JP2000266667A - 表面プラズモンセンサー - Google Patents
表面プラズモンセンサーInfo
- Publication number
- JP2000266667A JP2000266667A JP7018399A JP7018399A JP2000266667A JP 2000266667 A JP2000266667 A JP 2000266667A JP 7018399 A JP7018399 A JP 7018399A JP 7018399 A JP7018399 A JP 7018399A JP 2000266667 A JP2000266667 A JP 2000266667A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- metal film
- dielectric
- incident
- surface plasmon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 16
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N21/552—Attenuated total reflection
- G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面プラズモンセンサーにおいて、誘電体と
金属膜との界面で全反射した光ビームと、他の部分で反
射した光ビームとの干渉によって生じる干渉縞の影響を
除く。 【解決手段】 プリズム等を構成する誘電体10と、その
一面に形成されて試料11に接触させられる金属膜12と、
光ビーム13を発生させる光源14と、光ビーム13を誘電体
10に通し、誘電体10と金属膜12との界面に対して種々の
入射角が得られるように入射させる光学系15とを設け
る。そして金属膜12の前記界面とは反対側の表面に近接
させて光検出手段20を配設し、金属膜12から発せられる
散乱光25を、その発生位置を特定して検出する。
金属膜との界面で全反射した光ビームと、他の部分で反
射した光ビームとの干渉によって生じる干渉縞の影響を
除く。 【解決手段】 プリズム等を構成する誘電体10と、その
一面に形成されて試料11に接触させられる金属膜12と、
光ビーム13を発生させる光源14と、光ビーム13を誘電体
10に通し、誘電体10と金属膜12との界面に対して種々の
入射角が得られるように入射させる光学系15とを設け
る。そして金属膜12の前記界面とは反対側の表面に近接
させて光検出手段20を配設し、金属膜12から発せられる
散乱光25を、その発生位置を特定して検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモンの
発生を利用して試料中の物質を定量分析する表面プラズ
モンセンサーに関し、特に詳細には、誘電体と金属膜と
の界面に入射させた光において全反射解消が生じた際
に、金属膜の裏側に発生する散乱光を検出して試料分析
するようにした表面プラズモンセンサーに関するもので
ある。
発生を利用して試料中の物質を定量分析する表面プラズ
モンセンサーに関し、特に詳細には、誘電体と金属膜と
の界面に入射させた光において全反射解消が生じた際
に、金属膜の裏側に発生する散乱光を検出して試料分析
するようにした表面プラズモンセンサーに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】金属中においては、自由電子が集団的に
振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そし
て、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、
表面プラズモンと呼ばれている。
振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そし
て、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、
表面プラズモンと呼ばれている。
【０００３】従来より、この表面プラズモンが光波によ
って励起される現象を利用して、試料中の物質を定量分
析する表面プラズモンセンサーが種々提案されている。
そして、それらの中で特に良く知られているものとし
て、 Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げ
られる（例えば特開平６−１６７４４３号参照）。
って励起される現象を利用して、試料中の物質を定量分
析する表面プラズモンセンサーが種々提案されている。
そして、それらの中で特に良く知られているものとし
て、 Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げ
られる（例えば特開平６−１６７４４３号参照）。
【０００４】上記の系を用いる表面プラズモンセンサー
は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体と、
この誘電体の一面に形成されて試料に接触させられる金
属膜と、光ビームを発生させる光源と、上記光ビームを
誘電体に通し、該誘電体と金属膜との界面に対して種々
