JP2000266667A - Surface plasmon sensor - Google Patents

Surface plasmon sensor

Info

Publication number
JP2000266667A
JP2000266667A JP7018399A JP7018399A JP2000266667A JP 2000266667 A JP2000266667 A JP 2000266667A JP 7018399 A JP7018399 A JP 7018399A JP 7018399 A JP7018399 A JP 7018399A JP 2000266667 A JP2000266667 A JP 2000266667A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
metal film
dielectric
incident
surface plasmon
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.)
Withdrawn
Application number
JP7018399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihito Kimura
俊仁 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP7018399A priority Critical patent/JP2000266667A/en
Publication of JP2000266667A publication Critical patent/JP2000266667A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • G01N21/552Attenuated total reflection
    • G01N21/553Attenuated total reflection and using surface plasmons

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the effect of an interference fringe generated by an interference between light beams totally reflected at the interface of a dielectric body and a metallic film and, light beams reflected at the other part. SOLUTION: The sensor has a dielectric 10 constituting a prism or the like, a metallic film 12 formed on one face of the dielectric and brought into contact with a sample 11, a light source 14 for generating light beams 13, and an optical system 15 for passing the light beams 13 through the dielectric body 10 to be incident on an interface of the dielectric body 10 and metallic film 12 with various angle of incidence. A light-detecting means 20 is set adjacent to a surface opposite to the interface side of the metallic film 12, which specifies and detects a position where a scattering light 25 is generated from the metallic film 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモンの
発生を利用して試料中の物質を定量分析する表面プラズ
モンセンサーに関し、特に詳細には、誘電体と金属膜と
の界面に入射させた光において全反射解消が生じた際
に、金属膜の裏側に発生する散乱光を検出して試料分析
するようにした表面プラズモンセンサーに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface plasmon sensor for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing the generation of surface plasmons, and more particularly, to a light incident on an interface between a dielectric and a metal film. The present invention relates to a surface plasmon sensor for detecting scattered light generated on the back side of a metal film and analyzing a sample when total reflection is eliminated.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属中においては、自由電子が集団的に
振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そし
て、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、
表面プラズモンと呼ばれている。
2. Description of the Related Art In a metal, free electrons vibrate collectively to generate a compression wave called a plasma wave. And, the quantization of this compression wave generated on the metal surface is
It is called surface plasmon.

【0003】従来より、この表面プラズモンが光波によ
って励起される現象を利用して、試料中の物質を定量分
析する表面プラズモンセンサーが種々提案されている。
そして、それらの中で特に良く知られているものとし
て、 Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げ
られる(例えば特開平6−167443号参照)。
Conventionally, various surface plasmon sensors for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing the phenomenon that surface plasmons are excited by light waves have been proposed.
Among them, a particularly well-known one uses a system called a Kretschmann configuration (see, for example, JP-A-6-167443).

【0004】上記の系を用いる表面プラズモンセンサー
は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体と、
この誘電体の一面に形成されて試料に接触させられる金
属膜と、光ビームを発生させる光源と、上記光ビームを
誘電体に通し、該誘電体と金属膜との界面に対して種々
の入射角が得られるように入射させる光学系と、上記の
界面で全反射した光ビームの強度を種々の入射角毎に検
出可能な光検出手段とを備えてなるものである。
A surface plasmon sensor using the above system basically includes, for example, a dielectric formed in a prism shape,
A metal film formed on one surface of the dielectric and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and passing the light beam through a dielectric to make various incidents on an interface between the dielectric and the metal film The optical system includes an optical system for making an incident light so as to obtain an angle, and light detecting means capable of detecting the intensity of the light beam totally reflected at the interface at each of various incident angles.

