CN102645467A - 工作端内部集成了电、声双激励微机构的玻碳电极综合体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工作端内部集成了电、声双激励微机构的玻碳电极综合体，属于分析测试领域。玻碳电极的电极工作面十分容易受到电解产生的有机类物质的吸附污染，所述吸附污染会导致玻碳电极性能迅速衰减，并使分析检测结果的可靠性降低，本案主要针对该问题。有别于传统的玻碳电极，本案玻碳电极综合体其结构包括环形压电元件，该环形压电元件位于管状电极外套之内，该环形压电元件的实体环绕着位于工作端的柱状玻碳电极本体，高频振荡电讯号传输电缆的一端透过管状电极外套内部的管道与环形压电元件连接。基于该极紧凑的结构，具有针对性的超声波即时清洁的效力可以得到最大限度的发挥。本案双激励激发区域紧凑，还方便光电倍增管对光信号的充分捡拾。
Description
技术领域
本发明涉及一种工作端内部集成了电、声双激励微机构的玻碳电极综合体，属于分析测试领域。
背景技术
在电致化学发光分析检测领域，玻碳电极常被用来作为工作电极，但是，该玻碳电极十分容易受到电解产生的有机类物质的吸附污染，所述吸附污染会导致玻碳电极性能的迅速衰减；因此，如何在进行电致化学发光分析检测操作的同时，有效地、即时地清洁玻碳电极，就成为了一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是，研发一种能够在进行电致化学发光分析检测的过程中，即时地进行电极自洁运作的新型玻碳电极综合体。
本案通过以下方案解决上述问题，该方案提供的是一种工作端内部集成了电、声双激励微机构的玻碳电极综合体，该玻碳电极综合体的结构包括柱状玻碳电极本体，以及，与该柱状玻碳电极本体连接在一起的接线柱，该接线柱的材料是金属材料，以及，管状电极外套，该管状电极外套其材料是高分子电绝缘材料，该管状电极外套将该柱状玻碳电极本体以及接线柱的靠近该柱状玻碳电极本体的那一端包覆其中，重点是，该玻碳电极综合体的结构包括环形压电元件，柱状玻碳电极本体的轴心线穿过环形压电元件的中心空洞，柱状玻碳电极本体的轴心线与环形压电元件的环平面相互垂直，环形压电元件的实体环绕着柱状玻碳电极本体，环形压电元件的实体其位置是介于柱状玻碳电极本体与管状电极外套之间的位置，以及，高频振荡电讯号传输电缆，该高频振荡电讯号传输电缆的一端透过管状电极外套内部的管道与环形压电元件连接。
所述玻碳电极一词，其技术含义在电致化学发光分析领域，是公知的。
所述超声波换能器是将高频振荡电讯号转换成高频机械振荡的器件，所述超声波换能器一词本身的技术含义在超声波专业技术领域是公知的。
所述高分子电绝缘材料，该词其技术含义是公知的。
本案所述玻碳电极综合体的结构当然还可以进一步延伸地包括高频振荡电讯号发生器，该高频振荡电讯号发生器可以与所述高频振荡电讯号传输电缆的另一端连接，该高频振荡电讯号发生器连同经由所述高频振荡电讯号传输电缆与其连接在一起的所述环形压电元件构成超声发射机构，该超声发射机构的超声发射功率介于1毫瓦与10瓦之间。采用较低的功率，有助于避免损伤所述玻碳电极，并且有利于避免干扰电致化学发光检测。
所述高频振荡电讯号发生器一词的技术含义，在超声波专业技术领域是公知的。
本案玻碳电极综合体在使用时，由于结构中的环形压电元件与玻碳电极本体的裸露的电极工作面十分贴近，这样，从所环形压电元件发出的超声波能够近乎直接地作用于所述裸露的电极工作面及其周边的溶液，基于该结构形态，来自环形压电元件的超声波的即时清洁的效力可以得到最大限度的发挥，同时，这还意味着可以用最小的功率、最小的超声波干扰，实现最大化的即时清洁效果。
