[发明专利]生物物质测定装置

权利要求书

1.一种生物物质测定装置，其具备：

第一光源，其放射出第一光，

ATR棱镜，其具有表面和背面，从一端入射的所述第一光透过内部并从另一端出射，

双曲超材料层，其具有表面和背面，在所述ATR棱镜的表面上以所述背面接触的方式配置，和

第一光检测器，其检测从所述ATR棱镜出射的所述第一光，

所述双曲超材料层具有：将包含金属的金属层与电介质层在与所述ATR棱镜的表面垂直的方向上交替地层叠而成的结构，

由检测的所述第一光来测定生物体中的生物物质的量。

2.根据权利要求1所述的生物物质测定装置，其中，确定所述双曲超材料层的层数、厚度及材料，以使得通过所述第一光入射到所述双曲超材料层来产生表面等离激元共振。

3.根据权利要求1或2所述的生物物质测定装置，其中，确定所述双曲超材料层的层数、厚度及材料，以使得所述双曲超材料层的光学常数根据温度变化而变化。

4.根据权利要求1或2所述的生物物质测定装置，其中，所述双曲超材料层的所述金属层的厚度和/或所述电介质层的厚度比所述第一光的波长的1/4小。

5.根据权利要求1或2所述的生物物质测定装置，其中，所述双曲超材料层的所述金属层与所述电介质层中的至少一层具有与其他层的厚度不同的厚度，所述其他层的厚度相等。

6.一种生物物质测定装置，其具备：

第一光源，其放射出第一光，

ATR棱镜，其具有表面和背面，从一端入射的所述第一光透过内部并从另一端出射，

双曲超材料层，其具有表面和背面，在所述ATR棱镜的表面上以所述背面接触的方式配置，和

第一光检测器，其检测从所述ATR棱镜出射的所述第一光，

所述双曲超材料层包含：包含金属、具有以与所述ATR棱镜的表面垂直的方向为中心轴的柱形状的金属棒；和将所述金属棒的与所述中心轴垂直的径向的周围填埋的电介质，

由检测的所述第一光来测定生物体中的生物物质的量。

7.根据权利要求6所述的生物物质测定装置，其中，将所述双曲超材料层的金属棒在所述径向上一维地或二维地周期性地排列，确定所述金属棒的粗度、排列的周期及材料以使得通过所述第一光入射到所述双曲超材料层来产生表面等离激元共振。

8.根据权利要求6或7所述的生物物质测定装置，其中，将所述双曲超材料层的金属棒在所述径向上一维地或二维地周期性地排列，确定所述金属棒的粗度、排列的周期及材料以使得所述双曲超材料层的光学常数根据温度变化而变化。

9.根据权利要求6或7所述的生物物质测定装置，其中，所述双曲超材料层的所述金属棒的粗度和/或排列的周期比所述第一光的波长的1/4小。

10.根据权利要求6或7所述的生物物质测定装置，其中，所述金属棒中的至少一个具有与其他金属棒的粗度不同的粗度。

11.根据权利要求1、2、6～7中任一项所述的生物物质测定装置，其中，入射到所述ATR棱镜的所述第一光在所述ATR棱镜的背面与所述ATR棱镜的表面和/或所述双曲超材料层的表面被反射，在所述ATR棱镜中透过，

使所述双曲超材料层接触生物体，由被所述生物体吸收的所述第一光的量来测定所述生物体中的生物物质的量。

12.根据权利要求1、2、6～7中任一项所述的生物物质测定装置，其中，所述第一光检测器在其表面具有：相互分离、在1个方向或相互交叉的2个方向上以一定的周期配置的、至少表面由金属构成的多个凹部或凸部，

所述一定的周期为通过所述第一光的入射而在所述凹部或所述凸部产生表面等离激元的周期。