[发明专利]一种长程表面等离子体激励表面增强拉曼散射的方法有效

专利信息
申请号: 201110048305.6 申请日: 2011-03-01
公开(公告)号: CN102183507A 公开(公告)日: 2011-09-14
发明(设计)人: 徐蔚青;刘钰;徐抒平;赵冰;周向华 申请(专利权)人: 吉林大学
主分类号: G01N21/65 分类号: G01N21/65
代理公司: 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 代理人: 张景林;刘喜生
地址: 130012 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要: 发明涉及一种能够通过长程表面等离子体方式激励表面增强拉曼散射的光谱方法。其首先在棱镜底面构筑缓冲层、金属层和保护层,构成长程表面等离子体共振(LRSPR)装置。然后将具有多层结构的LRSPR装置置于激光光源照射下,调整激光光源入射角度达到长程表面等离子体共振角。在这一特定的入射方向下,产生长程表面等离子体共振使得金属表面的电磁场增强,从而完成对样品层内的更深区域的被检测物的表面增强拉曼散射的激励(激发)过程。因长程效应具有更深的穿透效果,使得在金属层表面构筑保护层成为可能。这样可将传感膜的材质从化学性质惰性的金、铂变成价格更为低廉、怕被氧化、增强效果更佳的银膜。这种基于长程SPR机理的SERS检测方法具有非常大的意义。
搜索关键词: 一种 长程 表面 等离子体 激励 增强 散射 方法
【主权项】:
一种长程表面等离子体激励表面增强拉曼散射的方法,其步骤如下:A、在棱镜(4)的底面上制备厚度范围为300nm~2000nm的缓冲层(5),缓冲层(5)的折射率小于棱镜(4)的折射率;B、在该缓冲层(5)上制备厚度为15nm~50nm的金属层(6);C、在该金属层(6)上制备非必需的、厚度为20nm~500nm的保护层,保护层的折射率小于棱镜的折射率;D、在该保护层上制备厚度为1nm~2mm的样品层(7);E、使激光入射光束(1)射入棱镜(4),入射光束(1)在棱镜(4)与缓冲层(5)的界面上分解为反射光束(2)和透射光束(3)两部分,反射光束(2)经棱镜(4)后被光强检测仪(12)所检测,透射光束(3)进入缓冲层(5);F、透射光束(3)穿过缓冲层(5)后在金属层(6)的上下两个界面上激发出表面等离子体并互相偶合形成长程表面等离子体(8);调整入射光束(1)相对于棱镜(4)与缓冲层(5)间界面的夹角,使从棱镜底面反射回来的反射光束(2)的强度最小,此时长程表面等离子体(8)在沿与界面平行的X轴方向的波失与透射光束(3)在X轴方向上的波失分量相等,从而使长程表面等离子体(8)和透射光束(3)产生共振,共振时金属层(6)与样品层(7)交界处的电磁场强度急剧增强;增强的电磁场激发样品层(7)中更深区域的样品分子产生表面增强拉曼散射信号9),从而由拉曼光谱检测器(10)对表面增强拉曼散射信号(9)进行检测。
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