所述环形压电元件，该词的技术含义对于超声波技术领域的专业人员而言，是公知的；各型、各尺寸的所述环形压电元件均有市售。
所述环形压电元件其与高频振荡电讯号传输电缆的连接细节、连接技术等，对于超声波技术领域的专业人员而言，是公知的。本案不对其连线技术细节作赘述。
本案玻碳电极综合体的结构，还可以包括其它的一些附件，所述其它的一些附件例如：用于夹持玻碳电极综合体的夹持、固定支架；等等。
超声空化作用是一种十分强有力的作用，低频超声波对对象工件的表面冲击较强，该低频超声波的空化作用对于精细如本案的玻碳电极本体而言是不太适合的；随着超声波频率的提高，空化作用对对象工件的损伤逐渐弱化直至可以忽略；因此，适于本案玻碳电极本体的优选的超声波频率不是随意的频率。
如上所述，为避免超声空化作用对本案玻碳电极本体的损伤，并避免诱发声致化学发光，该超声发射机构所发射的超声波的优选的频率至少应当在40KHz以上；该超声发射机构所发射的超声波的优选的频率其范围是在40KHz与12MHz之间。
在更为精细的层面上，为避免本案玻碳电极本体的损伤，以及，更为精细地避免诱发声致化学发光，本案该超声发射机构所发射的超声波的更进一步的优选的频率至少应当在80KHz以上；该超声发射机构所发射的超声波的更进一步优选的频率其范围是在80KHz与12MHz之间。
本案的优点在于，应用本案玻碳电极综合体作为工作电极，在进行电致化学发光分析检测的同时，能够从紧贴裸露的电极工作面的位置发射超声波，近乎直接地作用于所述裸露的电极工作面及其周边的溶液，由此实现电极的即时的清洁运作，基于该结构形态，所述低功率、高频的超声波的即时清洁的效力可以得到最大限度的发挥，同时，这还意味着可以用最低的功率、最小的超声波干扰，实现最大化的针对所述电极工作面的即时清洁效果。
另一方面，鉴于本案玻碳电极综合体的结构特点，通过刻意的增强的超声波功率以及刻意拣选的旨在同时诱发声致化学发光的超声波频率，本案该玻碳电极综合体也可以服务于刻意的同时诱发电致化学发光和声致化学发光的目的，并以此方式，进行刻意的双激励受激化学发光的分析检测工作；以及，如若进行刻意的双激励受激化学发光分析检测工作，那么，本案玻碳电极综合体的结构，使得电、声双激励的受激发光集中产生于一个小区域内，这样，方便窗口尺寸有限的光电倍增管对光信号进行充分捡拾。
附图说明
图1是本案玻碳电极综合体实施例示意图，所表达的是该玻碳电极综合体纵切面的大略形态，图例中并对其中的关键部分的结构细节进行了放大图示。
图中，1是与柱状玻碳电极本体连接的接线柱，该接线柱为金属材质，2是显露在外的管状电极外套，3是该玻碳电极综合体的工作端，4指示该玻碳电极综合体的裸露的电极工作面的结构位置，5是柱状玻碳电极本体，6是其实体环绕柱状玻碳电极本体的环形压电元件，7是高频振荡电讯号传输电缆。
具体实施方式
在图1所展示的本案实施例中，该玻碳电极综合体的结构包括柱状玻碳电极本体5，以及，与该柱状玻碳电极本体5连接在一起的接线柱1，该接线柱1的材料是金属材料，以及，管状电极外套2，该管状电极外套2其材料是高分子电绝缘材料，该管状电极外套2将该柱状玻碳电极本体5以及接线柱1的靠近柱状该玻碳电极本体5的那一端包覆其中，重点是，该玻碳电极综合体的结构包括环形压电元件6，柱状玻碳电极本体5的轴心线穿过环形压电元件6的中心空洞，柱状玻碳电极本体5的轴心线与环形压电元件6的环平面相互垂直，环形压电元件6的实体环绕着柱状玻碳电极本体5，环形压电元件6的实体其位置是介于柱状玻碳电极本体5与管状电极外套2之间的位置，以及，高频振荡电讯号传输电缆7，该高频振荡电讯号传输电缆7的一端透过管状电极外套2内部的管道与环形压电元件6连接。
