[发明专利]一种检测深度可调的LRSPR传感器折射率变化测量方法

权利要求书

1.一种检测深度可调的LRSPR传感器折射率变化测量方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(S01)该传感器安装在机械转台上，包括激光器、透镜、棱镜、LRSPR传感芯片、单元光电探测器和可调电压输出装置，LRSPR传感芯片依次包括制备于棱镜底面上的氧化物导电层、折射率调节介质层组合、金属功能层、检测功能层和样品池，检测功能层包括修饰纳米磁珠的参考通道和未修饰纳米磁珠的检测通道，以检测功能层中心为分界线，参考通道和检测通道各占检测功能层面积的50％，样品池内盛放有检测样品，其与检测功能层的下表面之间留有一间隙；检测样品的液面与检测功能层的下表面接触，折射率调节介质层组合包括匹配介质层和折射率可变介质层，匹配介质层与检测功能层的折射率匹配，样品池内为折射率为n₁的参考样品1且未施加电场时，以0.01度为步长连续调节机械转台改变入射光角度，获得参考通道的LRSPR共振角度；

(S02)以10V为步长调节施加电场的电压，选择具有电光效应的折射率调节介质层组合，通过施加电场来使其折射率n发生Δn的变化，其满足如下公式：

其中d为折射率调节介质层组合上折射率可变介质层的厚度，V为施加于该折射率可变介质层的电压，γ₃₃为电光系数；

(S03)施加电场，且在每个电压下以0.01度为步长连续调节机械转台改变入射光角度获得参考通道的LRSPR共振角度，直到共振角度产生0.1度的变化，此时SPW检测深度小于检测功能层厚度，记录电压为分层检测工作电压，记录检测通道LRSPR共振角度为初始共振角度θ₀；

(S04)手动旋转LRSPR传感芯片180°，将参考通道切换至检测通道，保持分层检测工作电压不变，将样品池内的参考样品1改为折射率等于n₂的参考样品2，通过此时的LRSPR共振角度θ₁和初始共振角度计算分层检测工作电压下检测通道里检测功能层的灵敏度C₁：

C₁＝(θ₁-θ₀)/(n₂-n₁)；

(S05)除去施加电场，记录此时的LRSPR共振角度θ₂，将样品池内的参考样品2改为折射率等于n₃的参考样品3，分别记录施加分层检测工作电压前后的LRSPR共振角度θ₃和θ₄，分别计算得到无分层检测工作电压下检测通道里检测功能层和检测样品的灵敏度C₂和C₃：

(θ₂-θ₀)＝C₃(n₂-n₁)+C₂*(θ₁-θ₀)/C₁；

(θ₄-θ₀)＝C₃(n₃-n₁)+C₂*(θ₃-θ₀)/C₁；

(S06)样品池里通入折射率为n₄的检测样品，分别记录施加分层检测工作电压前后的LRSPR共振角度θ₅和θ₆，通过如下公式分别计算检测功能层和检测样品的折射率变化Δn₁和Δn₂：

Δn₁＝(θ₆-θ₀)/C₁；

Δn₂＝((θ₅-θ₀)-C2Δn₁)/C₃。

2.如权利要求1所述的一种检测深度可调的LRSPR传感器折射率变化测量方法，其特征在于，检测功能层为葡聚糖层。

3.如权利要求2所述的一种检测深度可调的LRSPR传感器折射率变化测量方法，其特征在于，棱镜的底部表面设置有玻璃基底，玻璃基底和棱镜的折射率相同，且二者之间的缝隙用折射率相同的匹配层填充。