JP6428825B2 - 検出装置 - Google Patents
検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6428825B2 JP6428825B2 JP2017064552A JP2017064552A JP6428825B2 JP 6428825 B2 JP6428825 B2 JP 6428825B2 JP 2017064552 A JP2017064552 A JP 2017064552A JP 2017064552 A JP2017064552 A JP 2017064552A JP 6428825 B2 JP6428825 B2 JP 6428825B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sensor substrate
- wavelength
- sensor
- thickness
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
流体試料に含まれる標的分子を検出する検出装置であって、
センサー基板と、
前記センサー基板を移動させる移動機構と、
前記センサー基板に光を照射して、表面増強ラマン散乱を出現させる光源と、
表面増強ラマン散乱光を検出する光検出器と、を有し、
前記センサー基板は、
ミラー層と、
前記ミラー層上に設けられ、厚さが連続的に増加または減少する厚さ変化方向を有する誘電体層と、
前記誘電体層上に設けられた複数の金属ナノ構造と、を有し、
前記移動機構は、前記センサー基板を前記前記厚さ変化方向に沿って移動させる検出装置に関する。
(1)〜(6)のいずれかに記載の検出装置と、
前記検出装置からの検出情報に基づいて健康医療情報を演算する演算部と、
健康医療情報を記憶する記憶部と、
前記健康医療情報を表示する表示部と、を備えた電子機器に関する。この電子機器は、医療診断や飲食物の検査等に有益である。
1.1.センサー基板の共振器
図1は、本実施形態に係る検出装置のセンサー基板を概略的に表した断面図である。図1に示すように、センサー基板の表面には誘電体層17があり、その上に複数の金属ナノ構造18が形成されている。
図1のミラー層14をAuフィルムとし、誘電体層17をSiO2層とし、金属ナノ構造18をAgナノ粒子としたとき、図2のGSP構造のセンサー基板における反射率特性を図3に示す。図3にて流体試料をセンサー基板に供給する曝露前では、センサー基板1に入射する光源光の波長である632nmにおいて、表面プラズモン共鳴による光吸収が見られている。この吸収は入射光と各界面で生じた反射光を重ねあわせた光電場によって励起された局在表面プラズモンに由来する。
図4に示す本実施形態のセンサー基板10は、図1のセンサー基板の誘電体層17に代えて誘電体層16を有する。誘電体層16は、X方向かうに従い厚さtが連続的に変化している。誘電体層16の厚みをセンサー基板10の面内で連続的に変化させた構造を有するので、基板10面内のX方向での位置によって様々な共鳴波長を有することができる。
図9は、本実施形態の検出装置20Aの具体的な構成例を示す。図9に示される検出装置20Aでは、図4に示すセンサー基板10の他、光源30、光学系40及び検出部50が示されている。
図10は、波長シフトに対する補正位置をチューニングする制御系ブロック図である。図10に示すように、検出装置20Aの制御を司る制御部80は、CPU81、ROM82及びRAM83等を有する。CPU80のバスラインには、光源30、光検出器50、ファン66及び移動機構70が接続されている。移動機構70は、Xステージ71と、それを駆動する駆動部72とを有し、駆動部72がバスラインに接続されている。
次の新たな移動場所(位置K+2,K−1など)で再度SERS測定を行い、信号強度をもとに演算を行い、制御部80は例えば以下の手法によりセンサー基板10の補正位置を判断する。
(i)IK+1>IK+2のとき:位置K+1が最適位置
(ii)IK+1=IK+2のとき:位置K+1,K+2の中間位置が最適位置
(iii)IK+1<IK+2のとき:位置K+2よりもさらに右側にLだけ移動した位置K+3で再度SERS測定。In+1≦Inを満たすまで繰り返す。そのときの位置nが最適位置(IK<IK+1<IK+2…In≧In+1)。RK-1=RK-2のとき:K−1,K−2の中間位置が最適位置。RK-1<RK-2のとき:位置K−1が最適位置となる。
II.IK=IK+1のとき :位置 K,K+1の中間位置が最適位置
III.IK>IK+1のとき:位置Kから左へ移動した位置K−1にてSERS測定
(i)IK<IK-1<IK-2のとき:In≧In-1を満たすまで繰り返す。そのときの位置nが最適位置(IK<IK-1<IK-2…In≧In-1))。IK-1=IK-2のとき:K−1,K−2の中間位置が最適位置。IK-1>IK-2のとき:位置K−1が最適位置となる。
(ii)IK=IK-1のとき:位置K,K−1の中間位置が最適位置
(iii)IK>IK-1のとき:位置Kが最適位置。
本発明の第2実施形態は、第1実施形態がSERS信号強度に基づいて補正位置をチューニングしたのに対して、反射光強度に基づいて補正位置をチューニングする点が異なる。第1実施形態と同様に図4のセンサー基板10と移動機構70を有する検出装置20Bは、図12に示すように光検出器50のノッチフィルター510を光路外に設定可能である点が、第1実施形態と異なる。なお、分光器520は上述の通り通過波長帯域を調整できるが、ノッチフィルター510と共に光路外に設定してもよい。