该图例中，没有绘出经由电缆7与环形压电元件6连接的高频振荡电讯号发生器；该图例中也没有绘出用于夹持该玻碳电极综合体的夹持、固定支架，等等。
高频振荡电讯号发生器连同经由电缆7与其连接在一起的环形压电元件6构成超声发射机构，该超声发射机构的超声发射功率其优选范围是介于1毫瓦与10瓦之间；该超声发射机构所发射的超声波的频率其优选范围是在40KHz与12MHz之间；该超声发射机构所发射的超声波的频率的更进一步优选的范围是在80KHz与12MHz之间。上述优选值范围之内的任意值都是本案装置允许选择的操作参数值；当然，实际选择的具体操作参数值要根据具体分析对象体系的具体情况作谨慎选择。
各型、各尺寸的环形压电元件均有市售。
各型高频振荡电讯号发生器市场有售。
本案装置的具体实施方式不局限于本案附图图例。
Claims (4)
1.工作端内部集成了电、声双激励微机构的玻碳电极综合体，该玻碳电极综合体的结构包括柱状玻碳电极本体，以及，与该柱状玻碳电极本体连接在一起的接线柱，该接线柱的材料是金属材料，以及，管状电极外套，该管状电极外套其材料是高分子电绝缘材料，该管状电极外套将该柱状玻碳电极本体以及接线柱的靠近该柱状玻碳电极本体的那一端包覆其中，其特征在于，该玻碳电极综合体的结构包括环形压电元件，柱状玻碳电极本体的轴心线穿过环形压电元件的中心空洞，柱状玻碳电极本体的轴心线与环形压电元件的环平面相互垂直，环形压电元件的实体环绕着柱状玻碳电极本体，环形压电元件的实体其位置是介于柱状玻碳电极本体与管状电极外套之间的位置，以及，高频振荡电讯号传输电缆，该高频振荡电讯号传输电缆的一端透过管状电极外套内部的管道与环形压电元件连接。
2.根据权利要求1所述的工作端内部集成了电、声双激励微机构的玻碳电极综合体，其特征在于，该玻碳电极综合体的结构包括高频振荡电讯号发生器，该高频振荡电讯号发生器与所述高频振荡电讯号传输电缆的另一端连接，该高频振荡电讯号发生器连同经由所述高频振荡电讯号传输电缆与其连接在一起的所述环形压电元件构成超声发射机构，该超声发射机构的超声发射功率介于1毫瓦与10瓦之间。
3.根据权利要求2所述的工作端内部集成了电、声双激励微机构的玻碳电极综合体，其特征在于，该超声发射机构所发射的超声波的频率在40KHz与12MHz之间。
4.根据权利要求3所述的工作端内部集成了电、声双激励微机构的玻碳电极综合体，其特征在于，该超声发射机构所发射的超声波的频率在80KHz与12MHz之间。
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| US4033830A (en) * | 1976-03-17 | 1977-07-05 | The Foxboro Company | On-line amperometric analysis system and method incorporating automatic flow compensation |
| US20080017523A1 (en) * | 2004-07-01 | 2008-01-24 | Tracedetect, Inc. | Method for ultrasonic cleaning of a working electrode in electrochemical cell useful for automated trace metals measurement |
| CN101858882A (zh) * | 2010-03-17 | 2010-10-13 | 江南大学 | 基于聚吡咯膜的硝酸根离子选择性电极及其制备方法 |
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