JP2003090793A - Sensor using total reflection attenuation - Google Patents
Sensor using total reflection attenuationInfo
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Abstract
Description
【０００１】[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の特性を分析する表面プラ
ズモンセンサー等の、全反射減衰を利用したセンサーに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor using attenuation of total reflection, such as a surface plasmon sensor which analyzes the characteristics of substances in a sample by utilizing the generation of surface plasmons.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art In a metal, free electrons oscillate collectively to generate compression waves called plasma waves. And, the quantized compression wave generated on the metal surface is
It is called surface plasmon.
【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）。Conventionally, various surface plasmon sensors have been proposed for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing the phenomenon that the surface plasmon is excited by a light wave.
Among them, one that is particularly well known is one that uses a system called Kretschmann arrangement (see, for example, JP-A-6-167443).
【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ブロ
ック、この誘電体ブロックの一面に形成されて、試料に
接触させられる金属膜からなる薄膜層と、光ビームを発
生させる光源と、上記光ビームを誘電体ブロックに対し
て、該誘電体ブロックと薄膜層との界面で全反射条件が
得られるように種々の角度で入射させる光学系と、上記
界面で全反射した光ビームの強度を測定して表面プラズ
モン共鳴の状態、つまり全反射減衰の状態を検出する光
検出手段とを備えてなるものである。A surface plasmon sensor using the above system basically includes, for example, a prism-shaped dielectric block, and a thin film layer made of a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample. A light source that generates a light beam, an optical system that causes the light beam to enter the dielectric block at various angles so that total reflection conditions can be obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer, It is provided with a light detecting means for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface to detect the state of surface plasmon resonance, that is, the state of attenuated total reflection.
【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入射角を変化させて上記界
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
ムを上記界面に収束光状態であるいは発散光状態で入射
させてもよい。前者の場合は、入射した光ビームの入射
角の変化に従って、反射角が変化する光ビームを、上記
反射角の変化に同期して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
センサー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ーによって検出すること
ができる。In order to obtain various incident angles as described above, a relatively thin light beam may be incident on the interface by changing the incident angle, or may be incident on the light beam at various angles. A relatively thick light beam may be incident on the interface in a convergent light state or a divergent light state so as to include the component. In the former case, the light beam whose reflection angle changes according to the change of the incident angle of the incident light beam is detected by a small photodetector that moves in synchronization with the change of the reflection angle, or the direction of change of the reflection angle. It can be detected by an area sensor extending along. On the other hand, in the latter case, each light beam reflected at various reflection angles can be detected by an area sensor extending in a direction in which all the light beams can be received.
【０００６】上記構成の表面プラズモンセンサーにおい
て、光ビームを薄膜層に対して全反射角以上の特定入射
角で入射させると、該薄膜層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
ト波によって薄膜層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、誘電体ブロックと薄膜層との界
面で全反射した光の強度が鋭く低下する。この光強度の
低下は、一般に上記光検出手段により暗線として検出さ
れる。なお上記の共鳴は、入射ビームがｐ偏光のときに
だけ生じる。したがって、光ビームがｐ偏光で入射する
ように予め設定しておく必要がある。In the surface plasmon sensor having the above structure, when a light beam is made incident on the thin film layer at a specific incident angle of at least the total reflection angle, an evanescent wave having an electric field distribution is generated in the sample in contact with the thin film layer. , The surface plasmon is excited at the interface between the thin film layer and the sample by this evanescent wave. When the wave vector of the evanescent light is equal to the wave number of the surface plasmon and the wave number matching is established, both are in a resonance state and the energy of the light is transferred to the surface plasmon, so that at the interface between the dielectric block and the thin film layer. The intensity of the reflected light sharply decreases. This decrease in light intensity is generally detected as a dark line by the light detecting means. Note that the above resonance occurs only when the incident beam is p-polarized. Therefore, it is necessary to set in advance that the light beam is incident as p-polarized light.
【０００７】この全反射減衰（ＡＴＲ）が生じる入射
角、すなわち全反射減衰角θＳＰ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
れ薄膜、試料の誘電率とすると、以下の関係がある。If the wave number of the surface plasmon is known from the incident angle at which the attenuated total reflection (ATR) occurs, that is, the attenuated total reflection angle θ SP , the dielectric constant of the sample can be obtained. That is, assuming that the wave number of the surface plasmon is K SP , the angular frequency of the surface plasmon is ω, c is the speed of light in vacuum, and ε m and ε s are the thin film and the dielectric constant of the sample, respectively, the following relationships are established.
【０００８】[0008]
【数１】
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
記全反射減衰角θＳＰを知ることにより、試料の誘電率
つまりは屈折率に関連する特性を求めることができる。[Equation 1] If the permittivity ε s of the sample is known, the concentration of the specific substance in the sample can be known based on a predetermined calibration curve or the like. Therefore, by knowing the total reflection attenuation angle θ SP , the permittivity of the sample, that is, the refraction The rate-related property can be determined.
【０００９】また、全反射減衰（ＡＴＲ）を利用する類
似のセンサーとして、例えば「分光研究」第４７巻 第
１号（１９９８）の第２１〜２３頁および第２６〜２７
頁に記載がある漏洩モードセンサーも知られている。こ
の漏洩モードセンサーは基本的に、プリズム状に形成さ
れた誘電体ブロック、この誘電体ブロックの一面に形成
されたクラッド層と、その上に形成され試料と接触させ
られる光導波層と、光ビームを発生させる光源と、上記
光ビームを上記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブロ
ックとクラッド層との界面で全反射条件が得られるよう
に種々の角度で入射させる光学系と、上記界面で全反射
した光ビームの強度を測定して導波モードの励起状態、
つまり全反射減衰の状態を検出する光検出手段とを備え
てなるものである。Further, as a similar sensor utilizing the attenuated total reflection (ATR), for example, “Spectroscopic Research”, Vol. 47, No. 1 (1998), pages 21 to 23 and 26 to 27.
Leakage mode sensors described on the page are also known. This leaky mode sensor is basically a dielectric block formed in a prism shape, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, an optical waveguide layer formed on the clad layer and in contact with a sample, and a light beam. A light source for generating a light beam, an optical system that causes the light beam to enter the dielectric block at various angles so that total reflection conditions can be obtained at the interface between the dielectric block and the clad layer, and The excited state of the guided mode is measured by measuring the intensity of the totally reflected light beam.
That is, it is provided with a light detecting means for detecting the attenuated total reflection state.
【００１０】上記構成の漏洩モードセンサーにおいて、
光ビームを誘電体ブロックを通してクラッド層に対して
全反射角以上の入射角で入射させると、このクラッド層
を透過した後に光導波層においては、ある特定の波数を
有する特定入射角の光のみが導波モードで伝搬するよう
になる。こうして導波モードが励起されると、入射光の
ほとんどが光導波層に取り込まれるので、上記界面で全
反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じる。
そして導波光の波数は光導波層の上の試料の屈折率に依
存するので、全反射減衰が生じる上記特定入射角を知る
ことによって、試料の屈折率や、それに関連する試料液
の特性を分析することができる。In the leak mode sensor having the above structure,
When a light beam is incident on the cladding layer through the dielectric block at an angle of incidence equal to or more than the total reflection angle, only light with a specific incident angle having a specific wave number is transmitted in the optical waveguide layer after passing through the cladding layer. It propagates in the guided mode. When the guided mode is excited in this manner, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer, so that the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface sharply decreases.
Since the wave number of the guided light depends on the refractive index of the sample on the optical waveguide layer, the refractive index of the sample and the characteristics of the sample liquid related to it can be analyzed by knowing the above-mentioned specific incident angle at which attenuation of total reflection occurs. can do.
【００１１】なお、上述した表面プラズモンセンサーや
漏洩モードセンサー等においては、全反射減衰の状態を
精度良く、しかも大きなダイナミックレンジで測定する
ことを目的として、特開平１１−３２６１９４号に示さ
れるように、アレイ状の光検出器を用いることが考えら
れている。この光検出器は、複数の受光素子が所定方向
に並設されてなり、前記界面において種々の反射角で全
反射した光ビームの成分をそれぞれ異なる受光素子が受
光する向きにして配設されたものである。In the above-mentioned surface plasmon sensor, leak mode sensor, etc., as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-326194 for the purpose of measuring the state of attenuation of total reflection with high accuracy and a large dynamic range. It has been considered to use an array of photodetectors. In this photodetector, a plurality of light receiving elements are arranged in parallel in a predetermined direction, and the components of the light beam totally reflected at various reflection angles at the interface are arranged so that different light receiving elements receive the light beam components. It is a thing.
【００１２】そしてその場合、上記アレイ状の光検出器
の各受光素子が出力する光検出信号を、該受光素子の並
設方向に関して微分して出力する微分手段を設ければ、
この微分手段が出力する微分値、特に暗線部分に対応し
た微分値に基づいて試料の屈折率に関連する特性を求め
ることができる。このようなセンサーにおいては、上記
微分値が、本発明における全反射減衰の状態の検出結果
として用いられている。In that case, if differentiating means is provided for differentiating the photodetection signals output from the respective light receiving elements of the array-shaped photodetector with respect to the parallel arrangement direction of the light receiving elements, and outputting the differentiated signals.