の入射角が得られるように入射させる光学系と、上記の
界面で全反射した光ビームの強度を種々の入射角毎に検
出可能な光検出手段とを備えてなるものである。
は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体と、
この誘電体の一面に形成されて試料に接触させられる金
属膜と、光ビームを発生させる光源と、上記光ビームを
誘電体に通し、該誘電体と金属膜との界面に対して種々
の入射角が得られるように入射させる光学系と、上記の
界面で全反射した光ビームの強度を種々の入射角毎に検
出可能な光検出手段とを備えてなるものである。
【０００５】なお上述のように種々の入射角を得るため
には、比較的細い光ビームを偏向させて上記界面に入射
させてもよいし、あるいは光ビームに種々の角度で入射
する成分が含まれるように、比較的太い光ビームを上記
界面で集束するように入射させてもよい。前者の場合
は、光ビームの偏向にともなって反射角が変化する光ビ
ームを、光ビームの偏向に同期移動する小さな光検出器
によって検出したり、反射角の変化方向に沿って延びる
エリアセンサによって検出することができる。一方後者
の場合は、種々の反射角で反射した各光ビームを全て受
光できる方向に延びるエリアセンサによって検出するこ
とができる。
には、比較的細い光ビームを偏向させて上記界面に入射
させてもよいし、あるいは光ビームに種々の角度で入射
する成分が含まれるように、比較的太い光ビームを上記
界面で集束するように入射させてもよい。前者の場合
は、光ビームの偏向にともなって反射角が変化する光ビ
ームを、光ビームの偏向に同期移動する小さな光検出器
によって検出したり、反射角の変化方向に沿って延びる
エリアセンサによって検出することができる。一方後者
の場合は、種々の反射角で反射した各光ビームを全て受
光できる方向に延びるエリアセンサによって検出するこ
とができる。
【０００６】上記構成の表面プラズモンセンサーにおい
て、光ビームを金属膜に対して全反射角以上の特定入射
角θSPで入射させると、該金属膜に接している試料中に
電界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエバネッ
セント波によって金属膜と試料との界面に表面プラズモ
ンが励起される。エバネッセント光の波数ベクトルが表
面プラズモンの波数と等しくて波数整合が成立している
とき、両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが表面プ
ラズモンに移行するので、誘電体と金属膜との界面で全
反射した光の強度が鋭く低下する。
て、光ビームを金属膜に対して全反射角以上の特定入射
角θSPで入射させると、該金属膜に接している試料中に
電界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエバネッ
セント波によって金属膜と試料との界面に表面プラズモ
ンが励起される。エバネッセント光の波数ベクトルが表
面プラズモンの波数と等しくて波数整合が成立している
とき、両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが表面プ
ラズモンに移行するので、誘電体と金属膜との界面で全
反射した光の強度が鋭く低下する。
【０００７】この現象が生じる入射角θSP（これは一般
に、全反射解消角といわれている）より表面プラズモン
の波数が分かると、試料の誘電率が求められる。すなわ
ち表面プラズモンの波数をＫSP、表面プラズモンの角周
波数をω、ｃを真空中の光速、εm とεs をそれぞれ金
属、試料の誘電率とすると、以下の関係がある。
に、全反射解消角といわれている）より表面プラズモン
の波数が分かると、試料の誘電率が求められる。すなわ
ち表面プラズモンの波数をＫSP、表面プラズモンの角周
波数をω、ｃを真空中の光速、εm とεs をそれぞれ金
属、試料の誘電率とすると、以下の関係がある。
【０００８】
【数１】
【０００９】試料の誘電率εs が分かれば、所定の較正
曲線等に基づいて試料中の特定物質の濃度が分かるの
で、結局、上記反射光強度が低下する入射角θSPを知る
ことにより、試料中の特定物質を定量分析することがで
きる。
曲線等に基づいて試料中の特定物質の濃度が分かるの
で、結局、上記反射光強度が低下する入射角θSPを知る
ことにより、試料中の特定物質を定量分析することがで
きる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したタイプの
従来の表面プラズモンセンサーにおいては、誘電体と金
属膜との界面で全反射した光ビームと、他の部分で反射
した光ビームとの干渉によって干渉縞が生じることがあ
る。このような干渉縞は、全反射した光ビームを検出す
る上で障害となるので、それによって試料分析の精度が
損なわれることもある。
従来の表面プラズモンセンサーにおいては、誘電体と金
属膜との界面で全反射した光ビームと、他の部分で反射
した光ビームとの干渉によって干渉縞が生じることがあ
る。このような干渉縞は、全反射した光ビームを検出す
る上で障害となるので、それによって試料分析の精度が
損なわれることもある。
【００１１】そこで本発明は、この干渉縞による影響を
受けないで、試料分析の精度を高く確保できる表面プラ
ズモンセンサーを提供することを目的とする。
