Claims (13)
1. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนที่ประกอบด้วย แหล่งกำเนิดแสงแบบหลายความยาวคลื่น (Polychromatic light source) โดยจัดแสงให้เป็น แสงที่มีลำขนาน และมีขนาดลำแสงที่เหมาะสมขนาดหนึ่ง ลำแสงนี้จัดวางในแนวแกนกลาง (Optical axis) อันหนึ่ง โพลาไรเซอร์ (Polarizer) เป็นอุปกรณ์เลือกหรือคัดแยกทิศทางโพลาไลเซซั่นของแสงที่ กล่าวข้างต้น อุปกรณ์นี้ใช้ปรับให้ทิศทางโพลาไรเซซั่นของลำแสงดังกล่าว อยู่ในทิศที่เหมาะสม สำหรับการกระตุ้นให้เกิดคลื่นผิวพลาสมอน เซนเซอร์อาร์เรย์ ที่เหมาะสมกับกระตุ้นให้เกิดคลื่นผิวพลาสมอนและประกบอยู่บนปริซึ่ม รองรับ โดยเซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าวประกอบด้วยฟิล์มทองหนาประมาณ 40 ถึง 50 นาโนเมตร โดยฟิล์มนี้เคลือบอยู่บนปริซึ่มรองรับที่มีความโปร่งแสง หรือเคลือบอยู่บนแผ่นเรียบที่มีค่าดัชนีหัก เหเท่ากับปริซึ่มรองรับและประกบอยู่บนปริซึ่มรองรับ โดยการประกบอาจใช้ของเหลวที่มีดัชนีหัก เหเท่ากับปริซึ่ม เพื่อช่วยให้รอยต่อแนบสนิท ถัดจากชั้นฟิล์มทองจะเป็นชั้นของสารไดอิเล็กทริก สารไดอิเล็กทริกนี้มีค่าดัชนีหักเหน้อยกว่าดัชนีหักเหของปริซึ่มรองรับ โดยที่สารไดอิเล็กทริกนี้อาจ ประกอบไปด้วยฟิล์มบางของโพลิเมอร์และหรือชั้นของโมเลกุลของโปรตีนหรือสารชีวภาพอื่นใด ที่เหมาะสมสำหรับการวัดหรือการใช้งานด้านใดด้านหนึ่ง จุดวัดแต่ละจุดของเซนเซอร์อาร์เรย์ เรียกว่า "พิกเซล" อาจเคลือบด้วยสารชีวภาพที่แตกต่างหรือเหมือนกันก็ได้ ขึ้นอยู่กับความ เหมาะสมในการใช้งานนั้นๆ ไมโครเมียร์เรอร์อาร์เรย์ ที่วางในตำแหน่งซึ่งสามารถสะท้อนแสงดังกล่าวจากแหล่งกำเนิด แสง ให้ไปตกกระทบเซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าวโดยทะลุผ่านปริซึ่มรองรับที่กล่าวมาแล้ว และทำให้ มุมตกกระทบภายในปริซึ่มนั้นเป็นมุมที่มากกว่ามุมวิกฤต และมุมตกกระทบนี้สามารถกระตุ้นให้ เกิดคลื่นผิวพลาสมอนได้ ไมโครเมียร์เรอร์อาร์เรย์นี้ทำหน้าที่เลือกสำแสงเฉพาะส่วนที่ตกกระทบ กับพิกเซลของเซนเซอร์อาร์เรย์ที่กำหนด ให้สะท้อนไปยังเซนเซอร์อาร์ย์ ส่วนอื่นของลำแสงจะ ถูกปรับทิศทางให้สะท้อนไปยังทิศทางอื่นที่จะไม่มีผลต่อการวัด สเปกโตรมิเตอร์หรืออุปกรณ์วิเคราะห์สเปกตรัมของแสงเพื่อวัดสเปกตรัมของแสงดังกล่าว ข้างต้น ที่สะท้อนมาจากแต่ละพิกเซลของเซนเซอร์อาร์เรย์ ข้อมูลสเปกตรัมที่ได้สามารถนำมา วิเคราะห์หาค่าความยาวคลื่นเรโซแนนท์ ซึ่งทำให้ทราบค่าดัชนีหักเหของสารไดอิเล็กทริกที่อยู่บน แต่ละพิกเซลของเซนเซอร์อาร์เรย์ได้ อุปกรณ์ดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะคือ ประกอบด้วย แหล่งกำเนิดแสง เซนเซอร์อาร์เรย์และ ปริซึ่มรองรับ ไมโครเมียร์เรอร์อาร์เรย์ และสเปกโตรมิเตอร์หรืออุปกรณ์วิเคราะห์สเปกตรัม วางอยู่ ในแนวแกนกลางและในตำแหน่งที่เหมาะสมต่อตามหลักการวัดค่าดัชนีหักเหโดยใช้เทคนิคคลื่นผิว พลาสมอน โดยอุปกรณ์ดังกล่าวอาจเชื่อมต่อกันผ่านคอมพิวเตอร์เพื่อควบคุมการทำงานของ อุปกรณ์ดังกล่าวให้ทำงานอย่างสอดคล้องกัน1. A plasmon surface wave sensor array consists of a polychromatic light source, which directs the light into parallel beams of an appropriate magnitude. This beam is oriented along a central optical axis. A polarizer is a device that selects or separates the polarization direction of the light, as described above. This device adjusts the polarization direction of the beam to a direction suitable for stimulating plasmon surface waves. A suitable sensor array for plasmon surface wave stimulation is mounted on a supporting prism. Such a sensor array consists of a gold film approximately 40 to 50 nanometers thick. This film is coated on a transparent supporting prism or on a flat sheet with a refractive index equal to that of the supporting prism and mounted on the supporting prism. The mounting may be achieved