CN106645016A - 基于l形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器 - Google Patents
基于l形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106645016A CN106645016A CN201611036767.5A CN201611036767A CN106645016A CN 106645016 A CN106645016 A CN 106645016A CN 201611036767 A CN201611036767 A CN 201611036767A CN 106645016 A CN106645016 A CN 106645016A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microfluidic channel
- substrate
- meta materials
- transmission
- sensor based
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title abstract 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 44
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 30
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229950000845 politef Drugs 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 8
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 abstract description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 2
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001328 terahertz time-domain spectroscopy Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3581—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using far infrared light; using Terahertz radiation
- G01N21/3586—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using far infrared light; using Terahertz radiation by Terahertz time domain spectroscopy [THz-TDS]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
- B01L2200/027—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/12—Specific details about materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0433—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces vibrational forces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器。该传感器由盖层、金属结构、微流通道和衬底构成，盖层和衬底相对的表面上均有超材料金属结构，且两表面之间的空隙形成微流通道，当有太赫兹波从盖层的上表面入射，再从衬底的下表面出射时，超材料金属结构与特定频率的电磁波相互作用，表现出金属结构周围电磁波的局域性增强效果，其色散关系在透射谱图中会有一个谐振峰，且谐振频率处透过率最低。当向微流通道中注入液体样品时，由于超材料金属结构周围的物质介电性质的改变引起透射谱图中谐振峰的偏移现象。本发明易于实现一体化、便携式，且灵敏度较现有的传感器有大幅度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，主要利用超材料金属微结构与太赫兹波的共振吸收作用，以及谐振频率对超材料金属微结构周围液体的介电性质敏感的特性，实现对不同液体样品的检测功能。
背景技术
太赫兹波通常是指频率位于0.1～10T之间的电磁辐射，在电磁波谱中位于微波和红外线之间，由于长期以来缺乏有效的产生和探测手段，太赫兹波一直没有得到全面的发展，因此也被称为“太赫兹空隙”。太赫兹波与电磁波谱中的其他波段相比，具有一些独特的电磁特性，比如，自然界中的许多物质分子的振动和转动能级均位于太赫兹波段，使其具有指纹光谱分辨能力；太赫兹波辐射的光子能量很低，不会对人体以及其他的生物组织造成损害，使其在实验应用方面十分安全；另外它还能穿透一些在光波段不透明的物体，等等。太赫兹波的这些独特的性质使其在生物医学、安全监测、传感、通信等方面都有广阔的应用前景。
随着微纳加工工艺的发展，基于超材料的太赫兹传感器受到极大的关注。超材料是由亚波长金属单元周期性排列构成的人工复合材料。与自然界中的物质不同的是，通过改变超材料谐振单元的结构和尺寸，可以人为地操纵它的电磁特性，进而控制电磁波的传输特性。此外，超材料还表现出对电场的局域性增强作用以及对周围物质的介电性质敏感等特性，可以用来检测癌细胞、生物分子、蛋白质以及葡萄糖溶液等。
与传统的太赫兹时域光谱直接检测技术以及现有的传感结构相比，基于人工超材料的太赫兹传感结构探测法具有灵敏度高、简便快捷、可对少量分析物进行检测等优势。本发明将微流通道和超材料生物传感结构结合起来，可以避免液体样品中水分对于太赫兹波的强吸收作用，同时实现高Q值和高灵敏的探测。
发明内容
针对现有的太赫兹传感结构的不足，本发明提供了一种基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，在避免液体样品中水分对于太赫兹的强吸收作用的同时，实现了高Q值和高灵敏的探测。
为了实现上述目的，本发明方案如下：
1、一种基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，包括盖层和衬底，以及加工在盖层和衬底上面的金属结构阵列，且两者之间的空隙构成了可以支持液体样品流动的微流通道。当有太赫兹波穿过此通道时，由于太赫兹波与亚波长超材料金属结构的共振吸收作用，会有部分电磁波被局限在金属结构表面，此被局限的电磁波与其周围的物质发生相互作用，引起共振频率的偏移，且偏移量随着物质的介电常数的改变而变化。。
2、所述传感结构中，盖层结构上的金属结构加工在朝向衬底方向的面上，附着在衬底上的金属结构加工在朝向盖层方向的面上，且盖层和衬底相对的两个面分别构成了微流通道的上表面和下表面。
3、所述传感器结构中，微流通道的高度即盖层和衬底之间的间隔可以为0～50um，宽度可以为1000～5000um。
4、所述传感器结构中，组成盖层和衬底的材料可以为硅、砷化镓、玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯和聚酰亚胺中的任意一种。