The characteristic relating to the refractive index of the sample can be obtained based on the differential value output by the differentiating means, particularly the differential value corresponding to the dark line portion. In such a sensor, the differential value is used as the detection result of the state of attenuation of total reflection in the present invention.
【００１３】また、創薬研究分野等において、所望のセ
ンシング物質と試料液との相互作用の研究に用いられる
ことがある。例えばセンシング物質と試料液中に含まれ
る特定物質との結合作用や、逆に結合物質から試料液中
への特定物質の解離作用等の相互作用の測定に用いられ
る。なお、この場合には、センシング物質および試料液
の双方が、分析対象の試料となる。このような相互作用
としては、タンパク質−タンパク質相互作用、ＤＮＡ−
タンパク質相互作用、糖−タンパク質相互作用、タンパ
ク質−ペプチド相互作用、脂質−タンパク質相互作用や
化学物質の結合等が含まれている。In the field of drug discovery research, it may be used for studying the interaction between a desired sensing substance and a sample solution. For example, it is used for measuring an interaction such as a binding action between a sensing substance and a specific substance contained in a sample liquid, or conversely, a dissociation action of the specific substance from the binding substance into the sample liquid. In this case, both the sensing substance and the sample solution are the samples to be analyzed. Such interactions include protein-protein interactions, DNA-
It includes protein interactions, sugar-protein interactions, protein-peptide interactions, lipid-protein interactions, chemical binding, and the like.
【００１４】上記表面プラズモンセンサーや漏洩モード
センサー等が、センシング物質に結合する特定物質を見
いだすランダムスクリーニングへ使用される場合には、
前記薄膜層上にセンシング物質を固定し、該センシング
物質上に種々の被検体が溶媒に溶かされた試料液を添加
し、所定時間が経過する毎に全反射減衰の状態を測定し
ている。試料液中の被検体が、センシング物質と結合す
るものであれば、この結合によりセンシング物質の屈折
率が時間経過に伴って変化する。したがって、所定時間
経過毎に全反射減衰の状態を測定し、変化が生じている
か否か測定することにより、被検体とセンシング物質の
結合が行われているか否か、すなわち被検体がセンシン
グ物質と結合する特定物質であるか否かを判定すること
ができる。このような特定物質とセンシング物質との組
み合わせとしては、例えば抗原と抗体、あるいは抗体と
抗体が挙げられる。具体的には、ウサギ抗ヒトＩｇＧ抗
体をセンシング物質として測定チップに固定し、ヒトＩ
gＧ抗体を特定物質として用いることができる。When the above-mentioned surface plasmon sensor, leak mode sensor or the like is used for random screening to find a specific substance that binds to a sensing substance,
A sensing substance is fixed on the thin film layer, a sample solution in which various analytes are dissolved in a solvent is added to the sensing substance, and the state of attenuated total reflection is measured every predetermined time. If the analyte in the sample solution binds to the sensing substance, this binding causes the refractive index of the sensing substance to change over time. Therefore, by measuring the state of attenuated total reflection for each predetermined time, by measuring whether or not a change has occurred, whether or not the analyte and the sensing substance are bound, that is, the analyte is a sensing substance. It can be determined whether or not it is a specific substance to be bound. Examples of such a combination of the specific substance and the sensing substance include an antigen and an antibody, or an antibody and an antibody. Specifically, a rabbit anti-human IgG antibody is immobilized on a measurement chip as a sensing substance, and human I
The gG antibody can be used as the specific substance.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来提供
されている全反射減衰を利用したセンサーにおいては、
光源から射出された光ビームを、光学系を用いて、誘電
体ブロックに対して、該誘電体ブロックと薄膜層との界
面で全反射条件が得られるように入射させ、界面で全反
射した光ビームの強度を測定し、全反射減衰の状態を検
出している。SUMMARY OF THE INVENTION In the above-mentioned sensor utilizing attenuation of total reflection, which has been conventionally provided,
The light beam emitted from the light source is incident on the dielectric block using an optical system so that the total reflection condition is obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer, and the light is totally reflected at the interface. The beam intensity is measured to detect the state of attenuation of total reflection.
【００１６】しかしながら、これらのセンサーにおいて
は、センサー周囲の温度や湿度等の環境値が変化する
と、試料の屈折率が変化したり、光学系に微少な位置変
化が生じたり、光学系、誘電体ブロックあるいは光検出
手段の特性が変化してしまう。このため、センサー周囲
の温度あるいは湿度などの環境値が異なれば、本来同一
の検出結果が得られるべき状態であっても、光検出手段
により実際に検出される検出結果は異なるものとなり、
全反射減衰の状態の検出結果の信頼性が低下するという
問題がある。However, in these sensors, when environmental values such as temperature and humidity around the sensor change, the refractive index of the sample changes, a slight position change occurs in the optical system, the optical system, the dielectric The characteristics of the block or the light detection means will change. Therefore, if the environmental values such as the temperature or humidity around the sensor are different, the detection results actually detected by the light detection means will be different even if the originally same detection result should be obtained.
There is a problem that the reliability of the detection result of the attenuated total reflection state is reduced.
【００１７】本発明は上記の事情に鑑みて、センサー周
囲の環境値に左右されずに、全反射減衰の状態を精度良
く検出することができる信頼性の向上した全反射減衰を
利用したセンサーを提供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention provides a sensor using attenuated total reflection that is capable of accurately detecting the attenuated total reflection state without being affected by environmental values around the sensor. The purpose is to provide.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明による全反射減衰
を利用したセンサーは、光ビームを発生させる光源と、
前記光ビームに対して透明な誘電体ブロックと、この誘
電体ブロックの一面に形成されて、試料に接触させられ
る薄膜層と、前記光ビームを前記誘電体ブロックに対し
て、該誘電体ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条
件が得られるように種々の入射角で入射させる光学系
と、前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、
全反射減衰の状態を検出する光検出手段とを備えてなる
全反射減衰を利用したセンサーにおいて、前記光源、前
記誘電体ブロック、前記試料、前記光学系および前記光
検出手段の内少なくとも１つの近傍の、環境値を検知す
る環境値検知手段と、該環境値検知手段により検知され
た環境値に応じて、前記光検出手段により検出された検
出結果を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする
ものである。A sensor utilizing attenuated total reflection according to the present invention comprises a light source for generating a light beam,
A dielectric block transparent to the light beam, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, and the light beam with respect to the dielectric block. An optical system that is incident at various incident angles so that total reflection conditions are obtained at the interface with the thin film layer, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured,
In a sensor utilizing attenuated total reflection, which comprises a light detecting means for detecting a state of attenuated total reflection, in the vicinity of at least one of the light source, the dielectric block, the sample, the optical system and the light detecting means. And an environmental value detecting means for detecting an environmental value, and a correcting means for correcting the detection result detected by the light detecting means in accordance with the environmental value detected by the environmental value detecting means. It is what
【００１９】また、本発明による全反射減衰を利用した
センサーは、特に前述の表面プラズモンセンサーとして
構成されたものを対象とすることもでき、その場合は、
光ビームを発生させる光源と、前記光ビームに対して透
明な誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形
成されて、試料に接触させられる金属膜からなる薄膜層
と、前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘
電体ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得ら
れるように種々の入射角で入射させる光学系と、前記界
面で全反射した光ビームの強度を測定して、全反射減衰
の状態を検出する光検出手段とを備えてなる全反射減衰
を利用したセンサーにおいて、前記光源、前記誘電体ブ
ロック、前記試料、前記光学系および前記光検出手段の
内少なくとも１つの近傍の、環境値を検知する環境値検
知手段と、該環境値検知手段により検知された環境値に
応じて、前記光検出手段により検出された検出結果を補
正する補正手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。Further, the sensor utilizing the attenuated total reflection according to the present invention can be applied particularly to the one configured as the above-mentioned surface plasmon sensor. In that case,
A light source that generates a light beam, a dielectric block that is transparent to the light beam, a thin film layer that is formed on one surface of the dielectric block and that is in contact with a sample, and the light beam For the dielectric block, an optical system that makes incident at various incident angles so that total reflection conditions can be obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured. Then, in a sensor utilizing attenuated total reflection, which comprises a light detection means for detecting a state of attenuation of total reflection, at least among the light source, the dielectric block, the sample, the optical system and the light detection means. Environment value detection means for detecting an environment value in one vicinity, and correction means for correcting the detection result detected by the light detection means in accordance with the environment value detected by the environment value detection means. It is characterized in that it comprises.
