[发明专利]一种用于获得痕量质量和分子结构信息的高通量探测系统

摘要

本发明公开了一种用于获得痕量质量和分子结构信息的高通量探测系统，利用音圈电机带动固定在压电陶瓷驱动器的微悬臂梁阵列在沿微悬臂梁宽度方向上平移，使激光光束逐一地投照微悬臂梁阵列，经尖端反射的激光由光电位置灵敏探测器探测，获得各微悬臂梁自由端的弯曲信号，利用压电陶瓷驱动器调整微悬臂梁的振动频率；设置显微拉曼光谱单元，由分时工作的观察光路子单元和拉曼激光光路子单元构成；利用观察光路子单元获得微悬臂梁自由端表面样品微观形貌；利用拉曼激光光路子单元获得拉曼光谱，进而获得样品的分子结构信息。本发明结合微悬臂梁传感与显微拉曼技术，实现痕量质量变化探测，用于观察样品外貌，实时探测反应过程中分子结构的变化。

主权项

1.一种用于获得痕量质量和分子结构信息的高通量探测系统，其特征是：由微悬臂梁传感单元和显微拉曼光谱单元构成；在所述微悬臂梁传感单元中，多根微悬臂梁并列设置形成微悬臂梁阵列(4)，由激光器(2)发出的激光经激光导向装置(3)按设定的角度投向微悬臂梁阵列(4)；微悬臂梁阵列(4)固定设置在压电陶瓷驱动器(5)上，所述压电陶瓷驱动器(5)固定设置在音圈电机(26)上，由音圈电机(26)带动压电陶瓷驱动器(5)进行平动，从而带动微悬臂梁阵列(4)在沿微悬臂梁宽度方向上平移，使激光器(2)射出的激光光束随着微悬臂梁阵列(4)的平移逐一地投照在微悬臂梁阵列(4)中各微悬臂梁的自由端尖端部位，经尖端反射的激光反射光束由光电位置灵敏探测器(6)的接收靶面所接收；由压电陶瓷驱动器(5)激励微悬臂梁阵列(4)产生振荡，利用第一计算机(7)针对光电位置灵敏探测器(6)的输出信息进行数据处理，获得各微悬臂梁自由端的振动频率；当微悬臂梁自由端表面吸附有待测物时，其表面受力产生变化，由此引起微悬臂自由端的振动频率的变化，通过分析振动频率的变动量，获得待测物痕量质量的变化量；所述显微拉曼光谱单元由分时工作的观察光路子单元和拉曼激光光路子单元构成；所述观察光路子单元的结构形式是：白光源(8)输出的白光依次通过半透半反镜(9)和物镜(10)，使白光聚焦在微悬臂梁阵列(4)上，微悬臂梁阵列(4)上的白光反射光依次经过物镜(10)、半透半反镜(9)、反射镜(25)以及透镜套筒(11)传输到CCD传感器(12)，并利用与所述CCD传感器(12)联机的第二计算机(13)针对微悬臂梁进行观察，逐一获得各微悬臂梁自由端表面上样品的微观形貌；所述拉曼激光光路子单元的结构形式是：拉曼激光器(14)出射的激光经入射光纤(15)导入准直器(16)，经准直器(16)扩束后由激光滤光片(17)滤除杂散光，再经二色向镜(18)反射后通过物镜(10)聚焦在微悬臂梁阵列(4)的自由端表面，从微悬臂梁阵列(4)反射的散射光经物镜(10)收集后透过二色向镜(18)，再由陷波滤光片(19)滤除瑞利杂散光获得拉曼散射光，所述拉曼散射光经耦合器(20)耦合到出射光纤(21)，并导入光谱仪(22)，在所述光谱仪(22)中经CCD图像处理器(23)后利用第三计算机(24)获得拉曼光谱，根据拉曼光谱谱图分析可得各微悬臂梁自由端表面上样品的分子结构信息。