5、所述传感器结构中，盖层的厚度可为1～100um，衬底的厚度可为1～600um。
6、所述传感器结构中，超材料金属结构所采用的材料可为银、金、钛、铜、铝、镍和铬中的一种或者几种。
7、所述传感器结构中，加工在微流通道上下两表面的金属结构为周期性排列的亚波长结构单元。且结构单元的排列周期为130～200um。
8、所述传感器结构中，周期性排列的亚波长金属微结构的厚度为0.01～0.5um，大小为45～70um。
9、与现有的传感器相比，本发明所述传感器的优点至少在于，将超材料传感结构与微流控技术结合在一起，基于电磁波与亚波长金属结构相互作用的色散特性，并以透射谱作为参考指标，通过观察其谐振频率的偏移，实现了高Q值和高灵敏的生物传感结构。
附图说明
图1为本发明基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器的纵向剖面示意图。
图2为本发明基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器的盖层和衬底相对表面的周期性金属结构的二维平面示意图。
图3为本发明一优化实施例中顺着太赫兹波入射方向看去，其盖层和衬底相对表面的金属结构旋转前的单元尺度的二维结构示意图。
图4为本发明一优化实施例中顺着太赫兹波入射方向看去，其盖层和衬底相对表面的金属结构优化旋转后的单元尺度的二维结构示意图。
图5为本发明一优化实施例中顺着太赫兹波入射方向看去，其盖层表面即微流通道上表面的金属结构优化旋转后的单元尺度的二维结构示意图。
图6为本发明一优化实施例中顺着太赫兹波入射方向看去，其衬底表面即微流通道下表面的金属结构优化旋转后的单元尺度的二维结构示意图。
图7为本发明一优化实施例，微流通道中加入不同折射率的样品时的透射谱图。
图8为本发明一优化实施例，微流通道高度为20um时，频率偏移量随折射率的变化率。
图9为本发明又一优化实施例中顺着太赫兹波入射方向看去，其盖层和衬底相对表面的金属结构单元尺度的二维结构示意图。
图10为本发明又一优化实施例中顺着太赫兹波入射方向看去，其盖层表面即微流通道上表面的金属结构单元尺度的二维结构示意图。
图11为本发明又一优化实施例中顺着太赫兹波入射方向看去，其衬底表面即微流通道下表面的金属结构的单元尺度的二维结构示意图。
图12为本发明又一优化实施例，微流通道中加入不同折射率的样品时的透射谱图。
图13为本发明又一优化实施例，微流通道高度为20um时，频率偏移量随折射率的变化率。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的使用范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明的一方面在于提供一种基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其至少包括盖层、微流通道、金属结构和衬底。
所述传感器盖层结构上的金属结构加工在朝向衬底方向的面上，附着在衬底上的金属结构加工在朝向盖层方向的面上，且盖层和衬底相对的两个面分别构成了微流通道的上表面和下表面。
所述传感器微流通道的高度即盖层和衬底之间的间隔优选为1～50um，宽度优选为1000～5000um。
所述传感器盖层和衬底的材料相同，且可以为硅、砷化镓、玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯和聚酰亚胺中的任意一种。
所述传感器盖层的厚度可为1～100um；衬底的厚度可为1～600um。
所述传感器超材料金属结构所采用的材料可为银、金、钛、铜、铝、镍和铬其中的一种或者几种。
所述传感器，加工在其微流通道上下两表面的金属结构为周期性排列的亚波长结构单元。且结构单元的排列周期为130～200um。
所述传感器，其盖层和衬底相对的面上周期性排列的亚波长金属微结构的厚度为0.01～0.5um，大小为45～70um。
实施例一
1、在此实施例中，以图1、图2、图3、图4、图5、图6结构示意图为例对本发明进行说明。本发明基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器至少包括盖层1、金属微结构2、微流通道3、衬底4。如图1所示，太赫兹波从盖层的上表面入射，衬底的下层出射，盖层1的厚度为50um，金属结构的厚度为0.2um，衬底4的材料为介电常数为2.25的聚乙烯，且厚度为500um，图2中金属结构阵列的排列周期P＝170um。
2、此实施例中，优选的每个阵列单元由4个L形的金属结构组合而成，L形金属结构④③②①的臂长L均为55um，臂宽为7um；此时，L形结构的两个臂与其分别平行的周期单元的边界的距离H均为15um，且结构①③位于微流通道的上表面即盖层表面上；结构②④位于微流通道的下表面即衬底表面上。
3、进一步的，传感器金属结构①④顺时针角度θ为65度；金属结构②③逆时针旋转角度θ为65度。
4、在此实施例中，再请参阅图7和图8，当微流通道中没有加生物样品时，谐振频率为1.03THz。根据品质因数Q的定义为谐振频率与谐振峰半高宽频率的比值，则此实施例透射谱图中谐振峰的Q值为43，谐振峰处的透过率为16.7％。根据传感器的灵敏度定义：同种厚度下不同折射率的分析物，其透射谱谐振频率的偏移量与折射率的改变的比值，则当微流通道厚度为20um时，灵敏度为0.254THz/RIU。
实施例二
1、在此实施例中，结合实施例一以及图1、图2、图9、图10、图11结构示意图为例对本发明进行说明。本实施例在实施例一的基础上做一些改动，即阵列单元中的金属结构①②向Y轴负方向移动22.5um，金属结构③④向Y轴正方向移动22.5um。其他参数保持不变。
2、在此实施例中，再请参阅图12和图13，当微流通道中没有加生物样品时，谐振频率为0.936THz。此实施例透射谱图中谐振峰的Q值为49，谐振峰处的透过率为7％。根据传感器的灵敏度定义，则当微流通道厚度为20um时，灵敏度为0.245THz/RIU。
Claims (8)
1.一种基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其特点为：
该传感器结构包括盖层和衬底，以及加工在盖层和衬底上面的金属结构阵列，且两者之间的空隙构成了可以支持液体样品流动的微流通道。当有太赫兹波穿过此通道时，由于太赫兹波与亚波长超材料金属结构的共振吸收作用，会有部分电磁波被局限在金属结构表面，此被局限的电磁波与其周围的物质发生相互作用，引起共振频率的偏移，且偏移量随着物质的介电常数的改变而变化。
2.根据权利要求1所述的基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其特征在于：盖层结构上的金属结构加工在朝向衬底方向的面上，附着在衬底上的金属结构加工在朝向盖层方向的面上，且盖层和衬底相对的两个面分别构成了微流通道的上表面和下表面。
3.根据权利要求1所述的基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其特征在于：所述微流通道的高度即盖层和衬底之间的间隔为0～50um，宽度为1000～5000um。
4.根据权利要求1所述的基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其特征在于：组成盖层和衬底的材料相同，且为硅、砷化镓、玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯和聚酰亚胺中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其特征在于盖层的厚度可为1～100um，衬底的厚度可为1～600um。