受けないで、試料分析の精度を高く確保できる表面プラ
ズモンセンサーを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による表面プラズ
モンセンサーは、前述したように誘電体と金属膜との界
面に入射角θSPで入射した光ビームに全反射解消が起き
たとき、その光ビームの入射位置において金属膜の裏側
（上記界面と反対側）に散乱光が生じるという新しい知
見に基づいて得られたものであり、この散乱光が生じた
位置を検出することによって、全反射解消角θSP を求
め得るようにしたものである。
モンセンサーは、前述したように誘電体と金属膜との界
面に入射角θSPで入射した光ビームに全反射解消が起き
たとき、その光ビームの入射位置において金属膜の裏側
（上記界面と反対側）に散乱光が生じるという新しい知
見に基づいて得られたものであり、この散乱光が生じた
位置を検出することによって、全反射解消角θSP を求
め得るようにしたものである。
【００１３】すなわち、より具体的に、本発明による表
面プラズモンセンサーは、例えばプリズム状に形成され
た誘電体と、この誘電体の一面に形成されて、試料に接
触させられる金属膜と、光ビームを発生させる光源と、
この光ビームを前記誘電体に通し、該誘電体と前記金属
膜との界面に対して、種々の入射角が得られるように入
射させる光学系と、前記金属膜の前記界面とは反対側の
表面に近接して配設され、該金属膜から発せられる散乱
光を、その発生位置を特定して検出可能な光検出手段と
を備えてなるものである。
面プラズモンセンサーは、例えばプリズム状に形成され
た誘電体と、この誘電体の一面に形成されて、試料に接
触させられる金属膜と、光ビームを発生させる光源と、
この光ビームを前記誘電体に通し、該誘電体と前記金属
膜との界面に対して、種々の入射角が得られるように入
射させる光学系と、前記金属膜の前記界面とは反対側の
表面に近接して配設され、該金属膜から発せられる散乱
光を、その発生位置を特定して検出可能な光検出手段と
を備えてなるものである。
【００１４】なおこの表面プラズモンセンサーにおい
て、より好ましくは、光検出手段の出力が示す散乱光の
発生位置から、この位置に入射した光ビームの入射角を
演算する手段が設けられる。
て、より好ましくは、光検出手段の出力が示す散乱光の
発生位置から、この位置に入射した光ビームの入射角を
演算する手段が設けられる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の表面プラズモンセンサーにおい
て、金属膜から発せられる散乱光を、その発生位置を特
定して検出したならば、この散乱光発生位置に入射した
光ビームの入射角を、光学系の構成に基づいて、例えば
計算によって求めることができる。この入射角はすなわ
ち全反射解消角θSP であるから、従来と同様に、この
全反射解消角θSP に基づいて試料中の特定物質を定量
分析することができる。
て、金属膜から発せられる散乱光を、その発生位置を特
定して検出したならば、この散乱光発生位置に入射した
光ビームの入射角を、光学系の構成に基づいて、例えば
計算によって求めることができる。この入射角はすなわ
ち全反射解消角θSP であるから、従来と同様に、この
全反射解消角θSP に基づいて試料中の特定物質を定量
分析することができる。
【００１６】なお前述したように、光検出手段の出力が
示す散乱光の発生位置から、この位置に入射した光ビー
ムの入射角（全反射解消角）θSP を演算する手段が設
けられていれば、人手による計算等は必要としないで、
全反射解消角θSP を自動的に求めることができる。
示す散乱光の発生位置から、この位置に入射した光ビー
ムの入射角（全反射解消角）θSP を演算する手段が設
けられていれば、人手による計算等は必要としないで、
全反射解消角θSP を自動的に求めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態による表面プラズモンセンサーの側面形状を、一
部破断して示すものである。図示されるようにこの表面
プラズモンセンサーは、誘電体であるガラスからなる断
面三角形のプリズム10と、このプリズム10の一面（図中
の上面）10ａに形成されて、試料11に接触させられる例
えば金、銀等からなる金属膜12と、１本の光ビーム13を
発生させる半導体レーザー等からなる光源14と、この光
源14から発散光状態で発せられた光ビーム13を一方向
（図の紙面に直角な方向）のみにおいて平行光化するシ
リンドリカルレンズ15と、このシリンドリカルレンズ15
を経た光ビーム13の光路に配された偏光板16と、液状の
試料11を貯えるための容器17と有している。
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態による表面プラズモンセンサーの側面形状を、一
部破断して示すものである。図示されるようにこの表面
プラズモンセンサーは、誘電体であるガラスからなる断
面三角形のプリズム10と、このプリズム10の一面（図中
の上面）10ａに形成されて、試料11に接触させられる例
えば金、銀等からなる金属膜12と、１本の光ビーム13を
発生させる半導体レーザー等からなる光源14と、この光
源14から発散光状態で発せられた光ビーム13を一方向