【0005】なお上述のように種々の入射角を得るため
には、比較的細い光ビームを偏向させて上記界面に入射
させてもよいし、あるいは光ビームに種々の角度で入射
する成分が含まれるように、比較的太い光ビームを上記
界面で集束するように入射させてもよい。前者の場合
は、光ビームの偏向にともなって反射角が変化する光ビ
ームを、光ビームの偏向に同期移動する小さな光検出器
によって検出したり、反射角の変化方向に沿って延びる
エリアセンサによって検出することができる。一方後者
の場合は、種々の反射角で反射した各光ビームを全て受
光できる方向に延びるエリアセンサによって検出するこ
とができる。
In order to obtain various angles of incidence as described above, a relatively narrow light beam may be deflected and incident on the interface, or a component which is incident on the light beam at various angles may be included. As described above, a relatively thick light beam may be incident so as to be focused at the interface. In the former case, the light beam whose reflection angle changes with the deflection of the light beam is detected by a small photodetector that moves synchronously with the deflection of the light beam, or by an area sensor extending along the direction of the change in the reflection angle. Can be detected. On the other hand, the latter case can be detected by an area sensor extending in a direction in which all light beams reflected at various reflection angles can be received.

【0006】上記構成の表面プラズモンセンサーにおい
て、光ビームを金属膜に対して全反射角以上の特定入射
角θSPで入射させると、該金属膜に接している試料中に
電界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエバネッ
セント波によって金属膜と試料との界面に表面プラズモ
ンが励起される。エバネッセント光の波数ベクトルが表
面プラズモンの波数と等しくて波数整合が成立している
とき、両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが表面プ
ラズモンに移行するので、誘電体と金属膜との界面で全
反射した光の強度が鋭く低下する。
In the surface plasmon sensor having the above structure, when a light beam is made incident on a metal film at a specific incident angle θ SP equal to or larger than the total reflection angle, an evanescent wave having an electric field distribution is formed in a sample in contact with the metal film. Is generated, and surface plasmons are excited at the interface between the metal film and the sample by the evanescent wave. When the wave number vector of the evanescent light is equal to the wave number of the surface plasmon and the wave number matching is established, both are in a resonance state, and the light energy is transferred to the surface plasmon, so that total reflection occurs at the interface between the dielectric and the metal film. The intensity of the light is sharply reduced.

【0007】この現象が生じる入射角θSP(これは一般
に、全反射解消角といわれている)より表面プラズモン
の波数が分かると、試料の誘電率が求められる。すなわ
ち表面プラズモンの波数をKSP、表面プラズモンの角周
波数をω、cを真空中の光速、εm とεs をそれぞれ金
属、試料の誘電率とすると、以下の関係がある。
When the wave number of the surface plasmon is known from the incident angle θ SP at which this phenomenon occurs (this is generally called the angle for eliminating total reflection), the dielectric constant of the sample can be obtained. That is, when the wave number of the surface plasmon is K SP , the angular frequency of the surface plasmon is ω, c is the speed of light in vacuum, ε m and ε s are metal and the dielectric constant of the sample, respectively, the following relationship is obtained.

【0008】[0008]

【数1】 (Equation 1)

【0009】試料の誘電率εs が分かれば、所定の較正
曲線等に基づいて試料中の特定物質の濃度が分かるの
で、結局、上記反射光強度が低下する入射角θSPを知る
ことにより、試料中の特定物質を定量分析することがで
きる。
If the dielectric constant ε s of the sample is known, the concentration of the specific substance in the sample can be determined based on a predetermined calibration curve or the like. Therefore, by knowing the incident angle θ SP at which the reflected light intensity decreases, The specific substance in the sample can be quantitatively analyzed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したタイプの
従来の表面プラズモンセンサーにおいては、誘電体と金
属膜との界面で全反射した光ビームと、他の部分で反射
した光ビームとの干渉によって干渉縞が生じることがあ
る。このような干渉縞は、全反射した光ビームを検出す
る上で障害となるので、それによって試料分析の精度が
損なわれることもある。
In a conventional surface plasmon sensor of the type described above, the interference between the light beam totally reflected at the interface between the dielectric and the metal film and the light beam reflected at other parts is caused. Interference fringes may occur. Such interference fringes hinder the detection of the totally reflected light beam, which may impair the accuracy of the sample analysis.

