[发明专利]光学读取器

说明书

在本文中的示例中公开了光学读取器。示例光学读取器包括：用以发射光束的光源；以及点图案生成器，用以接收该光束并且根据该光束生成二维点阵，要将该二维点阵朝向具有纳米结构的基板引导，要对该二维点阵进行感测来检测关注物质在基板上的存在或不存在。

背景技术

表面增强拉曼散射(SERS)可以被用在各种行业中来检测分析物的存在。例如，SERS可以被用在安保行业中来针对爆炸物进行检测和/或扫描(例如，在机场针对爆炸物和/或其他危险材料来对行李进行检测和/或扫描)。在另一示例中，SERS可以被用在食品行业来检测食品或饮品中的毒素或污染物。

附图说明

图1是根据本公开的教导所构建的用以从基板获得并行化读数的示例光学读取器的示意图示。

图2是图1的示例光分析器的示例实现方式的框图。

图3是可以在图1的示例光学读取器中被分析的示例基板的示意图示。

图4是可以被设置在图3的示例基板上的示例纳米结构的示意图示。

图5是可以使用图1的示例光学读取器在示例基板上生成的示例点阵的示意图示。

图6图示了使用本文中所公开的示例所获得的示例测量结果。

图7是可以被用来实现图1的示例点图案生成器的示例衍射幅度掩模。

图8是表示可以在操作图1的示例光学读取器中实行的示例过程的示例流程图。

图9是表示可以被执行以实现图1和/或图2的示例光分析器的示例机器可读指令的示例流程图。

图10是表示可以被执行以实现图1和/或图2的示例光分析器的示例机器可读指令的示例流程图。

图11是用以执行图9和图10的示例指令来实现图1的光学读取器和图1和/或图2的示例光分析器的示例处理器平台的框图。

附图不是按比例的。在尽可能的情况下，遍及(一个或多个)附图和所附的书面描述将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。

具体实施方式

本文中所公开的示例提供了光学读取器和/或设备，其可以被用来通过在基板上生成点阵并且从其中收集光谱数据来检测(一种或多种)关注物质在基板上的存在。在一些示例中，(一种或多种)关注物质可能与爆炸物、毒素或危险物质在机场、制造设备、食品加工设施、药物制备工厂、医疗筛查过程等等处的存在相关联。

在一些示例中，通过生成从基板反射的点阵并且收集来自基板上的相应位置的光谱数据，可以实时获得基板上的不同位置的并行读数。因此，使用本文中所公开的示例，可以基本上同时收集来自基板上的多个位置的数据，从而增加对基板进行分析的速率和/或减少用以进行对基板的透彻分析的时间量。这样的同时多位置数据收集可以增加检测到(一种或多种)关注物质的可能性和/或阻止(一种或多种)关注物质由于采样和/或分析上的时间延迟而进行分解或变得不可辨认。

一些示例采用在基板的表面上生成激光点阵的拉曼光谱仪。使该点阵从基板反射到传感器(例如，二维(2D)传感器)。传感器(例如，经由被称为表面增强拉曼散射(SERS)的过程)收集光谱数据。在一些示例中，通过使单个光束(例如，激光束)传递穿过示例点图案生成器来生成激光点阵。点图案生成器可以被实现为全息点图案生成器(例如，全息板)、空间光调制器、数字微镜设备、金属全息掩模等等。在一些示例中，全息点图案生成器包含具有不同空间频率的衍射光栅的叠加(例如，非线性叠加)，这些衍射光栅将由光源(例如，激光器)所生成的单个光束转换成多个光束的叠加。在一些示例中，全息点图案生成器包括具有规律间隔(例如，特定周期性)的两个正交光栅。多个光束以不同角度朝物镜行进，该物镜将光束在不同位置处聚焦到基板。