等离子体传感器装置和用于表面等离子体共振光谱学的方法_3

文档序号:9325165阅读:来源:国知局
卡器来使用。在所述变体中,光源1、微镜2和检测器8固定地集成在诊断装置中。测试条11在施加一种或者多种物质之后插入到所述装置中并且在分析之后再次取出。因此,测试条11的二维可扫描性实现了测试不同的物质,所述物质例如通过连接器5与测试条11耦合。在等离子体传感器装置9和测试条11的另外的实施方式中设置参考结构,所述参考结构例如用于使测试条11相对于其他的构件自动地定位修正或者适用于使测试条和光学部件自动地取向。此外,在测试条11上提供预留的区域,所述区域能够用于参考测量。
[0041]图5示出根据本发明的第四实施方式的等离子体传感器装置9的示意性的横截面,所述等离子体传感器装置具有反射棱镜7和多镜结构中的三个微镜2。
[0042]原理上传感器装置9的结构和工作方式类似于图1中的传感器装置9示出。传感器装置9包括光源1、具有旋转轴15,15a,15b的微镜2,2a,2b、金属薄膜6、反射棱镜7、检测器8以及在金属薄膜6上固定的连接器5,分析物分子4与所述连接器耦合。光源I发射由相干光3构成的光线3,所述光线在可转动的微镜2,2a,2b上被反射并且在通过微镜2,2a,2b预定的入射角13下被引导到反射棱镜7上。在那里,光线3经由入射面17射入,在基面16上被反射并且在出射面18再次射出。然后光线3射到检测器8上,所述检测器确定检测器作为入射角13的函数的、光线3的强度。首先光线3射到第一微镜2上。所述第一微镜根据角度将光线3偏转到另外两个微镜2a,2b中的一个上,该微镜接着将所述光线继续分别引导到反射棱镜7上。在此使用的多镜结构与图1中具有仅一个微镜2的实施方式相比提供关于控制入射角13和入射位置14的附加的自由度。在第四实施方式中,三个微镜2,2a,2b的旋转轴15,15a,15b彼此平行。然而本发明此外也设置下述构型,其中,旋转轴15,15a,15b和微镜2,2a,2b在不同的方向上取向。通过微镜2,2a,2b的相应配置此外实现了,金属薄膜6不仅仅在成像平面中一维地被扫描,而是尤其也垂直于图像平面、SP二维地被扫描。由此例如在图4中所示地可以二维地扫描测试条11,并且因此可以用于多种目的。设置等离子体传感器装置9的下述实施方式,所述等离子体传感器装置9包括由N+1个微镜2,2a,2b构成的结构。由于微镜2,2a,2b的小型化的构型,所述构型也能够简单地和节省空间地构造。
【主权项】
1.一种等离子体传感器装置,其具有: 光源(I),所述光源构造用于产生相干光(3); 金属薄膜(6),所述金属薄膜在一侧上至少部分地由分析物分子(4)覆盖; 能绕着至少一个旋转轴(15)转动的至少一个微镜(2),所述至少一个微镜如下定位和构造,以使得所述相干光(3)能够从所述光源(I)以一入射角(13)偏转到所述金属薄膜(6)的一侧上,其中,通过所述至少一个微镜(2)绕着所述至少一个旋转轴(15)转动能够改变所述入射角(13);和 检测器(8),所述检测器构造用于根据所述入射角(13)确定被偏转到所述金属薄膜(6)上并且从那里又被反射的光(3)的强度; 其中,由所述光源(I)产生的所述相干光(3)具有的特性能够使得根据入射角(13)激励金属薄膜¢)中的表面等离子体。2.根据权利要求1所述的等离子体传感器装置,其中,在所述等离子体传感器装置(9)运行时,所述光源(I)、所述金属薄膜(6)、所述检测器(8)和所述至少一个微镜(2)的所述至少一个旋转轴(15)彼此固定在它们的相对位置中。3.根据权利要求1或2所述的等离子体传感器装置,其中,所述光源(I)产生激光束⑶。4.根据权利要求1至3所述的等离子体传感器装置,此外,其具有:反射棱镜(7),所述反射棱镜如下定位,以使得所述反射棱镜的基面(16)邻接于所述金属薄膜(6)的背向所述分析物分子(4)的侧,并且在所述相干光射到检测器(8)上之前,所述相干光(3)在入射面(17)上射入所述反射棱镜(7)中,在由基面(16)构成的在所述反射棱镜(7)和所述金属薄膜(6)之间的界面上被反射并且又在出射面(18)上从所述反射棱镜(7)中射出。