[实用新型]基于反应池外平面镜反射的微悬臂梁传感检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于微位移检测领域，特别涉及一种基于反应池外平面镜反射的微悬臂梁传感检测系统。

背景技术

微悬臂梁传感检测技术是在原子力显微镜和微机电系统基础上发展起来的一种基于力学效应的新兴传感检测技术，由于具备检测方法简单、灵敏度高、非标记、能实时原位再现检测等优点，已逐渐成为微纳传感技术研究的热点，目前已在化学、生物等学科获得广泛研究，如气体分子、蛋白质、病毒和基因检测。

其主要工作原理是：把探针分子固定到微悬臂梁的一侧表面，将此微悬臂梁放入密闭性很好的反应池中，当反应池中被检测样品的靶标分子与微悬臂梁表面的探针分子发生反应时，微悬臂梁表面应力会因此发生改变，从而导致微悬臂梁尖端发生弯曲变形，通过光学或电学方法实时的检测这种变形，即可得到该反应过程的实时反应信息。

目前对于微悬臂梁的弯曲程度检测一般采用光电位置敏感探测器进行接收，而微悬臂梁的弯曲位移一般在微米级，随着检测范围的扩大和检测环境的复杂，对装置体积和光电位置敏感探测器的测量精度提出了更高的要求，由于制造工艺水平的原因，部分光电位置敏感探测器测量精度难以符合实验要求，这就迫切需要实现缩小装置体积和更大程度的放大微悬臂梁弯曲程度位移。

实用新型内容

本实用新型为了避免现有技术存在的不足之处，提供一种基于反应池外平面镜反射的微悬臂梁传感检测系统。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

基于反应池外平面镜反射的微悬臂梁传感检测系统，其特征是所述系统包括激光器、激光器支架、激光器位移平台、显微摄像头、显微摄像头支架、反应池、反应池进口、反应池出口、蠕动泵、液缸、微悬臂梁、夹持台、透光装置、光电探测器、光电探测器支架、光电探测器位移平台、数据采集卡和计算机，激光器通过激光器支架安装在激光器位移平台上，激光器位移平台固定在反应池左侧正上方，显微摄像头通过显微摄像头支架安装在激光器位移平台右侧、微悬臂梁安装在夹持台上，透光装置安装在反应池右侧上方，透光装置上侧内壁上设置第一平面镜，透光装置下侧内壁上设置第二平面镜，所述第一平面镜与透光装置上侧内壁平行，所述第二平面镜固定于透光装置下侧内壁上的位移平台上，并与透光装置内壁平行，由激光器发射出的激光束透过反应池上方照射到微悬臂梁尖端上，激光束经微悬臂梁反射后从反应池上方射出，并分别经第一平面镜和第二平面镜反射后被光电探测器所接收，数据采集卡采集光电探测器的输出信号，计算机记录和处理数据采集卡上的输出信号。

所述激光器是波长为632nm-780nm的半导体激光器。

所述显微摄像头为USB高清数码显微镜。

所述夹持台的台面与水平面形成0°-10°范围内的倾角。

所述光电探测器为位置敏感传感器PSD。

微悬臂梁偏转检测系统的灵敏度与微悬臂梁偏转位移有较大关系，本实用新型利用平面镜多次反射激光束原理实现对微悬臂梁偏转位移的放大，与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1)平面镜多次反射实现对微悬臂梁偏转位移的放大，便于激光束信号检测装置的选择；同时也简化了微悬臂梁的计算公式；

2)显微摄像头可以对微悬臂梁表面形貌进行放大显示，便于激光束准确照射到微悬臂梁尖端上，同时也可以对微悬臂梁表面形貌进行拍摄记录；

3)系统光路结构简单，容易搭建。

附图说明

图1本实用新型的系统原理图

图2平面镜多次反射激光束原理图

1激光器、2激光器支架、3激光器位移平台、4显微摄像头、5显微摄像头支架、6反应池、7反应池进口、8反应池出口、9蠕动泵、10液缸、11微悬臂梁、12夹持台、13透光装置、14第一平面镜、15第二平面镜、16位移平台、17光电探测器、18光电探测器支架、19光电探测器位移平台、20数据采集卡和21计算机。

具体实施方式

下面结合附图1和附图2对本实用新型专利进行详细描述，以便技术人员理解。

实施例1

如图1所示，检测系统包括：