（図の紙面に直角な方向）のみにおいて平行光化するシ
リンドリカルレンズ15と、このシリンドリカルレンズ15
を経た光ビーム13の光路に配された偏光板16と、液状の
試料11を貯えるための容器17と有している。
【００１８】さらにこの表面プラズモンセンサーは、金
属膜12をプリズム10と反対側から臨むように該金属膜12
に近接して配された光検出手段としてのＣＣＤカメラ20
と、このＣＣＤカメラ20と金属膜12との間に配された結
像レンズ21と、ＣＣＤカメラ20が出力する画像信号Ｓが
入力されるパーソナルコンピュータ22と、このパーソナ
ルコンピュータ22に接続されたＣＲＴ表示装置等の画像
モニター23とを有している。
属膜12をプリズム10と反対側から臨むように該金属膜12
に近接して配された光検出手段としてのＣＣＤカメラ20
と、このＣＣＤカメラ20と金属膜12との間に配された結
像レンズ21と、ＣＣＤカメラ20が出力する画像信号Ｓが
入力されるパーソナルコンピュータ22と、このパーソナ
ルコンピュータ22に接続されたＣＲＴ表示装置等の画像
モニター23とを有している。
【００１９】なお光源14と偏光板16は、光ビーム13がプ
リズム10の一面10ａに対してｐ偏光状態で入射する向き
に配設されている。またこの光ビーム13は、図の紙面と
平行な面内では、発散しつつある状態でプリズム10の一
面10ａに入射する。つまりこのプリズム面10ａに入射す
る光ビーム13は、種々の入射角θで入射する成分からな
る。
リズム10の一面10ａに対してｐ偏光状態で入射する向き
に配設されている。またこの光ビーム13は、図の紙面と
平行な面内では、発散しつつある状態でプリズム10の一
面10ａに入射する。つまりこのプリズム面10ａに入射す
る光ビーム13は、種々の入射角θで入射する成分からな
る。
【００２０】以下、上記構成を有する本実施形態の表面
プラズモンセンサーの作用について説明する。分析に供
される試料11は、図示の通り容器17に貯えられて、金属
膜12に接する状態となる。この状態で光源14が駆動さ
れ、光ビーム13がプリズム10の一面10ａに入射する。こ
の光ビーム13は基本的に金属膜12とプリズム10との界面
で全反射するが、該界面に特定の入射角θで入射した成
分については、反射光強度が鋭く低下する、全反射解消
という現象が生じ得る。
プラズモンセンサーの作用について説明する。分析に供
される試料11は、図示の通り容器17に貯えられて、金属
膜12に接する状態となる。この状態で光源14が駆動さ
れ、光ビーム13がプリズム10の一面10ａに入射する。こ
の光ビーム13は基本的に金属膜12とプリズム10との界面
で全反射するが、該界面に特定の入射角θで入射した成
分については、反射光強度が鋭く低下する、全反射解消
という現象が生じ得る。
【００２１】この現象が生じる入射角θSP（全反射解消
角）は、試料11の誘電率と対応するので、この全反射解
消角θSPが分かれば試料11中の特定物質を定量分析可能
であることは先に述べた通りであるが、本例では以下述
べるようにして全反射解消角θSP を求める。
角）は、試料11の誘電率と対応するので、この全反射解
消角θSPが分かれば試料11中の特定物質を定量分析可能
であることは先に述べた通りであるが、本例では以下述
べるようにして全反射解消角θSP を求める。
【００２２】入射角θSPで入射した光ビーム13に全反射
解消が起きたとき、その光ビーム13の入射位置におい
て、金属膜12の裏側（上記界面と反対側）に散乱光25が
生じる。金属膜12上の状況は、結像レンズ21によってＣ
ＣＤカメラ20の撮像面に結像されており、上記散乱光25
はこのＣＣＤカメラ20によって撮像される。
解消が起きたとき、その光ビーム13の入射位置におい
て、金属膜12の裏側（上記界面と反対側）に散乱光25が
生じる。金属膜12上の状況は、結像レンズ21によってＣ
ＣＤカメラ20の撮像面に結像されており、上記散乱光25
はこのＣＣＤカメラ20によって撮像される。
【００２３】ＣＣＤカメラ20が出力する画像信号Ｓを、
例えばそのまま画像モニター23に入力して画像再生すれ
ば、金属膜12上のどの位置から散乱光25が生じたか観察
することができる。そのようにして散乱光25の発生位置
を知り、それと光学系の構成とに基づいて、人手による
計算で全反射解消角θSP を求めることができる。
例えばそのまま画像モニター23に入力して画像再生すれ
ば、金属膜12上のどの位置から散乱光25が生じたか観察
することができる。そのようにして散乱光25の発生位置
を知り、それと光学系の構成とに基づいて、人手による
計算で全反射解消角θSP を求めることができる。
【００２４】本例では、そのようにする他、散乱光25の
発生位置を示している画像信号Ｓをパーソナルコンピュ
ータ22に入力させ、このパーソナルコンピュータ22の演
算によって自動的に全反射解消角θSPを求めることも可
能となっている。またさらに、パーソナルコンピュータ
22により、全反射解消角θSPから所定のプログラムに基
づいて自動的に試料分析することも可能である。
発生位置を示している画像信号Ｓをパーソナルコンピュ
ータ22に入力させ、このパーソナルコンピュータ22の演
算によって自動的に全反射解消角θSPを求めることも可
能となっている。またさらに、パーソナルコンピュータ
