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OPTICAL DEVICE AND ANALYSIS APPARATUS

Foreign code F150008179
Posted date Mar 23, 2015
Country WIPO
International application number 2013JP082578
International publication number WO 2014097886
Date of international filing Dec 4, 2013
Date of international publication Jun 26, 2014
Priority data
  • P2012-275793 (Dec 18, 2012) JP
Title OPTICAL DEVICE AND ANALYSIS APPARATUS
Abstract Proposed are an optical device and an analysis apparatus which are capable of reliably enhancing Raman scattered light from a sample by a surface plasmon and improving the sensitivity of surface enhanced Raman scattered light compared to conventional ones. In this optical device (5), a surface plasmon (P) can be excited on the proximity surface in proximity to a sample (S) of a metallic nanoparticle (9) by forming a flat surface in the metallic nanoparticle (9), thereby making it possible to reliably enhance Raman scattered light from the sample (S) by the surface plasmon (P) and improve the sensitivity of surface enhanced Raman scattered light (L3) compared to conventional ones. Further, the molecular structure in the depth direction (z) of the sample (S) can be measured with high depth resolution by providing the focus of excitation light (L1) in the vicinity of an interface between the metallic nanoparticle (9) and the sample (S) by an objective lens (4).
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
励起光が透過可能なデバイス本体と、
前記デバイス本体の一面に表面が露出し、平坦面が形成された1つまたは複数の金属ナノ粒子とを備え、
前記金属ナノ粒子を試料に近接させ、前記デバイス本体の他面から前記励起光が入射されると、前記金属ナノ粒子の前記試料に近接させた近接面に表面プラズモンが励起し、前記表面プラズモンにより前記試料からのラマン散乱光を増強させて表面増強ラマン散乱光を生成する
ことを特徴とする光学デバイス。
[請求項2]
前記金属ナノ粒子は、前記平坦面が前記デバイス本体の一面に沿って配置されており、前記デバイス本体の一面から膨出、または前記デバイス本体内に埋没している
ことを特徴とする請求項1記載の光学デバイス。
[請求項3]
前記デバイス本体の一面から膨出している前記金属ナノ粒子は、前記平坦面が前記デバイス本体の一面と面接触している
ことを特徴とする請求項2記載の光学デバイス。
[請求項4]
前記デバイス本体内に埋没している前記金属ナノ粒子は、前記平坦面が前記デバイス本体の一面に沿って露出している
ことを特徴とする請求項2記載の光学デバイス。
[請求項5]
前記金属ナノ粒子を球状と仮定したときの直径が5~100[nm]であり、
前記平坦面は、球状の前記金属ナノ粒子の一部が切り取り除かれたように該金属ナノ粒子に形成されている
ことを特徴とする請求項3記載の光学デバイス。
[請求項6]
前記金属ナノ粒子は、半球状または円錐状でなる
ことを特徴とする請求項1~4のうちいずれか1項記載の光学デバイス。
[請求項7]
前記金属ナノ粒子は、Ag、Au、Cu、Pd、Ptのいずれかである
ことを特徴とする請求項1~6のうちいずれか1項記載の光学デバイス。
[請求項8]
前記デバイス本体は、前記試料側に向けて膨出した凸レンズ形状でなる
ことを特徴とする請求項1~6のうちいずれか1項記載の光学デバイス。
[請求項9]
前記デバイス本体は、前記試料側に突出された錘形状を有し、カンチレバーにより支持されている
ことを特徴とする請求項1~7のうちいずれか1項記載の光学デバイス。
[請求項10]
前記デバイス本体は、ファイバ状に形成されている
ことを特徴とする請求項1~7のうちいずれか1項記載の光学デバイス。
[請求項11]
前記金属ナノ粒子は、
前記デバイス本体よりも耐摩耗性の高い材料により形成された被覆膜で覆われている
ことを特徴とする請求項1~10のうちいずれか1項記載の光学デバイス。
[請求項12]
前記金属ナノ粒子は、
前記デバイス本体よりも屈折率の高い材料により形成された被覆膜で覆われている
ことを特徴とする請求項1~10のうちいずれか1項記載の光学デバイス。
[請求項13]
前記金属ナノ粒子は、前記平坦面が前記被覆膜の表面に配置され、該平坦面が外部に露出している
ことを特徴とする請求項11または12記載の光学デバイス。
[請求項14]
請求項1~13のうちいずれかの光学デバイスと、
光源から発した励起光を、前記光学デバイスを介し試料に照射し、前記励起光を前記試料に照射することにより該試料から発した表面増強ラマン散乱光を撮像手段まで導く導光手段と
を備えることを特徴とする分析装置。
[請求項15]
前記光源から発した励起光を集光して前記光学デバイスを介し前記試料に照射する対物レンズを備え、
前記対物レンズの焦点近傍の電界勾配を表面プラズモンにより増強させる
ことを特徴とする請求項14記載の分析装置。
[請求項16]
前記試料の深さ方向に前記対物レンズの焦点を移動させる焦点移動手段を備え、
前記焦点移動手段によって前記焦点を前記試料内にて移動させることにより、前記表面プラズモンにより増強された前記電界勾配を前記試料の深さ方向に移動させる
ことを特徴とする請求項15記載の分析装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • WASEDA UNIVERSITY
  • Inventor
  • HOMMA TAKAYUKI
  • YANAGISAWA MASAHIRO
  • SAITO MIKIKO
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN TD TG
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