JP2003194712A - Apparatus and chip for measurement making use of attenuated total reflection - Google Patents

Apparatus and chip for measurement making use of attenuated total reflection

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JP2003194712A
JP2003194712A JP2001394233A JP2001394233A JP2003194712A JP 2003194712 A JP2003194712 A JP 2003194712A JP 2001394233 A JP2001394233 A JP 2001394233A JP 2001394233 A JP2001394233 A JP 2001394233A JP 2003194712 A JP2003194712 A JP 2003194712A
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JP
Japan
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dielectric block
light beam
total reflection
measuring
thin film
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JP2001394233A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kubo
隆 久保
Mitsuru Sawano
充 沢野
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simply set a measuring chip used for a measuring apparatus making use of attenuated total reflection to a state that a prescribed incident face and a prescribed outgoing face in a dielectric block are situated in correct positions with reference to the measuring apparatus. <P>SOLUTION: In the measuring chip 10, a dielectric block 11 is formed as one block which contains the incident face 11b for a measuring light beam, the outgoing face 11c, and one face on which a thin-film layer 12 is formed. The surface roughness of a face 11p and a face 11q which are situated between the incident face 11b and the outgoing face 11c in the dielectric block 11 is set to be larger than the surface roughness of the incident face 11b and the outgoing face 11c. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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
モン共鳴測定装置等の、全反射減衰を利用した測定装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring apparatus utilizing total reflection attenuation such as a surface plasmon resonance measuring apparatus for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing generation of surface plasmons.

【0002】また本発明は、その種の全反射減衰を利用
した測定装置に用いられる測定チップに関するものであ
る。
The present invention also relates to a measuring chip used in a measuring device utilizing such kind of attenuated total reflection.

【0003】[0003]

【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 oscillate collectively to generate compression waves called plasma waves. And, the quantized compression wave generated on the metal surface is
It is called surface plasmon.

【0004】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)。
Conventionally, various surface plasmon resonance measuring devices have been proposed for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing the phenomenon that the surface plasmon is excited by a light wave. Among them, one that is particularly well known is one that uses a system called Kretschmann arrangement (see, for example, JP-A-6-167443).

【0005】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。
A surface plasmon resonance measuring apparatus using the above system basically comprises, for example, a dielectric block formed in a prism shape, a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, and a light beam. A light source for generating a beam and a dielectric block that directs the light beam to the dielectric block at the interface between the dielectric block and the metal film so that various incident angles including the surface plasmon resonance condition can be obtained. And an optical system for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface to detect the state of surface plasmon resonance.

【0006】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
界面に収束光あるいは発散光の状態で入射させてもよ
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 incident angles as described above, a relatively thin light beam may be deflected to be 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 on the interface in the state of convergent light or divergent light. In the former case, a light beam whose reflection angle changes with the deflection of the light beam can be 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 change of the reflection angle. Can be detected. On the other hand, in the latter case, each light beam reflected at various reflection angles can be detected by an area sensor extending in a direction in which all the light beams can be received.

【0007】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低下する。この
光強度の低下は、一般に上記光検出手段により暗線とし
て検出される。
In the surface plasmon resonance measuring apparatus having the above structure, when a light beam is incident on the metal film at a specific incident angle θ SP which is equal to or greater than the total reflection angle, an electric field distribution is generated in the sample in contact with the metal film. An evanescent wave is generated, and the surface plasmon is excited at the interface between the metal film and the sample by the evanescent wave. When the wave 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 energy of the light is transferred to the surface plasmon, so that at the interface between the dielectric block and the metal film. The intensity of the reflected light sharply decreases. This decrease in light intensity is generally detected as a dark line by the light detecting means.

【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。
The above resonance occurs only when the incident beam is p-polarized. Therefore, it is necessary to set in advance that the light beam is incident as p-polarized light.

【0009】この全反射減衰(ATR)が生じる入射角
θSP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とε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 attenuated total reflection (ATR) occurs, the dielectric constant of the sample can be obtained. That is, the wave number of the surface plasmon is K
Let SP be the angular frequency of the surface plasmons be ω, c be the speed of light in a vacuum, ε m and ε s be the metal, and the permittivity of the sample respectively, and the following relationships are established.

【0010】[0010]

【数1】 試料の誘電率ε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(全反射減衰角)
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。
[Equation 1] If the permittivity ε s of the sample is known, the concentration of the specific substance in the sample can be known based on a predetermined calibration curve, etc., so that the incident angle θ SP (decay angle of total reflection) at which the reflected light intensity eventually decreases.
By knowing, the specific substance in the sample can be quantitatively analyzed.

【0011】上記の系を用いる従来の表面プラズモン共
鳴測定装置において、実用上は、試料に接触させる金属
膜を測定毎に交換する必要がある。そこで従来は、この
金属膜を平坦な板状の誘電体ブロックに固定し、それと
は別に前記全反射を生じさせるための光カップラーとし
てのプリズム状誘電体ブロックを設け、この後者の誘電
体ブロックの一面に前者の誘電体ブロックを一体化する
という手法が採用されていた。そのようにすれば、後者
の誘電体ブロックは光学系に対して固定としておき、前
者の誘電体ブロックと金属膜とを測定チップとして、こ
の測定チップのみを試料毎に交換することが可能とな
る。
In the conventional surface plasmon resonance measuring apparatus using the above system, in practice, it is necessary to replace the metal film in contact with the sample every measurement. Therefore, conventionally, this metal film is fixed to a flat plate-shaped dielectric block, and a prism-shaped dielectric block as an optical coupler for producing the above-mentioned total reflection is provided separately from the fixed dielectric block. The method of integrating the former dielectric block on one side was adopted. By doing so, the latter dielectric block can be fixed to the optical system, and the former dielectric block and the metal film can be used as a measurement chip, and only this measurement chip can be replaced for each sample. .

【0012】また、全反射減衰(ATR)を利用する類
似の測定装置として、例えば「分光研究」第47巻 第
1号(1998)の第21〜23頁および第26〜27
頁に記載がある漏洩モード測定装置も知られている。こ
の漏洩モード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
面に形成されたクラッド層と、このクラッド層の上に形
成されて、試料に接触させられる光導波層と、光ビーム
を発生させる光源と、上記光ビームを上記誘電体ブロッ
クに対して、該誘電体ブロックとクラッド層との界面で
全反射条件が得られるように種々の角度で入射させる光
学系と、上記界面で全反射した光ビームの強度を測定し
て導波モードの励起状態、つまり全反射減衰状態を検出
する光検出手段とを備えてなるものである。
Further, as a similar measuring apparatus utilizing the attenuated total reflection (ATR), for example, "Spectroscopic Research" Vol. 47, No. 1 (1998), pages 21 to 23 and 26 to 27.
Leakage mode measuring devices described on the page are also known. This leak mode measuring device is basically a dielectric block formed, for example, in a prism shape, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and a clad layer formed on the clad layer and brought into contact with a sample. An optical waveguide layer, a light source for generating a light beam, and the light beam incident on the dielectric block at various angles so that total reflection conditions can be obtained at the interface between the dielectric block and the cladding layer. The optical system is provided with an optical system and a light detecting means for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface and detecting the excited state of the guided mode, that is, the attenuated state of total reflection.

【0013】上記構成の漏洩モード測定装置において、
光ビームを誘電体ブロックを通してクラッド層に対して
全反射角以上の入射角で入射させると、このクラッド層
を透過した後に光導波層においては、ある特定の波数を
有する特定入射角の光のみが導波モードで伝搬するよう
になる。こうして導波モードが励起されると、入射光の
ほとんどが光導波層に取り込まれるので、上記界面で全
反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じる。
そして導波光の波数は光導波層の上の試料の屈折率に依
存するので、全反射減衰が生じる上記特定入射角(全反
射減衰角)を知ることによって、試料の屈折率や、それ
に関連する試料の特性を分析することができる。
In the leaky mode measuring device having the above structure,
When a light beam is incident on the cladding layer through the dielectric block at an angle of incidence equal to or more than the total reflection angle, only light with a specific incident angle having a specific wave number is transmitted in the optical waveguide layer after passing through the cladding layer. It propagates in the guided mode. When the guided mode is excited in this manner, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer, so that the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface sharply decreases.
Since the wave number of the guided light depends on the refractive index of the sample on the optical waveguide layer, knowing the specific incident angle (total reflection attenuation angle) at which attenuation of total reflection occurs, the refractive index of the sample and the related The characteristics of the sample can be analyzed.