22により、全反射解消角θSPから所定のプログラムに基
づいて自動的に試料分析することも可能である。
【００２５】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図２は、本発明の第２の実施形態による表面プ
ラズモンセンサーの側面形状を、一部破断して示すもの
である。なおこの図２において、図１中の要素と同等の
要素には同番号を付してあり、それらについては特に必
要の無い限り説明を省略する（以下、同様）。
明する。図２は、本発明の第２の実施形態による表面プ
ラズモンセンサーの側面形状を、一部破断して示すもの
である。なおこの図２において、図１中の要素と同等の
要素には同番号を付してあり、それらについては特に必
要の無い限り説明を省略する（以下、同様）。
【００２６】図示されるようにこの表面プラズモンセン
サーは、コリメーターレンズ付き光源14と、この光源14
から発せられた平行光状態の光ビーム13を図示面と平行
な面内のみで集光するシリンドリカルレンズ30と、この
シリンドリカルレンズレンズ30を通過した後に上記面内
で発散する光ビーム13を平行光化するシリンドリカルレ
ンズ31と、縦横に規則正しく配された複数のスリット32
を有するスリット板33と、試料11を貯える複数の凹部34
ａを有してそれらの中に各々無底円筒状のウェル35を保
持した容器34とを備えている。また上記容器34におい
て、各凹部34ａの底部には、前述したものと同様の金属
膜12が配されている。
サーは、コリメーターレンズ付き光源14と、この光源14
から発せられた平行光状態の光ビーム13を図示面と平行
な面内のみで集光するシリンドリカルレンズ30と、この
シリンドリカルレンズレンズ30を通過した後に上記面内
で発散する光ビーム13を平行光化するシリンドリカルレ
ンズ31と、縦横に規則正しく配された複数のスリット32
を有するスリット板33と、試料11を貯える複数の凹部34
ａを有してそれらの中に各々無底円筒状のウェル35を保
持した容器34とを備えている。また上記容器34におい
て、各凹部34ａの底部には、前述したものと同様の金属
膜12が配されている。
【００２７】なお上記スリット32は、誘電体であるプラ
スチックからなる容器34の凹部34ａのそれぞれに対応さ
せて、凹部34ａと同数(例えば９６個)設けられている。
スチックからなる容器34の凹部34ａのそれぞれに対応さ
せて、凹部34ａと同数(例えば９６個)設けられている。
【００２８】本実施形態の表面プラズモンセンサーにお
いて、シリンドリカルレンズ31を経てスリット板33に入
射した光ビーム13は、このスリット板33の各スリット32
から図示面と平行な面内において発散光状態で出射し、
それぞれが金属膜12を照射する。つまりこの金属膜12に
入射する光ビーム13は、種々の入射角θで入射する成分
からなる。
いて、シリンドリカルレンズ31を経てスリット板33に入
射した光ビーム13は、このスリット板33の各スリット32
から図示面と平行な面内において発散光状態で出射し、
それぞれが金属膜12を照射する。つまりこの金属膜12に
入射する光ビーム13は、種々の入射角θで入射する成分
からなる。
【００２９】この場合も、各金属膜12に特定の入射角θ
で入射した成分については、全反射解消が生じ得る。そ
して、この現象が生じる入射角θSP（全反射解消角）
は、各凹部34ａ毎に貯えられている試料11の誘電率と対
応するので、各凹部34ａ毎に全反射解消角θSPを測定す
ることにより、各試料11中の特定物質を定量分析可能で
ある。
で入射した成分については、全反射解消が生じ得る。そ
して、この現象が生じる入射角θSP（全反射解消角）
は、各凹部34ａ毎に貯えられている試料11の誘電率と対
応するので、各凹部34ａ毎に全反射解消角θSPを測定す
ることにより、各試料11中の特定物質を定量分析可能で
ある。
【００３０】本例でも第１実施形態と同様に、全反射解
消が起きたときに金属膜12の裏側に生じる散乱光25を検
出して全反射解消角θSPを測定するが、ここでは各凹部
34ａ毎に生じる散乱光25をＣＣＤカメラ20によって全て
同時に検出して、各凹部34ａに貯えられている試料11の
分析を並列的に行なうことができる。
消が起きたときに金属膜12の裏側に生じる散乱光25を検
出して全反射解消角θSPを測定するが、ここでは各凹部
34ａ毎に生じる散乱光25をＣＣＤカメラ20によって全て
同時に検出して、各凹部34ａに貯えられている試料11の
分析を並列的に行なうことができる。
【００３１】図３は、ＣＣＤカメラ20の撮影像を概略的
に示すものである。撮像された散乱光25の図中左右方向
（これは図２中の左右方向と一致している）の発生位置
が全反射解消角θSP と対応しており、これらの散乱光
発生位置に基づいて全反射解消角θSP を求めることが
できる。
に示すものである。撮像された散乱光25の図中左右方向
（これは図２中の左右方向と一致している）の発生位置
が全反射解消角θSP と対応しており、これらの散乱光
発生位置に基づいて全反射解消角θSP を求めることが
できる。
【００３２】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図４は、本発明の第３の実施形態による表面プ
ラズモンセンサーの側面形状を、一部破断して示すもの
