JP2002181700A

JP2002181700A - 表面プラズモン共鳴測定装置

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Publication number: JP2002181700A
Application number: JP2000379897A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Naya; 昌之納谷
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-06-26
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Abstract

(57)【要約】【課題】表面プラズモン共鳴測定装置において、誘電
体ブロックと金属膜との界面に対して入射角固定で光ビ
ームを入射させても、高Ｓ／Ｎの光検出信号が得られる
ようにする。【解決手段】誘電体ブロック11、13と、この誘電体ブ
ロック11、13の一面に形成されて試料15に接触させられ
る金属膜14と、互いに異なる２つ以上の波長の光ビーム
Ｌ1、Ｌ2を発する光源16、17と、光ビームＬ1、Ｌ2を誘
電体ブロック11、13と金属膜14との界面13ａで全反射条
件が得られ、かつ、表面プラズモン共鳴条件に含まれる
固定の入射角で、該界面13ａの同一位置に入射させる入
射光学系18とからなる表面プラズモン共鳴測定装置にお
いて、界面13ａで全反射した光ビームＬの強度を光検出
手段21、22によって各波長毎に測定し、該光検出手段2
1、22が出力する、互いに異なる２つの波長の光ビーム
Ｌ1、Ｌ2についての光検出信号Ｓ1、Ｓ2を演算手段23に
入力して、それらの差分を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
モン共鳴測定装置に関するものである。

【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。

【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共鳴測定装置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）。

【０００４】上記の系を用いる表面プラズモン共鳴測定
装置は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体
ブロックと、この誘電体ブロック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ブロックに対して、該誘電
体ブロックと金属膜との界面で全反射条件となり、か
つ、表面プラズモン共鳴条件を含む種々の入射角が得ら
れるように入射させる入射光学系と、上記界面で全反射
した光ビームの強度を測定して表面プラズモン共鳴の状
態を検出する光検出手段とを備えてなるものである。

【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。

【０００６】上記構成の表面プラズモン共鳴測定装置に
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θ_ＳＰ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、誘電体ブロックと金属
膜との界面で全反射した光の強度が鋭く減衰する。この
光強度の減衰は、一般に上記光検出手段により暗線とし
て検出される。

【０００７】図５には、この全反射減衰現象が生じた際
の入射角θと反射光強度Ｉとの関係を概略的に示してあ
る。ここに示す入射角θ_ＳＰが、上述の全反射減衰（Ａ
ＴＲ）が生じる入射角である。

【０００８】なお上記の共鳴は、入射ビームがｐ偏光の
ときにだけ生じる。したがって、光ビームがｐ偏光で入
射するように予め設定しておく必要がある。

【０００９】この全反射減衰（ＡＴＲ）が生じる入射角
θ_ＳＰ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Ｋ
_ＳＰ、表面プラズモンの角周波数をω、ｃを真空中の光
速、ε_ｍとε_ｓ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。

【００１０】

【数１】試料の誘電率ε_ｓ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θ_ＳＰ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。

【００１１】また、上述の表面プラズモン共鳴測定装置
においては、光ビームが誘電体ブロックと金属膜との界
面の中の２次元領域を照射するように前記入射光学系を
構成するとともに、前記光検出手段として、上記界面で
全反射した光ビームの強度を上記２次元領域内の各位置
毎に検出する２次元光検出器からなるものを用いること
により、上記２次元領域に対応して配置された試料の該
領域内における誘電率分布が求められるので、それに基
づいて試料中の特定物質の濃度分布を求めることができ
る。

【００１２】なお、このように光ビームを、誘電体ブロ
ックと金属膜との界面の中の２次元領域に照射させる表
面プラズモン共鳴測定装置については、NATURE Vol.33
2,14,APRIL 1988 pp.615-617に一例が示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この表面プ
ラズモン共鳴測定装置において、特に上記の２次元光検
出器を用いて試料中の特定物質の濃度分布を求める場合
は、誘電体ブロックと金属膜との界面に対する光ビーム
の入射角が固定されることになるが、その場合は、光検
出信号のＳ／Ｎが良くないという不具合が認められてい
る。

