CN101201322B - 高灵敏度荧光检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种高灵敏度荧光检测装置，包括光源、反射镜、两个单色器、检测模块、光电转换组件，所述检测模块由装置主体、夹紧装置、镜片、遮光板构成，反射镜设置在所述光源后并对应于第一单色器的入射狭缝，所述检测模块的遮光板上设有通孔，第一单色器的出射狭缝对应所述的检测模块的遮光板上的通孔，所述遮光板固定在所述装置主体上，检测模块的镜片对应第二单色器的入射狭缝；所述检测模块后部和第二单色器的出射狭缝设有光电转换组件。在第一、二单色器的入射狭缝和出射狭缝处设有波长带宽调节装置，本发明通过连续调整狭缝改变带宽方式和高精度的波长，保证波长的准确性和重复性；检测模块的检测，可以在不同类型和体积的检测中保证检测器的灵敏度。

Description

高灵敏度荧光检测装置
技术领域
本发明涉及一种光学电子检测装置，特别涉及一种广泛应用在科学领域的用于色谱和光谱检测的高灵敏度荧光检测装置。
背景技术
荧光检测器，是一种非常灵敏的检测装置，一般的荧光检测器的最低检测浓度可达到1×10-9g/ml，较之常规的紫外/可见光检测器1×10-7g/ml的最低检测浓度，其灵敏度要提高100倍，因此已被广泛地应用于生命科学(如神经科学、核酸分析、生物工程等)、环境保护、制药业、食品卫生及农业(如农药残留检测)等众多领域。
目前与荧光检测相关的仪器的基本功能都比较单一，通常只是具有普通液相检测池的荧光检测器，主要用来检测流动样品的浓度，或者只是具有专门测试样品光谱特性的光谱类仪器。而为了同时知晓样品的光谱特性及色谱特性就使用多台以上的仪器来完成不同的检测工作，对使用者十分的不方便，也加大了检测时所产生的误差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种通用型的高灵敏度荧光检测装置，同时具备色谱检测和光谱检测两种功能，实现样品的色谱检测和光谱检测能在一台检测装置上检测完成；不仅扩展了荧光检测器的适用范围，更具有对不同直径的毛细管柱上进行检测的功能，从而扩大了荧光检测装置的用途。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种高灵敏度荧光检测装置，其特征在于：它包括光源、反射镜、两个单色器、检测模块、光电转换组件，所述检测模块由装置主体、夹紧装置、镜片、遮光板构成，反射镜设置在所述光源后并对应于第一单色器的入射狭缝，所述检测模块的遮光板上设有通孔，第一单色器的出射狭缝对应所述的检测模块的遮光板上的通孔，所述遮光板固定在所述装置主体上，检测模块的镜片对应第二单色器的入射狭缝；所述检测模块后部和第二单色器的出射狭缝设有光电转换组件。
所述第一单色器为激发光单色器，第二单色器为发射光单色器。
为了可以自由地调整光源的带宽来适用于各种不同的测量物质，在所述第一、第二单色器的入射狭缝和出射狭缝处设有一波长带宽调节装置，它包括一驱动装置、支架及一调整板，在所述调整板上平均分布有若干不同宽度尺寸的狭缝，所述调整板通过一转轴活动轴设在所述支架上，所述驱动装置与转轴连接并通过转轴驱动调整板转动，将调整板上不同尺寸的狭缝调整到工作位置。
所述驱动装置包括安装在支架上的电机和安装在电机输出轴和所述转轴上的传动机构。所述传动机构可以为带传动机构、链传动机构、摩擦轮传动机构、齿轮传动机构等；所述电机可以为步进电机或伺服电机。
通过驱动装置驱动调整板旋转，从而将不同尺寸的狭缝调整到工作位置，这样不同尺寸的狭缝就会产生不同波长范围的激发光，实现对不同波长范围的物质的荧光检测。
为了使检测模块的镜片固定在所述检测模块的主体上，所述镜片之间设有镜片座，通过镜片压座固定在所述主体上。
所述夹紧装置为一压座，所述压座上设有卡槽，可以将毛细管压在所述检测模块的主体上，压座上对应镜片的位置中设有通孔。
所述光电转换组件为光电倍增管、光电池等。
本发明的工作原理如下：光源以连续光的形式，通过反射镜聚焦到第一单色器色散，第一单色器产生的激发光激发检测模块的样品，样品受激发后产生荧光；荧光再通过第二单色器色散，由光电转换组件接受发射的荧光，再显示出来。
本发明的高灵敏度荧光检测装置，通过连续调整狭缝改变带宽方式和高精度的波长，保证波长的准确性和重复性；检测模块的检测，可以在不同类型和体积的检测中保证检测器的灵敏度。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明高灵敏度荧光检测装置的结构示意图。
图2为本发明高灵敏度荧光检测装置的调整装置的结构示意图。
图3为图2的后视图。
图4为本发明高灵敏度荧光检测装置的检测装置的结构示意图。
图5为本发明高灵敏度荧光检测装置的外形示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参看图1，一种高灵敏度荧光检测装置，它包括光源1、反射镜2、两个单色器3、4、检测模块5、光电转换组件。
所述反射镜2设于光源1后方，反射镜2将所述的光源1散发出来的光聚焦，然后通过第一单色器3的入射狭缝31射入第一单色器3；第一单色器3为激发光单色器，射入第一单色器3的光在第一单色器3中第一次色散，产生激发光从单色器3的出射狭缝32射出，射在检测装模块5上，使检测模块5上的样品受到激发光的激发产生荧光；荧光射入所述第二单色器4的入射狭缝41，第二单色器4为发射光单色器，射入的荧光在单色器4中进行色散，色散后的荧光从单色器4的出射狭缝42射出，由光电倍增管6接收。
在所述第一、二单色器3、4的入射狭缝31、41和出射狭缝32、42处设有一波长带宽调节装置7，参看图2和图3，波长带宽调节装置7包括电机71、支架72及调整板73，支架72包括两个成L型支架721、722，其中L型支架721用于安装调整板73，L型支架722用于安装电机71，L型支架722通过螺栓及螺母安装在L型支架721的底板上，两者之间的位置可以调整。
