金属表面上共鳴格子による高感度屈折率センサ

2022.11.07 By 大阪府立大学 大学院 工学研究科 講師 水谷 彰夫

情報

背景と狙い

タンパク質やウイルスを測定可能なバイオセンサや防爆型光学式水素濃度センサには高感度な屈折率センサが求められている.金属表面上に共鳴格子と呼ばれる周期構造を形成することで,小型で高感度なセンサの開発を目指す.

研究の概要

金属上共鳴格子にレーザー光を特定の偏光で入射すると反射率が急激に下がる入射角(共鳴角)が存在する.この共鳴角は格子上の液体やガスの屈折率の変化に応じて敏感にシフトすることから屈折率変化を高感度に検知できる.入射角を固定した場合は共鳴波長シフトを検知することで屈折率測定が可能である.さらに反射光のTEとTM偏光の位相差を測定することでより高感度な測定が可能である.

研究の特徴

*フォトレジスト格子上の液体やガスの屈折率に応じて共鳴角または共鳴波長

 あるいは位相差が変化

*金膜プリズム型SPRセンサよりも狭い半値幅なので高感度検出可能

 

研究の適用分野

・金膜上に抗体を設置するとタンパク質やウイルスなどのセンシング可能

・水素を吸収して屈折率が変化するパラジウムを用いることで防爆型光学式水素濃度センサ

~溶液屈折率センサと水素センサへの応用~

 

 

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