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专利号: 2017109476801
申请人: 重庆三峡学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-11-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种哑铃光纤SPR检测微流芯片,包括五芯光纤(1)、哑铃光纤(2)、多模光纤(3)、微流通道模块(4)、宽谱光源(5)、五芯光纤分束器(6)、光谱仪(7)、微量注射泵(8)、废液池(9)、电脑(10),其特征是:所述的五芯光纤(1)为包层直径125μm的微结构多芯光纤,每根纤芯直径6μm,500‑1000nm波段光在其中以单模形式传输,在圆形包层(1‑1)的圆心处有一根纤芯(1‑2),其余四根纤芯(1‑3)、(1‑4)、(1‑5)、(1‑6)围绕圆心对称分布;所述的哑铃光纤(2)包层(2‑1)直径125μm,呈哑铃形状;中心轴对称分布有两直径48μm的外侧开放孔道(2‑

3)、(2‑4);纤芯(2‑2)位于光纤中央,为圆形,直径6μm,500‑1000nm波段光在其中以单模形式传输;所述的五芯光纤(1)与哑铃光纤(2)对位熔接,纤芯(1‑2)与纤芯(2‑2)正对,纤芯(1‑5)与开放孔道(2‑3)正对,纤芯(1‑6)与开放孔道(2‑4)正对;所述的哑铃光纤(2)右侧焊接多模光纤(3),经腐蚀、50nm厚SPR(表面等离子体共振)金属膜镀制于开放哑铃光纤开放孔道(2‑3)、(2‑4)后,封装于微流通道模块中,构成光纤SPR检测微流芯片,微量注射泵装载待测溶液与微流芯片进样口密封连接,微流芯片出样口连接废液池,多模光纤输出端与光谱仪连接采集SPR信号并送入计算机处理,宽谱光源通过五芯光纤分束器可分别给五芯光纤各纤芯注光,当五芯光纤中间芯注光时,哑铃光纤纤芯进行SPR检测;当五芯光纤上下两芯注光时,哑铃光纤包层进行SPR检测;当五芯光纤左右两纤芯注光时,哑铃光纤孔道进行溶液吸光谱检测,也可激发微流通道中用荧光物质标记的DNA或氨基酸以产生荧光信号。

2.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片,其特征在于:所述的多模光

纤3为阶跃折射率或渐变折射率多模光纤,纤芯(3‑2)直径110μm,包层3‑1直径125μm,数值孔径0.37;利用保偏焊接机,将2cm长哑铃光纤左侧对位焊接五芯光纤,右侧焊接多模光纤,氢氟酸腐蚀去掉哑铃光纤纤芯上的薄包层,纤芯裸露于空气中;用磁控溅射法在裸露纤芯的哑铃芯光纤两侧通道(2‑3)、(2‑4)中分别镀制50nm金或银薄膜,构成SPR传感膜;宽谱光在纤芯中传输时,倏逝场泄露至金属膜中,倏逝场中某波长光与金属中自由电子运动共振,发生SPR效应。

3.根据权利要1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片,其特征在于:所述的微流通道

模块(4)由PDMS(聚二甲基硅氧烷)制成,基体(4‑1)成型后,键合封装哑铃光纤SPR传感探针,光纤探针位于主通道(4‑2)中,四个进出样通道(4‑3)端头设置有样品池接口(4‑4)以及废液池接口(4‑5)。

4.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片,其特征在于:所述的宽谱光

源5为NKT Photonics的Superk Compact型号,波长范围450‑2400nm,总功率大于100mW,0‑

100%可调,单模光纤输出接口,用裸纤适配器夹持单模光纤输出宽谱光。

5.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片,其特征在于:所述的五芯光

纤分束器6为波导型微结构光纤分束器件,工作波长范围450‑2400nm,可通过分束器尾部的五根引出单模光纤分别给五芯光纤各纤芯注光。