【0011】そこで本発明は、この干渉縞による影響を
受けないで、試料分析の精度を高く確保できる表面プラ
ズモンセンサーを提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a surface plasmon sensor capable of ensuring high accuracy of sample analysis without being affected by the interference fringes.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による表面プラズ
モンセンサーは、前述したように誘電体と金属膜との界
面に入射角θSPで入射した光ビームに全反射解消が起き
たとき、その光ビームの入射位置において金属膜の裏側
(上記界面と反対側)に散乱光が生じるという新しい知
見に基づいて得られたものであり、この散乱光が生じた
位置を検出することによって、全反射解消角θSP を求
め得るようにしたものである。
According to the surface plasmon sensor of the present invention, as described above, when the total reflection is eliminated in the light beam incident on the interface between the dielectric and the metal film at the incident angle θ SP , This is based on the new finding that scattered light is generated on the back side of the metal film (opposite to the interface) at the beam incident position, and total reflection is eliminated by detecting the position where the scattered light is generated. The angle θ SP can be obtained.

【0013】すなわち、より具体的に、本発明による表
面プラズモンセンサーは、例えばプリズム状に形成され
た誘電体と、この誘電体の一面に形成されて、試料に接
触させられる金属膜と、光ビームを発生させる光源と、
この光ビームを前記誘電体に通し、該誘電体と前記金属
膜との界面に対して、種々の入射角が得られるように入
射させる光学系と、前記金属膜の前記界面とは反対側の
表面に近接して配設され、該金属膜から発せられる散乱
光を、その発生位置を特定して検出可能な光検出手段と
を備えてなるものである。
More specifically, the surface plasmon sensor according to the present invention comprises, for example, a dielectric formed in a prism shape, a metal film formed on one surface of the dielectric and brought into contact with a sample, and a light beam. A light source that generates
An optical system for passing this light beam through the dielectric and entering the interface between the dielectric and the metal film so as to obtain various incident angles, and an opposite side of the interface between the metal film and the metal film And a light detecting means disposed close to the surface and capable of specifying a position where the scattered light emitted from the metal film is generated and detecting the scattered light.

【0014】なおこの表面プラズモンセンサーにおい
て、より好ましくは、光検出手段の出力が示す散乱光の
発生位置から、この位置に入射した光ビームの入射角を
演算する手段が設けられる。
In this surface plasmon sensor, more preferably, there is provided means for calculating the angle of incidence of the light beam incident on this position from the position of the scattered light indicated by the output of the light detecting means.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明の表面プラズモンセンサーにおい
て、金属膜から発せられる散乱光を、その発生位置を特
定して検出したならば、この散乱光発生位置に入射した
光ビームの入射角を、光学系の構成に基づいて、例えば
計算によって求めることができる。この入射角はすなわ
ち全反射解消角θSP であるから、従来と同様に、この
全反射解消角θSP に基づいて試料中の特定物質を定量
分析することができる。
According to the surface plasmon sensor of the present invention, if the position where the scattered light emitted from the metal film is generated is specified and detected, the incident angle of the light beam incident on the position where the scattered light is generated is determined by the optical angle. For example, it can be obtained by calculation based on the configuration of the system. Since the incident angle is the total reflection elimination angle θ SP , the specific substance in the sample can be quantitatively analyzed based on the total reflection elimination angle θ SP as in the related art.

