一种带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪制造技术

一种带光纤参比光路的恒温荧光检测仪，涉及一种化学分析中的光学监测仪器。该恒温荧光检测仪除含有光学系统、信号检测和处理系统外，还含有进水自动恒温装置，该进水自动恒温装置包括温度控制器、数字温度探头和恒温箱；数字温度探头检测进水管中的水温，温度控制器根据检测到的水温，控制恒温箱中的制冷装置和加热装置实现样品池的进水恒温。本发明专利技术采用光纤作为参比光路，同时内置了进水自动恒温装置，不仅灵敏度高，方法简便，重现性好，易于实现自动化；而且避免了环境温度、光源瞬时抖动及光强衰减对检测结果的干扰。仪器主机体积小，便于携带和安放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种荧光检测仪，属于化学分析中的光学监测

技术介绍
荧光光谱技术是近20年兴起的新型化学分析方法，它依靠测量一些含共轭键等特殊化 学结构的有机物质在可见光或紫外光的激发下发射特定波长的光来完成这些有机化合物的定 性或定量分析。如今，荧光分析法己经发展成为一种十分重要且有效的光谱化学分析手段， 随着激光、微处理机、光电子学、光导纤维和纳米材料等方面一些新技术的引入，大大推动 了荧光分析法在理论和应用发面的发展，使荧光分析法不断朝着高效、痕量、实时和自动化 方面发展。荧光物质除激发波长和发射波长不同外，量子产率、荧光寿命和荧光偏振等荧光特性参 数也有所差异，借助这些特性参数的测定可以实现物质的定性分析。定量分析根据比尔-朗伯 定律，当s6c《0.05时，^ = 2.303y/。sZ)c (l)式中If为荧光强度，Yf物质的荧光量子产率，Io为激发光强度，E物质摩尔吸光度，b为溶液光程，c为溶液浓度。荧光分析法具有如下优点荧光分析法灵敏度高，比分光光度法灵敏度还要高2 3个数 量级。荧光分析法的另一个优点是选择性高，由于荧光物质的荧光特性参数多，如激发波 长、发射波长、量子产率、荧光寿命和荧光偏振等，加上新出现的同步扫描、三维扫描、导 数光谱、时间分辨和相分辨等一些荧光测定的新技术，能实现很好地选择性测定。除此之外， 荧光分析法简便，重现性好，取样量少，易于实现自动化，仪器设备简单。荧光法的主要缺点是测量得到的光谱受温度、光源瞬时抖动和入射光强度影响大。但目 前荧光检测仪自身没有进样自动恒温装置，测量结果易受温度干扰。大部分荧光检测仪器没 有参比光路，测量结果受光源瞬时抖动及光强衰减干扰，因此不同时间的检测结果的可比性 较差。有些虽设置了参比光路，但采用了复杂的分光结构及负反馈校正单元，致使检测仪结 构复杂。
技术实现思路
针对现有技术的不足和缺陷，本专利技术提供一种带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪，使其 不仅结构简单，而且避免了环境温度、光源瞬时抖动及光强衰减对检测结果的干扰。 本专利技术的技术方案如下一种带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪，含有光学系统以及信号检测和处理系统；所述 的光学系统依次包括光源l、聚光镜2、激发光干涉滤光片3、第一光学狭缝4a、光束分束板 5、发射光干涉滤光片ll和第二光学狭缝4b，在光束分束板5上接参比光路6，参比光路连接第一光电倍增管7a，第二光学狭缝4b连接第二光电倍增管7b;样品池放置在光束分束板 5和发射光干涉滤光片11之间；所述的信号检测和处理系统包括滤波电路12、放大电路13、 模/数转换器14、中央处理器15和存储器16，所述的第一光电倍增管7a和第二光电倍增管 7b产生的电信号经滤波电路12滤波，放大电路13信号放大后，经模/数转换器14转变成数 字信号，中央处理器15调用存储器16中的程序对数字信号进行分析和处理，其特征在于 所述的恒温荧光检测仪还包括进水自动恒温装置，该进水自动恒温装置包括温度控制器24、 数字温度探头20和恒温箱8;所述的数字温度探头20检测进水管9中的水温，温度控制器 24根据检测到的水温，控制恒温箱中的制冷装置18和加热装置19实现样品池10的进水恒 温；所述的参比光路6采用参比光纤。上述技术方案中，所述的自动恒温装置控制的温度在25。c土o.orc。本专利技术所述的参比光路6采用参比光纤，所述的参比光纤由光纤束27、设置在光纤束27 外面的金属软管25和两端的固定卡头26组成。所述的制冷装置18采用半导体制冷片；所述 的加热装置19采用电加热条。本专利技术在与现有荧光仪技术方案相比，具有以下优点及突出性效果本专利技术采用光纤作 为参比光路，同时内置了进水自动恒温装置，不仅灵敏度高，方法简便，重现性好，易于实 现自动化；而且结构简单；而且避免了环境温度、光源瞬时抖动及光强衰减对检测结果的干 扰，同时简化了校正单元，实现了对光源的实时监控，消除了光源强度对测量的干扰。仪器 主机体积小，仅450X400X160 mm，便于携带和安放。