【0014】なおこの漏洩モード測定装置を用いる場合
も、前述の表面プラズモン共鳴測定装置を用いる場合と
同様に、装置の光学系に対して1つの誘電体ブロックを
固定する一方、別の誘電体ブロックにクラッド層および
光導波層を形成して測定チップとし、この測定チップの
みを試料毎に交換することが可能である。
When using this leaky mode measuring device, as in the case of using the surface plasmon resonance measuring device described above, one dielectric block is fixed to the optical system of the device while another dielectric block is used. It is possible to form a clad layer and an optical waveguide layer on the to form a measurement chip, and replace only this measurement chip for each sample.

【0015】ところで、この交換可能とされた従来の測
定チップを用いる場合は、その誘電体ブロックとプリズ
ム状誘電体ブロックとの間に空隙が生じて屈折率が不連
続となることを防止するため、それら両誘電体ブロック
を屈折率マッチング液を介して一体化する必要が生じ
る。そのようにして両誘電体ブロックを一体化する作業
は非常に煩雑であり、そのため、この従来の測定チップ
は、測定に際しての取扱い性が良くないものとなってい
る。特に、測定チップをターレット等の上に自動装填
し、このターレットを回転させることにより、測定チッ
プを光ビームを受ける測定位置に自動供給して測定を自
動化するような場合は、測定チップの装填、取外しに手
間取り、それが自動測定の能率向上を妨げる原因となり
やすい。
By the way, in the case of using the replaceable conventional measuring chip, in order to prevent a discontinuity in the refractive index due to a gap between the dielectric block and the prismatic dielectric block. However, it becomes necessary to integrate both of these dielectric blocks via a refractive index matching liquid. In this way, the work of integrating the two dielectric blocks is very complicated, so that this conventional measuring chip is not easy to handle during measurement. In particular, when the measurement chip is automatically loaded on the turret or the like and the turret is rotated to automatically supply the measurement chip to the measurement position where the light beam is received, the measurement chip is loaded, It takes time and trouble to remove it, which tends to hinder the efficiency of automatic measurement.

【0016】またこの従来の測定チップは、屈折率マッ
チング液を使用することから、環境に与える悪影響も懸
念されている。
Further, since this conventional measuring chip uses a refractive index matching liquid, it is feared that the measuring chip may adversely affect the environment.

【0017】本出願人は上記の事情に鑑みて、屈折率マ
ッチング液を使用する必要がなく、そして測定用光学系
に対して簡単に交換することができる測定チップを先に
提案した(特願2001−92666号)。
In view of the above circumstances, the present applicant has previously proposed a measuring chip which does not require the use of a refractive index matching liquid and which can be easily replaced with a measuring optical system (Japanese Patent Application No. 2000-242242). 2001-92666).

【0018】この測定チップは、上述したように、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薄膜層と、光ビームを発生させる
光源と、前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、
該誘電体ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件と
なり、かつ、種々の入射角成分を含むようにして入射さ
せる光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強度を
測定して全反射減衰の状態を検出する光検出手段とを備
えてなる、全反射減衰を利用した測定装置に用いられる
測定チップにおいて、前記誘電体ブロックが、前記光ビ
ームの入射面、出射面および前記薄膜層が形成される一
面の全てを含む1つのブロックとして形成され、この誘
電体ブロックに前記薄膜層が一体化されてなることを特
徴とするものである。
As described above, the measuring chip has a dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the light beam for the light beam. For the dielectric block,
The total reflection condition is measured at the interface between the dielectric block and the thin film layer, and an optical system that allows light to be incident so that various incident angle components are included, and the total reflection attenuation at the interface are measured. In a measuring chip used in a measuring device utilizing attenuated total reflection, the dielectric block includes an incident surface, an emitting surface, and the thin film layer of the light beam. It is formed as one block including all of the one surface to be formed, and the thin film layer is integrated with this dielectric block.

【0019】なお、この測定チップが前記表面プラズモ
ン共鳴測定用のものである場合、上記薄膜層は金属膜か
ら構成され、漏洩モード測定用のものである場合、上記
薄膜層はクラッド層および光導波層から構成される。
When the measuring chip is for measuring the surface plasmon resonance, the thin film layer is composed of a metal film, and for measuring leak mode, the thin film layer is a cladding layer and an optical waveguide. Composed of layers.

【0020】また、上記測定チップを構成する誘電体ブ
ロックにおいて、好ましくは、薄膜層が形成される一面
の上方の空間を側方から囲んで、この一面の上に試料を
保持する液溜めを画成する部分が形成される。
In the dielectric block constituting the measuring chip, it is preferable that a space above a surface on which the thin film layer is formed is laterally surrounded and a liquid reservoir for holding a sample is defined on the one surface. The formed part is formed.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の誘電
体ブロックとしては一般に、概略四角錐の一部を切り取
った形状や、概略四角柱等の形状(つまり、薄膜層が形
成される一面と平行な断面の形状が四辺形となる形状)
に樹脂を射出成形してなるものが好適に用いられる。こ
のような形状の誘電体ブロックにおいては、4つの側面
のうちの互いに向かい合う2面が光ビームの入射面、出
射面とされるが、それらの面は極めて平面度が高いこと
が望まれる。すなわち、この入射面および出射面の平面
度が低いと、そこを通過する光ビームが乱反射、乱入射
を起こし、そのために検出光量が低下して、測定データ
のS/Nが低下することになる。
By the way, as the above-mentioned dielectric block, generally, a shape obtained by cutting out a part of a substantially square pyramid or a shape such as a substantially square pole (that is, parallel to a surface on which a thin film layer is formed) is used. The shape of the cross section is a quadrangle)
A resin obtained by injection molding a resin is preferably used. In the dielectric block having such a shape, two surfaces of the four side surfaces facing each other are the incident surface and the emission surface of the light beam, and it is desired that those surfaces have extremely high flatness. That is, if the flatness of the entrance surface and the exit surface is low, the light beam passing therethrough undergoes irregular reflection and irregular incidence, which lowers the amount of detected light and lowers the S / N of the measurement data. .

【0022】測定チップの使い勝手を考慮すると、上記
4面が全て高い平面度を備えていることが望ましい。つ
まり、そのようになっていれば、それら4面のうちのど
の2面が入射面および出射面となるように誘電体ブロッ
クが測定装置にセットされても、入射面および出射面の
平面度は高いものとなるからである。
Considering the usability of the measuring chip, it is desirable that all four surfaces have high flatness. That is, with such a configuration, even if the dielectric block is set in the measuring device so that any two of the four surfaces become the entrance surface and the exit surface, the flatness of the entrance surface and the exit surface is Because it will be expensive.

【0023】ところが、樹脂を射出成形して上記のよう
な形状の誘電体ブロックを作製する場合は、成形型内の
溶融樹脂の流れ状態等に起因して、互いに向かい合う2
面は高い平面度が得られるものの、それらと別の2面に
ついてはいわゆる樹脂のヒケ等が生じて平面度が劣る、
という事態が起こりやすくなっている。そこで、このよ
うに樹脂を射出成形して得られた誘電体ブロックからな
る測定チップを使用する際には、使用者が目視で誘電体
ブロックを観察して、ヒケ等が生じていない平面度の高
い面が入射面、出射面となるような向きにして、測定チ
ップを測定装置にセットする必要が生じる。このような
観察を、使用する全ての測定チップに対して逐一行なう
には大変な労力と時間がかかり、それがひいては測定の
コストアップを招くことになる。
However, when a resin block is injection-molded to form a dielectric block having the above-described shape, the two blocks face each other due to the flow state of the molten resin in the mold.
Although the surface has high flatness, the flatness is inferior to the other two surfaces due to so-called resin sink marks,
The situation is likely to occur. Therefore, when using a measuring chip composed of a dielectric block obtained by injection-molding a resin in this way, the user visually observes the dielectric block and confirms that the flatness of the flat surface is such that sink marks do not occur. It is necessary to set the measuring chip in the measuring device so that the high surface becomes the incident surface and the outgoing surface. It takes a great deal of labor and time to perform such observations for all the measurement chips used, which in turn increases the cost of measurement.

【0024】そこで本発明は、全反射減衰を利用した測
定装置に対して、誘電体ブロックの所定の入射面および
出射面が正しい位置に有る状態に簡単にセットされ得る
測定チップを提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a measuring chip that can be easily set in a state in which a predetermined incident surface and an emitting surface of a dielectric block are in correct positions, for a measuring device utilizing attenuation of total internal reflection. To aim.

【0025】また本発明は、そのような測定チップを、
誘電体ブロックの所定の入射面および出射面が正しい位
置に有る状態に簡単にセットすることができる全反射減
衰を利用した測定装置を提供することを目的とする。
The present invention also provides such a measuring chip,
It is an object of the present invention to provide a measuring device using attenuated total reflection that can be easily set in a state where a predetermined incident surface and an emitting surface of a dielectric block are in correct positions.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明による一つの測定
チップは、前述したような誘電体ブロックと、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薄
膜層と、光ビームを発生させる光源と、前記光ビームを
前記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブロックと前記
薄膜層との界面で全反射条件となり、かつ、種々の入射
角成分を含むようにして入射させる光学系と、前記界面
で全反射した光ビームの強度を測定して全反射減衰の状
態を検出する光検出手段とを備えてなる、全反射減衰を
利用した測定装置に用いられる測定チップであって、前
記誘電体ブロックが、前記光ビームの入射面、この入射
面と向かい合う出射面および前記薄膜層が形成される一
面の全てを含む1つのブロックとして形成され、この誘
電体ブロックに前記薄膜層が一体化されてなる測定チッ
プにおいて、前記誘電体ブロックの前記入射面および出
射面の間にある面の表面粗さが、該入射面および出射面
の表面粗さよりも大きいことを特徴とするものである。
One measuring chip according to the present invention includes a dielectric block as described above, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, and a light beam generating device. A light source for causing the light beam to enter the dielectric block such that total reflection conditions are satisfied at an interface between the dielectric block and the thin film layer and various incident angle components are included. A measuring chip for use in a measuring apparatus utilizing attenuated total reflection, comprising: a photodetecting means for measuring the intensity of a light beam totally reflected at an interface to detect a state of attenuation of total reflection. A block is formed as a block including an incident surface of the light beam, an emission surface facing the incident surface, and one surface on which the thin film layer is formed, and the block is formed in front of the dielectric block. In a measuring chip in which thin film layers are integrated, surface roughness of a surface of the dielectric block between the incident surface and the emission surface is larger than surface roughness of the incident surface and the emission surface. To do.

【0027】また本発明による別の測定チップは、特に
前述した表面プラズモン共鳴測定用の測定チップとして
形成されたものであり、すなわち、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
られる金属膜からなる薄膜層と、光ビームを発生させる
光源と、前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、
該誘電体ブロックと前記金属膜との界面で全反射条件と
なり、かつ、種々の入射角成分を含むようにして入射さ
せる光学系と、前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による全反射減衰の状態
を検出する光検出手段とを備えてなる、全反射減衰を利
用した測定装置に用いられる測定チップであって、前記
誘電体ブロックが、前記光ビームの入射面、この入射面
と向かい合う出射面および前記薄膜層が形成される一面
の全てを含む1つのブロックとして形成され、この誘電
体ブロックに前記薄膜層が一体化されてなる測定チップ
において、前記誘電体ブロックの前記入射面および出射
面の間にある面の表面粗さが、該入射面および出射面の
表面粗さよりも大きいことを特徴とするものである。
Further, another measuring chip according to the present invention is formed as a measuring chip for the above-mentioned surface plasmon resonance measurement, namely, a dielectric block and
A thin film layer made of a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with the sample, a light source for generating a light beam, and the light beam to the dielectric block,
The surface plasmon is obtained by measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface and an optical system that makes the interface such that the total reflection condition exists at the interface between the dielectric block and the metal film and includes various incident angle components. A measuring chip for use in a measuring device utilizing attenuated total reflection, comprising: a light detection means for detecting a state of attenuation of total reflection due to resonance, wherein the dielectric block is an incident surface of the light beam, In a measuring chip formed as one block including all of an exit surface facing an entrance surface and one surface on which the thin film layer is formed, the dielectric block is integrated with the thin film layer. The surface roughness of the surface between the incident surface and the emission surface is larger than the surface roughness of the incident surface and the emission surface.

【0028】また本発明によるさらに別の測定チップ
は、特に前述した漏洩モード測定用の測定チップであ
り、すなわち、誘電体ブロックと、この誘電体ブロック
の一面に形成されたクラッド層、およびその上に形成さ
れて試料に接触させられる光導波層からなる薄膜層と、
光ビームを発生させる光源と、前記光ビームを前記誘電
体ブロックに対して、該誘電体ブロックと前記クラッド
層との界面で全反射条件となり、かつ、種々の入射角成
分を含むようにして入射させる光学系と、前記界面で全
反射した光ビームの強度を測定して、前記光導波層での
導波モードの励起による全反射減衰の状態を検出する光
検出手段とを備えてなる、全反射減衰を利用した測定装
置に用いられる測定チップであって、前記誘電体ブロッ
クが、前記光ビームの入射面、この入射面と向かい合う
出射面および前記薄膜層が形成される一面の全てを含む
1つのブロックとして形成され、この誘電体ブロックに
前記薄膜層が一体化されてなる測定チップにおいて、前
記誘電体ブロックの前記入射面および出射面の間にある
面の表面粗さが、該入射面および出射面の表面粗さより
も大きいことを特徴とするものである。
Still another measuring chip according to the present invention is the above-mentioned measuring chip for leak mode measurement, that is, the dielectric block, the clad layer formed on one surface of the dielectric block, and the dielectric block on the dielectric block. A thin film layer formed of the optical waveguide layer that is brought into contact with the sample,
A light source that generates a light beam, and an optical device that causes the light beam to enter the dielectric block such that total reflection conditions are satisfied at the interface between the dielectric block and the clad layer and that various incident angle components are included. Attenuation of total reflection, comprising: a system; and a light detecting means for measuring the intensity of a light beam totally reflected at the interface to detect a state of attenuation of total reflection due to excitation of a guided mode in the optical waveguide layer. 1. A measuring chip used in a measuring device utilizing, wherein the dielectric block is a block including all of an incident surface of the light beam, an emission surface facing the incident surface, and one surface on which the thin film layer is formed. In the measurement chip in which the thin film layer is integrated with this dielectric block, the surface roughness of the surface between the entrance surface and the exit surface of the dielectric block is It is characterized in that greater than the surface roughness of the incident surface and the exit surface.

【0029】なお本発明による各測定チップにおいて
は、前記光ビームの波長をλとしたとき、誘電体ブロッ
クの光ビームの入射面および出射面の表面粗さがλ/2
未満となっていることが望ましい。ここで表面粗さはJ
IS B 0090−8が定義するrms表面粗さRqで
規定するものとする。
In each measuring chip according to the present invention, when the wavelength of the light beam is λ, the surface roughness of the incident surface and the emission surface of the light beam of the dielectric block is λ / 2.
It is desirable to be less than. Here, the surface roughness is J
It shall be specified by the rms surface roughness Rq defined by IS B 0090-8.

【0030】また本発明による各測定チップにおいて、
前記誘電体ブロックは、概略四角錐の一部を切り取った
形状、あるいは概略四角柱状とされていることが望まし
い。そして誘電体ブロックをそのような形状とする場
合、誘電体ブロックの薄膜層が形成される一面に平行な
断面の形状は、縦、横の長さが互いに異なる四辺形であ
ることが望ましい。
In each measuring chip according to the present invention,
It is desirable that the dielectric block has a shape obtained by cutting out a part of a substantially square pyramid or a substantially square pillar shape. When the dielectric block has such a shape, it is desirable that the shape of the cross section parallel to the one surface on which the thin film layer of the dielectric block is formed is a quadrangle having different vertical and horizontal lengths.

【0031】一方、本発明による全反射減衰を利用した
測定装置は、誘電体ブロックの薄膜層が形成される一面
に平行な断面の形状が、縦、横の長さが互いに異なる四
辺形とされた上記測定チップを用いるものであって、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薄膜層と、光ビームを発生させ
る光源と、前記光ビームを前記誘電体ブロックに対し
て、該誘電体ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条
件となり、かつ、種々の入射角成分を含むようにして入
射させる光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強
度を測定して全反射減衰の状態を検出する光検出手段と
を備えてなる、全反射減衰を利用した測定装置におい
て、上記測定チップを受承する部分が、前記縦、横の長
さが互いに異なる四辺形の断面が所定向きとなる状態に
該測定チップが配されたときのみ該四辺形の断面と整合
する形状とされていることを特徴とするものである。
On the other hand, in the measuring apparatus utilizing the attenuation of total reflection according to the present invention, the shape of the cross section parallel to the one surface on which the thin film layer of the dielectric block is formed is a quadrangle whose vertical and horizontal lengths are different from each other. Using the above-mentioned measuring chip, a dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the dielectric beam for the light beam. For the block, an optical system which makes the total reflection condition at the interface between the dielectric block and the thin film layer and includes various incident angle components, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface are measured. Then, in a measuring device utilizing attenuated total reflection, which comprises a light detection means for detecting the state of attenuated total reflection, the portion for receiving the measuring chip is the four sides having different vertical and horizontal lengths. The cross-section is characterized in that it is shaped to match the viewing said quadrilateral cross-section when the measuring chip is arranged in a state where a predetermined direction.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明による測定チップは、誘電体ブロ
ックの光ビームの入射面および出射面の間にある面の表
面粗さが、該入射面および出射面の表面粗さよりも大き
くなっているので、一見しただけでどの面が入射面およ
び出射面で、どの面がそれら以外の面であるか、簡単に
識別され得るようになる。つまり、入射面および出射面
は透明度が高く、それら以外の面は透明度が低いように
視認される。そこで、使用者がこの測定チップを測定装
置にセットする際には、上記入射面および出射面が正し
い位置に有る状態に簡単にセット可能となる。
In the measuring chip according to the present invention, the surface roughness of the surface of the dielectric block between the incident surface and the emission surface of the light beam is larger than the surface roughness of the incident surface and the emission surface. Therefore, at a glance, it becomes possible to easily identify which surface is the incident surface and the exit surface and which surface is the other surface. That is, it is visually recognized that the incident surface and the exit surface have high transparency and the other surfaces have low transparency. Therefore, when the user sets the measuring chip on the measuring device, the measuring chip can be easily set in a state where the incident surface and the emitting surface are in the correct positions.