【００１４】本発明は上記の事情に鑑みて、光ビームの
入射角を固定としても、高Ｓ／Ｎの光検出信号を得るこ
とができる表面プラズモン共鳴測定装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明による表面プラズ
モン共鳴測定装置は、前述したような誘電体ブロック
と、金属膜と、光ビームを発する光源と、該光ビームを
前記誘電体ブロックと金属膜との界面に対して、全反射
条件が得られる固定の入射角で誘電体ブロック側から入
射させる入射光学系と、光検出手段とを備えてなる表面
プラズモン共鳴測定装置において、上記光源として、互
いに異なる２つ以上の波長の光ビームを発するものが用
いられ、光検出手段として、誘電体ブロックと金属膜と
の界面で全反射した光ビームの強度を各波長毎に測定可
能なものが用いられた上で、この光検出手段が出力す
る、互いに異なる２つの波長の光ビームについての光検
出信号の差分を求める演算手段が設けられたことを特徴
とするものである。

【００１６】なお、上記構成を有する本発明の表面プラ
ズモン共鳴測定装置においては、前記光源として、互い
に異なる３つ以上の波長の光ビームを発するものが適用
された上で、前記演算手段が、それらの波長のうち表面
プラズモン共鳴条件を満たす２つの波長の光ビームにつ
いての光検出信号の差分を求めるように構成されること
が望ましい。

【００１７】また本発明の表面プラズモン共鳴測定装置
においては、入射光学系が、２つ以上の波長の光ビーム
を１本に合波して前記界面の同一位置に導くように構成
される一方、光検出手段が、前記界面で全反射した光ビ
ームを各波長毎に分波する手段と、分波された光ビーム
の強度をそれぞれ個別に測定する複数の光検出器とから
構成されることが望ましい。

【００１８】あるいは、このような複数の光検出器を用
いる構成を採用する代わりに、光源が、２つ以上の波長
の光ビームを互いに時間間隔をおいて射出するように構
成された上で、光検出手段が、光源の光ビーム射出タイ
ミングと同期したタイミングで検出動作することによ
り、光ビームの強度を各波長毎に測定する１つの光検出
器から構成されてもよい。

【００１９】この場合、各波長の光ビームを発する複数
の光源を、互いに別々の位置に固定して、それらから各
々発せられた光ビームが例えばダイクロイックミラー等
の手段によって途中から互いに同じ光路を辿るように
（時間的には分離されているから合波されることはな
い）構成してもよい。あるいはこれら複数の光源を、点
灯時には、入射光学系に対して所定の相対位置関係とな
る共通の位置に移動させて、その位置で点灯動作させる
ようにしてもよい。

【００２０】また本発明の表面プラズモン共鳴測定装置
においては、入射光学系が、光ビームにより前記界面の
中の２次元領域を照射するように構成されるとともに、
光検出手段が、前記界面で全反射した光ビームの強度
を、前記２次元領域内の各位置毎に検出する２次元光検
出器から構成されることが望ましい。

【００２１】さらに本発明の表面プラズモン共鳴測定装
置においては、前記金属膜の表面上に、試料中の特定成
分と相互作用を生じるセンシング媒体が配されているこ
とが望ましい。

【００２２】

【発明の効果】本発明の表面プラズモン共鳴測定装置に
おける光ビームの波長と、光検出手段が出力する光検出
信号の強度（検出した全反射光の強度に対応する）との
関係を図６に示す。前述したエバネッセント光と表面プ
ラズモンとが共鳴するのは、この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
が成立する場合であるから、誘電体ブロックと金属膜と
の界面に入射させる光ビームの波長を変化させると、こ
の界面に対する光ビームの入射角θを変化させた場合と
同様に全反射光強度が変化する。つまり、例えば曲線ａ
の特性の場合は、光ビームの波長がλ_ＳＰのときに全反
射減衰が生じる。