【００２０】また、本発明による全反射減衰を利用した
センサーは、特に前述の漏洩モードセンサーとして構成
されたものを対象とすることもでき、その場合は、光ビ
ームを発生させる光源と、前記光ビームに対して透明な
誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形成さ
れたクラッド層と、このクラッド層の上に形成されて、
試料に接触させられる光導波層とからなる薄膜層と、前
記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブ
ロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られるよ
うに種々の入射角で入射させる光学系と、前記界面で全
反射した光ビームの強度を測定して、全反射減衰の状態
を検出する光検出手段とを備えてなる全反射減衰を利用
したセンサーにおいて、前記光源、前記誘電体ブロッ
ク、前記試料、前記光学系および前記光検出手段の内少
なくとも１つの近傍の環境値を検知する環境値検知手段
と、該環境値検知手段により検知された環境値に応じ
て、前記光検出手段により検出された検出結果を補正す
る補正手段とを備えたことを特徴とするものである。Further, the sensor utilizing attenuation of total reflection according to the present invention can be applied particularly to a sensor configured as the above-mentioned leaky mode sensor. In that case, a light source for generating a light beam, and the light A dielectric block transparent to the beam, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and a clad layer formed on the clad layer,
A thin film layer including an optical waveguide layer that is brought into contact with a sample, and various incidences of the light beam on the dielectric block so that total reflection conditions can be obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer. A sensor utilizing attenuation of total reflection, comprising: an optical system for making incident light at an angle; and a light detection means for measuring the intensity of a light beam totally reflected at the interface to detect the state of attenuation of total reflection. , The dielectric block, the sample, the optical system, and an environment value detecting means for detecting an environment value in the vicinity of at least one of the light detecting means, and according to the environment value detected by the environment value detecting means, And a correction unit that corrects the detection result detected by the light detection unit.
【００２１】上記各全反射減衰を利用したセンサーにお
いて、「光検出手段により検出された検出結果を補正す
る」とは、光検出手段で検出された光ビームの強度を補
正することに限定されず、光ビームの強度に基づいて求
められた値、例えば全反射減衰角の角度等を補正するこ
とも含むものである。また、多数の受光素子がアレイ状
に設けられた光検出手段と、該受光素子の並設方向に関
して微分する微分手段を用いる場合等には、該微分手段
が出力する微分値を補正することも含むものである。ま
た環境値とは、複数個の環境値の組み合わせでもよい
し、１つの環境値であってもよい。環境値としては、例
えば温度あるいは湿度などを使用することができる。In the above-mentioned sensor utilizing attenuation of total reflection, "correcting the detection result detected by the light detecting means" is not limited to correcting the intensity of the light beam detected by the light detecting means. It also includes correction of a value obtained based on the intensity of the light beam, for example, the angle of the total reflection attenuation angle. Further, in the case of using a light detecting means having a large number of light receiving elements arranged in an array and a differentiating means for differentiating with respect to the arrangement direction of the light receiving elements, the differential value output by the differentiating means may be corrected. It includes. The environment value may be a combination of a plurality of environment values or one environment value. For example, temperature or humidity can be used as the environmental value.
【００２２】また上記補正手段としては、環境値と前記
光検出手段の検出結果とを対応させて記憶するルックア
ップテーブルを用いることができる。As the correction means, it is possible to use a look-up table that stores the environmental value and the detection result of the light detection means in association with each other.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明による全反射減衰を利用したセン
サーにおいては、光源、誘電体ブロック、試料、光学系
および光検出手段の内少なくとも１つの近傍の、温度や
湿度などの環境値を検知し、この環境値に応じて、光検
出手段により検出された全反射減衰の状態の検出結果を
補正するため、センサー周囲の実際の環境値に左右され
ずに、全反射減衰の状態を検出することができ、センサ
ーの信頼性が向上する。In the sensor utilizing attenuation of total reflection according to the present invention, environmental values such as temperature and humidity are detected in the vicinity of at least one of the light source, the dielectric block, the sample, the optical system and the light detecting means. , In order to correct the detection result of the total reflection attenuation state detected by the light detecting means according to this environmental value, the total reflection attenuation state can be detected without being affected by the actual environmental value around the sensor. This improves the reliability of the sensor.
【００２４】上記補正手段として、環境値の組み合わせ
と前記光検出手段の検出結果を対応させて記憶するルッ
クアップテーブルを用いれば、容易に補正検出結果を得
ることができる。If a look-up table that stores the combination of environmental values and the detection result of the light detection means in association with each other is used as the correction means, the correction detection result can be easily obtained.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の第
１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
を示すものである。この表面プラズモンセンサーは、測
定チップ10と、測定用の光ビーム（レーザビーム）30を
発生させる半導体レーザ等のレーザ光源31と、入射光学
系を構成する集光レンズ32と、光検出手段としてのフォ
トダイオードアレイ40と、温度検知部51〜54と、上記レ
ーザ光源31の駆動を制御するとともに、上記フォトダイ
オードアレイ40の出力信号Ｓおよび温度検知部51〜54の
検出結果を受けて後述の処理を行なうコントローラ60と
を有している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a side surface shape of a surface plasmon sensor according to a first embodiment of the present invention. This surface plasmon sensor includes a measurement chip 10, a laser light source 31 such as a semiconductor laser that generates a measurement light beam (laser beam) 30, a condenser lens 32 that constitutes an incident optical system, and a light detection means. The photodiode array 40, the temperature detectors 51 to 54, and the driving of the laser light source 31 are controlled, and the processing described later in response to the output signal S of the photodiode array 40 and the detection results of the temperature detectors 51 to 54. And a controller 60 for performing.
【００２６】上記測定チップ10は、例えば概略四角錐形
状とされた誘電体ブロック11と、この誘電体ブロック11
の一面（図中の上面）に形成された、例えば金、銀、
銅、アルミニウム等からなる金属膜12とを有している。
誘電体ブロック11は例えば透明樹脂等からなり、金属膜
12が形成された部分の周囲が嵩上げされた形とされ、こ
の嵩上げされた部分である試料液保持枠13は試料液15を
貯える試料液保持機構として機能し、その中心には、上
部が広がる円錘台形状の開口部13ａが形成されている。The measuring chip 10 includes, for example, a dielectric block 11 having a substantially quadrangular pyramid shape, and the dielectric block 11
Formed on one surface (top surface in the figure) of, for example, gold, silver,
It has a metal film 12 made of copper, aluminum or the like.
The dielectric block 11 is made of, for example, a transparent resin and has a metal film.
The periphery of the portion where 12 is formed is in a raised shape, and the sample liquid holding frame 13 which is the raised portion functions as a sample liquid holding mechanism for storing the sample liquid 15, and the upper portion spreads in the center thereof. An opening 13a having a truncated cone shape is formed.
【００２７】集光レンズ32は、光ビーム30を集光して収
束光状態で誘電体ブロック11に通し、誘電体ブロック11
と金属膜12との界面12ａに対して種々の入射角が得られ
るように入射させる。この入射角の範囲は、上記界面12
ａにおいて光ビーム30の全反射条件が得られ、かつ、表
面プラズモン共鳴が生じ得る角度範囲を含む範囲とされ
る。The condenser lens 32 condenses the light beam 30 and passes it through the dielectric block 11 in a converged light state.
It is incident on the interface 12a between the metal film 12 and the metal film 12 so that various incident angles can be obtained. This incident angle range is
In a, the total reflection condition of the light beam 30 is obtained, and the range includes the angle range in which the surface plasmon resonance can occur.
【００２８】なお光ビーム30は、界面12ａに対してｐ偏
光で入射する。そのようにするためには、予めレーザ光
源31をその偏光方向が所定方向となるように配設すれば
よい。その他、波長板や偏光板で光ビーム30の偏光の向
きを制御してもよい。The light beam 30 is incident on the interface 12a as p-polarized light. In order to do so, the laser light source 31 may be arranged in advance so that the polarization direction thereof is the predetermined direction. In addition, the polarization direction of the light beam 30 may be controlled by a wave plate or a polarizing plate.
【００２９】フォトダイオードアレイ40は、図１中の矢
印Ｘ方向に１列に配された多数のフォトダイオードから
構成されている。フォトダイオードアレイ40の出力信号
Ｓは、全反射減衰の状態の検出結果として、コントロー
ラ60に出力される。なお、出力信号Ｓは、フォトダイオ
ードアレイ40を構成する各受光素子から出力される出力
信号ＳＡがシリアル接続された信号である。The photodiode array 40 is composed of a large number of photodiodes arranged in a line in the direction of arrow X in FIG. The output signal S of the photodiode array 40 is output to the controller 60 as the detection result of the attenuated total reflection state. The output signal S is a signal obtained by serially connecting the output signals SA output from the respective light receiving elements forming the photodiode array 40.
【００３０】温度検知部51〜54は、それぞれレーザ光源
31、集光レンズ32、誘電体ブロック11およびフォトダイ
オードアレイ40の近傍の温度を検知し、検知温度をコン
トローラ60へ出力する。The temperature detectors 51 to 54 are laser light sources, respectively.
The temperature in the vicinity of 31, the condenser lens 32, the dielectric block 11, and the photodiode array 40 is detected, and the detected temperature is output to the controller 60.
【００３１】コントローラ60は、上記フォトダイオード
アレイ40から出力された出力信号Ｓおよび各温度検知部
51〜54の検知結果を入力して、出力信号Ｓ’を出力する
補正部55と、該補正部55から出力された出力信号Ｓ’を
受ける測定手段61と、この測定手段61からの出力を受け
る表示部62とを備えている。補正部55には、センサーの
製造時に予め補正データを記憶させたルックアップテー
ブル56が設けられている。このルックアップテーブル56
は、各温度検知部51〜54が配置された部位において測定
された温度と、フォトダイオードアレイ40の出力信号と
を対応させて作成された５次元ルックアップテーブルで
ある。このルックアップテーブルに、各温度検知部51〜
54により検知された温度およびフォトダイオードアレイ
40の各受光素子から出力された出力信号ＳＡを入力すれ
ば、各温度検知部51〜54が配置された部位の温度が２０
度である場合に出力される出力信号からのずれを補正し
た補正出力信号ＳＡ’が出力されるものである。なお、
補正出力信号Ｓ’は、補正部55から出力される補正出力
信号ＳＡ’がシリアル接続された信号である。補正部55
および測定手段61における動作の詳細は後述する。The controller 60 controls the output signal S output from the photodiode array 40 and the temperature detecting sections.