I.RK>RK+1のとき:位置K+1から右へ移動した位置K+2にてSERS測定
(i)RK+1<RK+2のとき:位置K+1が最適位置
(ii)RK+1=RK+2のとき:位置K+1,K+2の中間位置が最適位置
(iii)RK+1>RK+2のとき:位置K+2よりもさらに右側にLだけ移動した位置K+3で再度SERS測定。Rn+1≧Rnを満たすまで繰り返す。そのときの位置nが最適位置(RK>RK+1>RK+2…Rn≦Rn+1)。
II.RK=RK+1のとき :位置 K,K+1の中間位置が最適位置
III.RK<RK+1のとき:位置Kから左へ移動した位置K−1にてSERS測定
(i)RK>RK-1>RK-2のとき:Rn≦Rn-1を満たすまで繰り返す。そのときの位置nが最適位置(RK>RK-1>RK-2…Rn≦Rn-1)。RK-1=RK-2のとき:K−1,K−2の中間位置が最適位置。RK-1<RK-2のとき:位置K−1が最適位置となる。
(ii)RK=RK-1のとき:位置K,K−1の中間位置が最適位置
(iii)RK<RK-1のとき:位置Kが最適位置。
電子機器100として、生体ガスに含まれるアセトン濃度を検出し、検出したアセトン濃度と相関がある体脂肪の燃焼量を検出する物質検出装置を例に挙げて説明する。物質検出装置100は、図13(A)〜図13(C)に示すように、検出試料採取部110と検出部130と表示部230とが、ケース120と風防ガラス121によって構成される空間内に格納されている。検出試料採取部110は、人の皮膚に接触する側(ケース120の裏面側)に配置され、検出部130はケース120の内部に、表示部230は被験者が視認可能な位置(ケース120の表面側)に配置されている。
Claims (3)
- 第一方向に沿って誘電体層の厚さが異なり、照射光を照射すると表面増強ラマン散乱光が出現するセンサー基板と、
前記表面増強ラマン散乱光を検出する光検出器と、
前記照射光を射出する光源と、
前記照射光を前記センサー基板へ導き、且つ前記表面増強ラマン散乱光を光検出器へ導くハーフミラーと、
前記センサー基板を前記第一方向に沿って移動させる移動機構と、
前記センサー基板の複数の位置において前記照射光を照射させ、前記表面増強ラマン散乱光の信号レベルが最大となる位置を補正位置として選択する制御部と、を備える検出装置。 - 請求項1において、
前記照射光を第1の平行光にする第1のレンズと、
前記ハーフミラーで導かれた光を前記センサー基板に集光し、且つ前記表面増強ラマン散乱光を第2の平行光とする第2のレンズと、
前記第2の平行光を前記光検出器に集光する第3のレンズと、をさらに備える検出装置。 - 請求項1または2において、
前記ハーフミラーをダイクロイックミラーとする、検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017064552A JP6428825B2 (ja) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017064552A JP6428825B2 (ja) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 検出装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013068261A Division JP6248403B2 (ja) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 検出装置及び電子機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017116560A JP2017116560A (ja) | 2017-06-29 |
JP6428825B2 true JP6428825B2 (ja) | 2018-11-28 |
Family
ID=59234407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017064552A Active JP6428825B2 (ja) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6428825B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109160483B (zh) * | 2018-08-01 | 2021-04-27 | 中国科学院微电子研究所 | 一种纳米柱传感器、折射率检测装置及方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1495309A1 (en) * | 2002-04-05 | 2005-01-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Systems and methods for spectroscopy of biological tissue |
WO2006073117A1 (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Kyoto University | 光学的センサ及びその製造方法 |
JP2009250951A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Fujifilm Corp | 電場増強光デバイス |
WO2010104520A1 (en) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Broad band structures for surface enhanced raman spectroscopy |