である。この実施形態においては、図１の装置における
プリズム10に代わるものとして、ガラスブロック50が用
いられている。そしてガラスブロック50には気泡51が形
成されており、光源14から発せられた光ビーム13がこの
気泡51に入射するようになっている。
明する。図４は、本発明の第３の実施形態による表面プ
ラズモンセンサーの側面形状を、一部破断して示すもの
である。この実施形態においては、図１の装置における
プリズム10に代わるものとして、ガラスブロック50が用
いられている。そしてガラスブロック50には気泡51が形
成されており、光源14から発せられた光ビーム13がこの
気泡51に入射するようになっている。
【００３３】ガラスブロック50中の気泡51は凹レンズと
同様に作用して、光ビーム13を発散させる。そこでこの
場合も、光ビーム13は金属膜12とガラスブロック50との
界面に種々の入射角θで入射するようになる。
同様に作用して、光ビーム13を発散させる。そこでこの
場合も、光ビーム13は金属膜12とガラスブロック50との
界面に種々の入射角θで入射するようになる。
【００３４】この実施形態においても、第１実施形態に
おけるのと同様に、散乱光25をその発生位置を特定して
検出することにより全反射解消角θSPを測定し、その全
反射解消角θSP に基づいて試料11中の特定物質を定量
分析することができる。
おけるのと同様に、散乱光25をその発生位置を特定して
検出することにより全反射解消角θSPを測定し、その全
反射解消角θSP に基づいて試料11中の特定物質を定量
分析することができる。
【図１】本発明の第１実施形態による表面プラズモンセ
ンサーの一部破断側面図
ンサーの一部破断側面図
【図２】本発明の第２実施形態による表面プラズモンセ
ンサーの一部破断側面図
ンサーの一部破断側面図
【図３】図２の表面プラズモンセンサーにおける散乱光
検出像を示す概略図
検出像を示す概略図
【図４】本発明の第３実施形態による表面プラズモンセ
ンサーの一部破断側面図
ンサーの一部破断側面図
10 プリズム 10ａ プリズムの一面 11 試料 12 金属膜 13 光ビーム 14 光源 15 シリンドリカルレンズ 16 偏光板 17 試料容器 20 ＣＣＤカメラ 21 結像レンズ 22 画像モニター 25 散乱光 30、31 シリンドリカルレンズ 32 スリット 33 スリット板 34 容器 34ａ 容器の凹部 50 ガラスブロック 51 気泡
Claims (3)
- 【請求項１】 誘電体と、 この誘電体の一面に形成されて、試料に接触させられる
金属膜と、 光ビームを発生させる光源と、 この光ビームを前記誘電体に通し、該誘電体と前記金属
膜との界面に対して、種々の入射角が得られるように入
射させる光学系と、 前記金属膜の前記界面とは反対側の表面に近接して配設
され、該金属膜から発せられる散乱光を、その発生位置
を特定して検出可能な光検出手段とからなる表面プラズ
モンセンサー。 - 【請求項２】 前記光検出手段の出力が示す前記散乱光
の発生位置から、この位置に入射した前記光ビームの入
射角を演算する手段を有することを特徴とする請求項１
記載の表面プラズモンセンサー。 - 【請求項３】 前記誘電体がプリズムを構成しているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の表面プラズモン
センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018399A JP2000266667A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 表面プラズモンセンサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018399A JP2000266667A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 表面プラズモンセンサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266667A true JP2000266667A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13424168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7018399A Withdrawn JP2000266667A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 表面プラズモンセンサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000266667A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003202289A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-07-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 全反射光を利用した測定装置に用いられる測定ユニット、該測定ユニットの製造方法および全反射光を利用した測定装置 |
