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JPH09257696A - Surface plasmon resonance sensor - Google Patents

Surface plasmon resonance sensor

Info

Publication number
JPH09257696A
JPH09257696A JP6357596A JP6357596A JPH09257696A JP H09257696 A JPH09257696 A JP H09257696A JP 6357596 A JP6357596 A JP 6357596A JP 6357596 A JP6357596 A JP 6357596A JP H09257696 A JPH09257696 A JP H09257696A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor chip
prism
light
plasmon resonance
surface plasmon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6357596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Uchiyama
兼一 内山
Taiji Osada
泰二 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP6357596A priority Critical patent/JPH09257696A/en
Publication of JPH09257696A publication Critical patent/JPH09257696A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • G01N21/552Attenuated total reflection
    • G01N21/553Attenuated total reflection and using surface plasmons
    • G01N21/554Attenuated total reflection and using surface plasmons detecting the surface plasmon resonance of nanostructured metals, e.g. localised surface plasmon resonance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a method of inserting a light source and a sensor chip unit into a small hole or narrow plate by separating them from a photodetector. SOLUTION: A sensor chip 2 has a gold or silver thin film having a thickness of about 50nm to cause a surface plasmon resonance on the surface of a glass plate having the same refractive index a that of a prism 13 and connected to the upper bottom of a prism 13 via matching oil having the same refractive index as that of the prims 13. Or, the metal thin film may be deposited directly on the upper bottom of the prism 13. An incident side GI type optical fiber 5 and a reflecting side GI type optical fiber 6 are mounted at the lower bottom of the prism 13. Since the fibers 5, 6 are mounted in parallel in the same direction as that of the lower bottom of the prism 13, the chip unit has substantially the same size as that of the prism 13, and can be inserted freely if it is the hole of the size for passing the prism 13. The fiber 5 introduces the incident light from a light source, and fiber 6 introduces the reflected light from the prism 13 to a photoreceiving sensor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモン共
鳴現象を利用した表面プラズモン共鳴センサ装置に関
し、特にその光学系の構成の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface plasmon resonance sensor device utilizing the surface plasmon resonance phenomenon, and more particularly to improvement of the configuration of its optical system.

【0002】[0002]

【従来の技術】表面プラズモン共鳴現象を利用して溶液
などの屈折率やその変動を測定する表面プラズモン共鳴
センサが知られている。ここで、溶液の屈折率の変動は
その溶液中の物質量の変動を反映しているから、例え
ば、生化学や分子生物学や医療検査等の分野で用いられ
るバイオセンサとして、この表面プラズモン共鳴センサ
は利用されている。
2. Description of the Related Art A surface plasmon resonance sensor is known which measures the refractive index of a solution or the like and its variation by utilizing the surface plasmon resonance phenomenon. Here, since the fluctuation of the refractive index of the solution reflects the fluctuation of the amount of the substance in the solution, for example, as a biosensor used in the fields of biochemistry, molecular biology, medical examination, etc., this surface plasmon resonance The sensor is being used.

【0003】表面プラズモン共鳴センサは、基本的に、
光源と、金属薄膜を有した光反射面を持つ高屈折率の光
透過媒体と、光検出器とを備える。光透過媒体は、一般
に、ガラスやアクリルといった高屈折率材料で作られて
おり、センサチップと呼ばれる。このセンサチップの光
反射面に形成された金属薄膜の外表面に血液や尿等の試
料を接触させた状態で、光源からセンサチップを通して
その光反射面へ光線を全反射角で入射し、その反射光を
光検出器で受光する。
The surface plasmon resonance sensor is basically composed of
A light source, a high refractive index light transmission medium having a light reflection surface having a metal thin film, and a photodetector are provided. The light transmission medium is generally made of a high refractive index material such as glass or acrylic and is called a sensor chip. With a sample such as blood or urine in contact with the outer surface of the metal thin film formed on the light-reflecting surface of the sensor chip, a light ray is incident on the light-reflecting surface from the light source to the light-reflecting surface through the sensor chip, The reflected light is received by the photodetector.

