調整裝置，包括光源調節單元和CCD調節單元，所述光源調節單元和所述CCD調節單元對稱設置，二者之間通過連接件連接；