| KR100889588B1 (ko) | 2006-11-29 | 2009-03-19 | 한국생명공학연구원 | 표면 플라즈몬 공명 기반 외팔보 센서 및 이를 이용한시료의 검출 및 정량방법 |
| US8153281B2 (en) | 2003-06-23 | 2012-04-10 | Superpower, Inc. | Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) process and apparatus to produce multi-layer high-temperature superconducting (HTS) coated tape |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP7018399A patent/JP2000266667A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003202289A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-07-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 全反射光を利用した測定装置に用いられる測定ユニット、該測定ユニットの製造方法および全反射光を利用した測定装置 |
| US8153281B2 (en) | 2003-06-23 | 2012-04-10 | Superpower, Inc. | Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) process and apparatus to produce multi-layer high-temperature superconducting (HTS) coated tape |
| KR100889588B1 (ko) | 2006-11-29 | 2009-03-19 | 한국생명공학연구원 | 표면 플라즈몬 공명 기반 외팔보 센서 및 이를 이용한시료의 검출 및 정량방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3399836B2 (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| US6885454B2 (en) | Measuring apparatus | |
| JP2001066248A (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| JP3706265B2 (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| JP3343086B2 (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| US20030090668A1 (en) | Measuring method and apparatus using attenuation in total internal reflection | |
| JP4455362B2 (ja) | 全反射減衰を利用した測定装置 | |
| JPH09292334A (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| US7812955B2 (en) | Sample analysis apparatus and analysis method | |
| US6947145B2 (en) | Measuring apparatus | |
| JP4173628B2 (ja) | 表面プラズモン共鳴測定装置 | |
| JP3910498B2 (ja) | 測定装置 | |
| JPH1078391A (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| JP2003075334A (ja) | 全反射減衰を利用したセンサー | |
| JP2002257722A (ja) | 全反射減衰を利用したセンサー | |
| JP2002195945A (ja) | 全反射減衰を利用したセンサー | |
| JP3776371B2 (ja) | 測定装置 | |
| JP4014805B2 (ja) | 全反射減衰を利用したセンサー | |
| JP2003065946A (ja) | 全反射減衰を利用したセンサー | |
| JP2002195942A (ja) | 全反射減衰を利用したセンサー | |
| JP2003270130A (ja) | 測定装置 | |
| JP3913589B2 (ja) | 測定装置 | |
| JP2006112807A (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| JP2003227792A (ja) | 全反射減衰を利用したセンサー | |
| JP2004144477A (ja) | 測定方法および測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |