用于酶標(biāo)儀的單色器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種光學(xué)比色分析領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種用于酶標(biāo)儀的單色器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用于酶標(biāo)儀的單色器有兩種。一種是由鹵素?zé)舻葻峁庠醋鞴庠?，?jīng)若干個濾色片成單色光，射到1- 8光纖的端面，光纖部件把一束單色光分成八束，經(jīng)透鏡、比色杯聚光在光電轉(zhuǎn)換器上，如圖1所示。目前在國內(nèi)使用的進口或國產(chǎn)酶標(biāo)儀，大部分都是這一結(jié)構(gòu)。這類裝置的缺點是整機功耗大，發(fā)熱高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鹵素?zé)裟芰糠植即蟛糠衷赟OOnm以上的近紅外，紅外光，背景光強度大，提高了對濾光片的要求，同時變換波長需電機及傳動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了儀器的可靠性，穩(wěn)定性。當(dāng)作雙波長檢測時，變換波長所需時間較長3-8秒，影響測量精度。
[0003]另一種單色器是由多個LED為光源，LED與相應(yīng)的濾光片組合，提供分析測試所需的各種單色光。它同樣需要一個光導(dǎo)纖維，把一束單色光分成八束，也需要一個步進電機及傳動機構(gòu)來變換單色光，如圖2所示。因此，也有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、變換波長所需時間過長的缺點。
[0004]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻號CN104198385A公開(公告)日2014.12.10，公開了一種八通道可切換光源吸收光譜檢測裝置，包括八通道光信號采集板、八通道聚焦透鏡組、雙排八通道入光準(zhǔn)直組件、凹板、光開關(guān)、底板、蝸輪蝸桿、驅(qū)動馬達，所述通道光信號采集板、八通道聚焦透鏡組、雙排八通道入光準(zhǔn)直組件以及凹板依次連接，所述蝸輪蝸桿連接在底板上。該技術(shù)集成度高，能夠根據(jù)不同檢測樣品選擇入射光波長位置和光強，擁有單排8個檢測光纖接頭，可滿足多通道光學(xué)檢測器件和高通量光學(xué)檢測需求。但該技術(shù)僅為一種用于選擇不同分光系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，光源的選擇需要電機拖動兩排準(zhǔn)直鏡組來進行，前后兩排準(zhǔn)直鏡組還需各自連接不同的分光系統(tǒng)才能達到切換單色光的目的，而分光系統(tǒng)進行單色光的切換也需要額外的時間，如果是光柵式從近紫外調(diào)整到紅外也需要較長時間。整體部件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法滿足比色分析中多波長檢測時愈來愈快速化的檢測要求。同時該檢測裝置由于不含分光系統(tǒng)和能量控制系統(tǒng)，光能量分布的均勻性和控制的靈活性也無法得以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種用于酶標(biāo)儀的單色器，能夠隨時獲得任意輸入波長且能量分布均勻的二至十二束單色光，響應(yīng)時間短且無需機械運動機構(gòu)。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明包括:若干單色光組件和光導(dǎo)纖維部件，其中:光導(dǎo)纖維部件將各個單色光組件產(chǎn)生的單色光通過各自不同的光路分別聚焦于對應(yīng)酶標(biāo)儀的比色杯，并由光電池將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
[0008]所述的光導(dǎo)纖維部件包括:多通道光纖束以及光學(xué)聚焦機構(gòu)，其中:多通道光纖束的輸入端接收若干個單色光組件輸出的單色光，光學(xué)聚焦機構(gòu)位于多通道光纖束的輸出端并將聚焦至該路對應(yīng)的比色杯的中心。
[0009]所述的多通道光纖束由光纖芯組成的若干個輸入端組合和對應(yīng)個數(shù)的輸出端組合，其中:輸入端組合中任意一組光纖芯平均分布于輸出端組合中的所有組光纖芯中，使得每一波長的光在八個出光口的能量基本上是均勻的。
[0010]所述的多通道光纖束通過以下方式制備得到:當(dāng)光纖束共有N根，一頭穿入進光口光纖接頭，光纖束的另一頭以M根為I組平均分布并穿過出光口接頭(M為N的約數(shù))，則從I號進光口編織到N/M號，這樣保證了每一波長的光在N/M個出光口的能量基本上是均勻的。同時為了使N/M束透過比色杯的光斑均勻，要求在編織時，每一波長的M根光纖在N/M個出光口均勻分布。
技術(shù)效果
[0011]本發(fā)明能夠同時采集到兩個波長相應(yīng)的信號，間隔時間以毫秒計或微秒計，而現(xiàn)有技術(shù)的情況下兩次采樣時間間隔為3?8秒，因此本發(fā)明做雙波長檢測更快速、準(zhǔn)確、可
A+-.罪:
[0012]1、本發(fā)明使用LED做光源、體積小、發(fā)熱低、壽命長；
[0013]2、本發(fā)明使用光導(dǎo)纖維部件取代步進電極及其傳動機構(gòu)，使得整個系統(tǒng)無可動部件，使結(jié)構(gòu)更緊湊，儀器更可靠；
[0014]3、本發(fā)明實現(xiàn)模塊化，更利于生產(chǎn)、儀器的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化設(shè)計。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中由鹵素?zé)舻葻峁庠醋鞴庠吹膯紊鳎?br>[0016]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中多個LED為光源的單色器；
[0017]圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為光導(dǎo)纖維部件其中一個出光端口的橫截面示意圖；
[0019]圖5為光導(dǎo)纖維部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為光導(dǎo)纖維部件中光纖束編織的示意圖；