【0004】従来の表面プラズモン共鳴センサ装置は、
光源とセンサチップの間に球面(又は非球面)レンズを
備える。光源からの光線束はこの球面レンズを通してセ
ンサチップの光反射面に「くさび」状に集光される。従
って、光反射面には異なる入射角を持つ光線が同時に入
射することになり、それらの光線は表面プラズモン共鳴
に伴う反射率分布をもって反射される。その反射率分布
中の極小値に対応する入射角(プラズモン共振角)を測
定することにより、試料の屈折率が判明する。
A conventional surface plasmon resonance sensor device is
A spherical (or aspherical) lens is provided between the light source and the sensor chip. The bundle of rays from the light source is condensed into a "wedge" shape on the light reflecting surface of the sensor chip through this spherical lens. Therefore, light rays having different incident angles are simultaneously incident on the light reflecting surface, and the light rays are reflected with a reflectance distribution associated with surface plasmon resonance. The refractive index of the sample can be determined by measuring the incident angle (plasmon resonance angle) corresponding to the minimum value in the reflectance distribution.

【0005】従来の装置では、上述した光源、球面レン
ズ、センサチップ及び光検出器などの光学部品、並びに
センサチップに試料を供給するための配管などが一つの
ケースに収容されている。
In the conventional apparatus, the above-mentioned light source, spherical lens, optical parts such as sensor chip and photodetector, and piping for supplying a sample to the sensor chip are housed in one case.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来装置は、各種の光
学部品や配管が一つのケースに納められているため、ケ
ースのサイズはそれら光学部品に所要の光路長を加えた
サイズ以上になる。また、光学部品のうちでも球面レン
ズは小型化することが難しい。さらに、ケースは光学的
な特性を保つ必要から、変形しにくい材料と形状で作ら
れる。
In the conventional device, various optical parts and pipes are housed in one case, so that the size of the case is more than the size obtained by adding the required optical path length to these optical parts. Further, it is difficult to reduce the size of the spherical lens among the optical components. Further, the case is made of a material and a shape that are hard to be deformed because it is necessary to maintain optical characteristics.

【0007】そのため従来装置は、内視鏡のように小さ
な穴の中の測定にも使用できるように小型化することが
難しい。
Therefore, it is difficult to downsize the conventional device so that it can be used for measurement in a small hole such as an endoscope.

【0008】従って、本発明は、内視鏡のように小さな
穴の中の測定や狭い場所の測定に好適な改良された構造
をもつ表面プラズモン共鳴センサ装置を提供することを
目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a surface plasmon resonance sensor device having an improved structure suitable for measurement in a small hole such as an endoscope and measurement in a narrow space.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の表面プラズモン
共鳴センサ装置は、光源と、金属薄膜に接した光反射面
を持つセンサチップを含んだセンサチップユニットと、
光検出器とを備え、センサチップからの反射光をグレー
テッドインデックス型光ファイバを通じて光検出器へ導
くようにしたものである。
A surface plasmon resonance sensor device of the present invention comprises a light source, a sensor chip unit including a sensor chip having a light reflecting surface in contact with a metal thin film,
A photodetector is provided, and the reflected light from the sensor chip is guided to the photodetector through the graded index type optical fiber.

【0010】グレーテッドインデックス型光ファイバ
(以後、GI型光ファイバと略す)は、屈折率が中心か
ら周辺にかけて放物線状に分布し、その中を光が一定周
期を以て蛇行しながら進むため、レンズと同等の作用を
持つ。
A graded index type optical fiber (hereinafter referred to as GI type optical fiber) has a refractive index distributed in a parabolic shape from the center to the periphery, and light travels in a parabolic shape in a fixed cycle, so that it is used as a lens. Has the same effect.

【0011】この構成によれば、光源とセンサチップユ
ニットとを、光検出器から分離することができる。つま
り、光検出器の納められたケースから光ファイバを外へ
延ばして、この光ファイバの先端にセンサチップユニッ
ト及び光源を結合することができる。センサチップユニ
ットと光源を小型に形成することにより、この部分を小
さい穴や狭い場所に挿入して内視鏡的な使い方ができ
る。
According to this structure, the light source and the sensor chip unit can be separated from the photodetector. That is, it is possible to extend the optical fiber from the case in which the photodetector is housed and connect the sensor chip unit and the light source to the tip of the optical fiber. By forming the sensor chip unit and the light source in a small size, this part can be inserted into a small hole or a narrow place and used as an endoscope.