【００２３】そしてこの波長対全反射光強度の関係は、
上記入射角θを固定しておけば、試料の誘電率ε_ｓに
応じて、つまり試料中の特定物質の濃度に応じて、図６
に曲線ａやｂで示すように変化する。そこで、光ビーム
の波長がλ1とλ2の場合について考えると、波長λ1の
光に関する光検出信号と波長λ2の光に関する光検出信
号との差分は、上記特定物質の濃度に応じて変わること
になる。すなわち、例えば曲線ａの場合の差分は（Ｓ1a
−Ｓ2a）であるのに対し、曲線ｂの場合の差分は（Ｓ1b
−Ｓ2b）となって、両者の値は明確に異なる。

【００２４】したがって、予め求めてある各試料毎の検
量線等を参照すれば、この差分に基づいて波長対全反射
光強度の関係を推定可能となり、試料中の特定物質を定
量分析できるようになる。

【００２５】そして、上述のように２つの光検出信号の
差分を求めると、各信号に乗っていた雑音成分が相殺さ
れるので、この差分信号はＳ／Ｎが十分に高いものとな
り、該差分信号に基づいて特定物質の定量分析を高精度
で行なえるようになる。

【００２６】なお本発明の表面プラズモン共鳴測定装置
のうち、特に前記光源として、互いに異なる３つ以上の
波長の光ビームを発するものが用いられた上で、前記演
算手段が、それらの波長のうち表面プラズモン共鳴条件
を満たす２つの波長の光ビームについての光検出信号の
差分を求めるように構成されたものにおいては、波長を
３つ以上用意しておくことにより、ある波長が表面プラ
ズモン共鳴条件から外れているようなことがあっても、
表面プラズモン共鳴条件を満たす別の波長２つを確保し
やすくなるので、多種の試料に対応可能となる。

【００２７】また本発明の表面プラズモン共鳴測定装置
のうち、特に入射光学系が、光ビームにより前記界面の
中の２次元領域を照射するように構成される一方、光検
出手段が、上記界面で全反射した光ビームの強度を上記
２次元領域内の各位置毎に検出する２次元光検出器から
構成されたものにおいては、差分信号が上記２次元領域
内の各位置毎に求められるので、この差分信号に基づい
て該領域内の特定物質の濃度分布等を求めることが可能
になる。

【００２８】また本発明の表面プラズモン共鳴測定装置
のうち、特に金属膜の表面上に試料中の特定成分と相互
作用を生じるセンシング媒体を配したものにおいては、
このセンシング媒体の上に試料を保持させた際に、上記
相互作用によって表面プラズモン共鳴の状態が変化する
ので、この変化を捕えることによって、試料中の特定成
分とセンシング媒体との特異反応を検出することができ
る。

【００２９】

【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共鳴測定装置の概略側面形
状を示すものである。

【００３０】図示の通りこの表面プラズモン共鳴測定装
置は、例えば三角柱状に形成された透明誘電体プリズム
11と、この誘電体プリズム11の上面に屈折率マッチング
液12を介して固定された透明誘電体プレート13と、この
誘電体プレート13の上面に形成された例えば金、銀、
銅、アルミニウム等からなる金属薄膜14とを有してい
る。そしてこの金属薄膜14の上に、分析対象の試料15が
配置される。なお本実施形態では、透明誘電体プリズム
11、屈折率マッチング液12および透明誘電体プレート13
によって誘電体ブロックが形成されている。

【００３１】また、波長λ1の光ビームＬ1を発する第１
のレーザ光源16と、波長λ2の光ビームＬ2を発する第２
のレーザ光源17とが設けられ、これらの光ビームＬ1お
よびＬ2は、前者を透過させて後者を反射させる入射光
学系としてのダイクロイックミラー18によって１本の光
ビームＬに合波される。この合波された光ビームＬは、
細い平行光状態で誘電体プリズム11に入射し、誘電体プ
レート13と金属薄膜14との界面13ａに入射する。このと
きの入射角θは、上記界面13ａにおいて光ビームＬの全
反射条件が得られ、かつ、表面プラズモン共鳴が生じ得
る範囲内の値とされる。

【００３２】なお光ビームＬは、界面13ａに対してｐ偏
光で入射する必要がある。そのようにするためには、予
め第１のレーザ光源16および第２のレーザ光源17を、光
ビームＬ1およびＬ2の偏光方向が所定方向となるように
配設すればよい。その他、波長板や偏光板で光ビームＬ
1およびＬ2の偏光の向きを制御してもよい。

