[实用新型]一种复合型微腔和重金属离子检测系统

权利要求书

1.一种重金属离子检测系统，其特征在于，包括

复合型微腔，用于通入待检流体，包括具有两开口端的回音壁模式微腔，所述回音壁模式微腔的内壁上附着有一折射率可变层，所述折射率可变层在与重金属离子相结合后可发生折射率变化；

可调谐激光器，用于向所述复合型微腔中内壁附着有所述折射率可变层的部位内发射调制激光；

光谱仪，用于采集从所述复合型微腔中内壁附着有所述折射率可变层的部位内出射的调制激光，并将采集到的调制激光转换为所述复合型微腔的回音壁模式共振谱；

控制计算装置，用于控制所述可调谐激光器向所述复合型微腔中内壁附着有所述折射率可变层的部位内发射调制激光，以及控制所述光谱仪采集从所述复合型微腔中内壁附着有所述折射率可变层的部位内出射的调制激光，然后依据所述光谱仪转换来的所述复合型微腔的回音壁模式共振谱分析计算出待检流体中的重金属离子浓度。

2.根据权利要求1所述的重金属离子检测系统，其特征在于，所述折射率可变层可与重金属离子发生物理结合、化学结合或生物结合。

3.根据权利要求1所述的重金属离子检测系统，其特征在于，所述折射率可变层为二维MXene材料层。

4.根据权利要求3所述的重金属离子检测系统，其特征在于，所述二维MXene材料层为二维碳化钛纳米层。

5.根据权利要求1所述的重金属离子检测系统，其特征在于，所述回音壁模式微腔为微毛细管腔、微泡腔或微瓶腔。

6.根据权利要求1所述的重金属离子检测系统，其特征在于，所述回音壁模式微腔为微泡腔，其两开口端之间具有一球形微泡内腔，所述球形微泡内腔的两端分别通过毛细管通道与对应的开口端连通。

7.根据权利要求6所述的重金属离子检测系统，其特征在于，所述折射率可变层附着于所述球形微泡内腔的内壁上。

8.根据权利要求1所述的重金属离子检测系统，其特征在于，还包括

耦合装置，用于将所述可调谐激光器和光谱仪分别与所述复合型微腔连接，以将所述可调谐激光器发射的调制激光耦合进所述回音壁模式微腔内，以及供所述复合型微腔内的调制激光出射至所述光谱仪。

9.根据权利要求8所述的重金属离子检测系统，其特征在于，所述耦合装置包括一微纳光纤，所述微纳光纤的两端分别与所述可调谐激光器和光谱仪连接，其光纤锥区与所述复合型微腔中内壁附着有所述折射率可变层的部位接近，以使调制激光以倏逝场的形式从所述微纳光纤输出耦合进所述复合型微腔内，并发生全反射现象以产生回音壁模式，最后再从所述复合型微腔耦合输出到所述微纳光纤内。