6.根据权利要求1所述的基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其特征在于：超材料金属结构所采用的材料可为银、金、钛、铜、铝、镍和铬其中的一种或者几种。
7.根据权利要求1所述的基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其特征在于：加工在微流通道上下两表面的金属结构为周期性排列的亚波长结构单元，且结构单元的排列周期为130～200um。
8.根据权利要求1所述的基于L形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器，其特征在于：周期性排列的亚波长金属微结构的厚度为0.01～0.5um，大小为45～70um。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611036767.5A CN106645016A (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 基于l形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611036767.5A CN106645016A (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 基于l形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106645016A true CN106645016A (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=58811127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611036767.5A Pending CN106645016A (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 基于l形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106645016A (zh) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105602840A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-05-25 | 中国人民解放军第三军医大学第一附属医院 | 滚环扩增-太赫兹超材料生物传感器及快速检测多重耐药结核杆菌的方法 |
| CN108493567A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-09-04 | 浙江大学 | 基于超结构的可调太赫兹谐振腔及其用于物质分析的方法 |
| CN108507969A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-07 | 电子科技大学 | 一种基于带隙等离子体谐振的高灵敏度太赫兹微流传感器 |
| CN108627466A (zh) * | 2018-06-24 | 2018-10-09 | 泰山学院 | 一种检测循环肿瘤细胞的太赫兹超材料器件及其制备方法 |
| CN108645872A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-10-12 | 西南大学 | 一种基于超表面结构的食用油种类微波检测系统 |
| CN108808257A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-11-13 | 上海交通大学 | 折射率可控超表面 |
| CN109289946A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-02-01 | 上海理工大学 | 一种太赫兹pdms微流控型谐振腔芯片及其制备方法 |
| CN109406442A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-01 | 桂林电子科技大学 | 一种快速测量蛋白质热变性温度的方法 |
| CN109597149A (zh) * | 2017-09-30 | 2019-04-09 | 中国石油大学(北京) | 一种新型的用于太赫兹功能器件中太赫兹衰减器 |
| CN110018132A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-16 | 北京航空航天大学青岛研究院 | 一种自旋生物传感器及太赫兹时域光谱系统 |
| CN110954504A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 利用太赫兹波检测薄膜的折射率的元件 |
| CN111752012A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-09 | 湖北第二师范学院 | 一种基于温度不敏感的太赫兹波超材料的生物传感装置 |
| CN111929271A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-13 | 电子科技大学 | 基于中心对称f形谐振器的太赫兹超材料传感器 |
| CN112082968A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-15 | 西南科技大学 | 一种太赫兹微流控传感器 |
| CN112326589A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-05 | 西南科技大学 | 一种太赫兹微流传感器 |
| CN112362615A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-12 | 西安理工大学 | CNTs超表面与微通道集成的THz传感器及制作方法 |
| CN112378882A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-19 | 中北大学南通智能光机电研究院 | 一种基于微流通道的太赫兹超材料液相折射率传感器 |
| CN113996360A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-01 | 中山大学 | 捕获循环肿瘤细胞的超材料微流控芯片及其制备方法 |
| CN114062301A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 西南科技大学 | 一种双频带超材料太赫兹微流传感器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1630542A1 (en) * | 2003-05-29 | 2006-03-01 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Reflection type terahertz spectrometer and spectrometric method |