【0016】なお前述したように、光検出手段の出力が
示す散乱光の発生位置から、この位置に入射した光ビー
ムの入射角(全反射解消角)θSP を演算する手段が設
けられていれば、人手による計算等は必要としないで、
全反射解消角θSP を自動的に求めることができる。
As described above, the means for calculating the incident angle (the angle of elimination of total reflection) θ SP of the light beam incident on this position from the scattered light generation position indicated by the output of the light detecting means is provided. Without the need for manual calculations,
The total reflection elimination angle θ SP can be automatically obtained.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施形態による表面プラズモンセンサーの側面形状を、一
部破断して示すものである。図示されるようにこの表面
プラズモンセンサーは、誘電体であるガラスからなる断
面三角形のプリズム10と、このプリズム10の一面(図中
の上面)10aに形成されて、試料11に接触させられる例
えば金、銀等からなる金属膜12と、1本の光ビーム13を
発生させる半導体レーザー等からなる光源14と、この光
源14から発散光状態で発せられた光ビーム13を一方向
(図の紙面に直角な方向)のみにおいて平行光化するシ
リンドリカルレンズ15と、このシリンドリカルレンズ15
を経た光ビーム13の光路に配された偏光板16と、液状の
試料11を貯えるための容器17と有している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a side surface shape of a surface plasmon sensor according to a first embodiment of the present invention, partially cut away. As shown in the figure, this surface plasmon sensor includes a prism 10 having a triangular cross section made of glass as a dielectric, and a prism 10 formed on one surface (upper surface in the figure) 10 a of the prism 10 and brought into contact with a sample 11. , A metal film 12 made of silver or the like, a light source 14 made of a semiconductor laser or the like for generating one light beam 13, and a light beam 13 emitted from this light source 14 in a divergent light state in one direction (A right angle direction) only, and a cylindrical lens 15
A polarizing plate 16 arranged on the optical path of the light beam 13 that has passed through, and a container 17 for storing the liquid sample 11.

【0018】さらにこの表面プラズモンセンサーは、金
属膜12をプリズム10と反対側から臨むように該金属膜12
に近接して配された光検出手段としてのCCDカメラ20
と、このCCDカメラ20と金属膜12との間に配された結
像レンズ21と、CCDカメラ20が出力する画像信号Sが
入力されるパーソナルコンピュータ22と、このパーソナ
ルコンピュータ22に接続されたCRT表示装置等の画像
モニター23とを有している。
Further, this surface plasmon sensor has a structure in which the metal film 12 is exposed from the side opposite to the prism 10.
CCD camera 20 as light detecting means arranged in close proximity to
An imaging lens 21 disposed between the CCD camera 20 and the metal film 12, a personal computer 22 to which an image signal S output from the CCD camera 20 is input, and a CRT connected to the personal computer 22. And an image monitor 23 such as a display device.

【0019】なお光源14と偏光板16は、光ビーム13がプ
リズム10の一面10aに対してp偏光状態で入射する向き
に配設されている。またこの光ビーム13は、図の紙面と
平行な面内では、発散しつつある状態でプリズム10の一
面10aに入射する。つまりこのプリズム面10aに入射す
る光ビーム13は、種々の入射角θで入射する成分からな
る。
The light source 14 and the polarizing plate 16 are arranged so that the light beam 13 is incident on the one surface 10a of the prism 10 in a p-polarized state. The light beam 13 is incident on one surface 10a of the prism 10 in a diverging state in a plane parallel to the plane of the drawing. That is, the light beam 13 incident on the prism surface 10a is composed of components incident at various incident angles θ.

【0020】以下、上記構成を有する本実施形態の表面
プラズモンセンサーの作用について説明する。分析に供
される試料11は、図示の通り容器17に貯えられて、金属
膜12に接する状態となる。この状態で光源14が駆動さ
れ、光ビーム13がプリズム10の一面10aに入射する。こ
の光ビーム13は基本的に金属膜12とプリズム10との界面
で全反射するが、該界面に特定の入射角θで入射した成
分については、反射光強度が鋭く低下する、全反射解消
という現象が生じ得る。
The operation of the surface plasmon sensor according to the present embodiment having the above configuration will be described below. The sample 11 to be analyzed is stored in the container 17 as shown in the drawing, and comes into contact with the metal film 12. In this state, the light source 14 is driven, and the light beam 13 is incident on one surface 10a of the prism 10. The light beam 13 is basically totally reflected at the interface between the metal film 12 and the prism 10, but for a component incident on the interface at a specific incident angle θ, the reflected light intensity sharply decreases, which is called total reflection elimination. A phenomenon can occur.