[0021]圖中光電池、2透鏡、3比色杯、4光欄、5透鏡、6八通道光纖、7LED、8LED安裝板、9LED驅(qū)動板、10干涉濾色片、11灰玻璃、12出光口、13光纖芯、14光纖接頭、15進光口、16第一墻板、17第二墻板、18第三墻板。
【具體實施方式】
[0022]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0023]如圖3和圖4所示，本實施例包括:若干單色光組件I和光導(dǎo)纖維部件2，其中:光導(dǎo)纖維部件2將各個單色光組件I產(chǎn)生的單色光分成若干束聚焦于對應(yīng)酶標(biāo)儀的比色杯中心，經(jīng)透鏡聚光于光電池上，實現(xiàn)光信號向電信號的轉(zhuǎn)換。
[0024]如圖6所示，本實施例以八個進光端和八個出光端口為例:當(dāng)任一 LED被點亮?xí)r，該單色光經(jīng)過濾色片組件，射至對應(yīng)的光導(dǎo)纖維進光口，經(jīng)光纖部件分束，在光纖部件的出光口射出八束單色光，經(jīng)過透鏡組件聚焦到八個比色杯中心，又經(jīng)透鏡聚光在光電池上，最后經(jīng)運算放大器，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。當(dāng)作雙波長檢測時在毫秒級間隔時間內(nèi)采集兩種波長光束的信號。
[0025]所述的光導(dǎo)纖維部件2包括:多通道光纖束6以及光學(xué)聚焦機構(gòu)，其中:多通道光纖束6的輸入端接收若干個單色光組件輸出的單色光，光學(xué)聚焦機構(gòu)位于多通道光纖束的輸出端并將聚焦至該路對應(yīng)的比色杯的中心。
[0026]所述的多通道光纖束6的進光端口與出光端口在其他場合下也可以采用十二個。
[0027]本實施例中的單色光組件I的固體發(fā)光LED發(fā)生的單色光的中心波長誤差為±2nm，波長帶寬為8nm，波長范圍涵蓋近紫外光到近紅外光，即340nm?900nm。
[0028]所述的固體發(fā)光LED焊接安裝于LED安裝板上，LED驅(qū)動板以恒流方式提供最多八個LED所需要的電流，電流線性可調(diào)，最大64級。測量開始時，設(shè)定當(dāng)前LED所需要的電流并輸出，可同時供給最多8路LED，當(dāng)需要進行波長切換時，可靈活的通過數(shù)字可控的通道選擇，切斷當(dāng)前LED的電流，同時設(shè)定所需點亮LED的電流值并輸出，配合光纖部件，任意波長之間的切換時間間隔為暈秒級。
[0029]如圖4所不，本實施例中所述的光學(xué)聚焦機構(gòu)包括:若干對透鏡3和光欄4。
[0030]本實施例只要引入電源及控制線就能按要求輸出8或12路能量均勻的單色光。
【主權(quán)項】
1.一種用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征在于，包括:若干單色光組件和光導(dǎo)纖維部件，其中:光導(dǎo)纖維部件將各個單色光組件產(chǎn)生的單色光通過各自不同的光路分別聚焦于對應(yīng)酶標(biāo)儀的比色杯，并由光電池將光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 所述的光導(dǎo)纖維部件包括:多通道光纖束以及光學(xué)聚焦機構(gòu)，其中:多通道光纖束的輸入端接收若干個單色光組件輸出的單色光，光學(xué)聚焦機構(gòu)位于多通道光纖束的輸出端并將聚焦至該路對應(yīng)的比色杯的中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征是，所述的多通道光纖束由光纖芯組成的若干個輸入端組合和對應(yīng)個數(shù)的輸出端組合，其中:輸入端組合中任意一組光纖芯平均分布于輸出端組合中的所有組光纖芯中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征是，所述的光纖采用石英纖維、玻璃纖維或其混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征是，所述的多通道光纖束的輸入端組合與輸出端組合為八個或十二個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征是，所述的多通道光纖束的進光口徑與出光口徑口徑相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征是，所述的多通道光纖束通過以下方式制備得到:當(dāng)光纖束共有N根，一頭穿入進光口光纖接頭，光纖束的另一頭以M根為I組平均分布并穿過出光口接頭且M為N的約數(shù)，則從I號進光口編織到N/M號，編織時每一波長的M根光纖在N/M個出光口均勻分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征是，所述的單色光組件包括:固體發(fā)光LED及其相應(yīng)的濾光片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征是，所述的固體發(fā)光LED發(fā)生的單色光的中心波長誤差為±2nm，波長帶寬為8nm，波長范圍涵蓋近紫外光到近紅外光，即340nm ?900nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于酶標(biāo)儀的單色器，其特征是，所述的光學(xué)聚焦機構(gòu)包括:若干對透鏡和光欄。
【專利摘要】一種光學(xué)比色分析領(lǐng)域的用于酶標(biāo)儀的單色器，包括：若干單色光組件和光導(dǎo)纖維部件，光導(dǎo)纖維部件將各個單色光組件產(chǎn)生的單色光通過各自不同的光路分別聚焦于對應(yīng)酶標(biāo)儀的比色杯，并由光電池將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。光導(dǎo)纖維部件包括：多通道光纖束以及光學(xué)聚焦機構(gòu)，多通道光纖束的輸入端接收若干個單色光組件輸出的單色光，光學(xué)聚焦機構(gòu)位于多通道光纖束的輸出端并將聚焦至該路對應(yīng)的比色杯的中心。本發(fā)明能夠隨時獲得任意輸入波長且能量分布均勻的二至十二束單色光，響應(yīng)時間短且無需機械運動機構(gòu)。
【IPC分類】G01J3-12
【公開號】CN104568147
【申請?zhí)枴緾N201510006888
【發(fā)明人】周志祥, 王征
【申請人】上?？迫A實驗系統(tǒng)有限公司, 上?？迫A生物工程股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月7日