现场检测用LED光源微型荧光光谱仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪，其包含LED组合光源和光电系统；LED组合光源为2组LED灯，同时以脉冲式发光照射到光电系统的大体积楔形薄层式流通池上；LED灯为蓝光LED激发光源和红光LED激发光源；两者采用相同频率调制，但相位差180°。与激光器相比，LED功率低、光强弱，LED的光强比激光器低2‑3个数量级，由于激发光强弱，导致荧光信号低；在等功率驱动时，用脉冲电源驱动LED能够获得比恒定直流电源驱动更高的输出光强。

LED light source micro fluorescence spectrometer for field detection

【技术实现步骤摘要】
现场检测用LED光源微型荧光光谱仪
本技术涉及光谱仪
，具体的说，是一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪。
技术介绍
光谱仪是分析实验室应用最为广泛的一种分析仪器。随着科学研究对分析测试结果实时性的要求不断提高，各个领域对便携式光谱仪的需求也越来越高。目前微型/便携式光谱仪主要应用在安全、军事和制药等领域，比于科研用途和工业用途的常规光谱仪，便携式光谱仪的销售额还比较小。但是便携式光谱仪的增长速度很快，从地震灾区到矿难现场，从禽流感到SARS、甲流，再从奶品中的三聚氰胺到海南的毒豇豆、青岛的毒韭菜等无不催生着快速便携的现场分析仪器。(1)国内现状国内分析仪器主要生产厂商为中国上海分析仪器总厂(SAIGF)等企业，目前国内产品应用比较广泛的有便携式PORS-15V型快速光谱仪，T3WS便携式水质快速检测仪等。与国外同类产品相比，产品的检测灵敏度和试样消耗量有所欠缺。因市场规模巨大，而国外产品价格高昂，因此众多中小品牌也在为便携式光谱仪的技术改进做贡献，逐渐加快微型光谱仪的国产化进程。(2)国外现状目前基于常规技术的高端分析仪结构精密复杂，很多部件对加工工艺要求高，核心技术还掌握在少数几个跨国仪器公司手里，比如PerkinElmer公司、ThermoElctron公司、BeckmanDoulter公司、shimadzu公司、Varian公司和Agilent公司等，他们占据了分析仪器的大部分国际市场。这些公司经过几十年的技术积累，在全分析仪器领域有着极大的技术优势，拥有大量的相关专利，在高端市场上占据着垄断地位。经典的如美国哈希便携式分光光度计，但这些仪器的光源都不是LED。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪，其包含LED组合光源和光电系统；其特征在于，LED组合光源为2组LED灯，同时以脉冲式发光照射到光电系统的大体积楔形薄层式流通池上；LED灯为蓝光LED激发光源和红光LED激发光源；两者采用相同频率调制，但相位差180°。光电系统包含光电检测器；聚焦透镜和凹面反射镜，分别位于流通池的两侧，光电检测器位于聚焦透镜一侧，滤光系统位于聚焦透镜和光电检测器之间，LED组合光源位于凹面反射镜的下部。光电检测器的下部设有遮光板。滤光系统为滤光片。LED组合光源位于凹面反射镜的下部，LED组合光源发出的激发光光线进入到大体积薄层型流通池。指向光电检测器的荧光直接被聚焦透镜聚焦，而相反方向的荧光被凹面反射镜反射后经聚焦透镜聚焦，然后通过滤光系统去除杂光后被光电检测器接收。采用蓝光LED作为激发光源，红光LED作为背景噪音的参比补偿，两者采用相同频率调制，但相位差180°；在信号采集系统中将二者叠加，从而扣除了电路的固有噪音；相对于同样结构的单波长激发，信噪比提高3倍以上。脉冲电源驱动LED增强入射光的光强：与激光器相比，LED功率低、光强弱，LED的光强比激光器低2-3个数量级，由于激发光强弱，导致荧光信号低。在等功率驱动时，用脉冲电源驱动LED能够获得比恒定直流电源驱动更高的输出光强。与现有技术相比，本技术的积极效果是：采用LED灯为激发光源，实现光谱仪的微型化。LED具有能耗低(几十mW至几W)、稳定性高(光强波动低于±1％)、使用寿命长(5000至上万小时)、价格低(几元至几十元)、波长范围宽(紫外—近红外)、体积小重量轻(仅为激光器的百分之一)等优点。并且，与常规光源相比，以LED为光源的荧光检测器在噪音水平、杂散光、检出限以及线性范围方面的性能，并不逊色。采用大体积楔形薄层流通池，增大流通池面积即增加了样品的光照强度，薄层型流通池降低了单位面积上样品的数量，减少了光线在溶液中传播所造成的光强损失。附图说明图1本技术的光电系统的示意图；附图中的标记为：1LED组合光源，2激发光光线，3荧光，4聚焦透镜、5光电检测器，6滤光系统，7遮光板，8大体积楔形薄层式流通池，9凹面反射镜。具体实施方式以下提供本技术一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪的具体实施方式。实施例1请参见附图1，一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪，其包含LED组合光源；其特征在于，LED组合光源为2组LED灯，同时以脉冲式发光照射到光电系统的大体积楔形薄层式流通池上；LED灯为蓝光LED激发光源和红光LED激发光源；两者采用相同频率调制，但相位差180°。聚焦透镜4和凹面反射镜9，分别位于流通池8的两侧，光电检测器5位于聚焦透镜一侧，滤光系统6位于聚焦透镜和光电检测器之间，LED组合光源位于凹面反射镜的下部。光电检测器5的下部设有遮光板7。LED组合光源1位于凹面反射镜的下部，LED组合光源发出的激发光光线2进入到大体积薄层型流通池。指向光电检测器的荧光3直接被聚焦透镜聚焦，而相反方向的荧光被凹面反射镜反射后经聚焦透镜聚焦，然后通过滤光系统去除杂光后被光电检测器接收。采用蓝光LED作为激发光源，红光LED作为背景噪音的参比补偿，两者采用相同频率调制，但相位差180°；在信号采集系统中将二者叠加，从而扣除了电路的固有噪音；相对于同样结构的单波长激发，信噪比提高3倍以上。脉冲电源驱动LED增强入射光的光强：与激光器相比，LED功率低、光强弱，LED的光强比激光器低2-3个数量级，由于激发光强弱，导致荧光信号低。在等功率驱动时，用脉冲电源驱动LED能够获得比恒定直流电源驱动更高的输出光强。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪，其包含LED组合光源和光电系统；其特征在于，LED组合光源为2组LED灯，同时以脉冲式发光照射到光电系统的大体积楔形薄层式流通池上；LED灯为蓝光LED激发光源和红光LED激发光源；两者采用相同频率调制，但相位差180°。

【技术特征摘要】
1.一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪，其包含LED组合光源和光电系统；其特征在于，LED组合光源为2组LED灯，同时以脉冲式发光照射到光电系统的大体积楔形薄层式流通池上；LED灯为蓝光LED激发光源和红光LED激发光源；两者采用相同频率调制，但相位差180°。2.根据权利要求1所述的一种现场检测用LED光源微型荧光光谱仪，其特征在于，光电系统包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁洪峰，戈兆旺，
申请(专利权)人：常州博世伟业生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32