测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置及方法，装置包括沿光传播方向依次设置的窄线宽激光器、单模光纤、1/4波片、半波片、偏振分束器、凸透镜组、环形腔、光电探测器和计算模块，测量时待测手性物质位于环形腔内，激光依次通过单模光纤、1/4波片、半波片、偏振分束器、凸透镜组、环形腔进入光电探测器内，所述计算模块根据光电探测器探测到的光信号拟合得到环形腔的自由光谱范围FSR、左旋和右旋偏振光共振峰的频率差以及线宽，从而计算出待测手性物质的比旋光度和圆二色谱。本发明专利技术简单快速准确。明简单快速准确。明简单快速准确。

【技术实现步骤摘要】
测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置及方法


[0001]本专利技术涉及光学精密测量领域，尤其涉及一种测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置及方法。

技术介绍

[0002]手性在日常生活中扮演着重要的角色，许多基本的生物分子，如氨基酸、核酸、酶以及碳水化合物都可能具有两种互为镜像的对映异构体，它们可能会表现出两种不同甚至相反的生物化学性质和功能，因此对手性分子绝对构型的分析在食品、医疗以及药物开发等领域具有重要意义。物质的光学手性通常可以用旋光度和圆二色谱来表征。旋光仪是测定物质旋光度的仪器，它可以用于工业生产中的糖分测定，或者用于制药业的产物分析以及生命科学的核糖核酸研究。圆二色谱是研究对映异构体结构的最广泛的光学工具，它反映了手性分子对左圆偏振光和右圆偏振光的吸收之差。圆二色谱已经被广泛应用于各种手性分子绝对构型的确定之中，如手性亚砜、螺环化合物、昆虫信息素、生物碱以及多糖和蛋白质等。一般的旋光仪是由光学、机械和电子检测等部分组成，该类仪器存在机械磨损带来测量误差变化大的因素，同时测量过程中需要通过人眼观察来判别亮度一致的视场，因此精度很低。好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置，其特征在于：包括沿光传播方向依次设置的窄线宽激光器、单模光纤、1/4波片、半波片、偏振分束器、凸透镜组、环形腔、光电探测器和计算模块，测量时待测手性物质位于环形腔内，激光依次通过单模光纤、1/4波片、半波片、偏振分束器、凸透镜组、环形腔进入光电探测器内，所述计算模块根据光电探测器探测到的光信号拟合得到环形腔的自由光谱范围FSR、左旋和右旋偏振光共振峰的频率差以及线宽，从而计算出待测手性物质的比旋光度和圆二色谱。2.根据权利要求1所述的测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置，其特征在于：所述计算模块具体包括：拟合单元，用于对光电探测器接收的光信号的共振峰进行拟合，得到腔透射谱，然后根据腔透射谱得到环形腔的自由光谱范围FSR、左旋和右旋偏振光共振峰的频率差以及线宽；比旋光度计算单元，用于根据FSR、左旋和右旋偏振光共振峰的频率差以及待测手性物质的长度和浓度，按照下式计算得到该激光波长下待测手性物质的比旋光度：式中，α为比旋光度，(v
R
‑
v
L
)为左旋偏振光共振峰频率v
L
和右旋偏振光共振峰频率v
R
的差，FSR为环形腔的自由光谱范围，l为待测手性物质的长度，M为待测手性物质的浓度；圆二色谱计算单元，用于根据FSR、左旋和右旋偏振光共振峰的线宽以及待测手性物质的长度和浓度，按照下式计算得到该激光波长下待测手性物质的圆二色谱：式中，Δε为圆二色谱，(δ
L
‑
δ
R
)为左旋偏振光共振峰线宽δ
L
和右旋偏振光共振峰线宽δ
R
的差。3.根据权利要求1所述的测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置，其特征在于：所述1/4波片和半波片安装于旋转架子上，旋转架子主轴角度可调节。4.根据权利要求1所述的测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置，其特征在于：所述环形腔由第一凹面镜、第二凹面镜、第一平面镜和第二平面镜构成，光从第一凹面腔镜入射进环形腔，光按照第一凹面镜、第二凹面镜、第一平面镜、第二平面镜、第一凹面镜的方向传播，并从第二凹面腔镜输出，光场与环形腔形成共振。5.根据权利要求1所述的测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置，其特征在于：所述凸透镜组包括按照光传播方向依次设置的第一凸透镜和第二凸透镜。6.根据权利要求5所述的测量手性物质比旋光度和圆二色谱的装置，其特征在于：所述第一凸透镜焦距为100mm，所述第二凸透镜焦距为150mm。7.一种测量手性物质比旋光度和圆二色谱的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏可宇，周文鹏，阮亚平，吴浩东，唐江山，唐磊，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：