[发明专利]偏振选择性表面增强拉曼光谱学分析

权利要求书

1.一种偏振选择性表面增强拉曼光谱学分析（SERS）系统，其包括：

SERS感测衬底，其包括布置为SERS多聚体的多个纳米指以展现出偏振相关等离子体模式；

利用刺激信号光照SERS多聚体的刺激源；以及

检测由SERS多聚体的邻域中的分析物所发射的拉曼散射信号的拉曼检测器，拉曼散射信号具有与偏振相关等离子体模式相关联的偏振状态，

其中，刺激信号被偏振以优选地刺激SERS多聚体的偏振相关等离子体模式和拉曼检测器辨别拉曼散射信号的偏振状态和背景噪声信号的不同偏振状态中的一个或二者。

2.权利要求1所述的偏振选择性SERS系统，其中SERS多聚体的纳米指包括在与附连到SERS感测衬底的支撑表面的端部相对的纳米指的自由端处的SERS增强纳米颗粒。

3.权利要求2所述的偏振选择性SERS系统，其中纳米颗粒包括被功能化以优选地吸收分析物的金属表面。

4.权利要求1所述的偏振选择性SERS系统，其中SERS多聚体是二聚体，偏振相关等离子体模式和拉曼散射信号偏振状态二者与二聚体的长轴大体对准。

5.权利要求1所述的偏振选择性SERS系统，其中背景噪声信号包括荧光背景信号和杂散环境光中的一个或二者。

6.权利要求1所述的偏振选择性SERS系统，其中刺激源包括具有可选偏振状态以产生具有对应于并且优选地激发SERS多聚体的偏振相关等离子体模式的偏振状态的刺激信号的偏振器。

7.权利要求1所述的偏振选择性SERS系统，其中检测器包括偏振辨别器，其优选地接收拉曼散射信号的偏振状态的主要分量和正交于主要分量的偏振状态的分量中的一个或二者。

8.一种偏振选择性表面增强拉曼光谱学分析（SERS）系统，其包括：

布置为多聚体的多个纳米指，纳米指包括在自由端处的SERS增强纳米颗粒，多聚体展现出偏振相关等离子体模式；以及以下中的一个或二者：

包括产生具有可控偏振状态的刺激信号的偏振器的刺激源，刺激信号利用对应于偏振相关等离子体模式的偏振状态光照多聚体；以及

检测由多聚体的邻域中的分析物所发射的拉曼散射信号的拉曼检测器，拉曼检测器包括偏振辨别器以优选地接收拉曼散射信号的偏振状态并且拒绝具有不同偏振状态的背景噪声信号。

9.权利要求8所述的偏振选择性SERS系统，其中刺激源偏振器和偏振辨别器中的一个或二者包括可旋转偏振器。

10.权利要求9所述的偏振选择性SERS系统，其中可旋转偏振器由刺激源和拉曼检测器二者共享。

11.权利要求8所述的偏振选择性SERS系统，其中多聚体是展现出与二聚体的长轴大体对准的偏振相关等离子体模式的二聚体。

12.权利要求8所述的偏振选择性SERS系统，其中背景噪声信号包括大体未偏振的荧光信号。

13.一种偏振选择性表面增强拉曼光谱学分析（SERS）的方法，所述方法包括：

利用刺激信号光照SERS衬底，SERS衬底包括布置为多聚体的多个纳米指，纳米指包括在与附连到支撑物的纳米指的端部相对的自由端处的SERS增强纳米颗粒，所光照的多聚体展现出偏振相关等离子体模式；以及

检测由多聚体的邻域中的分析物所发射的拉曼散射信号，

其中，刺激信号被偏振以优选地刺激多聚体的偏振相关等离子体模式和所检测到的拉曼散射信号具有与从具有不同的偏振状态的背景噪声信号选择性地辨别的偏振相关等离子体模式相关联的偏振状态中的一个或二者。

14.权利要求13所述的偏振选择性SERS的方法，还包括旋转刺激信号的偏振状态和用于可选择地辨别拉曼散射信号偏振状态的偏振辨别器的偏振状态中的一个或二者。

15.权利要求13所述的偏振选择性SERS的方法，其中背景噪声信号包括大体未偏振的荧光信号。