CN103217390B - 一种poct生化分析仪的光电探测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于POCT生化分析仪的光电探测系统，由光电池采集装置和可见光微型光谱仪两部分组成，包括二向分色镜、滤光片、光电池、入射狭缝、准直反射镜、色散元件、光学聚焦成像系统、线阵CCD，入射光经二向分色镜分成两束光，低能量的光束偏转90°反射至滤光片，通过光电池探测光信号的变化，高能量的光束直接透过二向分色镜，经入射狭缝入射到准直反射镜上，经准直反射镜准直后入射到色散元件上，色散元件对光束进行分光，并通过光学聚焦成像系统把色散的像投射到线阵CCD上。实现低能量波长的光束高灵敏度单点探测、高能量的光束连续检测，具有体积小、成本低、无机械运动部件、测试速度快。

Description

一种POCT生化分析仪的光电探测系统

技术领域

本发明涉及一种光电探测系统，具体涉及一种POCT生化分析仪的光电探测系统。

背景技术

生化分析仪是用于检测、分析生命化学物质（如肝功的总蛋白、白蛋白等）的仪器，给临床上对疾病的诊断、治疗和预后及健康状态提供信息依据，是医院检验科最主要和最重要的分析仪器之一。 POCT生化分析仪是随着经济的发展、社会的进步和人口整体素质的提高而出现的，其具有便携、低成本、操作方便 、结果即时可得等特点。其基本原理是基于朗伯-比尔定律比色法，因此POCT生化分析仪的核心部件是光电探测系统，其性能直接影响到整个仪器的性能指标。

通常生化分析仪光电探测系统有两种典型的方案，一种是滤光片式光电探测系统，其主结构是一个圆盘，在圆盘上均匀的放着各种波长的滤光片，中间是固定的轴，通过控制步进电机转过的步数，从而实现其转动的角度，于是就可以选择所需要的滤光片，获得所需要投射光波长。该方案的优点是结构简单、成本低、可靠性好，缺点是体积大，且只能单波长测试，分析项目的数量受到了限制。另一种是光栅式光电探测系统，其采用扫描光栅作为分光元件，光源的光经光阑再经准直透镜组入射到反应杯，出射光经聚焦透镜组和入射狭缝到达反光镜，经扫描光栅的单色光成像到光电探测器上。该方案的优点是单色光波长丰富，并且可以双波长、三波长测试。缺点是光栅需要机械旋转，存在机械误差。另外，入射光经过狭缝到达光栅，能量弱，容易造成检测的不稳定。

通过以上分析可以看出，目前生化分析仪的光电检测系统存在以下缺点：

1、现有的光电探测系统整体体积都较大，不适用于POCT生化分析仪；

2、现有的光电探测系统使用大量光学元件造成光路复杂，成本太高；

3、现有的光电探测系统都存在机械可动部件，增加了系统误差，降低了系统的可靠性；

由此可见，上述现有的生化分析仪的光电探测系统在结构及使用上，不能满足POCT类生化分析仪器对光电探测系统微型化、快速的要求，存在明显的不便与缺陷，需要加以进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种POCT生化分析仪的光电探测系统，本发明具有准确性高、结构简单、运行速度快、体积小、无机械转运动部件、性能稳定可靠。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于POCT生化分析仪的光电探测系统，包括在外壳中设置有二向分色镜，所述二向分色镜一侧与连续光电探测系统连接，并且正上方设置有滤光片，所述外壳顶部设置有光电信号处理电路板，所述光电信号处理电路板与滤光片之间设置有光电池，所述连续光电探测系统由入射狭缝、光学聚焦成像系统、线阵CCD、色散元件和准直反射镜组成。

进一步的，所述二向分色镜与入射狭缝连接。

本发明的有益效果是:

本发明能实现低能量波长的光束高灵敏度单点探测、高能量的光束连续检测，具有体积小、成本低、无机械运动部件、测试速度快。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的连续光电探测系统结构示意图。

图中标号说明：201、光电池，202、滤光片，205、二向分色镜，206、连续光电探测系统，207、光电信号处理电路板，208、外壳，2061、准直反射镜，2062、光学聚焦成像系统，2063、入射狭缝，2064、色散元件，2065、线阵CCD。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1与图2所示，一种用于POCT生化分析仪的光电探测系统，包括在外壳208中设置有二向分色镜205，所述二向分色镜205一侧与连续光电探测系统206连接，并且正上方设置有滤光片202，所述外壳208顶部设置有光电信号处理电路板207，所述光电信号处理电路板207与滤光片202之间设置有光电池201，所述连续光电探测系统206由入射狭缝2063、光学聚焦成像系统2062、线阵CCD 2065、色散元件2064和准直反射镜2061组成。

进一步的，所述二向分色镜205与入射狭缝2063连接。

本实施例的工作原理如下：

当光源发出的入射光经二向分色镜205后分为两束，一束低能量的光偏转90°经滤光片202照射到光电池201，并通过光电信号处理电路板207，实现低能量波长光束单点高灵敏度探测。另一束高能量的光透过二向分色镜205进入入射狭缝2063，并入射到准直反射镜2061上，经准直反射镜2061后入射到色散元件2064上，色散元件2064对光束进行分光，并通过光学聚焦成像系统2062把色散光谱的像投射到线阵CCD 2065上。通过该光学结构克服连续光谱测量装置紫外波长灵敏度差的问题，可以实现紫外单点弱光信号的高灵敏度测量及连续可见光谱快速测量。

在生化分析中，测试波长基本上有以下波长：340nm、410nm、460nm、510nm、550nm、575nm、610nm、630nm和650nm等，考虑到成本问题，光源基本上采用卤钨灯，其优点是价格便宜、波长在340nm-800nm连续，缺点是340nm能量弱，采用线阵CCD 2065探测存在困难。为了实现POCT生化分析仪光电探测系统成本低、体积小的要求，将卤钨灯光源发出的光束经二向分色镜205将340nm波长及以下的光束反射到340nm滤光片202，经340nm滤光片202后照射到光电池201上，并通过光电信号处理电路板207，实现340nm单点高灵敏度探测。340nm波长以上的光直接透过二向分色镜205，进入连续光电探测系统206，实现快速、连续波长（410nm-630nm）光电信号采集。光电池201与线阵CCD 2065相结合，性能互补，实现POCT生化分析仪光电探测系统低成本、小体积、快速扫描的优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于POCT生化分析仪的光电探测系统，其特征在于：包括在外壳（208）中设置有二向分色镜（205），所述二向分色镜（205）一侧与连续光电探测系统（206）连接，并且正上方设置有滤光片（202），所述外壳（208）顶部设置有光电信号处理电路板（207），所述光电信号处理电路板（207）与滤光片（202）之间设置有光电池（201），所述连续光电探测系统（206）由入射狭缝（2063）、光学聚焦成像系统（2062）、线阵CCD（2065）、色散元件（2064）和准直反射镜（2061）组成。

2.根据权利要求1所述的一种用于POCT生化分析仪的光电探测系统，其特征在于：所述二向分色镜（205）与入射狭缝（2063）连接。