【0021】この現象が生じる入射角θSP(全反射解消
角)は、試料11の誘電率と対応するので、この全反射解
消角θSPが分かれば試料11中の特定物質を定量分析可能
であることは先に述べた通りであるが、本例では以下述
べるようにして全反射解消角θSP を求める。
Since the incident angle θ SP at which this phenomenon occurs corresponds to the dielectric constant of the sample 11, the specific substance in the sample 11 can be quantitatively analyzed if the total reflection cancellation angle θ SP is known. As described above, in this example, the total reflection elimination angle θ SP is obtained as described below.

【0022】入射角θSPで入射した光ビーム13に全反射
解消が起きたとき、その光ビーム13の入射位置におい
て、金属膜12の裏側(上記界面と反対側)に散乱光25が
生じる。金属膜12上の状況は、結像レンズ21によってC
CDカメラ20の撮像面に結像されており、上記散乱光25
はこのCCDカメラ20によって撮像される。
When total reflection is eliminated in the light beam 13 incident at the incident angle θ SP , scattered light 25 is generated on the back side of the metal film 12 (on the side opposite to the interface) at the incident position of the light beam 13. The situation on the metal film 12 is represented by C
An image is formed on the imaging surface of the CD camera 20 and the scattered light 25
Is imaged by the CCD camera 20.

【0023】CCDカメラ20が出力する画像信号Sを、
例えばそのまま画像モニター23に入力して画像再生すれ
ば、金属膜12上のどの位置から散乱光25が生じたか観察
することができる。そのようにして散乱光25の発生位置
を知り、それと光学系の構成とに基づいて、人手による
計算で全反射解消角θSP を求めることができる。
The image signal S output from the CCD camera 20 is
For example, by directly inputting the image to the image monitor 23 and reproducing the image, it is possible to observe from which position on the metal film 12 the scattered light 25 is generated. In this way, the position where the scattered light 25 is generated is known, and the total reflection elimination angle θ SP can be obtained by manual calculation based on this and the configuration of the optical system.

【0024】本例では、そのようにする他、散乱光25の
発生位置を示している画像信号Sをパーソナルコンピュ
ータ22に入力させ、このパーソナルコンピュータ22の演
算によって自動的に全反射解消角θSPを求めることも可
能となっている。またさらに、パーソナルコンピュータ
22により、全反射解消角θSPから所定のプログラムに基
づいて自動的に試料分析することも可能である。
In this embodiment, in addition to the above, an image signal S indicating the position where the scattered light 25 is generated is input to the personal computer 22, and the total reflection elimination angle θ SP is automatically calculated by the personal computer 22. It is also possible to ask for. Still further, personal computers
According to 22, it is also possible to automatically analyze a sample from the total reflection elimination angle θ SP based on a predetermined program.

【0025】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。図2は、本発明の第2の実施形態による表面プ
ラズモンセンサーの側面形状を、一部破断して示すもの
である。なおこの図2において、図1中の要素と同等の
要素には同番号を付してあり、それらについては特に必
要の無い限り説明を省略する(以下、同様)。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a partially cutaway side view of a surface plasmon sensor according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, elements that are the same as the elements in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted unless otherwise necessary (the same applies hereinafter).

