[发明专利]一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器及其制法

权利要求书

1.一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器，其特征在于：包括高反射镜(1)、Ag膜(2)、TiO₂膜(3)、棱镜(4)和反应气室(5)，所述棱镜(4)包括第一侧面(401)、第二侧面(402)和第三侧面(403)，所述第一侧面(401)上覆盖高反射镜(1)，所述第二侧面(402)上覆盖Ag膜(2)，所述Ag膜(2)的表面覆盖TiO₂膜(3)，所述TiO₂膜(3)与反应气室(5)相连，所述高反射镜(1)能够使得沿第三侧面(403)入射到其表面的光沿原路返回。

2.根据权利要求1所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器，其特征在于：所述Ag膜(2)的厚度为45～50nm。

3.根据权利要求1所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器，其特征在于：所述TiO₂膜(3)的厚度为90～110nm。

4.根据权利要求1所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器，其特征在于：所述第一侧面(401)、第二侧面(402)形成的夹角为60°。

5.根据权利要求1所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器，其特征在于：所述棱镜(4)为等边棱镜。

6.根据权利要求1所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器，其特征在于：所述反应气室(5)包括进气口(501)、出气口(502)、支撑条(503)和腔体(504)，所述腔体(504)的两个相对侧面分别设置进气口(501)和出气口(502)，所述腔体(504)的顶部相对两个侧面上设置支撑条(503)，所述支撑条(503)与TiO₂膜(3)相连。

7.根据权利要求1所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器，其特征在于：所述反应气室(5)内的气体为氢气。

8.根据权利要求1～7任一所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)准备玻璃基片(6)，超声清洗，用氮气烘干备用；

(b)先将玻璃基片(6)放置在直流磁控溅射的基板上，溅射Ag膜(2)，接着再放置在反应室的射频反应溅射的基板上溅射TiO₂膜(3)，溅射TiO₂膜(3)时保持基板温度为240～250℃；

(c)在棱镜(4)的第一侧面(401)镀上一层高反射膜，形成高反射镜(1)；

(d)在棱镜(4)的第二侧面(402)放置溅射Ag膜(2)、TiO₂膜(3)的玻璃基片(6)，使玻璃基片(6)未镀膜一侧紧贴第二侧面(402)，TiO₂膜(3)下放置反应气室(5)。

9.根据权利要求8所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器的制备方法，其特征在于：所述玻璃基片(6)与棱镜(4)的材质相同。

10.根据权利要求8所述的一种双程表面等离子共振的光学薄膜气体传感器的制备方法，其特征在于：所述玻璃基片(6)未镀膜一侧通过松柏油将其粘贴在第二侧面(402)上。