[发明专利]利用表面等离子体共振效应的检测装置

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种检测器及其承载平台，特别是有关于一种利用表面等离子体共振效应的检测装置。

【背景技术】

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)是一种存在于金属与介电质之间的光学现象。在1982年，Nylander及Leidberg利用SPR的现象来做气体检测及生化感测器后，SPR生化感测器就渐渐地被科学界所注意。由于SPR生物感测器具有很好的亲合性，可以允许在不对生物分子做任何标记的情况下进行及时的分析，因此SPR生物感测器逐渐成为生物检测仪器的主要设备。

上述的感测器是利用表面等离子体共振效应来检测金属薄膜表面微量物质的特性，而检测方法是将一光线从介电质射至金属薄膜表面，当光线在金属薄膜表面产生全反射角时，入射光会激发此金属膜表面的自由电子，使其沿平行入射面的方向共振运动，进而形成表面等离子体波(Surface PlasmonWave，SPW)。

由上述可知，表面等离子体波为一电场震荡方向平行于入射面的横向电磁波，因此只有横向电磁场极化光(也就是所谓的p偏振光)，在满足动量相当与频率相同的情况下，才能使入射光子能量耦合传递给表面等离子体波。当入射光线与表面等离子体波共振时，反射光线的强度会遽降至零，此时的入射角即称为表面等离子体共振角。表面等离子体共振角会随着位于金属薄膜非照光面上的待测物的折射率(refractive index)而改变，当待测物的组成或浓度改变时，所导致的折射率改变将反映在共振角的变化上。也就是说，位于金属薄膜表面的待测物的质量变化将导致共振角产生变化。因此只要量测出共振角，即可推算出待测物的组成或浓度等特性。

图1为现有利用表面等离子体共振效应的检测装置的简单示意图。请参照图1，目前普遍采取棱镜式利用表面等离子体共振效应的检测装置，其是直接将金属薄膜110镀在一等腰直角三棱镜120的底面122，待测物130则是配置于金属薄膜110的非照光面111上。激光源140是用以提供激光束142，当激光束142入射三棱镜120的入射角为此待测物130的共振角时，光强度侦测器150所接收到的反射光强度为零。此时，光线101的衰逝波(evanescentwave)是穿越金属薄膜110而在金属薄膜110的非照光面111激发出表面等离子体波。

而且，目前多以高精度的旋转平台来承载三棱镜120、激光源140及光强度侦测器150等元件。此旋转平台是以三棱镜120为旋转中心点，带动激光源140与光强度侦测器150进行反向同角度的旋转运动，以使激光束142得以不同的入射角度射至三棱镜120，从而检测出待测物130的共振角。但由于此类精密旋转平台体积庞大且价格昂贵，使得整体检测装置无法被广泛地运用。

为避免上述的缺点，现有提出另一种利用表面等离子体共振效应的检测装置，其是利用抛物面镜的反射特性，将旋转机构改良成直线运动机构。此种利用表面等离子体共振效应的检测装置的应用原理为不同的平行光经抛物面镜反射后，均会聚焦于其焦点上，故将承载有待测物的棱镜置放在抛物面镜的焦点上，并使入射光平行抛物面镜的轴线，再移动光源与此轴线的距离，就可以改变光入射棱镜的角度。然而，抛物面镜的制造精度对此利用表面等离子体共振效应的检测装置的检测精度影响极大，但高精度的抛物面镜却是不易制作的，所以此种利用表面等离子体共振效应的检测装置需要较高的成本，因而无法被广泛地运用。

故，有必要提供一种利用表面等离子体共振效应的检测装置，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种利用表面等离子体共振效应的检测装置，其具有体积小且成本低的特点，因此可广泛地应用在任何检测技术中。

本发明的次要目的在于提供一种挠性连杆平台，其具有制造简单且成本低廉的特点，并且能够达成精密定位与动力传递的功效。

为达成本发明的前述目的，本发明提供一种挠性连杆平台，包含输入杆、输出杆、连接杆与固定杆。其中，输入杆的一端枢接于输出杆的一端，连接杆的一端枢接于输入杆的中心，固定杆的一端枢接于连接杆另一端，固定杆的另一端则枢接于输出杆的另一端。而且，输入杆的自由端适于相对固定杆而进行线性运动，输出杆则适于以连接至固定杆的一端为轴心而旋转。

在本发明的一实施例中，上述的挠性连杆平台是以一材料而利用线切割放电加工、电脑数值控制铣床加工或射出成型方式而成。