A correction unit 55 which inputs the detection results of 51 to 54 and outputs an output signal S ′, a measurement unit 61 which receives the output signal S ′ output from the correction unit 55, and an output from the measurement unit 61 And a display unit 62 for receiving. The correction unit 55 is provided with a lookup table 56 in which correction data is stored in advance when the sensor is manufactured. This lookup table 56
Is a five-dimensional look-up table created by associating the temperatures measured at the locations where the temperature detecting units 51 to 54 are arranged with the output signals of the photodiode array 40. Each temperature detection unit 51-
Temperature sensed by 54 and photodiode array
If the output signal SA output from each of the light receiving elements of 40 is input, the temperature of the part where each of the temperature detecting portions 51 to 54 is arranged is 20
In this case, the corrected output signal SA ′ is output by correcting the deviation from the output signal output when the output signal is in degrees. In addition,
The correction output signal S ′ is a signal obtained by serially connecting the correction output signal SA ′ output from the correction unit 55. Correction unit 55
The details of the operation of the measuring means 61 will be described later.
【００３２】以下、上記構成の表面プラズモンセンサー
による試料分析について説明する。The sample analysis by the surface plasmon sensor having the above structure will be described below.
【００３３】コントローラ60からの指令でレーザ光源31
が駆動され、そこから発せられた光ビーム30が、集光レ
ンズ32により収束された状態で、誘電体ブロック11と金
属膜12との界面12ａに入射する。この界面12ａで全反射
した光ビーム30は、フォトダイオードアレイ40によって
検出され、出力信号Ｓとして補正部55へ出力される。補
正部55では、出力信号Ｓ、各温度検知部51〜54の検知温
度およびルックアップテーブル56を用いて、各温度検知
部51〜54の配置された部位の温度が２０度であった場合
に出力される出力信号からのずれが補正された補正出力
信号Ｓ’が求められ、測定手段61に出力される。なお、
ルックアップテーブル56は、上述のように出力信号Ｓ
Ａ、温度検知部51〜54の検知温度から作成される５次元
ルックアップテーブルであり、上記の５つの値を入力す
ると、該当する補正出力信号ＳＡ’が出力されるもので
ある。また、必要に応じて、下記の補間処理を行う。The laser light source 31 is instructed by the controller 60.
Is driven, and the light beam 30 emitted therefrom is incident on the interface 12a between the dielectric block 11 and the metal film 12 while being converged by the condenser lens 32. The light beam 30 totally reflected by the interface 12a is detected by the photodiode array 40 and output as an output signal S to the correction unit 55. The correction unit 55 uses the output signal S, the detected temperatures of the temperature detection units 51 to 54, and the look-up table 56 when the temperature of the portion where the temperature detection units 51 to 54 are arranged is 20 degrees. A corrected output signal S ′ whose deviation from the output output signal is corrected is obtained and output to the measuring means 61. In addition,
The look-up table 56 outputs the output signal S as described above.
A is a five-dimensional lookup table created from the temperatures detected by the temperature detectors 51 to 54. When the above five values are input, the corresponding correction output signal SA ′ is output. Further, the following interpolation processing is performed as necessary.
【００３４】まず、出力信号Ｓ、および各温度検知部51
〜54の検知温度の組み合わせが、（ＳＡ，Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ）であったとする。この場合に、この組み合わせに対
応した値ＳＢが存在すれば、その値を出力信号ＳＡ’と
して出力する。一方出力信号ＳＢが存在しない場合に
は、補間処理を行う。ルックアップテーブル56内の各点
（ＳＡi，Ａi，Ｂi，Ｃi，Ｄi、但しi：１〜ｎまでの自
然数）および検出値（ＳＡ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）をそれぞ
れひとつの集合を見なし、検出値（ＳＡ，Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ）と各点（ＳＡi，Ａi，Ｂi，Ｃi，Ｄi、）間の距離
として、例えばユークリッド距離Ｙを次式から計算す
る。First, the output signal S and each temperature detection unit 51.
The combinations of detected temperatures of ~ 54 are (SA, A, B, C,
D). In this case, if the value SB corresponding to this combination exists, that value is output as the output signal SA ′. On the other hand, when the output signal SB does not exist, interpolation processing is performed. One set of each point (SAi, Ai, Bi, Ci, Di, i: natural number from 1 to n) and detected value (SA, A, B, C, D) in the lookup table 56 is found. , Detection value (SA, A, B, C,
As a distance between D) and each point (SAi, Ai, Bi, Ci, Di), for example, Euclidean distance Y is calculated from the following equation.
【００３５】Ｙi＝｛（ＳＡ−ＳＡi）２＋（Ａ−Ａi）
２＋（Ｂ−Ｂi）２＋（Ｃ−Ｃi）２＋（Ｄ−Ｄi）２｝
１／２。Yi = {(SA-SAi) 2 + (A-Ai)
2 + (B-Bi) 2 + (C-Ci) 2 + (D-Di) 2}
1/2 .
【００３６】最もユークリッド距離Ｙiが小さい集合お
よび２番目にユークリッド距離Ｙiが小さい集合を求め
る。それぞれの集合に対応する値が例えばＳＢａおよび
ＳＢｂであれば、（ＳＢa＋ＳＢｂ）／２を補正出力信
号ＳＡ’として出力する。あるいは、もっともユークリ
ッド距離Ｙiが小さくなる集合に対応するＳＢａを補正
出力信号ＳＡ’として出力したり、ユークリッド距離Ｙ
iの比に応じて、ＳＢａおよびＳＢｂに重み付けを行っ
て算出した値を補正出力信号ＳＡ’として出力してもよ
い。なお、上記補正処理は光検出部40の各受光素子から
出力された出力信号毎に行われるものである。A set having the smallest Euclidean distance Yi and a set having the second smallest Euclidean distance Yi are obtained. If the value corresponding to each set is, for example, SBa and SBb, (SBa + SBb) / 2 is output as the correction output signal SA ′. Alternatively, SBa corresponding to the set having the smallest Euclidean distance Yi is output as the correction output signal SA ′, or the Euclidean distance Y is output.
A value calculated by weighting SBa and SBb according to the ratio of i may be output as the correction output signal SA ′. The correction process is performed for each output signal output from each light receiving element of the light detection unit 40.
【００３７】以下、測定手段61における、測定原理を簡
単に説明する。光ビーム30は、上述の通り収束光状態で
誘電体ブロック11に入射するので、上記界面12ａに対し
て種々の入射角θで入射する成分を含むことになる。な
おこの入射角θは、全反射角以上の角度とされる。そこ
で、光ビーム30は界面12ａで全反射し、この反射した光
ビーム30には、種々の反射角で反射する成分が含まれる
ことになる。The measuring principle of the measuring means 61 will be briefly described below. Since the light beam 30 is incident on the dielectric block 11 in a convergent light state as described above, it includes components that are incident on the interface 12a at various incident angles θ. The incident angle θ is set to an angle equal to or larger than the total reflection angle. Therefore, the light beam 30 is totally reflected at the interface 12a, and the reflected light beam 30 contains components that are reflected at various reflection angles.
【００３８】このように光ビーム30が全反射するとき、
界面12ａから金属膜12側にエバネッセント波がしみ出
す。そして、光ビーム30が界面12ａに対してある特定の
入射角θＳＰで入射した場合は、このエバネッセント波
が金属膜12の表面に励起する表面プラズモンと共鳴する
ので、この光については反射光強度Ｉが鋭く低下する。
なお図２には、この全反射減衰現象が生じた際の入射角
θと反射光強度Ｉとの関係を概略的に示してある。When the light beam 30 is totally reflected in this way,
An evanescent wave seeps out from the interface 12a toward the metal film 12 side. When the light beam 30 is incident on the interface 12a at a specific incident angle θ SP , this evanescent wave resonates with the surface plasmon excited on the surface of the metal film 12, and therefore the reflected light intensity of this light is increased. I sharply decreases.
Note that FIG. 2 schematically shows the relationship between the incident angle θ and the reflected light intensity I when the attenuated total reflection phenomenon occurs.
【００３９】そこで、測定手段61において、補正部55が
出力する補正出力信号Ｓ’から各フォトダイオード毎の
検出光量（補正出力信号ＳＡ’）を調べ、暗線を検出し
たフォトダイオードの位置に基づいて上記入射角（全反
射減衰角）θＳＰを求める。また、予め求めておいた反
射光強度Ｉと入射角θとの関係曲線に基づいて、試料液
15中の特定物質を定量分析することができる。以上の原
理に基づいて、試料液15中の特定物質の分析が行われ、
その分析結果が表示部62に表示される。Therefore, in the measuring means 61, the detected light quantity (correction output signal SA ') for each photodiode is checked from the correction output signal S'output from the correction section 55, and based on the position of the photodiode detecting the dark line. The incident angle (total reflection attenuation angle) θ SP is obtained. Further, based on the relational curve between the reflected light intensity I and the incident angle θ which is obtained in advance, the sample liquid
A specific substance in 15 can be quantitatively analyzed. Based on the above principle, the analysis of the specific substance in the sample liquid 15 is performed,
The analysis result is displayed on the display unit 62.