【0033】特に、本発明による各測定チップにおい
て、光ビームの波長をλとしたとき、誘電体ブロックの
光ビームの入射面および出射面の表面粗さRqがλ/2
未満である場合は、それらの面の凹凸の作用で光ビーム
が干渉を起こすことが効果的に防止され、S/Nの高い
全反射光検出信号が得られるようになる。
Particularly, in each measuring chip according to the present invention, when the wavelength of the light beam is λ, the surface roughness Rq of the incident surface and the emission surface of the light beam of the dielectric block is λ / 2.
When it is less than the above value, the interference of the light beams is effectively prevented by the effect of the unevenness of those surfaces, and the total reflected light detection signal having a high S / N can be obtained.

【0034】なお、誘電体ブロックを概略四角錐の一部
を切り取った形状、あるいは概略四角柱状とする場合に
は、前述したように互いに向かい合う2面は高い平面度
が得られ、それらと別の2面については平面度が劣ると
いう事態が起こりやすくなっているので、このような場
合に本発明を適用すれば、平面度が劣る2面が入射面お
よび出射面として使用されることを確実に防止可能とな
るので、特に好ましいと言える。
When the dielectric block has a shape obtained by cutting out a part of an approximately quadrangular pyramid or an approximately quadrangular prism, two planes facing each other have high flatness as described above, and different from them. Since it is easy for the two surfaces to have poor flatness, applying the present invention in such a case ensures that the two surfaces having poor flatness are used as the entrance surface and the exit surface. Since it can be prevented, it is particularly preferable.

【0035】そして誘電体ブロックをそのような形状と
する場合、誘電体ブロックの薄膜層が形成される一面に
平行な断面の形状は、縦、横の長さが互いに異なる四辺
形とされていれば、測定装置の測定チップを受承する部
分の形状を工夫することにより、この部分に誘電体ブロ
ックが誤った向きで受承されることを完全に防止するこ
ともできる。
When the dielectric block has such a shape, the shape of the cross section parallel to the one surface of the dielectric block on which the thin film layer is formed may be a quadrangle whose vertical and horizontal lengths are different from each other. For example, by devising the shape of the portion that receives the measuring chip of the measuring device, it is possible to completely prevent the dielectric block from being received in this portion in the wrong orientation.

【0036】そのために、本発明による全反射減衰を利
用した測定装置は、測定チップを受承する部分が、誘電
体ブロックの縦、横の長さが互いに異なる四辺形の断面
が所定向きとなる状態に該測定チップが配されたときの
み該四辺形の断面と整合する形状とされているので、こ
の状態ではない向き、つまりそれから例えば90°回転
したような向きで測定チップをセットすることは不可能
になっている。したがって、この本発明による全反射減
衰を利用した測定装置によれば、測定チップを誤った向
きにセットすることが完全に防止され、測定の信頼性が
充分に高められる。
Therefore, in the measuring apparatus using attenuation of total reflection according to the present invention, the portion receiving the measuring chip has a quadrilateral cross section in which the lengths of the dielectric block are different from each other in the predetermined direction. Since the shape is configured to match the cross section of the quadrangle only when the measuring tip is placed in the state, it is not possible to set the measuring tip in a direction other than this state, that is, a direction rotated by 90 ° from that state, for example. It's impossible. Therefore, according to the measuring apparatus using the attenuated total reflection according to the present invention, it is possible to completely prevent the measuring chip from being set in the wrong direction, and the reliability of the measurement can be sufficiently improved.

【0037】[0037]

【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3は、本発明の第1の実
施の形態による表面プラズモン共鳴測定チップの斜視形
状を示すものである。また図1は、この測定チップを用
いる表面プラズモン共鳴測定装置の全体形状を示し、図
2はこの装置の要部の側面形状を示している。まず、表
面プラズモン共鳴測定装置について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 shows a perspective shape of the surface plasmon resonance measurement chip according to the first embodiment of the present invention. 1 shows the overall shape of a surface plasmon resonance measuring apparatus using this measuring chip, and FIG. 2 shows the side surface shape of the main part of this apparatus. First, the surface plasmon resonance measuring device will be described.

【0038】図1に示す通りこの表面プラズモン共鳴測
定装置は、複数の測定チップ10を支持するターンテーブ
ル20と、測定用の光ビーム(レーザビーム)30を発生さ
せる半導体レーザ等のレーザ光源31と、入射光学系を構
成する集光レンズ32と、光検出器40と、上記ターンテー
ブル20を間欠的に回動させる支持体駆動手段50と、この
支持体駆動手段50の駆動を制御するとともに、上記光検
出器40の出力信号Sを受けて後述の処理を行なうコント
ローラ60と、試料自動供給機構70とを有している。
As shown in FIG. 1, this surface plasmon resonance measuring apparatus includes a turntable 20 supporting a plurality of measuring chips 10, a laser light source 31 such as a semiconductor laser for generating a measuring light beam (laser beam) 30. , A condenser lens 32 forming an incident optical system, a photodetector 40, a support body drive means 50 for intermittently rotating the turntable 20, and a drive of the support body drive means 50, It has a controller 60 that receives the output signal S of the photodetector 40 and performs the processing described below, and an automatic sample supply mechanism 70.

【0039】上記測定チップ10は図2および図3に示す
通り、例えば概略四角錐の一部を切り取った形状の透明
誘電体ブロック11と、この誘電体ブロック11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
属膜12と、この金属膜12の上に側方が閉じられた空間を
画成する筒状の試料保持枠13とから構成されている。誘
電体ブロック11は、上記金属膜12が形成される一面11a
(後述の界面を構成する面)と、光ビーム30が入射する
面11bと、光ビーム30が出射する面11cとを全て含む1
つのブロックとして形成されている。試料保持枠13の中
には、後述のようにして例えば液体の試料15が貯えられ
る。
As shown in FIGS. 2 and 3, the measuring chip 10 has, for example, a transparent dielectric block 11 having a shape in which a part of a substantially square pyramid is cut off, and gold, for example, formed on the upper surface of the dielectric block 11. It is composed of a metal film 12 made of silver, copper, aluminum or the like, and a cylindrical sample holding frame 13 that defines a space closed on the side of the metal film 12. The dielectric block 11 has one surface 11a on which the metal film 12 is formed.
1 (including a surface forming an interface described later), a surface 11b on which the light beam 30 enters, and a surface 11c on which the light beam 30 exits 1
It is formed as one block. A liquid sample 15, for example, is stored in the sample holding frame 13 as described later.

【0040】測定チップ10を構成する誘電体ブロック11
および試料保持枠13は透明樹脂を用いて一体成形されて
おり、ターンテーブル20に対して交換可能とされてい
る。交換可能とするためには、例えばターンテーブル20
に形成された貫通孔20H(図2参照)に、測定チップ10
を嵌合保持させる等すればよい。
Dielectric block 11 constituting the measuring chip 10
Also, the sample holding frame 13 is integrally molded using transparent resin and is replaceable with respect to the turntable 20. To be replaceable, for example, turntable 20
In the through hole 20H (see FIG. 2) formed in the measurement chip 10
May be fitted and held.

【0041】上記透明樹脂の好ましいものとしては、シ
クロオレフィンポリマー、PMMA、ポリカーボネー
ト、非晶性ポリオレフィン等を挙げることができる。ま
た、日本ゼオン株式会社が製造するシクロオレフィンポ
リマーの一つである「ZEONEX 330R」(商品
名)も極めて好ましいものとして挙げることができる。
Preferred examples of the transparent resin include cycloolefin polymer, PMMA, polycarbonate, and amorphous polyolefin. Further, “ZEONEX 330R” (trade name), which is one of cycloolefin polymers manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., can be mentioned as a very preferable one.

