能检测光吸收或光透射的荧光光度计制造技术

本实用新型专利技术提供一种能检测光吸收或光透射的荧光光度计，包括光源、激发光单色器、样品池、发射光单色器、检测器，其特征在于，该荧光光度计还包括一个反射系统，该反射系统将通过样品的透射光反射回原荧光光度计检测器，所述检测器检测样品对光的透射率。该设备在原有荧光光度计基础上进行改进，将荧光检测与光吸收（光透射）检测结合，达到既能检测样品荧光（包括三维荧光、同步荧光）光谱又能检测样品对光的吸收光谱（例如吸光度或透光率等）的目的。同时，该光度计能够方便的实现对三维荧光光谱的矫正。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术保护一种能检测光吸收或光透射的荧光光度计。该荧光光度计属于一种联 合检测仪，所述检测仪包括紫外/可见分光光度计和荧光光度计两个部分，该检测仪能够 实现紫外/可见分光光度计和荧光光度计的两种功能。同时，该光度计能够方便的实现对 三维荧光光谱的矫正。
技术介绍
三维荧光光谱是20世纪80年代在荧光光谱分析的基础上发展起来的一种新的分 析技术，获取三维荧光数据的方法一般是在不同激发波长位置上连续扫描发射光谱，并可 利用各种绘图软件将其以等角三维荧光投影图(Ex-Em-If)或等高线图(Ex-Em)等形式图 像化表现。应用荧光光谱技术研究荧光类物质是基于其结构中含有大量带有各种官能团的 芳香环结构以及未饱和脂肪链(物质之所以具有荧光是由于其结构中具有低能量π — π* 跃迁的芳香结构或共轭生色团)。相对红外、核磁共振等研究方法，荧光光谱法研究天然有 机物结构特征具有灵敏度高(10_9数量级)、选择性好，不破坏样品结构、需要的样品量少 (只需少量低浓度，通常<20mg/L的水样)、样品不需特殊分离、快速而简便等优点，被用于 有机质或腐殖质结构和官能团的定性或定量描述，以及有机质的来源和水监测研究中。然而，在荧光检测中，通常由于溶液的内过滤作用和自吸收现象，而导致所测得的 荧光减弱，使得荧光强度和峰型都发生变化。特别随着样品浓度的增加，溶液的内过滤作用 和自吸收现象严重，以至于荧光检测出现较大偏差。大连工业大学的王雅娜，崔励，徐同宽， 栾强等在“三维荧光光谱的应用研究”(分析试验室，2008-5，V27增刊，第59-62页)一文 中就指出，在用三维荧光对罗丹明B检测时，“可能因为高浓度时产生荧光自吸收及荧光熄 灭显现，从而导致荧光谱的短波长光(蓝光)的损失，导致荧光谱形的变化，即罗丹明B的 3DEEM谱形会受质量浓度影响”溶液中若存在着能吸收激发或荧光物质发射光能的物质，就会使荧光减弱，这种 现象称为“内滤光作用”。在溶液浓度较大时，一部分荧光发射被自身吸收，产生所谓“自吸 收”现象而降低了溶液的荧光强度。荧光量子产率(φ)定义为荧光物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发 光的光子数之比值。即(P发射的荧光光子数/吸收的激发光光子数而荧光强度(if)应该 与溶液吸收的光强度(Ia)及该物质的荧光量子产率(φ)有关，即荧光强度If正比于吸收的 光强度Ia与荧光量子产率φ，If= cpla = φΙο(Ι-Μο)= φΙ0(1-Τ)T为透射率，I0为入射光强度，It为透射光强度；因为=A= ε Ic A = -IgT = lgl/T = Ig I。/It T = 1(ΓΑ = e_2 3Elc所以If=φ α = φΙ0 (1-10’ = φΙ0 (I-C23e1c)ε是摩尔吸光系数，1是样品池的光程，c是样品浓度；e-2 3Elc = 1-2. 3 ε lc-(2. 3 ε lc)2/2 ！ -(2. 3 ε lc)3/3 ！-......当ε Ic <0.05 时，可省略第二项后各项，S卩e_2_3Ele= 1-2. 3 ε IcIf = 2.3<pIoslcIf = 2.3φΙο A当入射光强度Itl与1 一定，可简写为If = Kc即荧光强度与荧光物质的浓度成正比，但这种线性关系只有在极稀的溶液中，当 ε Ic^O. 05时才成立，对于较浓的溶液，由于猝灭现象和自吸收等原因，使荧光强度与浓 度不呈线性关系。可见，不同的荧光物质具有不同的荧光特征和出现特征荧光的浓度范围， 但是当浓度高的时候，就会出现内滤光(inner filtering.)和自吸收(reabsorbance)现 象，而导致荧光强度降低。因此在三维荧光光谱检测时，有必要进行内过滤和自吸收矫正。在本申请人之前的专利申请中(申请号200910157790. 3)，已经公开保护了一种 三维荧光光谱矫正方法，本专利技术提供了可方便实现三维荧光光谱校正功能的荧光检测仪。 该检测仪实质上是一种能检测光吸收(光透射)和荧光光度计。