【００４０】以上の説明で明らかなように、本実施の形
態においては、レーザ光源31、誘電体ブロック11、集光
レンズ32およびフォトダイオードアレイ40近傍の温度を
検知し、補正部55にて、この環境値の組み合わせに応じ
て、フォトダイオードアレイ40により検出された出力信
号Ｓを補正して、各部位の温度が２０度であった場合に
出力される出力信号からのずれを補正した補正出力信号
Ｓ’に基づいて、全反射減衰の状態を測定するため、セ
ンサー周囲の実際の温度に左右されずに、全反射減衰の
状態を測定することができ、測定精度が向上する。As is clear from the above description, in the present embodiment, the temperature near the laser light source 31, the dielectric block 11, the condenser lens 32, and the photodiode array 40 is detected, and the correction unit 55 A correction output in which the output signal S detected by the photodiode array 40 is corrected according to the combination of the environmental values, and the deviation from the output signal output when the temperature of each part is 20 degrees is corrected. Since the attenuated total reflection state is measured based on the signal S ′, the attenuated total reflection state can be measured without being affected by the actual temperature around the sensor, and the measurement accuracy is improved.
【００４１】上記補正部55が、各部位の温度とフォトダ
イオードアレイ40の各受光素子による出力信号ＳＡに対
応する補正出力信号ＳＡ’を予め記憶するルックアップ
テーブル56を有しているため、容易に補正出力信号Ｓ’
を得ることができる。Since the correction section 55 has a look-up table 56 in which a correction output signal SA 'corresponding to the temperature of each part and the output signal SA from each light receiving element of the photodiode array 40 is stored in advance, it is easy. Corrected output signal S '
Can be obtained.
【００４２】なお、試料液に含まれる溶媒の種類が異な
ると、出力信号ＳＡに対応する補正出力信号ＳＡ’の値
が異なる場合があるため、各溶媒毎にルックアップテー
ブルを作成し、使用する試料液に含まれる溶媒に合わせ
て、使用者がルックアップテーブルを選択するように構
成してもよい。When the type of the solvent contained in the sample solution is different, the value of the corrected output signal SA 'corresponding to the output signal SA may be different. Therefore, a lookup table is prepared for each solvent and used. The user may select the look-up table according to the solvent contained in the sample liquid.
【００４３】また、本実施の形態の変型例として、アレ
イ状のフォトダイオードアレイの各受光素子が出力する
光検出信号を、該受光素子の並設方向に関して微分して
出力する微分手段を設けたものを用いてもよい。この微
分手段が出力する微分値、特に暗線部分に対応した微分
値に基づいて試料の屈折率に関連する特性を求めること
ができる。この場合には、ルックアップテーブルとし
て、各温度検知部の検知結果と微分手段から出力された
微分値とを対応させて記憶したルックアップテーブルを
予め設ければよい。Further, as a modified example of this embodiment, a differentiating means is provided for differentiating the photodetection signal output by each light receiving element of the arrayed photodiode array with respect to the juxtaposed direction of the light receiving elements and outputting. You may use the thing. The characteristic relating to the refractive index of the sample can be obtained based on the differential value output by the differentiating means, particularly the differential value corresponding to the dark line portion. In this case, as the look-up table, a look-up table in which the detection result of each temperature detecting unit and the differential value output from the differentiating means are stored in association with each other may be provided in advance.
【００４４】また、本実施の形態においては、補正部55
をフォトダイオードアレイ40の後段に設けたが、変型例
として補正部を測定手段61の内部に設け、測定手段61で
求められた全反射減衰角θＳＰを補正部において補正す
るものも考えられる。例えば、環境値が標準値のとき、
すなわち各温度検知部51〜54で検知された温度が２０度
であるときに生じる全反射減衰角θＳＰが１００度であ
る試料液に対して、各部位の温度が２５度になったとき
には、その全反射減衰角θＳＰが１００度から１０５度
に変化している場合であれば、補正部において、各部位
の温度である２５度に応じて、検出された全反射減衰角
θＳＰ（１０５度）を、補正全反射減衰角θＳＰ’（１
００度）であるように補正すればよい。Further, in this embodiment, the correction unit 55
However, as a modified example, a correction unit may be provided inside the measuring unit 61 and the total reflection attenuation angle θ SP obtained by the measuring unit 61 may be corrected by the correcting unit. For example, when the environment value is the standard value,
That is, when the temperature of each part becomes 25 degrees with respect to the sample liquid having a total reflection attenuation angle θ SP of 100 degrees generated when the temperature detected by each of the temperature detecting sections 51 to 54 is 20 degrees, If the total reflection attenuation angle θ SP changes from 100 degrees to 105 degrees, the correction section detects the detected total reflection attenuation angle θ SP (105 Degree) to the corrected total reflection attenuation angle θ SP '(1
It may be corrected so that it is 00 degrees).
【００４５】また、他の変形例として、金属膜12の上に
センシング物質を固定し、試料液中に含まれる被検体
が、このセンシング物質と結合する特定物質であるか否
かを判定するものがある。この場合には、表面プラズモ
ン共鳴による全反射減衰角θＳ Ｐの経時変化を測定し、
全反射減衰角θＳＰが大きく変化した場合には、被検体
が特定物質であると判定している。このような判定を行
うためには、１つの測定チップ10に対して測定を複数回
行なう必要があり、測定時間が長時間化し、その間にセ
ンサー近傍の温度が変動する場合があるが、本実施の形
態においては、上述のように、センサー周囲の実際の温
度に左右されずに、全反射減衰の状態を測定することが
できるので、精度良く経時変化を測定することができ
る。なおこのような経時変化を測定する場合には、上述
の微分値の経時変化を測定することにより、全反射減衰
角θＳＰの経時変化の測定を代用することもできる。As another modified example, a sensing substance is fixed on the metal film 12, and it is determined whether or not the analyte contained in the sample liquid is a specific substance that binds to the sensing substance. There is. In this case, by measuring the change with time of the attenuated total reflection angle theta S P by surface plasmon resonance,
When the attenuated total reflection angle θ SP changes significantly, it is determined that the subject is a specific substance. In order to make such a determination, it is necessary to perform measurement for one measurement chip 10 multiple times, and the measurement time may become long and the temperature near the sensor may fluctuate during that time. In the above embodiment, as described above, the state of attenuated total reflection can be measured without being affected by the actual temperature around the sensor, so that the change with time can be accurately measured. When measuring such a change with time, it is also possible to substitute the measurement of the change with time of the attenuated total reflection angle θ SP by measuring the change with time of the above-mentioned differential value.
【００４６】次に図３および図４を参照して本発明の第
２の実施の形態を詳細に説明する。図３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全体形状を
示すものであり、また図４はこの装置の要部の側面形状
を示している。なお図４において、図１中の要素と同等
の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に
必要のない限り省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 shows the second aspect of the present invention.
FIG. 4 shows the overall shape of the surface plasmon sensor according to the embodiment of FIG. 4, and FIG. 4 shows the side surface shape of the main part of this device. In FIG. 4, elements that are the same as the elements in FIG. 1 are given the same numbers, and descriptions thereof are omitted unless necessary.
【００４７】図３に示す通りこの表面プラズモンセンサ
ーは、複数の測定チップ10と、これら複数の測定チップ
10を支持したターンテーブル20と、このターンテーブル
20を間欠的に回動させる移動手段としての支持体駆動手
段21と、レーザ光源31と、集光レンズ32と、フォトダイ
オードアレイ40と、上記レーザ光源31および支持体駆動
手段21の駆動を制御するとともに、上記フォトダイオー
ドアレイ40の出力信号Ｓを受けて後述の処理を行なうコ
ントローラ75と、測定チップ10をターンテーブル20に出
し入れする出入機構65と、試料液供給機構70と、温度検
知部81〜84および湿度検知部85とを有している。As shown in FIG. 3, the surface plasmon sensor includes a plurality of measuring chips 10 and a plurality of these measuring chips.
Turntable 20 supporting 10 and this turntable
Support driving means 21 as a moving means for rotating 20 intermittently, a laser light source 31, a condenser lens 32, a photodiode array 40, and driving of the laser light source 31 and the support driving means 21 are controlled. At the same time, the controller 75 that receives the output signal S of the photodiode array 40 and performs the processing described below, the loading / unloading mechanism 65 for loading / unloading the measurement chip 10 into / from the turntable 20, the sample solution supply mechanism 70, and the temperature detection unit 81. To 84 and a humidity detector 85.