【0026】図示されるようにこの表面プラズモンセン
サーは、コリメーターレンズ付き光源14と、この光源14
から発せられた平行光状態の光ビーム13を図示面と平行
な面内のみで集光するシリンドリカルレンズ30と、この
シリンドリカルレンズレンズ30を通過した後に上記面内
で発散する光ビーム13を平行光化するシリンドリカルレ
ンズ31と、縦横に規則正しく配された複数のスリット32
を有するスリット板33と、試料11を貯える複数の凹部34
aを有してそれらの中に各々無底円筒状のウェル35を保
持した容器34とを備えている。また上記容器34におい
て、各凹部34aの底部には、前述したものと同様の金属
膜12が配されている。
As shown, the surface plasmon sensor includes a light source 14 having a collimator lens,
A cylindrical lens 30 that converges the light beam 13 in a parallel light state emitted from the plane only in a plane parallel to the drawing plane, and a light beam 13 that diverges in the plane after passing through the cylindrical lens lens 30 Cylindrical lens 31 and a plurality of slits 32 arranged regularly in the vertical and horizontal directions
And a plurality of recesses 34 for storing the sample 11
a, each of which has a cylindrical well 35 without a bottom therein. In the container 34, the same metal film 12 as described above is disposed at the bottom of each recess 34a.

【0027】なお上記スリット32は、誘電体であるプラ
スチックからなる容器34の凹部34aのそれぞれに対応さ
せて、凹部34aと同数(例えば96個)設けられている。
The number of the slits 32 is equal to the number of the concave portions 34a (for example, 96) corresponding to each of the concave portions 34a of the container 34 made of dielectric plastic.

【0028】本実施形態の表面プラズモンセンサーにお
いて、シリンドリカルレンズ31を経てスリット板33に入
射した光ビーム13は、このスリット板33の各スリット32
から図示面と平行な面内において発散光状態で出射し、
それぞれが金属膜12を照射する。つまりこの金属膜12に
入射する光ビーム13は、種々の入射角θで入射する成分
からなる。
In the surface plasmon sensor according to the present embodiment, the light beam 13 incident on the slit plate 33 via the cylindrical lens 31 is applied to each slit 32 of the slit plate 33.
Out in a divergent light state in a plane parallel to the plane shown,
Each irradiates the metal film 12. That is, the light beam 13 incident on the metal film 12 is composed of components incident at various incident angles θ.

【0029】この場合も、各金属膜12に特定の入射角θ
で入射した成分については、全反射解消が生じ得る。そ
して、この現象が生じる入射角θSP(全反射解消角)
は、各凹部34a毎に貯えられている試料11の誘電率と対
応するので、各凹部34a毎に全反射解消角θSPを測定す
ることにより、各試料11中の特定物質を定量分析可能で
ある。
Also in this case, a specific incident angle θ is applied to each metal film 12.
, Total reflection can be eliminated. Then, the incident angle θ SP at which this phenomenon occurs (total reflection elimination angle)
Corresponds to the dielectric constant of the sample 11 stored in each of the recesses 34a, so that the specific substance in each sample 11 can be quantitatively analyzed by measuring the total reflection elimination angle θ SP for each of the recesses 34a. is there.

【0030】本例でも第1実施形態と同様に、全反射解
消が起きたときに金属膜12の裏側に生じる散乱光25を検
出して全反射解消角θSPを測定するが、ここでは各凹部
34a毎に生じる散乱光25をCCDカメラ20によって全て
同時に検出して、各凹部34aに貯えられている試料11の
分析を並列的に行なうことができる。
In this example, similarly to the first embodiment, the scattered light 25 generated on the back side of the metal film 12 when the total reflection is eliminated is measured to measure the total reflection elimination angle θ SP. Recess
All the scattered light 25 generated for each of the concave portions 34a are simultaneously detected by the CCD camera 20, and the analysis of the sample 11 stored in each concave portion 34a can be performed in parallel.

