PL231416B1 - Głowica pomiarowa do czujników biofotonicznych - Google Patents
Głowica pomiarowa do czujników biofotonicznychInfo
- Publication number
- PL231416B1 PL231416B1 PL417613A PL41761316A PL231416B1 PL 231416 B1 PL231416 B1 PL 231416B1 PL 417613 A PL417613 A PL 417613A PL 41761316 A PL41761316 A PL 41761316A PL 231416 B1 PL231416 B1 PL 231416B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- measuring head
- sensors
- mirror
- biophotonic
- biophotonic sensors
- Prior art date
Links
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 12
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest głowica pomiarowa do czujników biofotonicznych służących do pomiarów wielkości fizycznych i chemicznych obiektów biologicznych w aparatach medycznych, zwłaszcza diagnostycznych.
Czujniki biofotoniczne to urządzenia optoelektroniczne wykorzystujące oddziaływania fotonów niskich energii z tkankami biologicznymi. Czujniki takie, realizowane z wykorzystaniem techniki światłowodowej oraz interferometrii niskokoherentnej, oferują unikatowe zalety, takie jak odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, niewielki rozmiar, dielektryczność oraz dobra rozdzielczość i wysoka czułość pomiarów. W czujnikach interferometrycznych informacja o wartości wielkości mierzonej jest kodowana w pełnym spektrum światła odbitego. Bardzo ważnym elementem interferometru pomiarowego jest warstwa odbijająca i jej wpływ na jakość widma sygnału pomiarowego.
Jedną z możliwych konfiguracji budowy czujnika jest światłowodowy interferometr Fabry-Perota działający w modzie odbiciowym. W tym trybie interferencje powstają w wyniku wielokrotnych odbić promieniowania optycznego na dwóch równoległych powierzchniach odbijających, tworzonych na granicy ośrodków: światłowód - powietrze i powietrze - zwierciadło.
W znanych rozwiązaniach zwierciadła w postaci luster wykonane są ze srebra. Materiał ten jest tani i posiada satysfakcjonujące właściwości optyczne. Jednak chemicznie jest niestabilny i podatny na uszkodzenie mechaniczne, takie jak zarysowania powierzchni, a nawet jej starcie w procesie czyszczenia, co ogranicza możliwość stosowania tego rozwiązania w czujnikach biofotonicznych. Niedogodności te rodzą konieczność zabezpieczania powierzchni zwierciadła.
Z opisu zgłoszeniowego CN104698519A znany jest kompozytowy film mający zastosowanie w interferometrii optycznej, optycznym zegarze atomowym i detektorze fal grawitacyjnych. W rozwiązaniu tym stosuje się strukturę powstałą na nisko-szumowym optycznym materiale pokrytym połączeniem warstw szafirowej i diamentowej.
Głowica pomiarowa do czujników biofotonicznych zawierająca światłowód usytuowany w bezpośredniej bliskości zespołu zwierciadeł charakteryzuje się według wynalazku tym, że na powierzchni odbijającej zwierciadła osadzona jest transparentna warstwa diamentowa.
Warstwa diamentowa zabezpiecza elementy czujników biofotonicznych i wzmacnia efekt odbicia wiązki światła. Warstwy diamentowe cechuje wysoka twardość i stabilność chemiczna, biokompatybilność, która jest szczególnie ważna w zastosowaniach medycznych oraz szeroki zakres transmisji promieniowania optycznego (transparentne od ultrafioletu do dalekiej podczerwieni). Ponadto warstwy diamentowe są chemicznie obojętne i odporne na ścieranie. Mają mały współczynnik rozszerzalności termicznej oraz wysoką przewodność cieplną. Dzięki powyższym właściwościom mogą pracować w trudnych warunkach środowiskowych.
Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schematycznie interferometr Fabry-Perota w przekroju pionowym.
