[发明专利]用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器及工作方法

权利要求书

1.用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，包括：第一悬臂梁和第二悬臂梁，所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁均为单端固定的结构，且同侧水平方向平行安装在悬臂梁固定基座上，所述第一悬臂梁与所述第二悬臂梁之间连接有传感信号检测电路；

所述第一悬臂梁的中心设有第一压电晶体，所述第一压电晶体的上下两侧依次对称设有Love波延迟线、波导层、保护膜层和特异性功能层，所述第二悬臂梁的结构除不设有特异性功能层外，与所述第一悬臂梁的结构相同；

当所述传感器置于检测溶液中时，大肠杆菌细胞被特异性功能层捕获在第一悬臂梁的上下表面，引起悬臂梁弯曲变形，根据四个Love波延迟线的差分相位输出，得到大肠杆菌的浓度。

2.根据权利要求1所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，所述第一悬臂梁的结构包括：所述第一悬臂梁的中心设有第一压电晶体，所述第一压电晶体的上下两侧设有覆盖第一Love波延迟线的第一波导层、覆盖第二Love波延迟线的第二波导层，所述覆盖第一Love波延迟线的第一波导层上设有第一保护膜层，所述覆盖第二Love波延迟线的第二波导层上设有第二保护膜层，所述第一保护膜层上设有第一特异性功能层，所述第二保护膜层上设有第二特异性功能层。

3.根据权利要求2所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，所述第一Love波延迟线包括第一输入叉指换能器和第一输出叉指换能器，所述第二Love波延迟线包括第二输入叉指换能器和第二输出叉指换能器。

4.根据权利要求3所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，所述第一输入叉指换能器、第一输出叉指换能器、第二输入叉指换能器和第二输出叉指换能器均为双电极结构叉指换能器、分裂指叉指换能器、单相单向叉指换能器中的一种。

5.根据权利要求3所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，所述第一输入叉指换能器和第一输出叉指换能器的间距为1～10λ，所述第二输入叉指换能器和第二输出叉指换能器的间距为1～10λ，其中λ为Love波的波长。

6.根据权利要求1所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，所述第二悬臂梁的结构包括：所述第二悬臂梁的中心设有第二压电晶体，所述第二压电晶体的上下两侧设有覆盖第三Love波延迟线的第三波导层、覆盖第四Love波延迟线的第四波导层，所述覆盖第三Love波延迟线的第三波导层上设有第三保护膜层，所述覆盖第四Love波延迟线的第四波导层上设有第四保护膜层。

7.根据权利要求6所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，所述第三Love波延迟线包括第三输入叉指换能器和第三输出叉指换能器，所述第四Love波延迟线包括第四输入叉指换能器和第四输出叉指换能器。

8.根据权利要求7所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，所述第三输入叉指换能器、第三输出叉指换能器、第四输入叉指换能器和第四输出叉指换能器均为双电极结构叉指换能器、分裂指叉指换能器、单相单向叉指换能器中的一种。

9.根据权利要求7所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器，其特征在于，所述第三输入叉指换能器和第三输出叉指换能器的间距为1～10λ，所述第四输入叉指换能器和第四输出叉指换能器的间距为1～10λ，其中λ为Love波的波长。

10.用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器的工作方法，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述的用于检测大肠杆菌的悬臂梁式声表面波传感器置于检测溶液中，Love波延迟线激发Love波在波导层中传播，当检测溶液中滴入含有不同浓度大肠杆菌的溶液时，大肠杆菌细胞被特异性功能层捕获在第一悬臂梁的上下表面，引起第一悬臂梁弯曲变形，导致Love波传播相位发生改变，结合传感信号检测电路，以四个Love波延迟线的差分相位输出来表征大肠杆菌的浓度。