【0042】なお本例では、金属膜12の上にセンシング
媒体14が固定されているが、それについては後に詳述す
る。また誘電体ブロック11を形成する材料として一般に
は、屈折率が1.45〜2.5程度の範囲内にあるものを用い
るのが望ましい。その理由は、この屈折率範囲で実用的
なSPR共鳴角が得られるからである。
In this example, the sensing medium 14 is fixed on the metal film 12, which will be described in detail later. Further, as a material for forming the dielectric block 11, it is generally desirable to use a material having a refractive index in the range of about 1.45 to 2.5. The reason is that a practical SPR resonance angle can be obtained in this refractive index range.

【0043】ターンテーブル20は複数(本例では11
個)の上記測定チップ10を、その回動軸20aを中心とす
る円周上に等角度間隔で支持するように構成されてい
る。支持体駆動手段50はステッピングモータ等から構成
され、ターンテーブル20を測定チップ10の配置角度と等
しい角度ずつ間欠的に回動させる。
A plurality of turntables 20 (11 in this example)
The individual measurement chips 10 are configured to be supported at equal angular intervals on the circumference around the rotation shaft 20a. The support body driving means 50 is composed of a stepping motor or the like, and intermittently rotates the turntable 20 by an angle equal to the arrangement angle of the measuring tip 10.

【0044】集光レンズ32は図2に示す通り、光ビーム
30を集光して収束光状態で誘電体ブロック11に通し、誘
電体ブロック11と金属膜12との界面(なお以下ではこの
界面を便宜的に、誘電体ブロック11の一面11aと同じ付
番「11a」を付して示す)に対して種々の入射角が得ら
れるように入射させる。この入射角の範囲は、上記界面
11aにおいて光ビーム30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角度範囲を含む範囲とさ
れる。
The condenser lens 32, as shown in FIG.
30 is focused and passed through the dielectric block 11 in a convergent light state, and the interface between the dielectric block 11 and the metal film 12 (hereinafter, this interface is referred to as the same number as the one surface 11a of the dielectric block 11 for convenience sake). "11a" is shown in the drawing) so that various incident angles can be obtained. The range of this incident angle is
The condition of total reflection of the light beam 30 is obtained at 11a, and
The range includes an angle range in which surface plasmon resonance can occur.

【0045】なお光ビーム30は、界面11aに対してp偏
光状態で入射させる。そのようにするためには、予めレ
ーザ光源31をそ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30の偏
光の向きを制御してもよい。
The light beam 30 is incident on the interface 11a in a p-polarized state. In order to do so, the laser light source 31 may be arranged in advance so that the polarization direction thereof is the predetermined direction. In addition, the polarization direction of the light beam 30 may be controlled by a wave plate or a polarizing plate.

【0046】光検出器40は、多数の受光素子が1列に配
されてなるラインセンサーから構成されており、受光素
子の並び方向が図2中の矢印X方向となるように配され
ている。
The photodetector 40 is composed of a line sensor in which a large number of light receiving elements are arranged in one row, and the light receiving elements are arranged so that they are arranged in the direction of arrow X in FIG. .

【0047】一方コントローラ60は、支持体駆動手段50
からその回動停止位置を示すアドレス信号Aを受けると
ともに、所定のシーケンスに基づいてこの支持体駆動手
段50を作動させる駆動信号Dを出力する。またこのコン
トローラ60は、上記光検出器40の出力信号Sを受ける信
号処理部61と、この信号処理部61からの出力を受ける表
示部62とを備えている。
On the other hand, the controller 60 is the support driving means 50.
Receives an address signal A indicating the rotation stop position thereof and outputs a drive signal D for operating the support body driving means 50 based on a predetermined sequence. The controller 60 also includes a signal processing unit 61 that receives the output signal S of the photodetector 40 and a display unit 62 that receives the output from the signal processing unit 61.

【0048】試料自動供給機構70は、例えば液体試料を
所定量だけ吸引保持するピペット71と、このピペット71
を移動させる手段72とから構成されたものであり、所定
位置にセットされた試料容器73から試料をピペット71に
吸引保持し、所定の停止位置にある測定チップ10の試料
保持枠13内にその試料を滴下供給する。
The automatic sample supply mechanism 70 includes, for example, a pipette 71 for sucking and holding a predetermined amount of a liquid sample, and this pipette 71.
And a means 72 for displacing the sample, and the sample pipette 71 is sucked and held from the sample container 73 set at a predetermined position, and the sample is held in the sample holding frame 13 of the measurement chip 10 at the predetermined stop position. The sample is supplied dropwise.

【0049】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。試料分析に際し
てターンテーブル20は、前述のように支持体駆動手段50
によって間欠的に回動される。そして、ターンテーブル
20が停止したとき所定位置に静止した測定チップ10の試
料保持枠13に、上記試料自動供給機構70によって試料15
が供給される。
The sample analysis by the surface plasmon resonance measuring apparatus having the above-mentioned structure will be described below. During sample analysis, the turntable 20 has the support driving means 50 as described above.
It is rotated intermittently by. And turntable
When the sample 20 is stopped, the sample holding frame 13 of the measuring chip 10 which is stationary at a predetermined position is provided with the sample 15 by the sample automatic supply mechanism 70.
Is supplied.

【0050】その後ターンテーブル20が何回か回動され
てから停止すると、試料保持枠13に試料15を保持してい
る測定チップ10が、その誘電体ブロック11に前記光ビー
ム30が入射する測定位置(図2中の右側の測定チップ10
の位置)に静止する状態となる。この状態のとき、コン
トローラ60からの指令でレーザ光源31が駆動され、そこ
から発せられた光ビーム30が前述のように収束する状態
で、誘電体ブロック11と金属膜12との界面11aに入射す
る。この界面11aで全反射した光ビーム30は、光検出器
40によって検出される。
After that, when the turntable 20 is rotated several times and then stopped, the measurement chip 10 holding the sample 15 in the sample holding frame 13 is measured such that the light beam 30 is incident on the dielectric block 11. Position (Measurement tip 10 on the right side in Fig. 2)
It will be stationary at the position. In this state, the laser light source 31 is driven by a command from the controller 60, and the light beam 30 emitted from the laser light source 31 is incident on the interface 11a between the dielectric block 11 and the metal film 12 in a state of being converged as described above. To do. The light beam 30 totally reflected at the interface 11a is a photodetector.
Detected by 40.

【0051】光ビーム30は、上述の通り収束光状態で誘
電体ブロック11に入射するので、上記界面11aに対して
種々の入射角θで入射する成分を含むことになる。なお
この入射角θは、全反射角以上の角度とされる。そこ
で、光ビーム30は界面11aで全反射し、この反射した光
ビーム30には、種々の反射角で反射する成分が含まれる
ことになる。ここで、上記集光レンズ32等の光学系は、
光ビーム30を界面11aにデフォーカス状態で入射させる
ように構成されてもよい。そのようにすれば、表面プラ
ズモン共鳴の状態検出(例えば前記暗線の位置測定)の
誤差が平均化されて、測定精度が高められる。
Since the light beam 30 is incident on the dielectric block 11 in a convergent light state as described above, it includes components that are incident on the interface 11a at various incident angles θ. The incident angle θ is set to an angle equal to or larger than the total reflection angle. Therefore, the light beam 30 is totally reflected at the interface 11a, and the reflected light beam 30 contains components that are reflected at various reflection angles. Here, the optical system such as the condenser lens 32,
The light beam 30 may be configured to be incident on the interface 11a in a defocused state. By doing so, the error in the state detection of the surface plasmon resonance (for example, the position measurement of the dark line) is averaged, and the measurement accuracy is improved.

【0052】上述のように光ビーム30が全反射すると
き、界面11aから金属膜12側にエバネッセント波がしみ
出す。そして、光ビーム30が界面11aに対してある特定
の入射角θSPで入射した場合は、このエバネッセント
波が金属膜12の表面に励起する表面プラズモンと共鳴す
るので、この光については反射光強度Iが鋭く低下す
る。なお図4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。
When the light beam 30 is totally reflected as described above, an evanescent wave seeps out from the interface 11a toward the metal film 12 side. When the light beam 30 is incident on the interface 11a at a specific incident angle θ SP , the evanescent wave resonates with the surface plasmon excited on the surface of the metal film 12, and therefore the reflected light intensity of this light is increased. I sharply decreases. Note that FIG. 4 schematically shows the relationship between the incident angle θ and the reflected light intensity I when the attenuation phenomenon of total reflection occurs.