当光源老化时，自动提示更换。检测 仪实测信噪比大于108，响应时间仅为100 ms。 附图说明图1为带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪的原理结构示意图。图2为恒温装置工作原理图。图3为光纤的结构示意图。 图中l一光源；2 —聚光镜；3 —激发光干涉滤光片；4a—第一光学狭缝；4b —第二光学狭缝； 5 —光束分束板；6 —光纤参比光路；7a—第一光电倍增管；7b —第二光电倍增管；8 —恒温箱； 9 —进水管；IO —样品池；ll一发射光干涉滤光片；12 —滤波电路；13—放大电路；14一模/ 数转换器；15—中央处理器；16 —存储器；18 —半导体制冷片；19—加热条；20 —数字温度探头；21—直流固态继电器；22 —交流固态继电器；23—电源模块；24 —温度控制器；25 一金属软管；26—固定卡头；27—光纤束。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体结构、工作原理和工作过程作进一步的说明。一种带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪，含有光学系统以及信号检测和处理系统；所 述的光学系统依次包括光源l、聚光镜2、激发光干涉滤光片3、第一光学狭缝4a、光束分束 板5、发射光干涉滤光片ll和第二光学狭缝4b，在光束分束板5上接参比光路6，参比光路 连接第一光电倍增管7a，第二光学狭缝4b连接第二光电倍增管7b:样品池放置在光束分束板5和发射光干涉滤光片11之间；光源1发出的光经聚光镜2后成平行光，平行光经过激发 光干涉滤光片3过滤后只有所需激发光通过，所需激发光通过第一光学狭缝4a后由光束分束 板5分成两束平行光， 一束入射到第一光电倍增管7a用作参比， 一束入射到样品池10上激 发样品，产生的荧光经发射光干涉滤光片11过滤后经第二光学狭缝4b入射到第二光电倍增 管7b;所述的信号检测和处理系统包括滤波电路12、放大电路13、模/数转换器14、中央处 理器15和存储器16，所述的第一光电倍增管7a和第二光电倍增管7b产生的电信号经滤波 电路12滤波，放大电路13信号放大后，经模/数转换器14转变成数字信号，中央处理器15 调用存储器16中的程序对数字信号进行分析和处理，其特征在于所述的恒温荧光检测仪还 包括进水自动恒温装置，该进水自动恒温装置包括温度控制器24、数字温度探头20和恒温 箱8;所述的数字温度探头20检测进水管9中的水温，温度控制器24根据检测到的水温， 控制恒温箱中的制冷装置18和加热装置19实现样品池10的进水恒温；所述的参比光路6采用参比光纤。上述技术方案中，所述的自动恒温装置控制的温度在25。c士o.orc。所述的纤参比光路6采用参比光纤，所述的参比光纤由光纤束24、设置在光纤束24外面的金属软管 25和两端的固定卡头26组成。所述的制冷装置18采用半导体制冷片；所述的加热装置19 采用电加热条。本专利技术所提出的进水恒温装置如图2所示。进水管9、半导体制冷片18及加热条19密 封于由绝热材料制成的恒温箱17中，恒温箱出水流经数字温度探头20 (精度±0.1%)后， 水温信号传至人工智能温度控制器24 (精度±0.3%)实时显示，通过温度控制器可以设定检 测温度。温度控制器通过判断进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带光纤参比光路的恒温荧光检测仪，含有光学系统以及信号检测和处理系统；所述的光学系统依次包括光源（１）、聚光镜（２）、激发光干涉滤光片（３）、第一光学狭缝（４ａ）、光束分束板（５）、发射光干涉滤光片（１１）和第二光学狭缝（４ｂ），在光束分束板（５）上接纤参比光路（６），参比光路连接第一光电倍增管（７ａ），第二光学狭缝（４ｂ）连接第二光电倍增管（７ｂ）；样品池放置在光束分束板（５）和发射光干涉滤光片（１１）之间；所述的信号检测和处理系统包括滤波电路（１２）、放大电路（１３）、模／数转换器（１４）、中央处理器（１５）和存储器（１６），所述的第一光电倍增管（７ａ）和第二光电倍增管（７ｂ）产生的电信号经滤波电路（１２）滤波，放大电路（１３）将电信号放大后，经模／数转换器（１４）转变成数字信号，中央处理器（１５）调用存储器（１６）中的程序对数字信号进行分析和处理，其特征在于：所述的恒温荧光检测仪还包括进水自动恒温装置，该进水自动恒温装置包括温度控制器（２４）、数字温度探头（２０）和恒温箱（８）；所述的数字温度探头（２０）检测进水管（９）中的水温，温度控制器（２４）根据检测到的水温，控制恒温箱中的制冷装置（１８）和加热装置（１９）实现样品池（１０）的进水恒温；所述的参比光路（６）采用光纤。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆俊，吴静，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]