【0012】望ましくは、光源とセンサチップユニット
との間も、GI型光ファイバで結ぶ。これにより、光源
及び光検出器からセンサチップユニットが分離できる。
センサチップユニットは、一般にセンサチップと付属の
プリズムなどから構成されるから、非常に小さく作るこ
とが容易である。従って、このセンサチップユニットだ
けを小さい穴や狭い場所に挿入して内視鏡的な使い方が
できる。
Preferably, the light source and the sensor chip unit are also connected by a GI type optical fiber. Thereby, the sensor chip unit can be separated from the light source and the photodetector.
Since the sensor chip unit is generally composed of a sensor chip and an attached prism, etc., it is easy to make it very small. Therefore, only this sensor chip unit can be inserted into a small hole or a narrow space and used as an endoscope.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態にかかる表面
プラズモン共振センサ装置の全体の基本構成を図1に示
す。
FIG. 1 shows the entire basic configuration of a surface plasmon resonance sensor device according to an embodiment of the present invention.

【0014】この表面プラズモン共鳴センサ装置は、L
ED(発光ダイオード)又はLD(レーザダイオード)
のような光源1と、光反射面に金属薄膜を有するセンサ
チップ2と、このセンサチップ2に接合されたプリズム
3と、1次元CDDである受光センサ4と、光源1から
プリズム3へ入射光を導く入射側グレーテッドインデッ
クス型(GI型)光ファイバ5と、プリズム3から受光
センサ4へ反射光を導く反射側GI型光ファイバ6とを
備える。さらに、図示してないが、光源1とセンサチッ
プ2との間の適当箇所の光路上に、光源1からの入射光
を表面プラズモン波を励起するためのP偏光に変換する
ための偏光板が配置される。
This surface plasmon resonance sensor device has an L
ED (light emitting diode) or LD (laser diode)
Such as a light source 1, a sensor chip 2 having a metal thin film on a light reflecting surface, a prism 3 bonded to the sensor chip 2, a light receiving sensor 4 which is a one-dimensional CDD, and incident light from the light source 1 to the prism 3. Is provided with an incident side graded index type (GI type) optical fiber 5 and a reflection side GI type optical fiber 6 for guiding reflected light from the prism 3 to the light receiving sensor 4. Further, although not shown, a polarizing plate for converting incident light from the light source 1 into P-polarized light for exciting the surface plasmon wave is provided on an optical path at an appropriate position between the light source 1 and the sensor chip 2. Will be placed.

【0015】センサチップ2は、プリズム3と同じ屈折
率を持つガラス板の表面に、表面プラズモン共鳴を起こ
すための金または銀の薄膜2aを約50nmの厚みをも
って形成したものである。このセンサチップ2は、プリ
ズム3と同じ屈折率を持つマッチングオイルを介してプ
リズム3に接合される。このセンサチップ2は、プリズ
ム3から外して容易に交換できる。尚、プリズム3の表
面に直接金属薄膜2aを形成したものをセンサチップと
して用いてもよい。このセンサ装置を特定の抗原を検出
するバイオセンサとして使用する場合、金属薄膜2aの
外表面上に、その抗原と選択的に反応する特定の抗体が
固定されることがある。
The sensor chip 2 is formed by forming a thin film 2a of gold or silver for causing surface plasmon resonance with a thickness of about 50 nm on the surface of a glass plate having the same refractive index as the prism 3. The sensor chip 2 is bonded to the prism 3 via a matching oil having the same refractive index as the prism 3. The sensor chip 2 can be easily replaced by removing it from the prism 3. It should be noted that the prism 3 having the metal thin film 2a directly formed on the surface thereof may be used as a sensor chip. When this sensor device is used as a biosensor for detecting a specific antigen, a specific antibody that selectively reacts with the antigen may be fixed on the outer surface of the metal thin film 2a.