【0053】そこで、光検出器40が出力する光量検出信
号Sから各受光素子毎の検出光量を調べ、暗線を検出し
た受光素子の位置に基づいて上記入射角(全反射減衰
角)θ SPを求め、予め求めておいた反射光強度Iと入
射角θとの関係曲線に基づけば、試料15中の特定物質を
定量分析することができる。コントローラ60の信号処理
部61は、以上の原理に基づいて試料15中の特定物質を定
量分析し、その分析結果が表示部62に表示される。
Therefore, the light amount detection signal output from the photodetector 40 is detected.
From the signal S, the amount of light detected for each light receiving element is checked to detect the dark line.
The above incident angle (total reflection attenuation
Angle) θ SPAnd the reflected light intensity I obtained in advance
Based on the relationship curve with the angle of incidence θ, the specific substance in sample 15
It can be quantitatively analyzed. Signal processing of controller 60
The part 61 determines the specific substance in the sample 15 based on the above principle.
The quantity analysis is performed, and the analysis result is displayed on the display unit 62.

【0054】測定を1つの試料15に対して1回だけ行な
う場合は、以上の操作で測定が完了するので、測定を終
えた測定チップ10をターンテーブル20から手操作によ
り、あるいは自動排出手段を用いて排出すればよい。一
方、1つの試料15に対して測定を複数回行なう場合は、
測定終了後も測定チップ10をそのままターンテーブル20
に支持させておけば、ターンテーブル20の1回転後に、
その測定チップ10に保持されている試料15を再度測定に
かけることができる。
When the measurement is carried out only once for one sample 15, the measurement is completed by the above-mentioned operation. Therefore, the measurement tip 10 after the measurement is manually operated from the turntable 20 or by the automatic discharging means. It can be used and discharged. On the other hand, when the measurement is performed multiple times for one sample 15,
Even after the measurement is completed, the measuring tip 10 remains the turntable 20.
If it is supported by, after one turn of the turntable 20,
The sample 15 held on the measuring chip 10 can be subjected to the measurement again.

【0055】以上説明した通り、この表面プラズモン共
鳴測定装置は、複数の測定チップ10をターンテーブル20
に支持させ、このターンテーブル20を移動させて各測定
チップ10を順次測定位置に配置するように構成されてい
るから、複数の測定チップ10の各試料保持枠13に保持さ
せた試料15を、ターンテーブル20の移動にともなって次
々と測定に供することができる。それにより、この表面
プラズモン共鳴測定装置によれば、多数の試料15につい
ての測定を短時間で行なうことが可能になる。
As described above, in this surface plasmon resonance measuring apparatus, the plurality of measuring chips 10 are arranged on the turntable 20.
The sample 15 held in each sample holding frame 13 of the plurality of measurement chips 10 is supported by the sample holder 15 by moving the turntable 20 and sequentially arranging the measurement chips 10 in the measurement position. The turntable 20 can be used for measurement one after another as the turntable 20 moves. As a result, according to this surface plasmon resonance measuring apparatus, it is possible to measure a large number of samples 15 in a short time.

【0056】この測定チップ10は、従来なされていたよ
うに誘電体ブロック11を屈折率マッチング液を介して他
の誘電体ブロックと光学的に結合させるような必要はな
いものである。したがって、この測定チップ10は取扱い
性が良く、また屈折率マッチング液が環境に及ぼす悪影
響から無縁のものとなり得る。
The measuring chip 10 does not need to optically couple the dielectric block 11 with another dielectric block through the index matching liquid, which has been conventionally done. Therefore, this measuring chip 10 is easy to handle and can be made unrelated due to the adverse effect of the refractive index matching liquid on the environment.

【0057】なお金属膜12の表面に固定されているセン
シング媒体14は、試料15中の特定物質と結合するもので
ある。このような特定物質とセンシング媒体14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、全反射減衰角θSPに基づいて抗原抗体反応を検
出することができる。
The sensing medium 14 fixed on the surface of the metal film 12 binds to a specific substance in the sample 15. Examples of such a combination of the specific substance and the sensing medium 14 include an antigen and an antibody. In that case, the antigen-antibody reaction can be detected based on the total reflection attenuation angle θ SP .

【0058】なお上記誘電体ブロック11は、樹脂の射出
成形のみによって作製する他、射出成形後にさらに研磨
する方法や、大きな樹脂ブロックから切り出した後に研
磨する方法等によって形成することができる。例えば樹
脂の射出成形によって誘電体ブロック11を作製する場
合、該誘電体ブロック11の4つの側面つまり光入射面11
bおよび光出射面11c、並びにそれらの間にある側面11
pおよび11qは、射出成形型の成形面の状態がそのまま
転写されて成形されることになる。本例において光入射
面11bおよび光出射面11cを成形する面は、表面粗さR
q(JIS B 0090−8が定義するrms表面粗
さ。以下同様)がλ/2未満(λは光ビーム30の波長)
のものとされ、それに対して側面11pおよび側面11qを
成形する面は、表面粗さRqがλ/2よりも極めて大き
いものとされている。
The dielectric block 11 can be formed not only by injection molding of a resin, but also by a method of further polishing after injection molding, a method of cutting out from a large resin block and then polishing. For example, when the dielectric block 11 is manufactured by injection molding of resin, four side surfaces of the dielectric block 11, that is, the light incident surface 11
b and the light emitting surface 11c, and the side surface 11 between them.
For p and 11q, the state of the molding surface of the injection molding die is transferred as it is and molded. In this example, the surfaces forming the light incident surface 11b and the light emitting surface 11c have a surface roughness R
q (rms surface roughness defined by JIS B 0090-8. The same applies hereinafter) is less than λ / 2 (λ is the wavelength of the light beam 30).
On the other hand, the surfaces on which the side surface 11p and the side surface 11q are molded have a surface roughness Rq extremely larger than λ / 2.

【0059】そこで、射出成形された誘電体ブロック11
(図3参照)において、光入射面11bおよび光出射面11
cは表面粗さRqがλ/2未満で透明度の高い面とな
り、一方それらの間にある側面11pおよび11qは表面粗
さRqがλ/2よりも極めて大きくて透明度の低い、例
えばスリガラス状のものとなる。このように透明度に差
が有ることにより、使用者は、光入射面11bおよび光出
射面11cと、側面11pおよび11qとを簡単に識別可能と
なる。そこで、使用者がこの誘電体ブロック11からなる
測定チップ10をターンテーブル20の貫通孔20H(図2参
照)にセットする際には、光入射面11bおよび光出射面
11cが正しい位置つまり光ビーム30が入、出射する位置
に有る状態に簡単にセットできるようになる。
Therefore, the injection-molded dielectric block 11 is used.
(See FIG. 3), the light incident surface 11b and the light emitting surface 11
c is a surface having a surface roughness Rq of less than λ / 2 and high transparency, while the side surfaces 11p and 11q between them have a surface roughness Rq of much greater than λ / 2 and a low transparency, such as a ground glass. Will be things. Due to the difference in transparency, the user can easily distinguish the light incident surface 11b and the light emitting surface 11c from the side surfaces 11p and 11q. Therefore, when the user sets the measuring chip 10 including the dielectric block 11 in the through hole 20H (see FIG. 2) of the turntable 20, the light incident surface 11b and the light emitting surface
It is possible to easily set 11c at a correct position, that is, a position where the light beam 30 enters and exits.

【0060】具体的に本実施の形態では、一例としてλ
=980nmであり、光入射面11bおよび光出射面11c
の表面粗さRqはλ/2未満の0.272μm、側面11
pおよび11qの表面粗さRqはλ/2より十分に大きい
3.306μmである。
Specifically, in this embodiment, as an example, λ
= 980 nm, the light incident surface 11b and the light emitting surface 11c
Surface roughness Rq of 0.272 μm less than λ / 2, side surface 11
The surface roughness Rq of p and 11q is 3.306 μm, which is sufficiently larger than λ / 2.

【0061】本実施の形態では上記の通り、光入射面11
bおよび光出射面11cを特に表面粗さRqがλ/2未満
の面としているので、それらの面11bおよび11cの凹凸
の作用で光ビーム30が干渉を起こすことが効果的に防止
され、S/Nの高い光量検出信号Sが得られるようにな
る。
In the present embodiment, as described above, the light incident surface 11
Since b and the light emitting surface 11c are surfaces having a surface roughness Rq of less than λ / 2, it is possible to effectively prevent the light beam 30 from interfering with each other due to the effect of the unevenness of the surfaces 11b and 11c. A light amount detection signal S having a high / N can be obtained.