【００４８】ターンテーブル20上には、測定チップ10を
嵌合保持する複数（本例では１２個）の貫通穴22が、タ
ーンテーブル20の回動軸20ａを中心とする円周上に等角
度間隔で設けられている。測定チップ10は、ターンテー
ブル20に対して交換可能な状態で保持される。支持体駆
動手段21はステッピングモータ等から構成され、ターン
テーブル20を貫通穴22の配置角度と等しい角度ずつ間欠
的に回動させる。On the turntable 20, a plurality of (12 in this example) through-holes 22 for fitting and holding the measuring chip 10 are formed at equal angles on the circumference of the turntable 20 around the rotation axis 20a. It is provided at intervals. The measuring tip 10 is held in a replaceable state with respect to the turntable 20. The support body driving means 21 is composed of a stepping motor or the like, and intermittently rotates the turntable 20 by an angle equal to the arrangement angle of the through holes 22.
【００４９】温度検知部81および83は誘電体ブロック近
傍の温度を検知するものであり、温度検知部82は試料液
供給機構70の近傍の温度すなわち試料近傍の温度を検知
するものであり、温度検知部84はレーザ光源31の近傍の
温度を検知するものであり、湿度検知部85は誘電体ブロ
ック近傍の湿度を検知するものである。The temperature detectors 81 and 83 detect the temperature in the vicinity of the dielectric block, and the temperature detector 82 detects the temperature in the vicinity of the sample liquid supply mechanism 70, that is, the temperature in the vicinity of the sample. The detector 84 detects the temperature in the vicinity of the laser light source 31, and the humidity detector 85 detects the humidity in the vicinity of the dielectric block.
【００５０】コントローラ75は、支持体駆動手段21から
その回動停止位置を示すアドレス信号Ａを受けるととも
に、所定のシーケンスに基づいてこの支持体駆動手段21
を作動させる駆動信号Ｄを出力する。また上記フォトダ
イオードアレイ40から出力された出力信号Ｓ、温度検知
部81〜84および湿度検知部85の検知結果を入力し、出力
信号Ｓを補正した出力信号Ｓ’を出力する補正部87と、
該補正部87から出力された出力信号Ｓ’を受ける測定手
段76と、この測定手段76からの出力を受ける表示部77と
を備えている。また、出入機構65および試料液供給機構
70に接続され、その動作を必要に応じて制御する。The controller 75 receives the address signal A indicating the rotation stop position from the support driving means 21 and, based on a predetermined sequence, the support driving means 21.
The drive signal D for activating is output. Further, a correction unit 87 which inputs the output signal S output from the photodiode array 40, the detection results of the temperature detection units 81 to 84 and the humidity detection unit 85 and outputs an output signal S ′ obtained by correcting the output signal S,
The measuring unit 76 receives the output signal S ′ output from the correcting unit 87, and the display unit 77 receives the output from the measuring unit 76. In addition, the loading / unloading mechanism 65 and the sample liquid supply mechanism
It is connected to 70 and controls its operation as needed.
【００５１】補正部87には、センサーの製造時に予め補
正データを記憶させたルックアップテーブル88が設けら
れている。このルックアップテーブル88に、出力信号Ｓ
と各温度検知部81〜84および湿度検知部85の検知結果を
入力すると、各温度検知部81〜84で検知された温度が２
０度であり、湿度検知部85で検知された湿度が６０％で
あった場合に出力される出力信号からのずれを補正した
補正出力信号Ｓ’が出力される。補正部87および測定手
段76における動作の詳細は後述する。The correction section 87 is provided with a lookup table 88 in which correction data is stored in advance when the sensor is manufactured. The output signal S is added to the lookup table 88.
And the detection results of the temperature detecting units 81 to 84 and the humidity detecting unit 85 are input, the temperature detected by each of the temperature detecting units 81 to 84 becomes 2
A corrected output signal S ′ is output in which the deviation from the output signal output when the humidity detected by the humidity detection unit 85 is 60% is 0 °. Details of the operations of the correction unit 87 and the measuring unit 76 will be described later.
【００５２】出入機構65は、測定チップ10を保持する保
持部66と、この保持部66を移動させる手段67とから構成
される。試料液供給機構70は、試料液を所定量だけ吸引
保持するピペット71と、このピペット71を移動させる手
段72とから構成されたものであり、所定位置にセットさ
れた試料液容器73から試料液をピペット71に吸引保持
し、ターンテーブル20上の所定の停止位置にある測定チ
ップ10の試料液保持枠13内にその試料液を滴下供給す
る。The loading / unloading mechanism 65 comprises a holding portion 66 for holding the measuring tip 10 and a means 67 for moving the holding portion 66. The sample liquid supply mechanism 70 is composed of a pipette 71 for sucking and holding a predetermined amount of the sample liquid and a means 72 for moving the pipette 71, and a sample liquid container 73 set at a predetermined position is used to remove the sample liquid. Is sucked and held by the pipette 71, and the sample liquid is dripped into the sample liquid holding frame 13 of the measuring chip 10 at the predetermined stop position on the turntable 20.
【００５３】以下、上記構成の表面プラズモンセンサー
による試料分析について説明する。まず、準備された測
定チップ10は例えば９６穴カセットに並べられている。
出入機構65により、各測定チップ10は、順次ターンテー
ブル20上の貫通穴22に配置される。試料分析に際してタ
ーンテーブル20は、前述のように支持体駆動手段21によ
って間欠的に回動される。そして、ターンテーブル20が
停止したとき所定位置に静止した測定チップ10の試料液
保持枠13に、上記試料液供給機構70によって試料液15が
供給される。The sample analysis by the surface plasmon sensor having the above structure will be described below. First, the prepared measurement chips 10 are arranged in, for example, a 96-well cassette.
By the loading / unloading mechanism 65, the respective measuring chips 10 are sequentially arranged in the through holes 22 on the turntable 20. During sample analysis, the turntable 20 is intermittently rotated by the support driving means 21 as described above. Then, the sample solution 15 is supplied by the sample solution supply mechanism 70 to the sample solution holding frame 13 of the measuring chip 10 which is stationary at a predetermined position when the turntable 20 is stopped.
【００５４】さらに、ターンテーブル20が何回か回動さ
れてから停止し、試料液保持枠13に試料液15を保持して
いる測定チップ10が、その誘電体ブロック11に上記光ビ
ーム30が入射する測定位置（図４中の右側の測定チップ
10の位置）に静止する状態となる。この状態のとき、コ
ントローラ75からの指令でレーザ光源31が駆動され、そ
こから発せられた光ビーム30が、集光レンズ32により収
束された状態で、誘電体ブロック11と金属膜12との界面
12ａに入射する。この界面12ａで全反射した光ビーム30
は、フォトダイオードアレイ40によって検出され、出力
信号Ｓとしてコントローラ75の補正部87へ出力される。Further, the turntable 20 is rotated several times and then stopped, and the measuring chip 10 holding the sample liquid 15 in the sample liquid holding frame 13 is provided with the light beam 30 on the dielectric block 11. Incident measurement position (measurement tip on the right side in Fig. 4)
It will be stationary at 10 position). In this state, the laser light source 31 is driven by a command from the controller 75, the light beam 30 emitted from the laser light source 31 is converged by the condenser lens 32, and at the interface between the dielectric block 11 and the metal film 12.
It is incident on 12a. Light beam 30 totally reflected at this interface 12a
Is detected by the photodiode array 40 and output as an output signal S to the correction unit 87 of the controller 75.
【００５５】補正部87では、出力信号Ｓ、各温度検知部
81〜84、および湿度検知部85の検知結果およびルックア
ップテーブル88を用いて、各温度検知部81〜84で検知さ
れた温度が２０度であり、かつ湿度検知部85で検知され
た湿度が６０％であった場合の出力信号Ｓ’が求めら
れ、測定手段76に出力される。なお、ルックアップテー
ブル88は、出力信号Ｓ、温度検知部81〜84および湿度検
知部85のの検知結果から作成される６次元ルックアップ
テーブルであり、上記の６つの値を入力すると、該当す
る出力信号Ｓ’が出力されるものである。また、必要に
応じて、第１の実施形態における補正部55と同様の補間
処理を行うものである。In the correction unit 87, the output signal S, each temperature detection unit
81 to 84 and the detection result of the humidity detection unit 85 and the look-up table 88, the temperature detected by each temperature detection unit 81 to 84 is 20 degrees, and the humidity detected by the humidity detection unit 85 is The output signal S ′ in the case of 60% is obtained and output to the measuring means 76. The look-up table 88 is a 6-dimensional look-up table created from the detection results of the output signal S, the temperature detection units 81 to 84, and the humidity detection unit 85. When the above six values are input, the look-up table 88 is applicable. The output signal S'is output. Further, the same interpolation processing as that of the correction unit 55 in the first embodiment is performed if necessary.