【0016】入射側GI型光ファイバ5は、図2に示す
ように、光源1からの光を受け、これを蛇行状に伝搬さ
せ、そしてセンサチップ2の金属薄膜を有する光反射面
上に焦点に結ばせる。図2はファイバ5中で光が節を1
つ作る場合を例示するが、ファイバ5の長さをより長く
する場合には、図示の長さに光の蛇行周期(節と節の間
隔)の整数倍を加えた長さとする。
As shown in FIG. 2, the GI type optical fiber 5 on the incident side receives light from the light source 1, propagates it in a meandering manner, and focuses it on the light reflecting surface having the metal thin film of the sensor chip 2. Tied to. In Figure 2, the light has one node in the fiber 5.
As an example, the length of the fiber 5 is made longer by adding an integer multiple of the meandering period of light (interval between nodes) to the length shown in the figure.

【0017】反射側GI型光ファイバ6は、図3に示す
ように、センサチップ2からの反射光を受け、これを蛇
行状に伝搬させ、そして、反射角に従って広角に拡がら
せて受光センサ4に入射させる。図3はファイバ6が節
を1つ作る場合を例示するが、ファイバ6の長さをより
長くする場合には、図示の長さに光の蛇行周期の整数倍
を加えた長さとする。この光ファイバ6中では、反射光
がもつ反射角(入射角)に応じた強度分布(反射率分
布)の情報が保たれる。受光センサ4の出力信号に現れ
る反射光の強度分布から表面プラズモン共鳴の共振角が
算出される。
As shown in FIG. 3, the GI optical fiber 6 on the reflection side receives the reflected light from the sensor chip 2, propagates it in a meandering manner, and spreads it in a wide angle according to the reflection angle to receive light. 4. FIG. 3 exemplifies a case where the fiber 6 makes one node. However, when the length of the fiber 6 is made longer, the length is the figure length plus an integer multiple of the meandering period of light. In the optical fiber 6, information on the intensity distribution (reflectance distribution) according to the reflection angle (incident angle) of the reflected light is maintained. The resonance angle of the surface plasmon resonance is calculated from the intensity distribution of the reflected light that appears in the output signal of the light receiving sensor 4.

【0018】光源1と受光センサ4は一つのケースに収
容することができる。その場合、そのケースから、可撓
性で十分長い光ファイバ5、6のケーブルが外へ延び出
て、そのケーブルの先端にセンサチップ2とプリズム3
からなるセンサチップユニットが結合される。このセン
サチップユニットは非常に小型に作ることが容易であ
る。従って、このセンサチップユニットを小さい穴や狭
い場所を挿入して内視鏡的に使うことができる。
The light source 1 and the light receiving sensor 4 can be housed in one case. In that case, the cables of the flexible and sufficiently long optical fibers 5 and 6 extend out from the case, and the sensor chip 2 and the prism 3 are attached to the tip of the cables.
A sensor chip unit consisting of is connected. This sensor chip unit is easy to make very small. Therefore, this sensor chip unit can be used endoscopically by inserting a small hole or a narrow place.

【0019】尚、光源1をLEDチップなどを用いて十
分小さく(例えば数mm程度に)作り、かつ、この光源
1を、球面レンズでなく微小な(例えば直径1mm程度
の)グレーテッドインデックスレンズを介してプリズム
3に接合することもできる。このようにすると、入射側
光ファイバ6は不要であり且つ光源1が微小サイズとな
るので、センサチップユニットに光源1を含ませること
ができる。その場合には、受光センサ4と図示しない電
源回路及び信号処理回路をケースに収容して、そのケー
スから光源1のための電源線と反射側光ファイバ6のケ
ーブルを外へ延ばし、そのケーブルの先端に光源1を含
んだセンサチップユニットを結合することができる。
The light source 1 is made sufficiently small (for example, about several mm) by using an LED chip, and the light source 1 is not a spherical lens but a minute (for example, 1 mm diameter) graded index lens. It is also possible to join to the prism 3 via. In this case, the incident side optical fiber 6 is unnecessary and the light source 1 has a small size, so that the light source 1 can be included in the sensor chip unit. In that case, the light receiving sensor 4 and a power supply circuit and a signal processing circuit (not shown) are housed in a case, and the power supply line for the light source 1 and the cable of the reflection side optical fiber 6 are extended from the case to the outside. A sensor chip unit including the light source 1 can be coupled to the tip.

【0020】図4及び図5は、センサチップユニットの
別の実施例を示す正面図及び斜視図である。
4 and 5 are a front view and a perspective view showing another embodiment of the sensor chip unit.

【0021】センサチップは台形のプリズム13の上底
面に図1に示したと同様のセンサチップ2を接合したも
のである。尚、台形のプリズム13の上底面に直接金属
薄膜を蒸着してもよい。台形プリズム13の下底面には
入射側GI型光ファイバ5及び反射側GI型光ファイバ
6が取付けられている。光ファイバ5、6がプリズム1
3の下底面に同じ向きで互いに平行に取り付けれている
ため、このセンサチップユニットはプリズム13と実質
的に同じサイズであり、よって、プリズム3の通るサイ
ズの穴であれば自由に挿入することができる。
The sensor chip is formed by bonding the same sensor chip 2 as shown in FIG. 1 to the upper bottom surface of the trapezoidal prism 13. Alternatively, the metal thin film may be directly vapor-deposited on the upper bottom surface of the trapezoidal prism 13. An incident side GI type optical fiber 5 and a reflecting side GI type optical fiber 6 are attached to the lower bottom surface of the trapezoidal prism 13. Optical fibers 5 and 6 are prisms 1.
Since the sensor chip unit is mounted on the lower bottom surface of the prism 3 in the same direction and in parallel with each other, the sensor chip unit has substantially the same size as the prism 13, and therefore a hole of a size through which the prism 3 passes can be freely inserted. it can.

【0022】プリズム13の形状は、センサチップ2へ
の光の入射角θが例えば45度を中心として分布するよ
うに設計されている。これは、屈折率が約1.52のプ
リズム13を使った場合、センサチップ2が空気と接し
ているときに表面プラズモン共鳴が起こる角度(プラズ
モン共振角)である。従って、この構成はガスセンサと
して好適である。
The shape of the prism 13 is designed so that the incident angles θ of the light on the sensor chip 2 are distributed around, for example, 45 degrees. This is an angle (plasmon resonance angle) at which surface plasmon resonance occurs when the sensor chip 2 is in contact with air when the prism 13 having a refractive index of about 1.52 is used. Therefore, this configuration is suitable as a gas sensor.

【0023】図6は、図4に示したセンサチップユニッ
トを水溶液を測定する目的に使用するために変形した例
を示す。屈折率が1.52のプリズム3では、センサチ
ップが水に接している時のプラズモン共振角は約72度
である。この72度を中心にセンサチップ2への入射角
が分布するように、センサチップ2が図4に示したと同
じ台形プリズム13の側面に接合されている。センサチ
ップ2はマッチングオイルを介してプリズム13に接合
されるから、測定目的に応じて接合箇所を変更すること
は容易である。
FIG. 6 shows an example in which the sensor chip unit shown in FIG. 4 is modified to be used for the purpose of measuring an aqueous solution. In the prism 3 having a refractive index of 1.52, the plasmon resonance angle when the sensor chip is in contact with water is about 72 degrees. The sensor chip 2 is bonded to the side surface of the same trapezoidal prism 13 as shown in FIG. 4 so that the incident angles to the sensor chip 2 are distributed around this 72 degrees. Since the sensor chip 2 is bonded to the prism 13 via the matching oil, it is easy to change the bonding location according to the purpose of measurement.

【0024】また、図6の変形例では、反射側光ファイ
バ6と受光センサ4の間に導光板11が入れられてい
る。光ファイバ6から出た光は自然状態では円錐形に広
がるが、導光板11はこの光を実質的に2次元の空間に
閉じ込めて受光センサ4へ導く。このため、受光センサ
4に入射する光量が増え、感度の低い受光センサでも使
用可能である。
Further, in the modification of FIG. 6, the light guide plate 11 is inserted between the reflection side optical fiber 6 and the light receiving sensor 4. Although the light emitted from the optical fiber 6 spreads in a conical shape in the natural state, the light guide plate 11 confines this light in a substantially two-dimensional space and guides it to the light receiving sensor 4. Therefore, the amount of light incident on the light receiving sensor 4 increases, and a light receiving sensor with low sensitivity can also be used.

【0025】図7は、センサチップユニットの更に別の
実施例で用いられるキャップ型センサチップの外観を示
し、図8は図7のA−A′線断面を示す。
FIG. 7 shows the appearance of a cap type sensor chip used in yet another embodiment of the sensor chip unit, and FIG. 8 shows a cross section taken along the line AA 'of FIG.

【0026】キャップ21は、図4に示した台形プリズ
ム13の形状に合わせてこれを被覆できるようにほぼ台
形状に形成された金属性又は樹脂ケースであり、その上
底面と下底面にそれぞれ開口21a、21bを有する。
この台形キャップ21の上底面の開口21aに内側か
ら、図1に示したと同様のセンサチップ2が接着されて
いる。さらに、台形キャップ21内に台形プリズム13
が挿入され、図4に示したと同じ態様でセンサチップ2
と台形プリズム13とが接合される。
The cap 21 is a metal or resin case formed in a substantially trapezoidal shape so as to cover the trapezoidal prism 13 shown in FIG. 21a and 21b.
The sensor chip 2 similar to that shown in FIG. 1 is bonded to the opening 21a on the upper bottom surface of the trapezoidal cap 21 from the inside. Further, the trapezoidal prism 13 is provided in the trapezoidal cap 21.
And the sensor chip 2 is inserted in the same manner as shown in FIG.
And the trapezoidal prism 13 are joined.

【0027】このキャップ型センサチップは、図9に示
すような光ファイバ固定用ブロック22に填め込まれ
る。この固定用ブロック22は、キャップ21の下底面
の開口21bにちょうど填り込むサイズの前面22aを
もつ直方体ブロックであり、その前面22aから後面2
2bへ貫通する2つの孔22a、22bを有し、この貫
通孔22a、22bに入射側GI型光ファイバ5と反射
側GI型光ファイバ6とが固定的に挿入される。この固
定用ブロック22の前部をキャップ型センサチップの下
底面の開口21bを填め込み、両者を接着することによ
り、図10に示すようなセンサチップユニットが完成す
る。光学部品の位置関係は図4に示した実施形態と同じ
である。
This cap-type sensor chip is fitted in an optical fiber fixing block 22 as shown in FIG. The fixing block 22 is a rectangular parallelepiped block having a front surface 22a of a size that fits exactly into the opening 21b on the lower bottom surface of the cap 21, and from the front surface 22a to the rear surface 2
It has two holes 22a and 22b penetrating to 2b, and the incident side GI optical fiber 5 and the reflection side GI optical fiber 6 are fixedly inserted into these through holes 22a and 22b. A sensor chip unit as shown in FIG. 10 is completed by fitting the front portion of the fixing block 22 into the opening 21b on the lower bottom surface of the cap type sensor chip and adhering the two. The positional relationship of the optical components is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0028】このセンサチップユニットでは、プリズム
13が塵や水やその他汚染物質に触れることを防ぐこと
ができる。また、キャップ21とこれに接着されたセン
サチップ2だけを測定の度に使い捨てることにより、細
菌やウィルスなど危険なものを測定した後の処理が容易
になる。
In this sensor chip unit, it is possible to prevent the prism 13 from coming into contact with dust, water and other contaminants. In addition, by disposing only the cap 21 and the sensor chip 2 adhered to the cap 21 at each measurement, the process after measuring dangerous substances such as bacteria and viruses becomes easy.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の表面プラズモン共鳴センサ装置
は内視鏡のように小さい穴や狭い場所へ挿入する使い方
が可能である。
The surface plasmon resonance sensor device of the present invention can be used by inserting it into a small hole or a narrow place like an endoscope.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る表面プラズモン共鳴
センサ装置の全体の基本構成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall basic configuration of a surface plasmon resonance sensor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】入射側GI型光ファイバの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an incident side GI type optical fiber.

【図3】反射側GI型光ファイバの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a reflection side GI type optical fiber.

【図4】センサチップユニットの別の実施例を示す正面
図である。
FIG. 4 is a front view showing another embodiment of the sensor chip unit.

【図5】同、斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the same.

【図6】図4のセンサチップユニットの変形例を示す正
面図である。
FIG. 6 is a front view showing a modified example of the sensor chip unit of FIG.