5.根据权利要求1到3所述的等离子体传感器装置,其中,所述金属薄膜(6)在一侧上构造为光栅结构(10),所述光栅结构如下定位,以使得在所述相干光射入检测器中之前,所述相干光(3)能够在所述光栅结构上被反射。6.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体传感器装置,其中,所述金属薄膜(6)设置有连接器(5),所述分析物分子(4)通过所述连接器能够与所述金属薄膜(6)耦合。7.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体传感器装置,其中,所述检测器(8)是CXD传感器或CMOS传感器。8.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体传感器装置,其中,所述金属薄膜(6)包含金和/或银。9.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体传感器装置,其中,通过转动所述至少一个微镜(2)能够利用所述相干光(3) 二维地扫描所述金属薄膜(6)。10.根据权利要求10所述的等离子体传感器装置,其中,所述金属薄膜(6)构造为测试条(11),将并排布置的具有分析物分子(4)的分析区域(12)施加在所述测试条上。11.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体传感器装置,此外,其具有能绕着至少一个另外的旋转轴(15a;15b)转动的至少一个另外的微镜(2a ;2b),所述至少一个另外的微镜如下构造和布置,以使得所述相干光(3)借助于在所述微镜(2 ;2a ;2b)上的多次反射能够以一入射角(13)偏转到所述金属薄膜(6)的一侧上的一入射位置(14)上,其中,通过所述微镜(2 ;2a ;2b)绕着旋转轴(15 ;15a ;15b)个别转动能够改变所述入射角(13)和所述入射位置(14)。12.一种用于表面等离子体共振光谱学的方法,所述方法利用根据权利要求1到11中任一项所述的等离子体传感器装置进行并且具有下述步骤: 通过转动至少一个微镜(2 ;2a ;2b)改变相干光(3)到金属薄膜(6)上的入射角(13),其中,根据所述入射角(13)激励所述金属薄膜¢)中的表面等离子体;和 借助于检测器(8)根据入射角(13)测量被偏转到金属薄膜(6)上的并且从那里又被反射的相干光(3)的强度。13.根据权利要求12所述的用于表面等离子体共振光谱学的方法,此外,其具有下述步骤:通过借助于转动所述至少一个微镜(2 ;2a ;2b)改变所述相干光(3)的入射位置(14)来扫描金属薄膜(6)。
【专利摘要】本发明涉及一种等离子体传感器装置,其具有光源、金属薄膜、能绕着至少一个旋转轴转动的至少一个微镜和检测器,所述光源构造用于产生相干光,所述金属薄膜在一侧上至少部分地由分析物分子覆盖,所述至少一个微镜如下定位和构造,以使得相干光能够从光源在一个入射角下偏转到金属薄膜的一侧上,其中,通过所述至少一个微镜绕着至少一个旋转轴转动能够改变所述入射角,所述检测器构造用于根据入射角确定被偏转到金属薄膜上的并且从那里被再次反射的光的强度,其中,由光源产生的相干光具有下述特性,根据入射角能够激励金属薄膜中的表面等离子体。
【IPC分类】G01N21/552
【公开号】CN105044043
【申请号】CN201510238804
【发明人】T·埃希特迈尔
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年2月15日
【公告号】DE102014202844A1, US20150233823
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