【００５６】測定手段76においては、第１の実施形態に
おける測定手段61と同様に、全反射減衰の状態として、
補正部87が出力する出力信号Ｓ’から各受光素子毎の検
出光量を調べ、暗線を検出した受光素子の位置に基づい
て上記入射角（全反射減衰角）θＳＰを求める。また、
予め求めておいた反射光強度Ｉと入射角θとの関係曲線
に基づいて、試料液15中の特定物質を定量分析すること
ができる。以上の原理に基づいて、試料液15中の特定物
質の定量分析が行われ、その分析結果が表示部77に表示
される。測定終了後、測定を終えた測定チップ10は、タ
ーンテーブル20から出入機構65により取り外される。In the measuring means 76, as in the measuring means 61 in the first embodiment, the total reflection attenuation state is
The amount of light detected for each light receiving element is checked from the output signal S ′ output from the correction unit 87, and the incident angle (total reflection attenuation angle) θ SP is obtained based on the position of the light receiving element that has detected the dark line. Also,
The specific substance in the sample liquid 15 can be quantitatively analyzed based on the relational curve between the reflected light intensity I and the incident angle θ which is obtained in advance. Based on the above principle, the quantitative analysis of the specific substance in the sample liquid 15 is performed, and the analysis result is displayed on the display unit 77. After the measurement is completed, the measuring chip 10 that has completed the measurement is removed from the turntable 20 by the loading / unloading mechanism 65.
【００５７】以上の説明で明らかなように、本実施の形
態においても、第１の実施の形態と同様に、レーザ光源
31、誘電体ブロック11、集光レンズ32近傍の温度と、誘
電体ブロック11の近傍の湿度を検知し、補正部87にて、
この温度および湿度に応じて、フォトダイオードアレイ
40により検出された出力信号Ｓを補正して、各部位の温
度が２０度であり、湿度検知部85の配置された部位の湿
度が６０％であった場合に出力される出力信号からのず
れを補正した補正出力信号Ｓ’を求め、該補正出力信号
Ｓ’に基づいて、全反射減衰の状態を測定するため、セ
ンサー周囲の実際の温度および湿度に左右されずに、全
反射減衰の状態を精度良く測定することができる。As is clear from the above description, also in this embodiment, the laser light source is the same as in the first embodiment.
31, the dielectric block 11, the temperature in the vicinity of the condenser lens 32, and the humidity in the vicinity of the dielectric block 11 are detected, and in the correction unit 87,
Depending on this temperature and humidity, the photodiode array
The output signal S detected by 40 is corrected to deviate from the output signal output when the temperature of each part is 20 degrees and the humidity of the part where the humidity detection unit 85 is arranged is 60%. Is calculated, and the attenuated total reflection state is measured based on the corrected output signal S ′. Therefore, the attenuated total reflection state is not affected by the actual temperature and humidity around the sensor. Can be accurately measured.
【００５８】また、ターンテーブル20の測定部位と対称
位置にも、温度検知部81が設けられているため、測定部
位近傍と、測定部位と対称位置近傍で温度差が生じてい
るような場合であっても、それらの温度差に左右されず
に、全反射減衰の状態を測定することができる。Further, since the temperature detecting section 81 is also provided at the symmetrical position with respect to the measuring portion of the turntable 20, there is a case where a temperature difference occurs between the measuring portion and the symmetrical portion with the measuring portion. Even if there is, the state of attenuated total reflection can be measured without being affected by the temperature difference.
【００５９】また、第１の実施の形態と同様に、本実施
の形態の変型例として、アレイ状のフォトダイオードア
レイの各受光素子が出力する光検出信号を、該受光素子
の並設方向に関して微分して出力する微分手段を設けた
ものや、金属膜12の上にセンシング物質を固定し、試料
液中に含まれる被検体が、このセンシング物質と結合す
る特定物質であるか否かを判定するものがあり、同様の
効果が得られる。また、１つの測定チップ10に対して測
定を複数回行なう必要がある場合には、最初の測定終了
後も測定チップ10をそのままターンテーブル20に支持さ
せておけば、ターンテーブル20の回転移動により、その
測定チップ10を再度測定にかけることができる。Further, as in the first embodiment, as a modified example of the present embodiment, the photodetection signals output by the respective light receiving elements of the arrayed photodiode array are output in the parallel arrangement direction of the light receiving elements. Differentiating means for differentiating and outputting, or fixing the sensing substance on the metal film 12 and determining whether the analyte contained in the sample liquid is a specific substance that binds to this sensing substance The same effect can be obtained. Further, when it is necessary to perform the measurement for one measurement chip 10 a plurality of times, if the measurement chip 10 is supported on the turntable 20 as it is after the first measurement, the turntable 20 is rotated and moved. The measuring chip 10 can be subjected to the measurement again.
【００６０】次に、図３および図６を参照して本発明の
第３の実施形態について説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００６１】第３の実施の形態の全体構成は第２の実施
例の形態とほぼ同様であるため、図３において、異なる
構成部の番号のみ図中に付記する。また図６において
は、図４中の要素と同等の要素には同番号を付してあ
り、それらについての説明は特に必要の無い限り省略す
る。Since the overall configuration of the third embodiment is almost the same as that of the second embodiment, only the numbers of different components in FIG. 3 are added in the figure. In FIG. 6, elements equivalent to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless particularly necessary.
【００６２】この第３実施形態の全反射減衰を利用した
センサーは、先に説明した漏洩モードセンサーであり、
測定チップ90を用いるように構成されている。この測定
チップ90の誘電体ブロック11の一面（図中の上面）には
クラッド層91が形成され、さらにその上には光導波層92
が形成されている。The sensor utilizing the attenuated total reflection of the third embodiment is the leak mode sensor described above,
It is configured to use the measuring tip 90. A clad layer 91 is formed on one surface (the upper surface in the figure) of the dielectric block 11 of the measurement chip 90, and an optical waveguide layer 92 is further formed on the clad layer 91.
Are formed.
【００６３】誘電体ブロック11は、例えば合成樹脂やＢ
Ｋ７等の光学ガラスを用いて形成されている。一方クラ
ッド層91は、誘電体ブロック11よりも低屈折率の誘電体
や、金等の金属を用いて薄膜状に形成されている。また
光導波層92は、クラッド層91よりも高屈折率の誘電体、
例えばＰＭＭＡを用いてこれも薄膜状に形成されてい
る。クラッド層91の膜厚は、例えば金薄膜から形成する
場合で36.5ｎｍ、光導波層92の膜厚は、例えばＰＭＭＡ
から形成する場合で700ｎｍ程度とされる。The dielectric block 11 is made of synthetic resin or B, for example.
It is formed using an optical glass such as K7. On the other hand, the clad layer 91 is formed in a thin film shape using a dielectric material having a lower refractive index than the dielectric block 11 or a metal such as gold. Further, the optical waveguide layer 92 is a dielectric material having a higher refractive index than the cladding layer 91,
For example, PMMA is also used to form a thin film. The clad layer 91 has a film thickness of 36.5 nm when formed from a gold thin film, and the optical waveguide layer 92 has a film thickness of, for example, PMMA.
When formed from, the thickness is about 700 nm.
【００６４】上記構成の漏洩モードセンサーにおいて、
レーザ光源31から出射した光ビーム30を誘電体ブロック
11を通してクラッド層91に対して全反射角以上の入射角
で入射させると、該光ビーム30が誘電体ブロック11とク
ラッド層91との界面91ａで全反射するが、クラッド層91
を透過して光導波層92に特定入射角で入射した特定波数
の光は、該光導波層92を導波モードで伝搬するようにな
る。こうして導波モードが励起されると、入射光のほと
んどが光導波層92に取り込まれるので、上記界面91ａで
全反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じ
る。In the leak mode sensor having the above structure,
Dielectric block the light beam 30 emitted from the laser light source 31
When the light beam 30 is incident on the cladding layer 91 through 11 at an angle of total reflection or more, the light beam 30 is totally reflected at the interface 91a between the dielectric block 11 and the cladding layer 91.
The light of a specific wave number that has passed through and entered the optical waveguide layer 92 at a specific incident angle propagates through the optical waveguide layer 92 in the guided mode. When the guided mode is excited in this way, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer 92, so that the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface 91a sharply decreases.
【００６５】光導波層92における導波光の波数は、該光
導波層92の上の試料液15の屈折率に依存するので、全反
射減衰が生じる上記特定入射角を知ることによって、試
料液15の屈折率を測定することができる。Since the wave number of the guided light in the optical waveguide layer 92 depends on the refractive index of the sample liquid 15 on the optical waveguide layer 92, the sample liquid 15 can be obtained by knowing the specific incident angle at which the attenuation of the total reflection occurs. The refractive index of can be measured.
【００６６】以上の説明で明らかなように、本実施の形
態においても、第２の実施の形態と同様に、この環境値
に応じて、フォトダイオードアレイ40により検出された
出力信号Ｓを補正して、各部位の温度が２０度であり、
湿度検知部85の配置された部位の湿度が６０％であった
場合に出力される出力信号からのずれを補正した補正出
力信号Ｓ’に基づいて、全反射減衰の状態を測定するた
め、センサー周囲の実際の温度および湿度に左右されず
に、全反射減衰の状態を測定することができ、測定精度
が向上する。As is clear from the above description, also in the present embodiment, the output signal S detected by the photodiode array 40 is corrected according to this environmental value, as in the second embodiment. And the temperature of each part is 20 degrees,
In order to measure the state of attenuation of total reflection based on the corrected output signal S'corrected for the deviation from the output signal output when the humidity of the portion where the humidity detection unit 85 is arranged is 60%, the sensor The attenuated total reflection state can be measured without being affected by the actual ambient temperature and humidity, and the measurement accuracy is improved.