【0062】また、概略四角錐の一部を切り取った形状
の誘電体ブロック11を射出成形する場合は、前述したよ
うに互いに向かい合う2面は高い平面度が得られ、それ
らと別の2面については平面度が劣るという事態が起こ
りやすくなっているが、このような形状の誘電体ブロッ
ク11からなる測定チップ10に本発明を適用したことによ
り、平面度が劣る2面が光入射面および光出射面として
使用されることを確実に防止可能となる。
In addition, when the dielectric block 11 having a shape in which a part of the approximately quadrangular pyramid is cut out is injection-molded, the two surfaces facing each other have high flatness, and the other two surfaces are different from each other. Is less likely to have poor flatness. However, by applying the present invention to the measuring chip 10 including the dielectric block 11 having such a shape, two surfaces having poor flatness are a light incident surface and a light receiving surface. It can be reliably prevented from being used as the emitting surface.

【0063】なお、概略四角錐の一部を切り取った形状
の誘電体ブロック11は、図5に示すように、薄膜層が形
成される一面11a(図2参照)に平行な断面の形状を、
縦、横の長さが互いに異なる長方形としてもよい。それ
とともに、ターンテーブル20の貫通孔20H(図2も参
照)の形状を、誘電体ブロック11の断面形状に合わせて
長方形としておけば、同図(1)に示すように誘電体ブロ
ック11が正しい向きに配されたときだけそれが貫通孔20
Hに嵌合保持され、同図(2)に示すように誘電体ブロッ
ク11が誤った向きに配されたときにはそれを貫通孔20H
に嵌合させることが全く不可能になるので、誘電体ブロ
ック11がターンテーブル20に誤った向きで支持されるこ
とが完全に防止される。
As shown in FIG. 5, the dielectric block 11 having a shape obtained by cutting out a part of an approximately quadrangular pyramid has a cross-sectional shape parallel to one surface 11a (see FIG. 2) on which a thin film layer is formed.
It may be a rectangle whose vertical and horizontal lengths are different from each other. At the same time, if the shape of the through hole 20H of the turntable 20 (see also FIG. 2) is rectangular according to the cross-sectional shape of the dielectric block 11, the dielectric block 11 is correct as shown in FIG. It only goes through when it is oriented 20
When the dielectric block 11 is fitted and held in H and is placed in the wrong direction as shown in FIG.
Since it is completely impossible to fit the dielectric block 11 to the turntable 20, it is completely prevented that the dielectric block 11 is supported by the turntable 20 in the wrong direction.

【0064】また、誘電体ブロックが概略四角柱状であ
る場合において、その断面形状を上記のような形状とし
てもよく、その場合にも上記と同様の作用、効果が得ら
れることになる。
Further, when the dielectric block is in the shape of a substantially quadrangular prism, the cross-sectional shape may be the above-mentioned shape, and in that case, the same operation and effect as above can be obtained.

【0065】次に図6を参照して、本発明の別の実施の
形態について説明する。この図6は、本発明の第2の実
施の形態による測定チップ700を用いる漏洩モード測定
装置の側面形状を示すものである。この漏洩モード測定
装置は基本的に、図2に示した表面プラズモン共鳴測定
装置と同様の構成を有するものである。一方、ここで使
用される測定チップ700は、誘電体ブロック11の一面
(図中の上面)にクラッド層701が形成され、さらにそ
の上に光導波層702が形成されてなるものである。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a side view of a leaky mode measuring apparatus using the measuring chip 700 according to the second embodiment of the present invention. This leaky mode measuring device basically has the same configuration as the surface plasmon resonance measuring device shown in FIG. On the other hand, the measuring chip 700 used here has a cladding layer 701 formed on one surface (the upper surface in the drawing) of the dielectric block 11, and an optical waveguide layer 702 further formed thereon.

【0066】誘電体ブロック11は、例えば前述したよう
な透明樹脂を用いて概略四角柱状に形成されている。一
方クラッド層701は、誘電体ブロック11よりも低屈折率
の誘電体や、金等の金属を用いて薄膜状に形成されてい
る。また光導波層702は、クラッド層701よりも高屈折率
の誘電体、例えばPMMAを用いてこれも薄膜状に形成
されている。クラッド層701の膜厚は、例えば金薄膜か
ら形成する場合で36.5nm、光導波層702の膜厚は、例え
ばPMMAから形成する場合で700nm程度とされる。
The dielectric block 11 is formed into a substantially rectangular columnar shape using, for example, the transparent resin described above. On the other hand, the clad layer 701 is formed into a thin film using a dielectric material having a lower refractive index than the dielectric block 11 or a metal such as gold. The optical waveguide layer 702 is also formed in a thin film shape by using a dielectric material having a higher refractive index than the cladding layer 701, for example, PMMA. The film thickness of the clad layer 701 is, for example, 36.5 nm when it is formed from a gold thin film, and the film thickness of the optical waveguide layer 702 is approximately 700 nm when it is formed from PMMA, for example.

【0067】上記構成の漏洩モード測定装置において、
レーザ光源31から出射した光ビーム30を誘電体ブロック
11を通してクラッド層701に対して全反射角以上の入射
角で入射させると、該光ビーム30が誘電体ブロック11と
クラッド層701との界面11aで全反射するが、クラッド
層701を透過して光導波層702に特定入射角で入射した特
定波数の光は、該光導波層702を導波モードで伝搬する
ようになる。こうして導波モードが励起されると、入射
光のほとんどが光導波層702に取り込まれるので、上記
界面11aで全反射する光の強度が鋭く低下する全反射減
衰が生じる。
In the leaky mode measuring device having the above structure,
Dielectric block the light beam 30 emitted from the laser light source 31
When the light beam 30 is incident on the clad layer 701 through 11 at an angle of total reflection or more, the light beam 30 is totally reflected at the interface 11 a between the dielectric block 11 and the clad layer 701, but is transmitted through the clad layer 701. Light with a specific wave number that has entered the optical waveguide layer 702 at a specific incident angle propagates through the optical waveguide layer 702 in a guided mode. When the guided mode is excited in this way, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer 702, so that the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface 11a sharply decreases.

【0068】光導波層702における導波光の波数は、該
光導波層702の上の試料15の屈折率に依存するので、全
反射減衰が生じる上記特定入射角を知ることによって、
試料15の屈折率や、それに関連する試料15の特性を分析
することができる。信号処理部61は、以上の原理に基づ
いて試料15中の特定物質を定量分析し、その分析結果が
図示外の表示部に表示される。
Since the wave number of guided light in the optical waveguide layer 702 depends on the refractive index of the sample 15 on the optical waveguide layer 702, by knowing the above-mentioned specific incident angle at which attenuation of total reflection occurs,
The refractive index of the sample 15 and the characteristics of the sample 15 related thereto can be analyzed. The signal processing unit 61 quantitatively analyzes the specific substance in the sample 15 based on the above principle, and the analysis result is displayed on the display unit (not shown).

【0069】本実施の形態の漏洩モード測定装置におい
ても、測定チップ700を構成する誘電体ブロック11は、
その光入射面11bと光出射面11cの表面粗さが比較的小
さく、そしてそれらの間にある面の表面粗さが比較的大
きい状態に形成されている。それによりこの実施の形態
においても、光入射面11bおよび光出射面11cがどれで
あるか容易に判別可能となり、測定チップ700を誤った
向きでターンテーブル20にセットしてしまうことが確実
に防止される。
Also in the leaky mode measuring apparatus of this embodiment, the dielectric block 11 constituting the measuring chip 700 is
The light incident surface 11b and the light emitting surface 11c are formed so that the surface roughness is relatively small, and the surface between them is relatively large. As a result, also in this embodiment, it is possible to easily discriminate between the light incident surface 11b and the light emitting surface 11c, and it is possible to reliably prevent the measurement chip 700 from being set on the turntable 20 in the wrong direction. To be done.

【0070】なお本発明は、誘電体ブロックを、概略四
角錐の一部を切り取った形状や概略四角柱状に形成する
場合に限らず、その他例えば概略六角柱状等に誘電体ブ
ロックを形成する場合にも同様に適用可能であり、その
場合にも同様に所期の効果を奏するものである。
The present invention is not limited to the case where the dielectric block is formed into a shape obtained by cutting out a part of the approximate quadrangular pyramid or the approximate quadrangular prism, but is also applicable to the case where the dielectric block is formed into, for example, an approximate hexagonal prism. Can also be applied in the same manner, and in that case, the desired effect can be similarly obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態による測定チップを
用いる表面プラズモン共鳴測定装置の全体図
FIG. 1 is an overall view of a surface plasmon resonance measuring apparatus using a measuring chip according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の表面プラズモン共鳴測定装置の要部を示
す一部破断側面図
FIG. 2 is a partially cutaway side view showing a main part of the surface plasmon resonance measurement apparatus of FIG.

【図3】本発明の第1の実施の形態による測定チップを
示す斜視図
FIG. 3 is a perspective view showing a measuring chip according to the first embodiment of the present invention.