【００３３】界面13ａに入射した光ビームＬはそこで全
反射し、全反射した光ビームＬは、波長λ1の光を透過
させる一方波長λ2の光は反射させるダイクロイックミ
ラー20により、波長λ1の光ビームＬ1と波長λ2の光ビ
ームＬ2とに分波される。光ビームＬ1と光ビームＬ2は
それぞれ、例えばフォトダイオード等からなる第１の光
検出器21、第２の光検出器22によって検出される。

【００３４】第１の光検出器21が出力する光検出信号Ｓ
1および、第２の光検出器22が出力する光検出信号Ｓ2
は、ともに差分演算回路23に入力される。この差分演算
回路23は、入力された光検出信号Ｓ1とＳ2との差分を求
めて、差分信号Ｓｓを出力する。

【００３５】以下、上記構成の表面プラズモン共鳴測定
装置による試料分析について説明する。分析に供される
試料15は、金属薄膜14の上に配される。そしてレーザ光
源16および17が駆動され、それらから各々発せられた光
ビームＬ1およびＬ2がダイクロイックミラー18で合波さ
れ、合波された光ビームＬが誘電体プレート13と金属薄
膜14との界面13ａに一定の入射角θで入射する。この入
射角θは前述の通りに設定されているから、光ビームＬ
は界面13ａで全反射する。

【００３６】このように光ビームＬが全反射するとき、
界面13ａから金属薄膜14側にエバネッセント波がしみ出
す。入射角θが固定されている場合、全反射光の強度
（つまり光検出器21、22が出力する光検出信号Ｓ1、Ｓ2
の強度）は、前述した通り光波長λに応じて図６に示す
ように変化する。すなわち、光波長λがλ_ＳＰの場合、
上記エバネッセント波が金属薄膜14の表面に励起する表
面プラズモンと共鳴するので、この波長λ_ＳＰの光につ
いては反射光強度が鋭く減衰する。

【００３７】そしてこの波長対全反射光強度の関係は、
入射角θが固定されていれば、試料の誘電率ε_ｓに応
じて、つまり試料中の特定物質の濃度に応じて、図６に
曲線ａやｂで示すように変化する。そこで、光検出信号
Ｓ1、Ｓ2の差分を取った差分信号Ｓｓの値は、上記特定
物質の濃度に応じて変わることになる。したがって、予
め求めてある各試料毎の検量線等を参照すれば、この差
分信号Ｓｓの値に基づいて波長対全反射光強度の関係を
推定可能となり、試料15中の特定物質を定量分析でき
る。

【００３８】そして、上述のように２つの光検出信号Ｓ
1、Ｓ2の差分を求めると、各信号Ｓ1、Ｓ2に乗っていた
雑音成分が相殺されるので、差分信号ＳｓはＳ／Ｎが十
分に高いものとなり、該差分信号Ｓｓに基づいて特定物
質の定量分析を高精度で行なえるようになる。

【００３９】次に図２を参照して、本発明の第２の実施
形態について説明する。図２は、この第２の実施形態の
表面プラズモン共鳴測定装置の概略側面形状を示してい
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、それらについての説明は特に必要の
ない限り省略する（以下、同様）。

【００４０】この第２実施形態の表面プラズモン共鳴測
定装置においては、第１のレーザ光源16および第２のレ
ーザ光源17の駆動が駆動制御回路25によって制御され、
第１のレーザ光源16が所定時間駆動して停止した後、時
間間隔をおいて第２のレーザ光源17が駆動されるように
なっている。それにより、波長λ1の光ビームＬ1が誘電
体プレート13と金属薄膜14との界面13ａに入射した後、
時間間隔をおいて波長λ2の光ビームＬ2が該界面13ａに
入射する。

