[发明专利]上转换拉曼传感器及应用

权利要求书

1.一种上转换拉曼传感器，其特征在于，包括：

基底；

第一金属纳米颗粒，所述第一金属纳米颗粒沉积在所述基底上；

第二金属纳米颗粒，所述金属纳米颗粒可移动以靠近所述第一金属纳米颗粒；

其中，将待分析物固定在所述第一金属纳米颗粒与所述第二金属纳米颗粒之间的纳米间隙区域或所述纳米间隙区域附近，并基于所述待分析物的分子振动模式，采用第一波长的拉曼光源、第二波长的红外光源同时照射所述待分析物，以检测出所述待分析物的上转换拉曼信号，实现病毒检测、化学毒性检测、药物发现、食品过程控制以及环境监控；

其中，所述分子振动模式通过将所述待分析物的标准拉曼光谱、红外吸收光谱进行重叠后的重叠峰确定，所述第二波长的红外光源通过对所述分子振动模式进行单位换算确定，同时选取近红外光源、可见光源中的第一波长的拉曼光源，并根据换算公式R/10⁷ =1/λ_L-1/λ确定上转换后的斯托克斯以及反斯托克斯拉曼光波长，其中，R为分子振动模式，λ_L为第一波长，λ为上转换后的斯托克斯或反斯托克斯拉曼光波长。

2.根据权利要求1所述的上转换拉曼传感器，其特征在于，所述第一金属纳米颗粒在所述基底上沉积，以在所述基底上形成若干个凹槽。

3.根据权利要求2所述的上转换拉曼传感器，其特征在于，依次在所述基底上沉积金属连接层、所述第一金属纳米颗粒、第二金属层，并进行曝光和刻蚀，以在所述基底上形成所述凹槽。

4.根据权利要求2所述的上转换拉曼传感器，其特征在于，所述凹槽为矩形凹槽，所述凹槽的长边为1-5微米，短边为10-1000纳米。

5.根据权利要求4所述的上转换拉曼传感器，其特征在于，所述凹槽在所述基底上呈阵列排布，两个长边相邻的所述凹槽之间的间距大于0.5微米，两个短边相邻的所述凹槽之间的间距大于0.5微米。

6.根据权利要求1所述的上转换拉曼传感器，其特征在于，所述第一金属纳米颗粒、所述第二金属纳米颗粒的直径均为10-1000纳米。

7.根据权利要求1所述的上转换拉曼传感器，其特征在于，所述第一金属纳米颗粒、所述第二金属纳米颗粒为金纳米颗粒、银纳米颗粒、铝纳米颗粒中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的上转换拉曼传感器，其特征在于，所述第一金属纳米颗粒、第二金属纳米颗粒均修饰有配体，所述待分析物通过所述配体固定在所述纳米间隙区域。

9.根据权利要求1所述的上转换拉曼传感器，其特征在于，所述红外光源为近红外光源、中红外光源、远红外光源、极远红外光源中的任意一种。