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開放特許情報

特許情報

発明の名称 キャピラリーナノファイバー、検出システム及び検出方法
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願日 平成25年12月19日
出願番号 特願2013-262060
公開番号 特開2015-118025
登録番号
出願人 国立大学法人電気通信大学
発明者 白田 耕蔵
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概要 【要約】
【課題】 キャピラリーを用いた極微量物質の検出技術において、より一層微量のサンプルで極微量物質を検出する。
【解決手段】 本発明のキャピラリーナノファイバー1は、ナノキャピラリー2と、第1ナノ光ファイバー4とを備える。ナノキャピラリー2は、内部に光透過性液体を流通させる貫通孔2aが形成された光透過性を有する第1管部11を含み、第1管部11の外径が、第1管部11を伝搬する光の波長以下のサイズである。また、第1ナノ光ファイバー4は、外径が第1管部11を伝搬する光の波長以下のサイズである第1光導波路を有し、第1光導波路の一部が第1管部11の一方の端部側のナノキャピラリー2内の所定位置に接続され、第1光導波路の一部を介してナノキャピラリー2を伝搬する光の一部を取り込む。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 内部に光透過性液体を流通させる貫通孔が形成された光透過性を有する第1管部を含み、該第1管部の外径が、該第1管部の貫通孔に該光透過性液体が流通した状態で該第1管部を伝搬する光の波長以下のサイズであるナノキャピラリーと、外径が前記第1管部を伝搬する前記光の波長以下のサイズである第1光導波路を有し、該第1光導波路の一部が前記第1管部の一方の端部側の前記ナノキャピラリー内の所定位置に接続され、該第1光導波路の一部を介して前記ナノキャピラリーを伝搬する前記光の一部を取り込む第1ナノ光ファイバーと、を備えるキャピラリーナノファイバー。
【請求項2】
 前記第1管部の貫通孔に該光透過性液体が流通した状態で前記第1管部を伝搬する光に対して所定の共振条件で共振作用を与える共振器を、さらに備える請求項1に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項3】
 外径が前記第1管部を伝搬する前記光の波長以下のサイズである第2光導波路を有し、該第2光導波路の一部が前記第1管部の他方の端部側の前記ナノキャピラリー内の所定位
置に接続され、該第2光導波路の一部を介して前記ナノキャピラリーに前記光を入射する第2ナノ光ファイバーを、さらに備える請求項2に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項4】
 前記共振器が、前記第1管部の表面に形成された所定周期の凹凸パターンにより構成される請求項2又は3に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項5】
 前記共振器が、前記第1管部の表面に所定周期で交互に形成された第1の屈折率を有する第1領域と、該第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する第2領域とにより構成さ
れる請求項2又は3に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項6】
 光透過性を有する凹凸構造体で構成された前記共振器が表面に形成された光学的機能部材を、さらに備え、前記光学的機能部材が、前記ナノキャピラリーに対して、前記第1管部に前記光が伝搬した際に生成される近接場と前記凹凸構造体の一部とが重なるような位置に配置されている請求項2又は3に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項7】
 前記第1管部の他方の端部側の前記第1管部内の所定位置に設けられ、前記第1管部の貫通孔に前記光透過性液体が流通した状態で前記第1管部を伝搬する光のうち、前記第1管部の他方の端部側に向かって伝搬する光成分の一部を反対方向に反射させる反射器を、さらに備え、前記第1管部を伝搬する光が、前記光透過性液体に含まれる、ラベリングされた所定の
極微量物質から発生した蛍光である請求項1に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項8】
 前記ナノキャピラリーは、さらに、前記第1管部の前記光透過性液体の流出側に配置され、前記第1管部に形成された貫通孔の直径より大きな直径を有する貫通孔が内部に形成された光透過性を有する第2管部と、前記第1管部の前記光透過性液体の流入側に配置され、前記第1管部に形成された貫通孔の直径より大きな直径を有する貫通孔が内部に形成された光透過性を有する第3管部と、前記第1管部の前記光透過性液体の流出側端部と前記第2管部との間を接続し、前記第1管部の貫通孔と前記第2管部の貫通孔とを連通させる貫通孔が内部に形成され、且つ、外径が前記第1管部の前記光透過性液体の流出側端部から前記第2管部に向かって連続的に大きくなる第4管部と、前記第1管部の前記光透過性液体の流入側端部と前記第3管部との間を接続し、前記第1管部の貫通孔と前記第3管部の貫通孔とを連通させる貫通孔が内部に形成され、且つ、外径が前記第1管部の前記光透過性液体の流入側端部から前記第3管部に向かって連続的に大きくなる第5管部と、を有し、前記第1ナノ光ファイバーの前記第1光導波路の一部が、前記第4管部又は前記第5管部に接続されている請求項1~7のいずれか一項に記載のキャピラリーナノファイバ―。
(以下省略)

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