【００４１】一方、光検出手段としては第１の光検出器
21のみが設けられ、この光検出器21の動作も上記駆動制
御回路25によって制御される。すなわち該光検出器21
は、第１のレーザ光源16が駆動されたとき、そして第２
のレーザ光源17が駆動されたときに同期を取って検出動
作し、まず波長λ1の光ビームＬ1に関する光検出信号Ｓ
1を出力し、次いで波長λ2の光ビームＬ2に関する光検
出信号Ｓ2を出力する。

【００４２】このように、時間間隔をおいて光検出器21
から出力される光検出信号Ｓ1、および光検出信号Ｓ2
は、ともに差分演算回路23に入力される。この差分演算
回路23は、入力された光検出信号Ｓ1とＳ2を一旦内部メ
モリ（図示せず）に記憶し、次いでそれらの差分を求め
て、差分信号Ｓｓを出力する。

【００４３】この場合も上述の差分信号Ｓｓを用いるこ
とにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることがで
きる。

【００４４】次に図３は、本発明の第３の実施形態によ
る表面プラズモン共鳴測定装置の概略側面形状を示すも
のである。この第３実施形態の表面プラズモン共鳴測定
装置においては、ダイクロイックミラー18で合波された
後の光ビームＬがビームエキスパンダ30によって拡径さ
れ、その状態で誘電体プレート13と金属薄膜14との界面
13ａに入射する。そこで光ビームＬは、この界面13ａの
中の２次元領域を照射する。

【００４５】また界面13ａで全反射した光ビームＬはダ
イクロイックミラー20により、波長λ1の光ビームＬ1と
波長λ2の光ビームＬ2とに分波される。光ビームＬ1と
光ビームＬ2はそれぞれ、例えば２次元ＣＣＤセンサか
らなる第１の２次元光検出器41、第２の２次元光検出器
42によって検出される。

【００４６】そしてこの場合も、第１の２次元光検出器
41が出力する光検出信号Ｓ1および、第２の２次元光検
出器42が出力する光検出信号Ｓ2は、ともに差分演算回
路43に入力される。この差分演算回路43は、入力された
光検出信号Ｓ1とＳ2から、同じ画素に関する（つまり界
面13ａ内の同じ位置に関する）信号毎に両信号Ｓ1、Ｓ2
間の差分を求めて、差分信号Ｓｓを出力する。

【００４７】この第３の実施形態の表面プラズモン共鳴
測定装置において、２次元光検出器41および42がそれぞ
れ出力する光検出信号Ｓ1、Ｓ2は、光ビームＬが照射さ
れた界面13ａの中の２次元領域内における試料15の誘電
率分布を示すもの、つまりは該試料15中の特定物質の濃
度分布を示すものとなっている。

【００４８】そして、そのような光検出信号Ｓ1と光検
出信号Ｓ2との間の差分を求めると、各信号Ｓ1、Ｓ2に
乗っていた雑音成分が相殺されるので、差分信号Ｓｓは
Ｓ／Ｎが十分に高いものとなり、該差分信号Ｓｓに基づ
いて上記特定物質の濃度分布を精度良く求めることが可
能となる。

【００４９】なお、本実施形態の表面プラズモン共鳴測
定装置は、上述の通りにして１つの試料15中の特定物質
の濃度分布を求める他、多数のセンサチップを２次元的
に配置してなるセンサアレイを用いて、それらのセンサ
チップに保持された試料の定量分析をまとめて行なうた
めに使用することもできる。

【００５０】図４は、そのようなセンサアレイの一例を
示している。このセンサアレイ50は、多数のセンサチッ
プ51を２次元的に配置してなるものであり、図３の装置
において試料15に換えて金属薄膜14の上に配して用いら
れる。センサチップ51は、例えば、分析対象の試料中の
特定物質と結合するセンシング媒体を保持したものであ
る。このような特定物質とセンシング媒体との組合せと
しては、例えば抗原と抗体とが挙げられる。その場合
は、光検出信号Ｓ1と光検出信号Ｓ2との間の差分を取っ
た差分信号Ｓｓに基づいて、抗原抗体反応を検出するこ
とができる。