技术实现思路
本申请提供一种能检测光吸收(光透射)的荧光光度计，该设备在原有荧光光度 计基础上进行改进，将荧光检测与光吸收(光透射)检测结合，达到既能检测样品荧光(包 括三维荧光、同步荧光)光谱又能检测样品对光的吸收光谱(例如吸光度或透光率等)的 目的。本申请的荧光光度计在原有的荧光光度计基础上，增加一些配件，使该荧光光度计能 够对透过样品的透射光进行检测，以达到检测样品对光吸收的目的，这是本专利技术的创新点 所在。在本专利技术中，激发光是指由光源发射、用于激发样品的光。发射光是样品受到激发 而发射的光。透射光是指激发光穿过样品池后的，沿着激发光方向透射的光。反射光是指 透射光经过反射系统反射后得到的光。而本申请公开的其中一种方案是在现有荧光光度计的基础上，增加一个透射光 反射系统，将通过样品的透射光反射进入检测器，达到检测样品对光吸收状况的目的，其组 成结构参见说明书附图图1所示。而现有的荧光光度计通常包括光源、激发光单色器、样品 池、发射光单色器，检测器等部分。本申请第一方案中所述的荧光光度计包括光源、激发光单色器、样品池、发射光单 色器、检测器和透射光反射系统，其中，透射光反射系统将透射光反射进入检测器，可用于 检测透射率。进一步，该光度计还包括发射狭缝(发射光要经过的狭缝)和反射狭缝(反 射光要经过的狭缝)。分光光度计的检测范围由荧光光度计的光源波长范围确定，一般波长为 200-900nm，该波长范围一般认为包括紫外/可见光范围，因此，本专利技术中提及的分光光度 计的检测范围也为通常使用的200-900nm波长的范围。当检测者的目标是为了得到荧光光谱数据时，可设定反射系统部分的狭缝为 0(即关闭狭缝，避免透射光透过)，然后按照正常的荧光光度计的操作得到相应的荧光光 谱数据。当检测者的目标是得到样品的紫外/可见光光谱数据时，就设置样品发射出荧光 要通过的发射狭缝为0，只让透射光进入检测器，以便检测样品对光的透射率(吸收度)，得到吸收光谱数据。当检测者的目标是为了得到矫正的三维荧光检测结果时，需设定反射系统部分的 狭缝为0 (即关闭狭缝，避免透射光透过)，测定三维荧光数据后，再设置样品发射出荧光要 通过的发射狭缝为0(即关闭狭缝，避免荧光透过)，通过反射系统，仅让透射光进入检测 器，就可以检测样品对光的透射率(吸光度)，并将数据传给数据处理器。由数据处理器对 荧光光谱进行矫正，得到校正后荧光数据，矫正方法为荧光光谱各发射波长的荧光强度除 以相同波长的样品对光的透射率(If/T)。该反射系统可以是任何能够实现将透射光反射到原检测器的装置。可以是简单的 具有反射功能的平面镜、球面镜、多棱镜等；或者是能够实现反射功能的一组反射镜(球面 反射镜或平面反射镜)，或一种多棱镜组等。所述反射系统具体可以是一个平面反射镜、球面反射镜、反射棱镜、一个反射镜 组、一个反射棱镜组，或者上述反射镜的组合，反射镜的设置根据具体的荧光光度计的设置 确定。本申请公开的另一种方案是，在现有荧光光度计基础上，在透射光的方向上增加 另一个检测器，检测样品对光的吸收状况(透射率)。经过改造后，该荧光光度计能够实现 荧光和紫外/可见分光光度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能检测光吸收或光透射的荧光光度计，包括光源、激发光单色器、样品池、发射光单色器、检测器，其特征在于，该荧光光度计包括一个反射系统，该反射系统将通过样品的透射光反射回原荧光光度计检测器，所述检测器检测样品对光的透射率。

【技术特征摘要】
一种能检测光吸收或光透射的荧光光度计，包括光源、激发光单色器、样品池、发射光单色器、检测器，其特征在于，该荧光光度计包括一个反射系统，该反射系统将通过样品的透射光反射回原荧光光度计检测器，所述检测器检测样品对光的透射率。2.根据权利要求1所述的荧光光度计，所述反射系统是一个平面反射镜、球面反射镜、 反射棱镜、一个反射镜组、一个反射棱镜组，或者上述反射镜的组合。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俐，李发生，王立，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]