[发明专利]基于重离子径迹技术的超表面纳米天线阵列的制造方法及应用

权利要求书

1.一种基于重离子径迹技术的超表面纳米天线阵列的制造方法,其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：采用时域有限差分仿真软件设计纳米天线阵列，并计算出阵列尖端产生的表面等离激元，形成局部增强的“热点效应”；

步骤S2：根据设计的纳米天线参数，优化“热点效应”超聚焦点的聚焦度；

步骤S3：根据优化后的聚焦度，利用重离子径迹技术进行加工，制造基于超表面的纳米天线阵列；

步骤S4：通过近场扫描光学显微镜的近场测试基于超表面的纳米天线阵列，验证生物成像所需的纳米量级的照明光源；

步骤S5：将生物分子或者细胞样品放置在纳米天线阵列结构上，通过暗场显微镜目镜及CCD相机观察样品形貌；

步骤S6：将基于超表面的纳米天线阵列转移到海洋光谱仪上，分别测试在不同浓度的乙醇溶液和丙酮溶液下的光谱数据，获取不同情况的光谱数据，得到其针对不同的分子所具有的生化传感检测功能。

2.根据权利要求1所述的基于重离子径迹技术的超表面纳米天线阵列的制造方法，其特征在于，所述步骤S4在生物成像的具体应用包括如下步骤：

步骤S41：利用重离子径迹技术加工纳米天线阵列，并将加工好的纳米天线阵列结构放到玻璃基底上；

步骤S42：打开近场扫描光学显微镜对纳米天线阵列结构进行近场扫描，将纳米天线阵列结构放到扫描台上，采用532nm的激光在反射模式下垂直照射纳米天线阵列结构，并设置探针参数；

步骤S43：切光纤，并装好光纤，并检查探针是否能够接收激光信号；

步骤S44：通过显微镜目镜，调整探针跟激光的位置，使两者重合；

步骤S45：选择软件下探针，采用探针扫描整个纳米天线阵列结构；

步骤S46：保存扫描结果，并通过WSM软件查看扫描“纳米量级的照明光源”的结果；

步骤S47：将生物分子或者细胞样品放置在纳米天线阵列结构上，通过暗场显微镜目镜及CCD相机观察样品形貌。

3.根据权利要求1所述的基于重离子径迹技术的超表面纳米天线阵列的制造方法,其特征在于，所述步骤S6在海洋光谱仪的具体应用包括如下步骤：

步骤S61：用重离子径迹技术加工纳米天线阵列，并将加工好的纳米天线阵列结构制备到玻璃基底上；

步骤S62：打开海洋光谱仪对纳米天线阵列结构进行光谱测试，选择乙醇溶液跟丙酮溶液作为测试目标；

步骤S63：将纳米天线阵列结构放到光学显微镜的载物台上，选择放大倍率为50倍的物镜，将光源聚焦到纳米天线阵列结构表面；

步骤S64：分别将不同浓度的乙醇溶液和丙酮溶液滴到纳米天线阵列结构表面，并收集光谱数据；

步骤S65：保存光谱数据，利用Origin软件处理实验数据。