【0031】図3は、CCDカメラ20の撮影像を概略的
に示すものである。撮像された散乱光25の図中左右方向
(これは図2中の左右方向と一致している)の発生位置
が全反射解消角θSP と対応しており、これらの散乱光
発生位置に基づいて全反射解消角θSP を求めることが
できる。
FIG. 3 schematically shows a photographed image of the CCD camera 20. The generation position of the captured scattered light 25 in the left-right direction in the figure (this coincides with the left-right direction in FIG. 2) corresponds to the total reflection elimination angle θ SP, and based on these scattered light generation positions The total reflection elimination angle θ SP can be obtained by

【0032】次に、本発明の第3の実施形態について説
明する。図4は、本発明の第3の実施形態による表面プ
ラズモンセンサーの側面形状を、一部破断して示すもの
である。この実施形態においては、図1の装置における
プリズム10に代わるものとして、ガラスブロック50が用
いられている。そしてガラスブロック50には気泡51が形
成されており、光源14から発せられた光ビーム13がこの
気泡51に入射するようになっている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a partially cutaway side view of a surface plasmon sensor according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a glass block 50 is used as an alternative to the prism 10 in the apparatus of FIG. A bubble 51 is formed in the glass block 50, and the light beam 13 emitted from the light source 14 is incident on the bubble 51.

【0033】ガラスブロック50中の気泡51は凹レンズと
同様に作用して、光ビーム13を発散させる。そこでこの
場合も、光ビーム13は金属膜12とガラスブロック50との
界面に種々の入射角θで入射するようになる。
The bubble 51 in the glass block 50 acts like a concave lens and diverges the light beam 13. Therefore, also in this case, the light beam 13 enters the interface between the metal film 12 and the glass block 50 at various incident angles θ.

【0034】この実施形態においても、第1実施形態に
おけるのと同様に、散乱光25をその発生位置を特定して
検出することにより全反射解消角θSPを測定し、その全
反射解消角θSP に基づいて試料11中の特定物質を定量
分析することができる。
In this embodiment, as in the first embodiment, the position where the scattered light 25 is generated is specified and detected to measure the total reflection elimination angle θ SP, and the total reflection elimination angle θ SP is measured. The specific substance in the sample 11 can be quantitatively analyzed based on the SP .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態による表面プラズモンセ
ンサーの一部破断側面図
FIG. 1 is a partially cutaway side view of a surface plasmon sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態による表面プラズモンセ
ンサーの一部破断側面図
FIG. 2 is a partially cutaway side view of a surface plasmon sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2の表面プラズモンセンサーにおける散乱光
検出像を示す概略図
FIG. 3 is a schematic diagram showing a scattered light detection image in the surface plasmon sensor of FIG. 2;

【図4】本発明の第3実施形態による表面プラズモンセ
ンサーの一部破断側面図
FIG. 4 is a partially cutaway side view of a surface plasmon sensor according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 プリズム 10a プリズムの一面 11 試料 12 金属膜 13 光ビーム 14 光源 15 シリンドリカルレンズ 16 偏光板 17 試料容器 20 CCDカメラ 21 結像レンズ 22 画像モニター 25 散乱光 30、31 シリンドリカルレンズ 32 スリット 33 スリット板 34 容器 34a 容器の凹部 50 ガラスブロック 51 気泡 10 Prism 10a One side of prism 11 Sample 12 Metal film 13 Light beam 14 Light source 15 Cylindrical lens 16 Polarizer 17 Sample container 20 CCD camera 21 Imaging lens 22 Image monitor 25 Scattered light 30, 31 Cylindrical lens 32 Slit 33 Slit plate 34 Container 34a Container recess 50 Glass block 51 Bubbles