【図7】センサチップユニットの更に別の実施例で用い
られるキャップ型センサチップを示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a cap type sensor chip used in still another embodiment of the sensor chip unit.

【図8】図7のA−A′線断面図である。8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

【図9】光ファイバ固定用のブロックの透視斜視図であ
る。
FIG. 9 is a perspective view of a block for fixing an optical fiber.

【図10】キャップ型センサチップを用いたセンサチッ
プユニットを示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a sensor chip unit using a cap type sensor chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 センサチップ 3、13 プリズム 4 受光センサ 5 入射側GI型光ファイバ 6 反射側GI型光ファイバ 11 導光板 21 キャップ 22 光ファイバ固定用ブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 light source 2 sensor chip 3, 13 prism 4 light receiving sensor 5 incident side GI type optical fiber 6 reflection side GI type optical fiber 11 light guide plate 21 cap 22 optical fiber fixing block

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、金属薄膜に接した光反射面を持
つセンサチップを含んだセンサチップユニットと、光検
出器を備えた表面プラズモン共鳴センサ装置において、 前記センサチップからの反射光を前記光検出器へ導くた
めの反射側グレーテッドインデックス型光ファイバを備
えたことを特徴とする表面プラズモン共鳴センサ装置。
1. A surface plasmon resonance sensor device comprising a light source, a sensor chip unit including a sensor chip having a light reflecting surface in contact with a metal thin film, and a photodetector, wherein reflected light from the sensor chip is A surface plasmon resonance sensor device comprising a reflection side graded index type optical fiber for guiding to a photodetector.
【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記光源からの光を前記センサチップへ導き前記光反射
面に焦点を結ばせるための入射側グレーテッドインデッ
クス型光ファイバを更に備えたことを特徴とする表面プ
ラズモン共鳴センサ装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising an incident side graded index optical fiber for guiding light from the light source to the sensor chip and focusing on the light reflecting surface. Surface plasmon resonance sensor device.
【請求項3】 請求項2記載の装置において、 前記センサチップユニットが台形プリズムを有し、この
台形プリズムの同一面に前記入射側及び反射側の光ファ
イバが取り付けられることを特徴とする表面プラズモン
共鳴センサ装置。
3. The surface plasmon according to claim 2, wherein the sensor chip unit has a trapezoidal prism, and the incident-side and reflection-side optical fibers are attached to the same surface of the trapezoidal prism. Resonance sensor device.
【請求項4】 請求項2記載の装置において、 前記センサチップユニットが台形プリズムを有し、この
台形プリズムの異なる面に選択的に前記センサチップが
接合可能であり、更に、前記台形プリズムが、前記セン
サチップが接合される面によって前記センサチップへ光
の入射角の分布範囲が変わる形状を有していることを特
徴とする表面プラズモン共鳴センサ装置。
4. The apparatus according to claim 2, wherein the sensor chip unit has a trapezoidal prism, the sensor chip can be selectively joined to different surfaces of the trapezoidal prism, and the trapezoidal prism further comprises: A surface plasmon resonance sensor device having a shape in which a distribution range of an incident angle of light on the sensor chip changes depending on a surface to which the sensor chip is joined.
【請求項5】 請求項1記載の装置において、 前記反射側光ファイバと光検出器の間に、前記反射側光
ファイバからの光を実質的に2次元の空間に閉じ込めて
前記光検出器に導くための導光板を備えることを特徴と
する表面プラズモン共鳴センサ装置。
5. The device according to claim 1, wherein the light from the reflection-side optical fiber is confined in a substantially two-dimensional space between the reflection-side optical fiber and the photodetector, and the light is detected in the photodetector. A surface plasmon resonance sensor device comprising a light guide plate for guiding.
【請求項6】 請求項1記載の装置において、 前記センサチップユニットが、前記センサチップと接合
されるプリズムと、前記プリズムを覆うキャップとを備
えたことを特徴とする表面プラズモン共鳴センサ装置。
6. The surface plasmon resonance sensor device according to claim 1, wherein the sensor chip unit includes a prism bonded to the sensor chip, and a cap that covers the prism.
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