DE102010006773B4 (de) * | 2010-02-01 | 2012-04-19 | Technische Universität Dresden | Wellenlängensensitives plasmonisch aktives Modul zur spektral aufgelösten Detektion von Licht |
JP5870497B2 (ja) * | 2011-03-18 | 2016-03-01 | セイコーエプソン株式会社 | 測定装置及び測定方法 |
JP5857507B2 (ja) * | 2011-08-02 | 2016-02-10 | セイコーエプソン株式会社 | 検出装置 |
-
2017
- 2017-03-29 JP JP2017064552A patent/JP6428825B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017116560A (ja) | 2017-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6858565B2 (ja) | 非侵襲物質分析 | |
US8848182B2 (en) | Optical device, analyzing apparatus and spectroscopic method | |
US7639355B2 (en) | Electric-field-enhancement structure and detection apparatus using same | |
JP6248403B2 (ja) | 検出装置及び電子機器 | |
TWI506270B (zh) | 光裝置及分析裝置 | |
JP4993308B2 (ja) | 蛍光検出方法および蛍光検出装置 | |
JP6365817B2 (ja) | 分析装置、及び電子機器 | |
JP5935492B2 (ja) | 光学デバイス及び検出装置 | |
AU2003260677B2 (en) | Molecular detector arrangement | |
US20160061660A1 (en) | Miniature spectrometer and apparatus employing same | |
JP2014190912A (ja) | 検出装置及び電子機器 | |
JP6171470B2 (ja) | センサー基板、検出装置及び電子機器 | |
JP6428825B2 (ja) | 検出装置 | |
JP6493448B2 (ja) | センサー基板、検出装置及び電子機器 | |
US20160223466A1 (en) | Electric-field enhancement element, analysis device, and electronic apparatus | |
JP6414407B2 (ja) | ラマン分光装置、および電子機器 | |
JP6160353B2 (ja) | 検出装置及び電子機器 | |
WO2012160774A1 (ja) | ラマン分光測定装置、並びにラマン分光測定装置用光ファイバおよびその作製方法 | |
JP3101707B2 (ja) | ラマン散乱光増強装置 | |
JP6291817B2 (ja) | ラマン分光装置、電子機器、およびラマン分光測定方法 | |
JP3850730B2 (ja) | 表面プラズモン共鳴及び光吸収スペクトル測定装置 | |
Oliveira et al. | A surface plasmon resonance biosensor for angular and wavelength operation | |
JP2016004018A (ja) | ラマン分光装置および電子機器 | |
Albrecht et al. | Optical characterization of high-resolution optical nanospectrometers for networked sensing systems | |
JPH0961344A (ja) | 表面処理終点検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170424 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170424 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180306 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180626 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180801 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20180904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181002 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181015 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6428825 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |