[发明专利]光器件单元及检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光器件单元及检测装置等。

背景技术

拉曼光谱仪通常包括检测出依赖于作为检测对象的物质的拉曼散射光而获得拉曼光谱的检测器，并能够进行基于拉曼光谱的光谱分析，从而确定作为检测对象的物质。不过，拉曼散射光的信号强度通常是微弱的，从而检测灵敏度低。

日本专利文献1公开了手持拉曼体液分析仪，用金溶胶带提供表面增强拉曼散射，从而提高拉曼散射光的信号强度。

另外，通过将激发光诸如照射到金属表面，能够产生局部等离子体，并能够通过激发光和局部等离子体的结合，局部地增强电场。在表面增强拉曼散射中，可以考虑到拉曼散射光因增强电场而被增强。

日本专利文献2公开了能够稳定进行偏振面控制的垂直共振器面发光激光器(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser(垂直腔表面发射激光器))，并能够用这样的垂直共振器面发光激光器等提供激发光。

在激发光和局部等离子体结合时，发生基于局部等离子体共振的光吸收，例如，在日本专利文献3中公开有这样的方法，利用由在表面上固定有金属微粒子的基板产生的局部表面等离子体共振，提高传感器灵敏度。在日本专利文献4中，公开了具有向长波长侧位移的共振峰和向短波长侧位移的共振峰的局部等离子体共振传感器的技术。此外，在日本专利文献5中，公开了为了可与多个波长共振而由多个共振区域构成了微小共振器的电场增强设备的技术。

拉曼光谱仪通常包括具有可吸附作为检测对象的物质的金属纳米构造等导电体的光器件。通过使光入射到导电体，并将目标物引导到光器件附近的增强电场，能够检测出由增强电场引起的拉曼散射光。根据目标物的种类和光器件的种类，拉曼散射光的信号强度有时不稳定。

日本专利文献1：日本特表2008529006号公报

日本专利文献2：日本专利第3482824号公报

日本专利文献3：日本特开2000356587号公报

日本专利文献4：日本特开200710648号公报

日本专利文献5：日本特开2009250951号公报

发明内容

鉴于上述问题，根据本发明的几个实施方式，能够提供一种可提供更稳定的检测信号的光器件单元及检测装置等。

本发明第一方面涉及的光器件单元，包括：光器件，该光器件具有导电体，并能够增强接收来自光源的光而产生的拉曼散射光；以及向上述光器件引导气体样本的引导部，其中，上述引导部在与上述光器件面对的区域具有使上述气体样本回旋的第一流路。

根据本发明第一方面涉及的光器件单元，因引导部的第一流路的存在，气体样本进入到光器件的概率变高。因此，拉曼散射光的信号强度稳定，例如，即使在气体样本为微量的情况下，也容易检测出或确定气体样本(目标物)。

此外，在本发明第二方面涉及的光器件单元中，上述第一流路可以具有使上述气体样本向与上述导电体的假想平面平行的方向回旋的壁面。

当将气体样本在与导电体的假想平面(例如横截面)平行的方向上回旋称为水平回旋或横回旋时，则因第一流路的壁面的存在，对光器件暂时过而不入的气体样本进行水平回旋(横回旋)。进行水平回旋的气体样本进入到光器件或从第一流路出去。因此，气体样本停留在导电体附近的增强电场的概率变高，拉曼散射光的信号强度稳定。

此外，在本发明第三方面涉及的光器件单元中，上述第一流路可以具有圆筒状结构，上述壁面可以是上述圆筒状结构的内周面。

根据这样，因圆筒状结构的内周面的存在，能够提供稳定地进行水平回旋的气体样本。

此外，在本发明第四方面涉及的光器件单元中，上述第一流路可以具有使上述气体样本向与上述导电体的假想平面垂直的垂直方向回旋的壁面。

当将气体样本在与导电体的假想平面(例如横截面)垂直的方向上回旋称为垂直回旋或纵回旋时，则因第一流路的壁面的存在，对光器件暂时过而不入的气体样本进行垂直回旋(纵回旋)，进行垂直回旋的气体样本进入到光器件或从第一流路出去。因此，气体样本停留在导电体附近的增强电场中的概率变高，拉曼散射光的信号强度稳定。

此外，在本发明第五方面涉及的光器件单元中，上述第一流路可以具有空心球状结构，上述壁面可以是上述空心球状结构的内侧球面。

根据这样，因空心球状结构的内侧球面的存在，能够提供稳定地进行垂直回旋的气体样本。

此外，在本发明第六方面涉及的光器件单元中，上述引导部还包括与上述第一流路连接的第二流路，上述第二流路可以具有螺旋结构。