[实用新型]一种基于等离激元的采样结构及拉曼光谱检测装置

说明书

本实用新型提供的基于等离激元的采样结构及拉曼光谱检测装置，包括毛细管和金属纳米线层，金属纳米线层涂覆在毛细管的内壁面上，毛细管插入样品中，通过毛细效应吸收几微升至几百微升的液体至管内，通过金属纳米线层在毛细管内壁上形成金属纳米线层薄膜，从而形成金属基底，以增强毛细管内电磁场，且毛细管可以根据样品浓度条件等的实际需要采用不同的长度，通过调节毛细管长度调节样品量和激光入射光程，从而增强拉曼散射，大大提高对样品检测的灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及光谱检测技术领域，具体涉及一种基于等离激元的采样结构及拉曼光谱检测装置。

背景技术

表面等离激元(Surface plasmons,SPs)是由入射光激励的金属表面自由电子的集体振荡所形成的电子疏密波。根据SPs在金属基底上的存在状态可将SPs分为传播型表面等离激元(Propagating surface plasmons,PSPs)和局域型表面等离激元(Localizedsurface plasmons,LSPs)。

LSPs主要存在于纳米级尺度的金属表面,是一种局域化的电子集体振荡，由于金属表面的形貌、金属材质和外界环境(折射率)的影响，LSPs存在一个或几个固有振动频率。当入射光与LSPs的固有频率匹配时即形成LSPs共振(简称LSPR)。LSPR与PSPR均可增强金属表面附近的局域电磁场，从而增强拉曼散射。

现有的利用LSPR和PSPR的表面增强拉曼光谱技术，一般为在一个平面的基底上设计不同的等离激元结构，并将微量样品置于该结构上，通过合适的光路设计，完成拉曼激发信号的增强效应，实现对微量或低浓度样品的检测。

然而，样品置于平面的基底上，受液体自身特性，会在平面上向四周扩散，其在平面的基底上的高度低，导致入射的光程短，因此，样品浓度过低时，置于平面的基底上的样品即使与增强结构接触带来的放大效应仍然不足以产生足够强的拉曼激发，实现仪器的检测。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中样品放置在平面基底上不足以产生满足检测的拉曼激发。

为此，本实用新型提出一种基于等离激元的采样结构，包括：

毛细管；

金属纳米线层，设置在所述毛细管的内壁上。

所述金属纳米线层为金纳米线或银纳米线。

所述毛细管内壁刻蚀形成凹凸不平的增强面；所述金属纳米线层附着在所述增强面上。

所述增强面通过激光或化学刻蚀形成。

所述增强面通过飞秒激光刻蚀形成。

所述毛细管为无拉曼散射或拉曼散射弱的材料制成。

所述毛细管为石英管。

所述毛细管的内径不小于拉曼探头产生的激光束直径。

本实用新型提供一种拉曼光谱检测装置，包括上述所述的基于等离激元的采样结构。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的基于等离激元的采样结构，包括毛细管和金属纳米线层，金属纳米线层涂覆在毛细管的内壁面上，毛细管插入样品中，通过毛细效应吸收几微升至几百微升的液体至管内，通过金属纳米线层在毛细管内壁上形成金属纳米线层薄膜，从而形成金属基底，以增强毛细管内电磁场，且毛细管可以根据样品浓度条件等的实际需要采用不同的长度，通过调节毛细管长度调节样品量和激光入射光程，从而增强拉曼散射，大大提高对样品检测的灵敏度。