[发明专利]基于表面等离子体共振的手机生化成像装置

权利要求书

1.一种基于表面等离子体共振的手机生化成像装置，包括智能手机(1)和成像配件(2)，所述成像配件(2)可拆卸的连接在智能手机(1)上，所述成像配件(2)包括底座(23)以及均固定在底座(23)上的固定边框(21)和传感光路(3)以及用于连接流通池的样品支架(4)，所述传感光路(3)包括输入光路(32)、棱镜(31)、传感芯片(34)和输出光路(33)，所述智能手机(1)安装在固定边框(21)上，所述输出光路(33)靠近智能手机(1)的摄像头设置，所述棱镜(31)、输入光路(32)依次排列在输出光路(33)背向智能手机(1)的一侧，所述智能手机(1)的闪光灯通过光纤与输入光路(32)连接，所述样品支架(4)设置在输入光路(32)与输出光路(33)之间，所述棱镜(31)和传感芯片(34)均固定在样品支架(4)上，并通过匹配油等相互贴合后固定到样品支架(4)内的流通池上，所述智能手机(1)闪光灯的光通过光纤进入到输入光路(32)内，然后通过棱镜(31)在传感芯片(34)表面反射后，输出到输出光路(33)，并在智能手机(1)的摄像头内成像，另外，该闪光灯的出射光与传感芯片(34)存在入射角θ，该入射角θ大小满足激发传感芯片(34)的表面等离子体共振。

2.根据权利要求1所述的基于表面等离子体共振的手机生化成像装置，其特征在于：所述输入光路(32)包括均安装在底座上的安装架以及分别依次对应的安装在安装架内的滤光镜(321)、扩束镜组合(322)、准直透镜(323)和偏光片(324)，所述偏光片(324)安装安装架在靠近样品支架(4)的位置上，所述滤光镜(321)、扩束镜组合(322)、准直透镜(323)和偏光片(324)呈直线排列，所述滤光镜(321)安装在安装有偏光片的安装架背向样品支架(4)的一侧，所述底座(23)靠近安装有滤光镜的安装架的位置上设有光纤安装板(231)，所述光纤安装板(231)的上侧边开设有供光纤嵌入的光纤安装孔(2311)，与智能手机(1)的闪光灯连接的光纤嵌入到光纤安装孔(2311)内，并且该光纤从智能手机(1)的闪光灯导出的光路依次经过滤光镜(321)、扩束镜组合(322)、准直透镜(323)和偏光片(324)，到达棱镜耦合的传感芯片(34)形成输入光路。

3.根据权利要求2所述的基于表面等离子体共振的手机生化成像装置，其特征在于：所述传感芯片(34)包括基底和纳米金属层，所述棱镜(31)的折射率范围为1.4～1.9，所述基底可以是镧玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一种，纳米金属层通过蒸镀加工于基底上，蒸镀的第一层是2～5nm的铬金属，第二层金属材料是金、银、铜中的一种或者两种，总厚度为35～60nm。

4.根据权利要求3所述的基于表面等离子体共振的手机生化成像装置，其特征在于：所述输出光路(33)包括通过安装架安装在底座(23)上的透镜(331)，其中，从传感芯片(34)反射出来的反射光，经过透镜(331)，到达智能手机(1)的摄像头内进行成像。

5.根据权利要求4所述的基于表面等离子体共振的手机生化成像装置，其特征在于：所述固定边框(21)呈U型框架状，该U型的一侧边固定在底座(23)上，所述U型框架的内侧上开设有沿U型框架延伸的嵌槽(211)，当智能手机(1)安装在固定边框(21)上时，智能手机(1)的侧边嵌入到嵌槽(211)内固定。

6.根据权利要求5所述的基于表面等离子体共振的手机生化成像装置，其特征在于：所述样品支架(4)包括上夹块(41)和下夹块(42)以及连接柱(43)，所述下夹块(42)固定在底座(23)上，所述连接柱(43)的上端与上夹块(41)固定连接，下端与下夹块(42)固定连接，以在上夹块(41)和下夹块(42)之间构成一个夹住棱镜(31)的夹持空间。

7.根据权利要求6所述的基于表面等离子体共振的手机生化成像装置，其特征在于：所述上夹块(41)和下夹块(42)的一侧面上均开设有连接孔(411)，采用螺栓穿过连接孔(411)并与传感芯片(34)固定连接，以将传感芯片(34)贴合固定在棱镜(31)的一侧面上。

8.根据权利要求7所述的基于表面等离子体共振的手机生化成像装置，其特征在于：所述上夹块(41)的下侧面和下夹块(42)的上侧面上均开设有呈三角形状的夹槽(412)，当棱镜(31)被夹持固定到上夹块(41)和下夹块(42)之间时，棱镜(31)嵌入到夹槽(412)内固定。