using a liquid with a refractive index equal to that of the prism to ensure a tight junction. Next to the gold film is a layer of dielectric material. This dielectric material has a refractive index lower than the refractive index of the supporting prism. This dielectric material may... A sensor array consists of a thin film of polymer and/or a layer of protein molecules or other suitable biological materials for specific measurements or applications. Each measurement point on the sensor array, called a "pixel," may be coated with a different or the same biological material, depending on the suitability for the application. A micromirror array is positioned to reflect light from a light source onto the sensor array through a supporting prism. This causes the angle of incidence within the prism to be greater than the critical angle, which can induce plasmon surface waves. The micromirror array selectively reflects only the light beam that strikes a given pixel of the sensor array, while other parts of the beam are redirected to reflect in directions that will not affect the measurement. A spectrometer, or optical spectrometer, measures the spectrum of the light reflected from each pixel of the sensor array. The resulting spectral data can be analyzed to determine the resonant wavelength, which reveals the refractive index of the dielectric material on each pixel of the sensor array. This device typically consists of a light source, a sensor array, a supporting prism, and a micromirror array. The spectrometer, or spectral analysis device, is positioned along the central axis and in a suitable location, following the principle of refractive index measurement using the surface wave plasmon technique. These devices may be interconnected via a computer to control their operation and ensure coordinated performance.
2. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอน ที่ประกอบด้วย แหล่งกำเนิดแสงแบบหลายความยาวคลื่น (Polychromatic light source) โดยจัดแสงให้เป็น แสงที่มีลำขนาน และมีขนาดลำแสงที่เหมาะสมขนาดหนึ่ง ลำแสงนี้จัดวางในแนวแกนกลาง (Optical axis) อันหนึ่ง โพลาไรเซอร์ (Polarizer) เป็นอุปกรณ์เลือกหรือคัดแยกทิศทางโพลาไลเซซั่นของแสงที่ กล่าวข้างต้น อุปกรณ์นี้ใช้ปรับให้ทิศทางโพลาไรเซซั่นของลำแสงดังกล่าว อยู่ในทิศที่เหมาะสม สำหรับการกระตุ้นให้เกิดคลื่นผิวพลาสมอน เซนเซอร์อาร์เรย์ ที่เหมาะสมกับการกระตุ้นให้เกิดคลื่นผิวพลาสมอนและประกบอยู่บนปริซึ่ม รองรับ โดยเซนเซอร์อาร์เรย์ประกอบด้วยฟิล์มทองหนาประมาณ 40 ถึง 50 นาโนเมตร ฟิล์มนี้ เคลือบอยู่บนปริซึ่มรองรับที่มีความโปร่งแสง หรือเคลือบอยู่บนแผ่นเรียบที่มีค่าดัชนีหักเหเท่ากับ ปริซึ่มรองรับและประกบอยู่บนปริซึ่มรองรับ โดยการประกบอาจใช้ของเหลวที่มีดัชนีหักเหเท่ากับ ปริซึ่ม เพื่อช่วยให้รอยต่อแนบสนิท ถัดจากชั้นฟิล์มทองจะเป็นชั้นของสารไดอิเล็กทริก สารไดอิ เล็กทริกนี้มีค่าดัชนีหักเหน้อยกว่าดัชนีหักเหของปริซึ่มรองรับ สารไดอิเล็กทริกนี้อาจประกอบไป ด้วยฟิล์มบางของโพลิเมอร์และหรือชั้นของโมเลกุลของโปรตีนหรือสารชีวภาพอื่นใด ที่เหมาะสม สำหรับการวัดหรือการใช้งานด้านใดด้านหนึ่ง จุดวัดแต่ละจุดของเซนเซอร์อาร์เรย์เรียกว่า "พิกเซล" อาจเคลือบด้วยสารชีวภาพที่แตกต่างหรือเหมือนกันก็ได้กัน ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมในการใช้งาน นั้นๆ ไมโครเมียร์เรอร์อาร์เรย์ ที่วางในแนวแกนกลางที่กล่าวมาแล้ว และอยู่ในตำแหน่งซึ่ง สามารถสะท้อนแสงดังกล่าวจากเซนเซอร์อาร์เรย์ ให้ไปตกกระทบช่องรับแสงของสเปกโตรมิเตอร์ หรืออุปกรณ์วิเคราะห์สเปกตรัมแสงได้อย่างเหมาะสม