【００５１】そして光検出信号Ｓ1、Ｓ2はそれぞれ、光
ビームＬが照射された界面13ａの中の２次元情報を担持
しているので、多数のセンサチップ51の各位置に対応す
る差分信号Ｓｓを抽出すれば、抽出された差分信号Ｓｓ
はそれぞれセンサチップ51毎の情報（上記の例では抗原
抗体反応）を示すものとなる。

【００５２】そしてこの場合も、光検出信号Ｓ1と光検
出信号Ｓ2との間の差分を求めると、各信号Ｓ1、Ｓ2に
乗っていた雑音成分が相殺されるので、差分信号Ｓｓは
Ｓ／Ｎが十分に高いものとなり、該差分信号Ｓｓに基づ
いて上記抗原抗体反応等を精度良く検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による表面プラズモン
共鳴測定装置の概略側面図

【図２】本発明の第２の実施形態による表面プラズモン
共鳴測定装置の概略側面図

【図３】本発明の第３の実施形態による表面プラズモン
共鳴測定装置の概略側面図

【図４】本発明の表面プラズモン共鳴測定装置において
使用されるセンサアレイの平面図

【図５】表面プラズモン共鳴測定装置における光ビーム
入射角と、光検出手段による検出光強度との概略関係を
示すグラフ

【図６】表面プラズモン共鳴測定装置における光ビーム
の波長と、光検出手段による検出光強度との概略関係を
示すグラフ

【符号の説明】

11 誘電体プリズム 12 屈折率マッチング液 13 誘電体プレート 13ａ誘電体プレートと金属薄膜との界面 14 金属薄膜 15 試料 16 第１のレーザ光源 17 第２のレーザ光源 18、20 ダイクロイックミラー 21 第１の光検出器 22 第２の光検出器 23 差分演算回路 25 駆動制御回路 30 ビームエキスパンダ 41 第１の２次元光検出器 42 第２の２次元光検出器 43 差分演算回路 50 センサアレイ 51 センサチップＬ1、Ｌ2、Ｌ光ビームＳ1、Ｓ2 光検出信号Ｓｓ差分信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形成されて、試料に接触さ
せられる金属膜と、互いに異なる２つ以上の波長の光ビームを発する光源
と、前記２つ以上の波長の光ビームを、前記誘電体ブロック
と金属膜との界面に対して、全反射条件が得られる固定
の入射角で、誘電体ブロック側から前記界面の同一位置
に入射させる入射光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強度を各波長毎に測定
する光検出手段と、該光検出手段が出力する、互いに異なる２つの波長の光
ビームについての光検出信号の差分を求める演算手段と
からなる表面プラズモン共鳴測定装置。
【請求項２】前記光源が、互いに異なる３つ以上の波
長の光ビームを発するものであり、前記演算手段が、それらの波長のうち表面プラズモン共
鳴条件を満たす２つの波長の光ビームについての光検出
信号の差分を求めるように構成されていることを特徴と
する請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置。
【請求項３】前記入射光学系が、前記２つ以上の波長
の光ビームを１本に合波して前記界面の同一位置に導く
ように構成され、前記光検出手段が、前記界面で全反射した後の光ビーム
を各波長毎に分波する手段と、分波された光ビームの強
度をそれぞれ個別に測定する複数の光検出器とから構成
されていることを特徴とする請求項１または２記載の表
面プラズモン共鳴測定装置。
【請求項４】前記光源が、前記２つ以上の波長の光ビ
ームを互いに時間間隔をおいて射出するように構成さ
れ、前記光検出手段が、前記光源の光ビーム射出タイミング
と同期したタイミングで検出動作することにより、前記
光ビームの強度を各波長毎に測定する１つの光検出器か
ら構成され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共鳴測定装置。
【請求項５】前記入射光学系が、前記光ビームにより
前記界面の中の２次元領域を照射するように構成され、前記光検出手段が、前記界面で全反射した光ビームの強
度を、前記２次元領域内の各位置毎に検出する２次元光
検出器から構成されていることを特徴とする請求項１か
ら４いずれか１項記載の表面プラズモン共鳴測定装置。
【請求項６】前記金属膜の表面上に、試料中の特定成
分と相互作用を生じるセンシング媒体が配されているこ
とを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の表面
プラズモン共鳴測定装置。