【手続補正書】
【提出日】平成27年4月24日(2015.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
一方、特許文献１はＳＡＭ材料としてシランカップリング剤を開示し、シランカップリング剤を金属粒子間の基板上に形成している。ここで、増強電場の強度は金属粒子間の間隔に反比例する。ただし、金属粒子間の間隔を狭めると、金属粒子間に標的分子が入り込む確率が少なくなる。特許文献１は、金属粒子が矩形断面であり、金属粒子間の間隔は１０ｎｍ以上とされていた。このように金属粒子間の間隔が広いと、十分な感度向上が期待できない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の一態様では、複数の金属粒子は平面視での粒子径が１〜５００ｎｍであると、隣り合う金属粒子間に増強電場が形成される。しかも、隣り合う金属粒子間の間隔が０．１ｎｍ以上で１０ｎｍ未満と狭いため、金属粒子間の間隔と反比例する増強電場の強度を高めることができる。この増強電場が形成されるホットサイトである金属粒子間の誘電体上に有機分子膜を形成している。複数の金属粒子は、隣り合う金属粒子間の間隔が標的分子の入り口側で間口が広く形成されるので、金属粒子間の間隔を狭めて増強電場を高めながら、標的分子が有機分子膜に吸着される確率を高めることができる。それにより、ホットサイトにて標的分子を捕捉することができ、信号感度を向上させることができる。しかも、金属粒子に有機分子膜を形成すると、有機分子膜に付着した標的分子と金属粒子との距離は、有機分子膜の厚さに依存して大きくなる。信号感度は標的分子と金属粒子との距離に反比例するので、信号感度は有機分子膜の厚さに依存して低下することになる。その点、金属粒子間の誘電体上に有機分子膜を形成すると、有機分子膜に付着した標的分子と金属粒子間の距離は、有機分子膜の厚さに依存しない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
（８）本発明の他の態様は、
光源と、
前記光源からの光が入射される（１）〜（５）のいずれかの態様の光学デバイスと、
前記光学デバイスから出射された光を検出する光検出器と、
を有する検出装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る光学デバイスの断面図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は、表面増強ラマン散乱光の検出原理の説明図である。
【図３】金属粒子間距離とＳＥＲＳ強度との関係を示す特性図である。
【図４】金属表面から標的分子までの距離とＳＥＲＳ強度との関係を示す特性図である。
【図５】比較例の有機分子膜が捕捉する標的分子から金属粒子の表面までの距離を説明する図である。
【図６】本実施形態の有機分子膜が捕捉する標的分子から金属粒子の表面までの距離を説明する図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は有機分子膜としての有機シラン分子の一例を示す図である。
【図８】図７（Ｃ）の有機シラン分子の加水分解を示す図である。
【図９】図８に示す有機シラン分子のシラノール基が誘電体表面の水酸基と脱水縮合して誘電体の表面に固定化される状態を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）（Ｂ）は有機基がメチル基およびフェニル基である有機シラン分子の例を示す図である。
【図１１】有機シラン分子のさらに他の例であるＨＤＭＳ（ヘキサメチルジシラザン）が誘電体に固定化される反応を示す図である。
【図１２】比較例の金属粒子を示す図である。
【図１３】本実施形態の金属粒子を示す図である。
【図１４】本実施形態の金属粒子の形状を拡大して示す図である。
【図１５】標的分子の基板表面からの距離とＳＥＲＳ強度との関係を示す特性図である。
【図１６】有機分子膜を形成する気相法を示す図である。
【図１７】有機分子膜の形成前と形成後の光学デバイスを用いて測定したＳＥＲＳ信号を示す特性図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る検出装置の全体構成を示す図である。
【図１９】図１８に示す検出装置の制御系ブロック図である。
【図２０】図１８に示す検出装置の光源を示す図である。
【図２１】図１８に示す光源に設けられた２つの共振器と歪付加部を示す図である。
【図２２】図１に示す光デバイスの基本構造の変形例を示す図である。
【図２３】金属粒子を金属アイランド構造とした変形例を示す図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ところで、図５に示すように、金属粒子１８の表面上にＳＡＭ３０を形成した比較例では、ＳＡＭ３０の長さに依存する距離ｒ１だけ金属粒子１８の表面から離れて標的分子１が吸着することになる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
コリメーターレンズ１３１Ａにより平行光された光は、ハーフミラー（ダイクロイックミラー）１３１Ｂにより光学デバイス１０３の方向に導かれ、対物レンズ１３１Ｃで集光され、光学デバイス１０３に入射する。光学デバイス１０３からのレイリー散乱光及びラマン散乱光は、対物レンズ１３１Ｃを通過し、ハーフミラー１３１Ｂによって光検出部１３２の方向に導かれる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
光学デバイス１０３からのレイリー散乱光及びラマン散乱光は、集光レンズ１３１Ｄで集光されて、光検出部１３２に入力される。光検出部１３２では先ず、光フィルター１３２Ａに到達する。光フィルター１３２Ａ（例えばノッチフィルター）によりラマン散乱光が取り出される。このラマン散乱光は、さらに分光器１３２Ｂを介して受光素子１３２Ｃにて受光される。分光器１３２Ｂは、例えばファブリペロー共振を利用したエタロン等で形
成されて通過波長帯域を可変とすることができる。分光器１３２Ｂを通過する光の波長は、信号処理・制御回路１３３により制御（選択）することができる。受光素子１３２Ｃによって、標的分子１に特有のラマンスペクトルが得られ、得られたラマンスペクトルと予め保持するデータと照合することで、標的分子１を特定することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
図１８の例では、信号処理・制御部１３３は、図１８に示される光源１３０以外の光検出部１３２、ファン１０４等への命令を送ることができる。さらに、信号処理・制御部１３３は、ラマンスペクトルによる分光分析を実行することができ、信号処理・制御部１３３は、標的分子１を特定することができる。なお、信号処理・制御部１３３は、ラマン散乱光による検出結果、ラマンスペクトルによる分光分析結果等を例えば通信接続部１３６に接続される外部機器（図示せず）に送信することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また光学デバイス、検出装置、分析装置等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
図２３に、図２２の金属粒子１８を例えば４０ｎｍ厚のＳｉＯ２層（誘電体層）１６上にＡｇの金属アイランドとして形成したものを示す。なお、図２２では誘電体１６の表面が平坦化されているが、図２３では平坦化されず、例えばＡｕから成る金属膜１４の凹凸パターンが誘電体１６表面に反映している。つまり、誘電体１６表面は平坦化されていてもされていなくてもよい。図２３に示すＡｇ粒子の大きさには２０〜８０ｎｍの範囲でばらつきがあり、しかも周期性がない。このように形成された金属アイランドは、表面張力により外表面が湾曲するので、図１に示す金属粒子１８の断面形状を得ることができる。