【００６７】なお、上記第２の実施形態および第３の実
施形態においては、測定チップ10を支持する支持体とし
て回動するターンテーブル20が用いられているが、支持
体の移動方式や形状はこれに限られるものではない。例
えば、ターンテーブル20を一方向に回転するのではな
く、逆方向に移動させてその測定チップを再度、光源3
1、集光レンズ32およびフォトダイオードアレイ40から
なる光測定機構にセットし、測定を行なうようにしても
よい。また、光測定機構を複数設けて、ターンテーブル
20が１回転する間に１つの測定チップに関して複数回測
定を行なうように構成することも可能である。In the second and third embodiments described above, the rotating turntable 20 is used as the support for supporting the measuring chip 10, but the moving method and shape of the support are different. It is not limited to this. For example, instead of rotating the turntable 20 in one direction, move the turntable 20 in the opposite direction and set the measuring chip again to the light source 3
The measurement may be performed by setting the light measuring mechanism including the condenser lens 32 and the photodiode array 40. In addition, the turntable is equipped with multiple light measurement mechanisms.
It is also possible to make a plurality of measurements for one measuring tip during one rotation of 20.
【００６８】あるいは、複数の測定チップを支持した支
持体を往復直線移動またはＸＹ方向に平面移動するよう
に構成し、その移動にともなって複数の測定チップを１
つあるいは複数個の光測定機構に順次セットするように
しても構わない。Alternatively, the support body supporting a plurality of measuring chips is constructed so as to reciprocate linearly or move in a plane in the X and Y directions, and the plurality of measuring chips are moved in accordance with the movement.
It is also possible to sequentially set one or a plurality of light measuring mechanisms.
【００６９】また、上記各実施の形態において、試料液
が測定チップへ添加される以前に保存されていた場所の
温度を検知し、その温度も環境値として加えることもで
きる。Further, in each of the above embodiments, the temperature of the place where the sample solution was stored before being added to the measuring chip can be detected, and the temperature can also be added as an environmental value.
【図１】本発明の第１の実施形態による表面プラズモン
センサーの概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a surface plasmon sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】上記表面プラズモンセンサーにおける光ビーム
入射角と検出光強度との関係を示す概略図FIG. 2 is a schematic diagram showing a relationship between an incident angle of a light beam and detected light intensity in the surface plasmon sensor.
【図３】本発明の第２の実施形態による表面プラズモン
センサーの全体図FIG. 3 is an overall view of a surface plasmon sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図４】図３の表面プラズモンセンサーの要部を示す一
部破断側面図4 is a partially cutaway side view showing a main part of the surface plasmon sensor of FIG.
【図５】本発明の第３の実施形態による漏洩モードセン
サーの要部を示す一部破断側面図FIG. 5 is a partially cutaway side view showing a main part of a leaky mode sensor according to a third embodiment of the present invention.
10,90 測定チップ 11 誘電体ブロック 12 金属膜 12ａ 誘電体ブロックと金属膜との界面 13 試料液保持枠 13ａ 開口部 15 試料液 20 ターンテーブル 21 支持体駆動手段 30 光ビーム 31 レーザ光源 32 集光レンズ 40 フォトダイオードアレイ 51〜54,81〜84 温度検知部 55,87 補正部 56,88 ルックアップテーブル 60,75 コントローラ 61,76 測定手段 62,77 表示部 65 出入機構 70 試料液供給機構 85 湿度検知部 91 クラッド層 91ａ 誘電体ブロックとクラッド層との界面 92 光導波層 10,90 measuring tip 11 Dielectric block 12 Metal film 12a Interface between dielectric block and metal film 13 Sample liquid holding frame 13a opening 15 Sample solution 20 turntable 21 Support drive means 30 light beams 31 Laser light source 32 condenser lens 40 photodiode array 51 to 54, 81 to 84 Temperature detector 55,87 Correction section 56,88 lookup table 60,75 controller 61,76 Measuring means 62,77 Display 65 Access mechanism 70 Sample solution supply mechanism 85 Humidity detector 91 Cladding layer 91a Interface between dielectric block and cladding layer 92 Optical waveguide layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G057 AA02 AB04 AB07 AC01 BA01 BB01 BB06 HA04 2G058 AA02 CD04 CF12 EA11 ED03 GA02 GD03 2G059 AA01 BB04 BB12 CC16 DD12 DD16 EE02 EE05 GG01 GG04 JJ11 JJ17 JJ19 KK04 MM01 MM05 MM10 MM14 NN01 NN02 PP04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2G057 AA02 AB04 AB07 AC01 BA01 BB01 BB06 HA04 2G058 AA02 CD04 CF12 EA11 ED03 GA02 GD03 2G059 AA01 BB04 BB12 CC16 DD12 DD16 EE02 EE05 GG01 GG04 JJ11 JJ17 JJ19 KK04 MM01 MM05 MM10 MM14 NN01 NN02 PP04
Claims (5)
せられる薄膜層と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られる
ように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、全反
射減衰の状態を検出する光検出手段とを備えてなる全反
射減衰を利用したセンサーにおいて、 前記光源、前記誘電体ブロック、前記試料、前記光学系
および前記光検出手段の内少なくとも１つの近傍の環境
値を検知する環境値検知手段と、 該環境値検知手段により検知された環境値に応じて、前
記光検出手段により検出された検出結果を補正する補正
手段とを備えたことを特徴とする全反射減衰を利用した
センサー。1. A light source for generating a light beam, a dielectric block transparent to the light beam, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, and the light beam An optical system that allows the dielectric block to be incident at various incident angles so that total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface A sensor utilizing attenuated total reflection, which comprises a photodetecting means for measuring and measuring the state of attenuation of total internal reflection, in which the light source, the dielectric block, the sample, the optical system and the photodetecting means are included. Environmental value detection means for detecting at least one environmental value in the vicinity, and correction means for correcting the detection result detected by the light detection means in accordance with the environmental value detected by the environmental value detection means A sensor utilizing attenuated total reflection, which is characterized by being equipped with.
せられる金属膜からなる薄膜層と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られる
ように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、全反
射減衰の状態を検出する光検出手段とを備えてなる全反
射減衰を利用したセンサーにおいて、 前記光源、前記誘電体ブロック、前記試料、前記光学系
および前記光検出手段の内少なくとも１つの近傍の環境
値を検知する環境値検知手段と、 該環境値検知手段により検知された環境値に応じて、前
記光検出手段により検出された検出結果を補正する補正
手段とを備えたことを特徴とする全反射減衰を利用した
センサー。2. A light source for generating a light beam, a dielectric block transparent to the light beam, and a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and made of a metal film to be brought into contact with a sample, An optical system that causes the light beam to enter the dielectric block at various incident angles so that total reflection conditions can be obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer, and light totally reflected at the interface. In a sensor utilizing attenuated total reflection, which comprises a light detection means for measuring the intensity of a beam and detecting the state of attenuated total reflection, wherein the light source, the dielectric block, the sample, the optical system and the light Environmental value detecting means for detecting an environmental value in the vicinity of at least one of the detecting means, and correcting the detection result detected by the light detecting means in accordance with the environmental value detected by the environmental value detecting means. A sensor utilizing attenuated total reflection, characterized by comprising:
このクラッド層の上に形成されて、試料に接触させられ
る光導波層とからなる薄膜層と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られる
ように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、全反
射減衰の状態を検出する光検出手段とを備えてなる全反
射減衰を利用したセンサーにおいて、 前記光源、前記誘電体ブロック、前記試料、前記光学系
および前記光検出手段の内少なくとも１つの近傍の環境
値を検知する環境値検知手段と、 該環境値検知手段により検知された環境値に応じて、前
記光検出手段により検出された検出結果を補正する補正
手段とを備えたことを特徴とする全反射減衰を利用した
センサー。3. A light source for generating a light beam, a dielectric block transparent to the light beam, and a cladding layer formed on one surface of the dielectric block,
A thin film layer formed on the clad layer and comprising an optical waveguide layer that is brought into contact with the sample, and the light beam is directed to the dielectric block at the interface between the dielectric block and the thin film layer. An optical system that makes the light incident at various incident angles so as to obtain a reflection condition, and a light detection unit that measures the intensity of the light beam totally reflected at the interface to detect the attenuated total reflection state. In a sensor using reflection attenuation, an environmental value detecting means for detecting an environmental value in the vicinity of at least one of the light source, the dielectric block, the sample, the optical system and the light detecting means, and the environmental value detecting means. A sensor utilizing attenuation of total reflection, comprising: a correction unit that corrects a detection result detected by the light detection unit according to an environmental value detected by the sensor.
出手段の検出結果を対応させて記憶するルックアップテ
ーブルを有し、該ルックアップテーブルに基づいて、補
正を行うものであることを特徴とする請求項１から３い
ずれか１項記載の全反射減衰を利用したセンサー。4. The correction means has a look-up table that stores the environmental value and the detection result of the light detection means in association with each other, and performs the correction based on the look-up table. A sensor utilizing attenuated total internal reflection according to any one of claims 1 to 3.
あることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載
の全反射減衰を利用したセンサー。5. The sensor using attenuated total reflection according to claim 1, wherein the environmental value is temperature and / or humidity.
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