Głowica pomiarowa interferometru Fabry-Perota zawiera kapilarę światłowodową 1 doprowadzającą wiązkę światła 2 do lustra 3. Na powierzchni odbijającej lustra 3 osadzona jest transparentna warstwa diamentowa 4. Osadzenia warstwy diamentowej dokonano w drodze syntezy z fazy gazowej (CVD). Synteza ta jest procesem wieloparametrycznym, przy czym parametry są ze sobą wzajemnie powiązane. Przeprowadzając proces wzrostu diamentu należy uwzględnić określone warunki: temperatura, ciśnienie procesowe, przepływ gazów oraz poziom mocy mikrofalowej, które panują w komorze podczas syntezy diamentu. W takich warunkach zachodzi proces pirolizy prekursora węglowego, metanu (CH4) w obecności wodoru atomowego, podczas którego uzyskujemy warstwy diamentowe. Światłowód 1 działa w modzie odbiciowym. Wiązka światła 2 doprowadzona światłowodem ulega wielokrotnemu odbiciu we wnęce Fabry-Perota 5, pomiędzy dwiema równoległymi płaszczyznami utworzonymi na granicy ośrodków: światłowód 1 - powietrze i powietrze - lustro 3 z osadzoną transparentną warstwą diamentową 4.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Głowica pomiarowa do czujników biofotonicznych zawierająca światłowód usytuowany w bezpośredniej bliskości zespołu zwierciadeł, znamienna tym, że na powierzchni odbijającej zwierciadła (3) osadzona jest transparentna warstwa diamentowa (4).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417613A PL231416B1 (pl) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Głowica pomiarowa do czujników biofotonicznych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417613A PL231416B1 (pl) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Głowica pomiarowa do czujników biofotonicznych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL417613A1 PL417613A1 (pl) | 2017-12-18 |
| PL231416B1 true PL231416B1 (pl) | 2019-02-28 |
Family
ID=60655769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL417613A PL231416B1 (pl) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Głowica pomiarowa do czujników biofotonicznych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL231416B1 (pl) |
-
2016
- 2016-06-16 PL PL417613A patent/PL231416B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL417613A1 (pl) | 2017-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhao et al. | Fiber-optic SPR sensor for temperature measurement | |
| Rego | A review of refractometric sensors based on long period fibre gratings | |
| Caucheteur et al. | Demodulation technique for weakly tilted fiber Bragg grating refractometer | |
| JP6170514B2 (ja) | 光圧力センサ | |
| Le Menn et al. | Review of acoustical and optical techniques to measure absolute salinity of seawater | |
| Zhou et al. | Study on fiber-optic hydrogen sulfide gas sensor | |
| Prasanth et al. | Experimental analysis of SnO2 coated LMR based fiber optic sensor for ethanol detection | |
| Kuznetsov et al. | Fiber optic lossy mode resonance based sensor for aggressive liquids | |
| PL236751B1 (pl) | Czujnik falowodowy | |
| Wang et al. | ZrO 2 thin-film-based sapphire fiber temperature sensor | |
| Burnat et al. | Tailoring refractive index and surface sensitivity of an optical fiber fabry-perot interferometer by a thin layer deposition | |
| Wang et al. | High-resolution seawater salinity sensor based on temperature self-compensating optical interferometer | |
| PL231416B1 (pl) | Głowica pomiarowa do czujników biofotonicznych | |
| Wu et al. | An SPR-MZ interference-based fiber optic sensor for dual-parameter measurement of seawater temperature and salinity | |
| Bai et al. | An optical Michelson interferometric spectrometer-based seawater density sensor with improved long-term stability in the deep-sea trial | |
| Wang et al. | Fabrication of a miniaturized thin-film temperature sensor on a sapphire fiber tip | |
| CN103335985A (zh) | 准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器及制备方法 | |
| CN108489631A (zh) | 一种吸收光谱强度比测温方法 | |
| Juhász et al. | A simple humidity sensor with thin film porous alumina and integrated heating | |
| Kraszewski et al. | Laser reflectance interferometry system with a 405 nm laser diode for in situ measurements of cvd diamond thickness | |
| CN108775973A (zh) | 一种材料光致热效应的温度测量方法 | |
| Uddin et al. | Liquid Sensors Based on Enhanced Fabry–Perot Etalons | |
| Fusiek et al. | Design of a highly accurate optical sensor system for pressure and temperature monitoring in oil wells | |
| Burnat et al. | Tailoring Refractive Index and Adlayer Sensitivity of an Optical Fiber Fabry-Perot Interferometer by a Thin Layer Deposition | |
| Koba et al. | In-Situ Monitoring of Diamond Film Growth with Double-Layer Optical Fiber Interferometer |