电机71通过紧固件安装在L型支架722，其输出轴穿过L型支架722上的孔7221。调整板73固定在一转轴(图中未示出)的轴端，而转轴可以通过轴套或轴承安装在L型支架721上，考虑到转轴转动的速度并不是很快，比较好的是使用轴套来安装转轴。
在调整板73的板面上开设有若干条沿调整板73板面径向伸展的不同宽度尺寸的狭缝731，狭缝731的尺寸范围一般在0.5mm到2mm之间。如宽度尺寸为0.5mm狭缝731一条，宽度尺寸为1mm狭缝731一条，宽度尺寸为1.5mm狭缝731一条，宽度尺寸为2mm狭缝731一条。若干条狭缝731可以周向均布在调整板73上，也可以不是周向均布在调整板73上，但比较好还是周向均布在调整板73上。狭缝731的形状与现有狭缝的形状是一样的。
电机71与转轴之间可以带传动机构、链传动机构、摩擦轮传动机构、齿轮传动机构等来传递动力，比较好的采用的是如图2所示的带传动机构74来实现动力传输，其中一个带轮741键设在转轴的轴端，另一个带轮742键设在电机71的输出轴上，带轮741、742之间环绕有同步带743，带轮741、742之间传动比为减速传动比。
当然电机71也可以直接采用减速电机，直接与转轴联接，通过转轴驱动调整板3转动。
电机71可以为步进电机或伺服电机，这样就可以将调整板73上狭缝731的数量、具体位置以及之间的距离等参数直接输入到程序控制器中，并与通过人机界面，输入参数，使本实用新型的高灵敏度荧光检测装置的波长调节装置实现波长范围的自动切换。
狭缝731的调整是对应于所述检测模块5中不同尺寸规格的样品，这样可以自由地调整光源的带宽来适用于标准检测槽(12.0μL)、毛细管柱上检测槽(50-300μL I.D.)、静态荧光分光光度计检测池、毛细管柱上检测槽可适用于直径50μm、75μm、100μm、150μm、300μm毛细管柱等。
所述检测模块5由装置主体51、夹紧装置、镜片52、53、遮光板54构成；遮光板54上的设有通孔541，遮光板54固定在所述主体51上，通孔541对应所述夹紧装置中固定的样品；在主体51中对应样品处设有镜片52、53，镜片52、53之间设有镜片座55，使镜片52、53相互对应，通过镜片压座56固定在主体51中对应样品处的位置；夹紧装置为一压座57，所述压座57上设有卡槽571，可以将用于存放的样品的毛细管压在所述检测模块5的主体51上，压座57上对应镜片52、53的水平位置中设有通孔572；从第一单色器3中色散产生的激发光通过通孔541照射到被夹紧装置固定在主体51的存放的样品的毛细管上，激发样品使之产生荧光，大部分荧光通过镜片52、53反射从夹紧装置的通孔572中射入第二单色器4，余下的通过位于检测模块5后的光电池8接收。
光电转换组件接收得到光谱类、色谱类的荧光信号再进行分析、处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种高灵敏度荧光检测装置，其特征在于：它包括光源、反射镜、两个单色器、检测模块、光电转换组件，所述检测模块由装置主体、夹紧装置、镜片、遮光板构成，反射镜设置在所述光源后并对应于第一单色器的入射狭缝，所述检测模块的遮光板上设有通孔，第一单色器的出射狭缝对应所述的检测模块的遮光板上的通孔，所述遮光板固定在所述装置主体上，检测模块的镜片对应第二单色器的入射狭缝；所述检测模块后部和第二单色器的出射狭缝设有光电转换组件；在所述第一、二单色器的入射狭缝和出射狭缝处设有一波长带宽调节装置，它包括一驱动装置、支架及一调整板，在所述调整板上平均分布有若干不同宽度尺寸的狭缝，所述调整板通过一转轴活动轴设在所述支架上，所述驱动装置与转轴连接并通过转轴驱动调整板转动；所述夹紧装置为一压座，所述压座上设有卡槽，将毛细管压在所述检测模块的主体上，压座上对应镜片的位置中设有通孔。
2.根据权利要求1所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于：所述第一单色器为激发光单色器，第二单色器为发射光单色器。
3.根据权利要求1所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于：所述检测模块的镜片之间设有镜片座，通过镜片压座固定在所述主体上。
4.根据权利要求1所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于：所述光电转换组件为光电倍增管和光电池。
5.根据权利要求1所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于，所述驱动装置包括安装在支架上的电机和安装在电机输出轴和所述转轴上的传动机构。
6.根据权利要求5所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于，所述传动机构可以为带传动机构、链传动机构、摩擦轮传动机构、齿轮传动机构中的一种。
7.根据权利要求5所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于，所述电机可以为步进电机或伺服电机。
8.根据权利要求5所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于，所述支架包括两个成L型支架，其中一种L型支架用于安装调整板，另一个L型支架用于安装电机，L型支架通过螺栓及螺母安装在L型支架的底板上，两者之间的位置可以调整。
9.根据权利要求1所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于，所述狭缝沿调整板板面径向伸展。
10.根据权利要求1所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于，所述狭缝的尺寸范围在0.5mm到2mm之间。
11.根据权利要求1所述的高灵敏度荧光检测装置，其特征在于，所述狭缝周向均布在调整板上。
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