JP2013511041A - 減衰全反射に基づいた光センサシステムおよび感知方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図5
Description
12 不均一強度分布ビーム
12´ 均一または平頂強度分布
14、20 第1の非球面レンズ
16、30 第2の非球面レンズ
22 凹表面
24、32 平らな表面
34 凸表面
36 入射電磁放射の強度プロファイル
37 均一な強度分布
38 強度
39 像座標
40、41 光検出システム
42 電磁放射ビーム発生源
43 拡大レンズサブシステム
44 第1のビームコリメータ
45 不均一強度分布
46 非球面レンズ
47 制御装置
48 第2の非球面レンズ
49 均一強度分布光ビーム(再分布されたビーム)
50 円柱レンズ(第2のビームコリメータ)
52 主要部
54 フローシステム
56 センサ表面
58 アナモフィック結像サブシステム
60 検出器
70 平頂強度プロファイル
72 水平(接線)方向の強度プロファイル
74 垂直(矢状)方向の強度プロファイル
Claims (25)
- 強度を有する電磁放射ビームを発生させ、かつ検出するための光検出システムであって、
前記電磁放射ビームを生じさせるための発生源と、
少なくとも部分的に透明で、かつその主要部の少なくとも一部にATRセンサ層を含む主要部であって、前記電磁放射ビームのための入口表面、前記入口表面を通して送られた前記ビームを反射する内部反射表面、および前記第2の表面から反射された前記ビームが前記透明主要部を出る出口表面を有する主要部と、
前記ビーム発生源と前記主要部の間の分布デバイスであって、前記ビームの強度を不均一強度分布から実質的に均一な強度分布に再分布させる分布デバイスと、
前記主要部を出る前記電磁放射ビームを検出する検出器と
を含む光検出システム。 - 前記分布デバイスが、1つまたは複数の非球面レンズを含む、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記分布デバイスが、凹非球面レンズおよび凸非球面レンズを含む、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記ビーム発生源と前記分布デバイスの間に第1のビームコリメータをさらに含む、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記分布デバイスと前記主要部の間に第2のビームコリメータをさらに含む、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記電磁放射ビームを生じさせるための発生源が、表面発光ダイオード、端面発光ダイオード、超発光ダイオード、またはレーザ発生源の中の少なくとも1つを含む、請求項1記載の光システム。
- 前記電磁放射ビームを生じさせるための前記発生源が、光ファイバに結合されている、請求項1記載の光システム。
- 相関手動制御装置、自動光学機械式制御装置、または電子/光学機械式制御装置の中の1つまたは複数から選ばれた、前記分布デバイスの制御装置をさらに含む、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記電磁放射の放射領域を拡大する拡大レンズサブシステムをさらに含む、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記拡大レンズサブシステムが、球面レンズ、非球面レンズ、アナモフィックレンズ、またはこれらの組合せを含む、請求項9記載の光センサシステム。
- 前記拡大サブシステムの拡大範囲が、2から5倍である、請求項9記載の光センサシステム。
- 手動制御装置、自動光学機械式制御装置、電子/光学機械式制御装置、またはこれらの組合せを含む、請求項9記載の光センサシステム。
- 前記ビームが、高パワー電磁放射を含む、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記ATRセンサ層が、流体フローセルに隣接している、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記ATRセンサ層が、金、銀、またはこれらの合金を含むプラズモン発生金属膜を含む、請求項14記載の光センサシステム。
- 再分布されたビームが、前記発生源からの前記ビームのパワーの約85パーセントから100パーセントの範囲のパワーを有する、請求項1記載の光センサシステム。
- 前記実質的に均一な強度分布が、平頂強度分布を有する、請求項1記載の光センサシステム。
- 強度を有するビームを生成する電磁放射発生源、流体フローセル、および前記流体フローセンサに関連したSPR検出器を含む表面プラズモン共鳴(SPR)検出システム用の光サブシステムであって、
前記ビームを平行にするレンズと、
前記ビームの強度が平頂分布を有するように前記ビームを修正する非球面レンズと、
前記修正されたビームを平行にする第2の非球面レンズと、
前記平行な修正されたビームをアナモフィックビームに変換し、さらに前記アナモフィックビームを、プリズムを介して、プラズモン発生金属膜と前記流体フローセルの界面に集束させる円柱レンズと
を含む光サブシステム。 - 前記アナモフィックビームが、楔状ビームである、請求項18記載の光サブシステム。
- 前記電磁放射発生源が、端面発光ダイオード、超発光ダイオード、またはレーザ発生源の中の少なくとも1つを含む、請求項18記載の光サブシステム。
- 前記電磁放射発生源が、光ファイバに結合され、前記ファイバの出力が、強度分布を有するビームである、請求項18記載の光サブシステム。
- 前記電磁放射が、約600から900nmの範囲にある、請求項18記載の光サブシステム。
- 前記SPR検出器が、ダイオードアレイ、半導体PINダイオードアレイ、シンチレータをベースとするアレイ、CCDアレイ、TFTまたはCMOSをベースとするアレイ、またはPSDセンサ検出器から選ばれている、請求項18記載の光サブシステム。
- 前記非球面レンズが、凹レンズ、凸レンズ、またはこれらの組合せを含む、請求項18記載の光サブシステム。
- 前記流体フローセルが、前記プラズモン発生金属膜に隣接している、請求項18記載の光サブシステム。
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