| WO2013035371A1 (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 株式会社村田製作所 | 測定用デバイス、および、それを用いた被測定物の特性測定方法 |
| CN103499534A (zh) * | 2013-07-25 | 2014-01-08 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 高灵敏太赫兹微流通道传感器及其制备方法 |
| CN104764711A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-08 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 太赫兹超材料生物传感芯片及其测试方法 |
| CN105987757A (zh) * | 2015-03-06 | 2016-10-05 | 中国科学院微电子研究所 | 太赫兹焦平面阵列及检测与成像装置 |
-
2016
- 2016-11-23 CN CN201611036767.5A patent/CN106645016A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1630542A1 (en) * | 2003-05-29 | 2006-03-01 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Reflection type terahertz spectrometer and spectrometric method |
| WO2013035371A1 (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 株式会社村田製作所 | 測定用デバイス、および、それを用いた被測定物の特性測定方法 |
| CN103499534A (zh) * | 2013-07-25 | 2014-01-08 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 高灵敏太赫兹微流通道传感器及其制备方法 |
| CN105987757A (zh) * | 2015-03-06 | 2016-10-05 | 中国科学院微电子研究所 | 太赫兹焦平面阵列及检测与成像装置 |
| CN104764711A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-08 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 太赫兹超材料生物传感芯片及其测试方法 |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105602840B (zh) * | 2016-01-28 | 2017-11-24 | 中国人民解放军第三军医大学第一附属医院 | 滚环扩增‑太赫兹超材料生物传感器及快速检测多重耐药结核杆菌的方法 |
| CN105602840A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-05-25 | 中国人民解放军第三军医大学第一附属医院 | 滚环扩增-太赫兹超材料生物传感器及快速检测多重耐药结核杆菌的方法 |
| CN109597149A (zh) * | 2017-09-30 | 2019-04-09 | 中国石油大学(北京) | 一种新型的用于太赫兹功能器件中太赫兹衰减器 |
| CN109597149B (zh) * | 2017-09-30 | 2020-03-27 | 中国石油大学(北京) | 一种新型的用于太赫兹功能器件中太赫兹衰减器 |
| CN108493567B (zh) * | 2018-02-13 | 2020-03-20 | 浙江大学 | 基于超结构的可调太赫兹谐振腔及其用于物质分析的方法 |
| CN108493567A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-09-04 | 浙江大学 | 基于超结构的可调太赫兹谐振腔及其用于物质分析的方法 |
| CN108507969A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-07 | 电子科技大学 | 一种基于带隙等离子体谐振的高灵敏度太赫兹微流传感器 |
| CN108808257A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-11-13 | 上海交通大学 | 折射率可控超表面 |
| CN108808257B (zh) * | 2018-05-03 | 2020-09-15 | 上海交通大学 | 折射率可控超表面 |
| CN108627466A (zh) * | 2018-06-24 | 2018-10-09 | 泰山学院 | 一种检测循环肿瘤细胞的太赫兹超材料器件及其制备方法 |
| CN108645872A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-10-12 | 西南大学 | 一种基于超表面结构的食用油种类微波检测系统 |
| CN109289946A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-02-01 | 上海理工大学 | 一种太赫兹pdms微流控型谐振腔芯片及其制备方法 |
| CN110954504A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 利用太赫兹波检测薄膜的折射率的元件 |
| CN109406442A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-01 | 桂林电子科技大学 | 一种快速测量蛋白质热变性温度的方法 |
| CN109406442B (zh) * | 2018-10-30 | 2021-01-05 | 桂林电子科技大学 | 一种快速测量蛋白质热变性温度的方法 |
| CN110018132A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-16 | 北京航空航天大学青岛研究院 | 一种自旋生物传感器及太赫兹时域光谱系统 |
| CN111752012A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-09 | 湖北第二师范学院 | 一种基于温度不敏感的太赫兹波超材料的生物传感装置 |
| CN111929271A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-13 | 电子科技大学 | 基于中心对称f形谐振器的太赫兹超材料传感器 |
| CN111929271B (zh) * | 2020-09-04 | 2023-05-30 | 电子科技大学 | 基于中心对称f形谐振器的太赫兹超材料传感器 |
| CN112082968A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-15 | 西南科技大学 | 一种太赫兹微流控传感器 |
| CN112362615A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-12 | 西安理工大学 | CNTs超表面与微通道集成的THz传感器及制作方法 |