โดยไมโครเมียร์เรอร์อาร์เรย์นี้ทำหน้าที่เลือก ลำแสงเฉพาะส่วนที่ตกกระทบกับพิกเซลของเซนเซอร์อาร์เรย์ที่กำหนดให้สะท้อนไปยังสเปกโตร มิเตอร์หรืออุปกรณ์วิเคราะห์สเปกตรัม ส่วนอื่นของลำแสงจะถูกปรับทิศทางให้สะท้อนไปยัง ทิศทางอื่นที่จะไม่มีผลต่อการวัด อุปกรณ์วิเคราะห์สเปกตรัมของแสงซึ่งทำหน้าที่วัดสเปกตรัมของแสงดังกล่าวข้างต้น ที่ สะท้อนมาจากแต่ละพิกเซลของเซนเซอร์อาร์เรย์ ข้อมูลสเปกตรัมที่ได้สามารถนำมาวิเคราะห์หาค่า ความยาวคลื่นเรโซแนนท์ ซึ่งทำให้ทราบค่าดัชนีหักเหของสารไดอิเล็กทริกที่อยูบนแต่ละพิกเซล ของเซนเซอร์อาร์เรย์ได้ อุปกรณ์ดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะคือ ประกอบด้วย แหล่งกำเนิดแสง เซนเซอร์อาร์เรย์และ ปริซึ่มรองรับ ไมโครเมียร์เรอร์อาร์เรย์ และสเปกโตรมิเตอร์หรืออุปกรณ์วิเคราะห์สเปกตรัม วางอยู่ ในแนวแกนกลางและในตำแหน่งที่เหมาะสมต่อตามหลักการวัดค่าดัชนีหักเหโดยใช้เทคนิคคลื่นผิว พลาสมอน อุปกรณ์ดังกล่าวอาจเชื่อมต่อกันผ่านคอมพิวเตอร์เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ ดังกล่าวให้ทำงานอย่างสอดคล้องกัน2. Plasmon surface wave sensor array, which consists of a polychromatic light source arranged as a parallel beam with an appropriate beam size, aligned along a central optical axis. A polarizer is a device that selects or separates the polarization direction of the light, adjusting it to a direction suitable for stimulating plasmon surface waves. A suitable sensor array for plasmon surface wave stimulation is mounted on a supporting prism. This sensor array consists of a gold film approximately 40 to 50 nanometers thick, coated on a transparent supporting prism or on a flat sheet with a refractive index equal to that of the supporting prism and mounted on the prism. The mounting may be facilitated by using a liquid with a refractive index equal to that of the prism. Next to the gold film is a layer of dielectric material with a refractive index lower than that of the supporting prism. This dielectric material may consist of a thin film of polymer and/or a layer of protein molecules or other suitable biological materials for a particular measurement or application. Each measurement point of the sensor array, called a "pixel," may be coated with a different or the same biological material, depending on the suitability for the application. A micromirror array, positioned along the aforementioned central axis and strategically located to reflect the light from the sensor array onto the aperture of a spectrometer or spectrometer, selects only the portion of the light beam that strikes a designated pixel of the sensor array and reflects it to the spectrometer or spectrometer. Other parts of the beam are redirected to other directions so as not to affect the measurement. A spectrometer measures the spectrum of the light reflected from each pixel of the sensor array. The resulting spectral data can be used to determine the resonant wavelength, which reveals the refractive index of the dielectric material on each pixel of the sensor array. This device typically consists of a light source, a sensor array, and a prism supporting the micromirror array. The spectrometer, or spectral analysis device, is positioned along the central axis and in a suitable location, based on the principle of refractive index measurement using the surface plasmon wave technique. These devices may be interconnected via a computer to control their operation and ensure coordinated performance.
3. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอน ตามข้อถือสิทธิ 1 หรือ 2 ที่ยังประกอบด้วยช่องไหลสาร (flow cell) ซึ่งอาจจะมีมากกว่าหนึ่งช่อง ประกบอยู่เซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว เพื่อนำสารตัวอย่างที่ ต้องการวัดมายังบริเวณของเซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว และมีระบบควบคุมการไหลของสารให้เข้า และออกที่เหมาะต่อการประยุกต์ใช้งานแต่ละชนิด3. Plasmon surface wave array sensors, as per claim 1 or 2, also include a flow cell (which may be more than one) attached to the sensor array to guide the sample to be measured to the sensor area, with a flow control system to regulate the flow of the sample in and out, suitable for each specific application.
4. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 1 หรือ 2 ที่ใช้เส้นใยนำแสงในการนำ แสงจากแหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวมายังเซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว เพื่อจุดประสงค์ให้สามารถวาง แหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวไว้ห่างในระยะที่ไม่รบกวนการทำงานของเซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว4. A plasmon surface wave array sensor under claim 1 or 2 that uses optical fibers to transmit light from such light source to the sensor array, with the purpose of allowing the light source to be placed at a distance that does not interfere with the operation of the sensor array.
5. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 1 หรือ 2 หรือ 4 ข้อใดข้อหนึ่ง ที่ซึ่งการ โฟกัสแสงเข้าเส้นใยนำแสงดังกล่าว ใช้เลนส์หรืออุปกรณ์รวมแสงอื่นใดช่วยให้การโฟกัสแสงเข้า ปลายเส้นในลำแสงดังกล่าวมีประสิทธิภาพสูงขึ้น5. A plasmon surface wave array sensor pursuant to any one of claims 1, 2, or 4, in which the focusing of light into such optical fiber is achieved using a lens or other condensing device to improve the efficiency of focusing the light into the end of the beam.
6. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ยังประกอบเพิ่มด้วย เลนส์หรือ อุปกรณ์เชิงแสงอื่นใด วางไว้ในแนวแกนกลางดังกล่าว และวางพินโฮลไว้ในตำแหน่งจุดโฟกัสของ เลนส์และอุปกรณ์เชิงแสงอื่นใดดังกล่าวและอยู่ในตำแหน่งระหว่างแหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวกับไม โครเมียร์เรอร์ดังกล่าว เพื่อทำหน้าที่ขยายแสง หรือโฟกัสแสง หรือรวมแสง หรือจัดให้แสงเป็นลำ ขนาน ของลำแสงดังกล่าวให้มีขนาดและการกระจายของความเข้มแสงที่เหมาะสมต่อการทำงาน ของไมโครเมียร์เรอร์ดังกล่าว6. A plasmon surface wave array sensor as per claim 1, which is further incorporated with a lens or other optical device placed along the aforementioned central axis, and with a pinhole placed at the focal point of the lens and other optical device and positioned between the said light source and the said micromirror, to magnify, focus, concentrate, or arrange the light beam into parallel beams with appropriate size and intensity distribution for the operation of the said micromirror.
7. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 2 ที่ยังประกอบเพิ่มด้วยเลนส์หรือ อุปกรณ์เชิงแสงอื่นใด วางไว้ในแนวแกนกลางดังกล่าว และวางพินโฮลไว้ในตำแหน่งจุดโฟกัสของ เลนส์และอุปกรณ์เชิงแสงอื่นใดดังกล่าวและอยู่ในตำแหน่งระหว่างแหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวกับ เซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว เพื่อทำหน้าที่ขยายแสง หรือโฟกัสแสง หรือรวมแสง หรือจัดให้แสงเป็น ลำขนาน ของลำแสงดังกล่าวให้มีขนาดและการกระจายของความเข้มแสงที่เหมาะสมกับขนาดของ เซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว7. A plasmon surface wave array sensor under claim 2, further comprising a lens or other optical device placed along the aforementioned central axis, with a pinhole placed at the focal point of the lens and other optical device and positioned between the light source and the sensor array, to magnify, focus, combine, or arrange the light beam to have a size and intensity distribution appropriate to the size of the sensor array.
8. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ยังประกอบเพิ่มด้วย เลนส์หรือ อุปกรณ์เชิงแสงอื่นใด วางไว้ในแนวแกนกลางดังกล่าวและอยู่ในตำแหน่งระหว่างไมโครเมียร์เรอร์ และเซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว เพื่อทำหน้าที่ขยายหรือลดขนาดลำแสงดังกล่าวให้มีขนาดที่เหมาะสม กับขนาดของไมโครเมียร์เรอร์และเซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว8. A plasmon surface wave array sensor as per claim 1, which is further incorporated with a lens or other optical device, is placed along the aforementioned central axis and positioned between the micromirror and the said sensor array to amplify or reduce the size of the beam to a size appropriate to the size of the micromirror and the said sensor array.
9. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 1 หรือ ข้อ 2 ที่ซึ่ง โพลาไลเซอร์ดังกล่าว วางในตำแหน่งใดๆ ระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและสเปกโตมิเตอร์ดังกล่าว และอยู่ในแนวแกนกลาง9. A plasmon surface wave array sensor pursuant to claim 1 or 2, where such polarizer is placed at any position between the light source and such spectrometer and is aligned with its central axis.
10. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ยังประกอบเพิ่มด้วย บีมสปิลเตอร์ หรืออุปกรณ์แยกลำแสงให้เป็นสองลำอื่นใด เพื่อทำหน้าที่แยกลำแสงสะท้อนจากเซนเซอร์อาร์เรย์ ดังกล่าวออกเป็นสองลำแสง และประกอบด้วยกล้องซีซีดีหรือกล้องซีมอสหรือกล้องรับภาพอื่นใด วางในอยู่ในแนวแกนกลางดังกล่าว และอยู่ในตำแหน่งที่สามารถรับแสงสะท้อนลำหนึ่งจาก บีมสปิลเตอร์ดังกล่าว เพื่อใช้ในการตรวจสอบตำแหน่งของลำแสงตกกระทบและตำแหน่งของ เซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว10. A plasmon surface wave array sensor as per claim 1, which is further incorporated with a beam splitter or other beam splitting device to split the reflected beam from the said sensor array into two beams, and incorporating a CCD camera, CMOS camera, or other imaging camera placed along the said central axis and positioned to receive one of the reflected beams from the beam splitter for the purpose of determining the position of the incident beam and the position of the said sensor array.
11. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 2 ที่ยังประกอบเพิ่มด้วย บีมสปิลเตอร์ หรืออุปกรณ์แยกลำแสงให้เป็นสองลำอื่นใด เพื่อทำหน้าที่แยกลำแสงสะท้อนจากไมโครเมียร์เรอร์ ดังกล่าวออกเป็นสองลำแสง และประกอบด้วยกล้องซีซีดีหรือกล้องซีมอสหรือกล้องรับภาพอื่นใด วางในอยู่ในแนวแกนกลางดังกล่าว และอยู่ในตำแหน่งที่สามารถรับแสงสะท้อนลำหนึ่งจาก บีมสปิลเตอร์ดังกล่าว เพื่อใช้ในการตรวจสอบตำแหน่งของลำแสงตกกระทบและตำแหน่งของ เซนเซอร์อาร์เรย์ดังกล่าว11. A plasmon surface wave array sensor under claim 2, which is further incorporated with a beam splitter or other beam splitting device to split the reflected beam from the micromirror into two beams, and incorporating a CCD camera, CMOS camera, or other imaging camera placed in the central axis and positioned to receive one of the reflected beams from the beam splitter for the purpose of determining the position of the incident beam and the position of the sensor array.
12. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 1 หรือ 2 ที่ซึ่ง สเปกโตมิเตอร์ดังกล่าว รวมถึง อุปกรณ์เชิงแสงใดๆ ที่สามารถใช้ในการบ่งบอกถึงสเปกตรัมของแสงได้ และหมาย รวมถึงสเปกโตมิเตอร์แบบที่มีช่องรับแสงเป็นเส้นใยนำแสง12. Plasmon surface wave array sensors pursuant to claim 1 or 2, where such spectrometer includes any optical device capable of being used to indicate the spectrum of light, and includes spectrometers with optical fiber apertures.
13. เซนเซอร์อาร์เรย์แบบคลื่นผิวพลาสมอนตามข้อถือสิทธิ 1 หรือ 2 ที่ยังประกอบเพิ่มด้วย เลนส์ และอุปกรณ์เชิงแสงอื่นใดวางไว้ในแนวแกนกลาง และวางอยู่ในตำแหน่งหน้าช่องรับแสงของสเปก โตมิเตอร์ดังกล่าว เพื่อทำหน้าที่รวมแสงหรือโฟกัสแสงลำดังกล่าวให้เหมาะสมกับขนาดของช่อง รับแสงของสเปกโตรมิเตอร์ดังกล่าว13. A plasmon surface wave array sensor as described in claim 1 or 2, further comprising lenses and other optical devices, is placed in the central axis and positioned in front of the aperture of the spectrometer to focus the light beam appropriately to the size of the aperture of the spectrometer.