【図4】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、光検出器による検出光強度との概略関係を示
すグラフ
FIG. 4 is a graph showing a schematic relationship between a light beam incident angle and a light intensity detected by a photodetector in the surface plasmon resonance measuring apparatus.

【図5】本発明の測定チップの別の形状例を示す概略図FIG. 5 is a schematic view showing another example of the shape of the measuring chip of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態による測定チップを
用いる漏洩モード測定装置を示す一部破断側面図
FIG. 6 is a partially cutaway side view showing a leaky mode measuring apparatus using a measuring chip according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 表面プラズモン共鳴測定チップ 11 誘電体ブロック 11a 誘電体ブロックの一面 11b 誘電体ブロックの光入射面 11c 誘電体ブロックの光出射面 11p、11q 誘電体ブロックの光入、出射面以外の側
面 12 金属膜 13 試料保持枠 14 センシング媒体 15 試料 700 漏洩モード測定装置用測定チップ 701 クラッド層 702 光導波層
10 Surface Plasmon Resonance Measurement Chip 11 Dielectric Block 11a Dielectric Block One Surface 11b Dielectric Block Light Incident Surface 11c Dielectric Block Light Emitting Surface 11p, 11q Sides Other than Dielectric Block Light In and Out Surface 12 Metal Film 13 Specimen holding frame 14 Sensing medium 15 Specimen 700 Leakage mode measuring device measuring tip 701 Cladding layer 702 Optical waveguide layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G057 AA02 AB04 AB07 AC01 BA01 BB01 BB06 HA04 2G058 AA09 CC17 CD04 CF12 EA02 ED03 GA02 2G059 AA01 AA02 DD12 DD13 EE02 GG01 JJ11 JJ12 KK01 MM01 MM14 PP04    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2G057 AA02 AB04 AB07 AC01 BA01                       BB01 BB06 HA04                 2G058 AA09 CC17 CD04 CF12 EA02                       ED03 GA02                 2G059 AA01 AA02 DD12 DD13 EE02                       GG01 JJ11 JJ12 KK01 MM01                       MM14 PP04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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
られる薄膜層と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件となり、か
つ、種々の入射角成分を含むようにして入射させる光学
系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して全反射
減衰の状態を検出する光検出手段とを備えてなる、全反
射減衰を利用した測定装置に用いられる測定チップであ
って、 前記誘電体ブロックが、前記光ビームの入射面、この入
射面と向かい合う出射面および前記薄膜層が形成される
一面の全てを含む1つのブロックとして形成され、この
誘電体ブロックに前記薄膜層が一体化されてなる測定チ
ップにおいて、 前記誘電体ブロックの前記入射面および出射面の間にあ
る面の表面粗さが、該入射面および出射面の表面粗さよ
りも大きいことを特徴とする測定チップ。
1. A dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the light beam for the dielectric block. At the interface between the dielectric block and the thin film layer, the total reflection condition is satisfied, and the optical system is made to enter so as to include various incident angle components, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured to reduce the total reflection attenuation. A measuring chip used in a measuring device utilizing attenuation of total reflection, comprising a light detecting means for detecting a state, wherein the dielectric block is an incident surface of the light beam, an emitting surface facing the incident surface. And a measuring chip which is formed as one block including all of the one surface on which the thin film layer is formed, and in which the thin film layer is integrated with the dielectric block. A measuring chip, wherein the surface roughness of a surface of the lock between the incident surface and the emission surface is larger than the surface roughness of the incident surface and the emission surface.
【請求項2】 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
られる金属膜からなる薄膜層と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記金属膜との界面で全反射条件となり、か
つ、種々の入射角成分を含むようにして入射させる光学
系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、表面
プラズモン共鳴による全反射減衰の状態を検出する光検
出手段とを備えてなる、全反射減衰を利用した測定装置
に用いられる測定チップであって、 前記誘電体ブロックが、前記光ビームの入射面、この入
射面と向かい合う出射面および前記薄膜層が形成される
一面の全てを含む1つのブロックとして形成され、この
誘電体ブロックに前記薄膜層が一体化されてなる測定チ
ップにおいて、 前記誘電体ブロックの前記入射面および出射面の間にあ
る面の表面粗さが、該入射面および出射面の表面粗さよ
りも大きいことを特徴とする測定チップ。
2. A dielectric block, a thin film layer made of a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the light beam to the dielectric block. On the other hand, an optical system that makes the total reflection condition at the interface between the dielectric block and the metal film and that includes various incident angle components, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface are measured. A measuring chip for use in a measuring device utilizing attenuated total reflection, comprising: a light detecting means for detecting a state of attenuated total reflection due to surface plasmon resonance, wherein the dielectric block is the incidence of the light beam. Surface, an exit surface facing the entrance surface, and one surface on which the thin film layer is formed, are formed as one block, and the thin film layer is integrated with the dielectric block. In the measurement chip comprising Te, measurement tip the incident surface and the surface roughness of the surface lying between the exit surface of the dielectric block, being larger than the surface roughness of the incident surface and the exit surface.
【請求項3】 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たクラッド層、お
よびその上に形成されて試料に接触させられる光導波層
からなる薄膜層と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記クラッド層との界面で全反射条件とな
り、かつ、種々の入射角成分を含むようにして入射させ
る光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、前記
光導波層での導波モードの励起による全反射減衰の状態
を検出する光検出手段とを備えてなる、全反射減衰を利
用した測定装置に用いられる測定チップであって、 前記誘電体ブロックが、前記光ビームの入射面、この入
射面と向かい合う出射面および前記薄膜層が形成される
一面の全てを含む1つのブロックとして形成され、この
誘電体ブロックに前記薄膜層が一体化されてなる測定チ
ップにおいて、 前記誘電体ブロックの前記入射面および出射面の間にあ
る面の表面粗さが、該入射面および出射面の表面粗さよ
りも大きいことを特徴とする測定チップ。
3. A thin film layer comprising a dielectric block, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and an optical waveguide layer formed on the clad layer and brought into contact with a sample, and a light source for generating a light beam. An optical system that causes the light beam to enter the dielectric block such that total reflection conditions are present at the interface between the dielectric block and the cladding layer and that various incident angle components are included; and A measuring device utilizing attenuated total reflection, comprising: a light detecting means for measuring the intensity of a totally reflected light beam to detect a state of attenuation of total reflection due to excitation of a guided mode in the optical waveguide layer. A measuring chip used, wherein the dielectric block is one block including all of an incident surface of the light beam, an emission surface facing the incident surface, and one surface on which the thin film layer is formed. In the measuring chip formed by integrating the thin film layer with the dielectric block, the surface roughness of the surface between the entrance surface and the exit surface of the dielectric block is A measuring tip characterized by being larger than the surface roughness of the surface.
【請求項4】 前記誘電体ブロックが、概略四角錐の一
部を切り取った形状、あるいは概略四角柱状とされてお
り、 この誘電体ブロックの前記薄膜層が形成される一面に平
行な断面の形状が、縦、横の長さが互いに異なる四辺形
であることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記
載の測定チップ。
4. The dielectric block has a shape obtained by cutting out a part of an approximately quadrangular pyramid or an approximately quadrangular prism, and a shape of a cross section parallel to one surface of the dielectric block on which the thin film layer is formed. Is a quadrangle whose vertical and horizontal lengths are different from each other, and the measuring chip according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 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
られる薄膜層と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件となり、か
つ、種々の入射角成分を含むようにして入射させる光学
系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して全反射
減衰の状態を検出する光検出手段とを備えてなる、全反
射減衰を利用した測定装置であって、 請求項4に記載の測定チップを用い、 この測定チップを受承する部分が、前記縦、横の長さが
互いに異なる四辺形の断面が所定向きとなる状態に該測
定チップが配されたときのみ該四辺形の断面と整合する
形状とされていることを特徴とする全反射減衰を利用し
た測定装置。
5. A dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the light beam for the dielectric block. At the interface between the dielectric block and the thin film layer, the total reflection condition is satisfied, and the optical system is made to enter so as to include various incident angle components, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured to reduce the total reflection attenuation. A measuring device using attenuated total reflection, comprising: a light detecting means for detecting a state, wherein the measuring chip according to claim 4 is used, and a portion for receiving the measuring chip has the vertical and horizontal directions. Attenuation utilizing total reflection is characterized in that the quadrilateral has a shape matching the quadrangular cross section only when the measuring tip is placed in a state where the quadrilateral cross sections having different lengths are in a predetermined direction. measuring device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010008099A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Optical measuring instrument of liquid or molten material and optical measuring method
JP2010210451A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Fujifilm Corp Total reflection illumination type sensor chip, manufacturing method of same, and sensing method using same
US10293518B2 (en) 2015-06-25 2019-05-21 Konica Minolta, Inc. Forming mold, optical element, and method for producing optical element

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