| CN112362615B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-12-06 | 西安理工大学 | CNTs超表面与微通道集成的THz传感器及制作方法 |
| CN112326589A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-05 | 西南科技大学 | 一种太赫兹微流传感器 |
| CN112378882A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-19 | 中北大学南通智能光机电研究院 | 一种基于微流通道的太赫兹超材料液相折射率传感器 |
| CN113996360A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-01 | 中山大学 | 捕获循环肿瘤细胞的超材料微流控芯片及其制备方法 |
| CN113996360B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-02-21 | 中山大学 | 捕获循环肿瘤细胞的超材料微流控芯片及其制备方法 |
| CN114062301A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 西南科技大学 | 一种双频带超材料太赫兹微流传感器 |
| CN114062301B (zh) * | 2021-11-12 | 2023-08-18 | 西南科技大学 | 一种双频带超材料太赫兹微流传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106645016A (zh) | 基于l形结构超材料的透射型太赫兹微流通道传感器 | |
| Seo et al. | Terahertz biochemical molecule‐specific sensors | |
| Shih et al. | Nanofluidic terahertz metasensor for sensing in aqueous environment | |
| Keshavarz et al. | Sensing avian influenza viruses using terahertz metamaterial reflector | |
| Nejad et al. | Supersensitive and tunable nano-biosensor for cancer detection | |
| Shih et al. | Microfluidic metamaterial sensor: Selective trapping and remote sensing of microparticles | |
| CN103499534B (zh) | 高灵敏太赫兹微流通道传感器及其制备方法 | |
| US7684044B2 (en) | Sensor device | |
| CN112082968B (zh) | 一种太赫兹微流控传感器 | |
| CN108572162B (zh) | 一种基于类电磁诱导透明效应的太赫兹波段超材料传感器 | |
| Patel et al. | Graphene-based highly sensitive refractive index biosensors using C-shaped metasurface | |
| US11802999B2 (en) | Light absorbing body, bolometer, infrared ray absorbing body, solar thermal power generating device, radiant cooling film, and method for manufacturing light absorbing body | |
| CN107064078B (zh) | 基于bsw的光学传感器及光学检测方法 | |
| Convertino et al. | Silica nanowires decorated with metal nanoparticles for refractive index sensors: three-dimensional metal arrays and light trapping at plasmonic resonances | |
| Trollmann et al. | Infrared dielectric function of gold films in relation to their morphology | |
| CN112326589B (zh) | 一种太赫兹微流传感器 | |
| Akowuah et al. | A novel compact photonic crystal fibre surface plasmon resonance biosensor for an aqueous environment | |
| KR101891213B1 (ko) | 금 나노입자가 증착된 테라헤르츠 주파수 대역 센서 | |
| Paternò et al. | Distributed Bragg reflectors for the colorimetric detection of bacterial contaminants and pollutants for food quality control | |
| Heidarzadeh | Highly sensitive plasmonic sensor based on ring shape nanoparticles for the detection of ethanol and D-glucose concentration | |
| Dunklin et al. | Gold nanoparticle-polydimethylsiloxane films reflect light internally by optical diffraction and Mie scattering | |
| Niharika et al. | Bicontrollable all dielectric metasurface absorber for chemical and biosensing applications | |
| Lee et al. | Direct comparison with terahertz metamaterials and surface-enhanced Raman scattering in a molecular-specific sensing performance | |
| Zhang et al. | Carbon nanotubes film integrated with silicon microfluidic channel for a novel composite THz metasurface | |
| Li et al. | Integrated terahertz surface plasmon resonance on polyvinylidene fluoride layer for the profiling of fluid reflectance spectra |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170510 |