JP4521517B2 - 微小対象物放出光検出装置 - Google Patents
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Description
2)暗電流が結晶シリコンに比べて数桁低いため、冷却の必要がなく、小型化に有利である。
3)半導体微細加工技術によるパターン形成が可能であって、容易に検出器アレイが作製できる。
4)要すればプラズマ化学気相成長法により安価なガラスやプラスチック基板上に直接形成できるため、大量生産性に優れ、低コスト化が容易である。
E. Thrush他,"Integrated bio-fluorescence sensor", J. of Chromatography A, Vol.1013, (Sept.26,2003), pp. 103-110.
Chen他 "A PrototypeTwo-Dimensional Capillary Electrophoresis System Fabricated in Poly(dimethylsiloxane)",Anal.Chem.Vol.74,No.8(Apr.15,2002), pp.1772-1778.
11 サンプルリザーバ
12 ウエイストリザーバ
13 陰極リザーバ
14 陽極リザーバ
15 注入チャネル
16 分離チャネル
20 半導体光検出素子
30 励起光源
40 蛍光検出部
41 透孔(ピンホール)
50 光学フィルタ
61 蛍光収集用マイクロレンズ
62 励起光収束用マイクロ収束レンズ
63 凹レンズ
70 励起光源と蛍光検出部とから構成されたモジュール
80 レンズモジュール
90 走査機構
Le 励起光
Lf 蛍光
R3,R4,R5 ミラー
QSL Qスイッチレーザー
GM 利得媒質
SA 可飽和吸収体
Claims (9)
- 面発光レーザの発する光に基づいて生成される励起光の照射を受けて微小対象物が蛍光または燐光という形で放出する放出光を該放出光収集用マイクロレンズを介して半導体光検出素子に入射させ、該半導体光検出素子により検出させる微小対象物放出光検出装置であって;
上記半導体光検出素子は透孔を有し、上記励起光は該透孔内を直線的に通過して上記微小対象物を照射するように構成されていて、該半導体光検出素子と上記面発光レーザとが該励起光の光軸に関し同軸関係の配置となって一つのモジュールを構成していると共に;
該励起光の上記直線的な光路中には、上記半導体光検出素子とも上記面発光レーザとも同軸配置関係で、該励起光を収束し、その光強度密度を高めて上記微小対象物を照射させることにより、該微小対象物から二光子吸収で上記放出光を放出させるためのマイクロ収束レンズと、上記面発光レーザからの光照射により短パルスレーザ光を生成し、瞬間的にピーク光強度を高めてから該短パルスレーザ光を上記励起光として上記微小対象物に照射させることで、該微小対象物から二光子吸収による放出光を発生させるために、利得媒質と可飽和吸収体から構成される受動型のQスイッチレーザとが設けられており;
該Qスイッチレーザの上記利得媒質と上記可飽和吸収体はGaAs基板上に成長されたInGaAsから成る量子井戸層であって、該利得媒質の利得曲線と該可飽和吸収体の吸収帯域に重なりが生じるようにInとGaの組成及び該InGaAs量子井戸層の厚みが定められていると共に;
該利得媒質の端面に形成された第一のミラーと該可飽和吸収体の端面に形成された第二のミラーとによる一対のミラーが上記短パルスレーザ光に関する共振器を構成している一方、該利得媒質と該可飽和吸収体の間にはさらに、上記短パルスレーザ光は透過させるが上記面発光レーザからの光は反射する第三のミラーが挿入されていること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。 - 請求項1記載の微小対象物放出光検出装置であって;
上記マイクロ収束レンズは、上記半導体光検出素子の構築基板に一体に設けられることで上記透孔内に位置していること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。 - 請求項1記載の微小対象物放出光検出装置であって;
上記マイクロ収束レンズは、上記放出光収集用マイクロレンズに一体に設けられることで上記透孔の延長線上に位置していること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。 - 請求項1記載の微小対象物放出光検出装置であって;
上記マイクロ収束レンズは、上記半導体光検出素子と上記面発光レーザをモノリシックに形成する構築基板に一体に設けられることで上記透孔内に位置していること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。 - 請求項1記載の微小対象物放出光検出装置であって;
上記微小対象物の放出する放出光は、該放出光に対して選択透過性を有する光学フィルタを介して上記半導体光検出素子に入射すること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。 - 請求項5記載の微小対象物放出光検出装置であって;
上記光学フィルタ及び上記半導体光検出素子の側壁にあって少なくとも上記励起光の散乱光が入射する可能性のある側壁部分は遮蔽膜により覆われていること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。 - 請求項1記載の微小対象物放出光検出装置であって;
上記半導体光検出素子はa-Si:H材料を用いて作製されたフォトダイオードであること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。 - 請求項1記載の微小対象物放出光検出装置であって;
上記モジュールが複数個、一次元または二次元的に並設されてモジュールアレイを構成していること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。 - 請求項1記載の微小対象物放出光検出装置であって;
上記モジュールを一次元方向または二次元方向、あるいは三次元方向に走査する走査機構を有すること;
を特徴とする微小対象物放出光検出装置。
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