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体と、 この誘電体の一面に形成されて、試料に接触させられる
金属膜と、 光ビームを発生させる光源と、 この光ビームを前記誘電体に通し、該誘電体と前記金属
膜との界面に対して、種々の入射角が得られるように入
射させる光学系と、 前記金属膜の前記界面とは反対側の表面に近接して配設
され、該金属膜から発せられる散乱光を、その発生位置
を特定して検出可能な光検出手段とからなる表面プラズ
モンセンサー。
1. A dielectric, a metal film formed on one surface of the dielectric and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and passing the light beam through the dielectric, An optical system for entering the interface with the metal film so that various angles of incidence are obtained; and an optical system disposed close to the surface of the metal film opposite to the interface, and emitting from the metal film. A surface plasmon sensor comprising light detection means capable of detecting a scattered light to be generated by specifying its generation position.
【請求項2】 前記光検出手段の出力が示す前記散乱光
の発生位置から、この位置に入射した前記光ビームの入
射角を演算する手段を有することを特徴とする請求項1
記載の表面プラズモンセンサー。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising means for calculating an incident angle of the light beam incident on the position from the position where the scattered light is indicated by the output of the light detecting means.
Surface plasmon sensor as described.
【請求項3】 前記誘電体がプリズムを構成しているこ
とを特徴とする請求項1または2記載の表面プラズモン
センサー。
3. The surface plasmon sensor according to claim 1, wherein the dielectric forms a prism.
JP7018399A 1999-03-16 1999-03-16 Surface plasmon sensor Withdrawn JP2000266667A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7018399A JP2000266667A (en) 1999-03-16 1999-03-16 Surface plasmon sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7018399A JP2000266667A (en) 1999-03-16 1999-03-16 Surface plasmon sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000266667A true JP2000266667A (en) 2000-09-29

Family

ID=13424168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7018399A Withdrawn JP2000266667A (en) 1999-03-16 1999-03-16 Surface plasmon sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000266667A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202289A (en) * 2001-11-02 2003-07-18 Fuji Photo Film Co Ltd Measuring unit used in measuring device utilizing total reflection, method of manufacturing measuring unit, and measuring device utilizing total reflection
KR100889588B1 (en) 2006-11-29 2009-03-19 한국생명공학연구원 Surface Plasmon Based Cantilever Sensors and Detection or Quantitative Analysis of Material Methods Using the Same
US8153281B2 (en) 2003-06-23 2012-04-10 Superpower, Inc. Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) process and apparatus to produce multi-layer high-temperature superconducting (HTS) coated tape

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202289A (en) * 2001-11-02 2003-07-18 Fuji Photo Film Co Ltd Measuring unit used in measuring device utilizing total reflection, method of manufacturing measuring unit, and measuring device utilizing total reflection
US8153281B2 (en) 2003-06-23 2012-04-10 Superpower, Inc. Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) process and apparatus to produce multi-layer high-temperature superconducting (HTS) coated tape
KR100889588B1 (en) 2006-11-29 2009-03-19 한국생명공학연구원 Surface Plasmon Based Cantilever Sensors and Detection or Quantitative Analysis of Material Methods Using the Same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3399836B2 (en) Surface plasmon sensor
JP4455362B2 (en) Measuring device using total reflection attenuation
US6885454B2 (en) Measuring apparatus
JP2001066248A (en) Surface plasmon sensor
US7812955B2 (en) Sample analysis apparatus and analysis method
JP3706265B2 (en) Surface plasmon sensor
JP3343086B2 (en) Surface plasmon sensor
US20030090668A1 (en) Measuring method and apparatus using attenuation in total internal reflection
JPH09292334A (en) Surface plasmon sensor
JP2003139694A (en) Measurement plate
JP2000266667A (en) Surface plasmon sensor
US6947145B2 (en) Measuring apparatus
JP3910498B2 (en) measuring device
JP2003075334A (en) Sensor using attenuated total reflection
JP2002257722A (en) Sensor using attenuation of total reflection
JP2002221488A (en) Sensor using total reflection attenuation
JPH1078391A (en) Surface plasmon sensor
JP2002195945A (en) Sensor utilizing attenuated total reflection
JP3776371B2 (en) measuring device
JP4014805B2 (en) Sensor using total reflection attenuation
JP2003065946A (en) Sensor using attenuated total reflection
JP2002195942A (en) Sensor utilizing attenuated total reflection
JP2003270130A (en) Measuring instrument
JP3913589B2 (en) measuring device
JP2003227792A (en) Sensor for utilizing total reflection attenuation

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060606