CN104181134A - 荧光检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种荧光检测装置，包括检测池、发射光纤、聚焦透镜、接收光纤和接收器；所述检测池为筒状，检测池的侧壁为透明侧壁，检测池的上端为开口；所述聚焦透镜安装于检测池的开口上方；发射光纤的一端与聚焦透镜的上方位置对应，发射光纤的另一端用于安装到激发光源；所述接收光纤包括卷绕部和传输部，所述卷绕部具有纤芯，所述传输部具有纤芯和包层；所述卷绕部缠绕在检测池的侧壁外，所述传输部的末端与接收器耦合。本发明的荧光检测装置能有效提高荧光收集效率，全方位接收荧光，提高检测精度；并具有体积小、便于实现的优点。

Description

荧光检测装置
技术领域
本发明涉及一种荧光检测装置，属于分析检测技术领域，广泛应用于分析化学、医学检测、环境保护等方面。
背景技术
荧光检测是一种常用的检测技术，是利用被分析物质在特定波长光激发下会产生荧光的特性对其进行定性定量检测。这种方法不但方便、快捷，通常还具有较高的灵敏度和选择性，故很容易用于实时或原位检测。但在目前情况下，一般荧光检测装置体积都比较大；而且采用的检测方式为激发光打在被测物质上，从与激发光成90°的位置处接收荧光，进行采集分析，这样的方式荧光收集效率低。
发明内容
针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可以提高荧光收集效率的荧光检测装置，从而提高荧光分析的准确度；并且具有体积小的优点，方便实际使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，荧光检测装置，包括检测池、发射光纤、聚焦透镜、接收光纤和接收器；所述检测池为筒状，检测池的侧壁为透明侧壁，检测池的上端为开口；所述聚焦透镜安装于检测池的开口上方；发射光纤的一端与聚焦透镜的上方位置对应，发射光纤的另一端用于安装到激发光源；所述接收光纤包括卷绕部和传输部，所述卷绕部具有纤芯，所述传输部具有纤芯和包层；所述卷绕部缠绕在检测池的侧壁外，所述传输部的末端与接收器耦合。这样的方案通过去掉包层的光纤(即接收光纤的卷绕部)可以全方位地接收荧光，提高荧光的收集效率，从而能使检测分析更准确。
进一步的技术方案为，检测池的底壁为透明底壁；检测池的下方还安装有反光镜。这样的方案可收集射向检测池底部的荧光，更进一步提高收集效率。
进一步的技术方案为，所述接收光纤的卷绕部等间距地缠绕于检测池的侧壁中部；所述聚焦透镜用于把发射光纤的光聚焦到检测池的中部。这样的方案使激发荧光的区域与用于接收荧光的接收光纤的卷绕部集中在一起，更进一步提高收集效率。
优选地，所述检测池为圆筒形状。这样的方案使接收光纤容易缠绕在检测池外壁，而且能有效降低光纤的折弯程度，避免光纤损坏。
更优地，所述检测池的底面直径为1.2cm-2.0cm；所述接收光纤为纤芯芯径1mm的聚合物光纤。这样的方案使接收光纤的缠绕与检测池更为紧密配合，更进一步避免光纤损坏。
更优地，所述检测池的侧壁和底壁均为石英玻璃。这样的方案使激发出的荧光不容易被检测池吸收，避免对检测造成影响。
更优的技术方案为，接收光纤的卷绕部的间距为不大于5mm，缠绕的角度为与水平方向呈不大于30°的夹角。这样的结构为有效提高荧光收集效率。
进一步的技术方案为，所述接收器为光电倍增管。这样的方案使接收的光信号转化为电信号，并具有信号放大的作用，方便信号的处理。
更进一步的技术方案为，接收光纤的卷绕部外周缘还包覆有一层反光层。这样的方案有效使检测池内激发出的荧光穿过接收光纤后仍会反射回检测池内，提高荧光收集效率。
本发明的荧光检测装置能有效提高荧光收集效率，全方位接收荧光，提高检测精度；并具有体积小、便于实现的优点。
附图说明
图1是本发明荧光检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明的荧光检测装置，包括检测池3、发射光纤1、聚焦透镜2、接收光纤(图未标号)和接收器6。
所述检测池3为筒状，具体地，本实施例中为圆筒形状，底面直径为1.2cm-2.0cm；检测池3的具体形状和尺寸可以根据实际需要而定，例如椭圆筒形状，增大直径等，甚至可以为多棱柱等形状，但这些形状需要注意增加其他措施以避免在缠绕光纤时令光纤折弯度过大而损坏光纤，例如加装一些圆弧形的结构。检测池3的侧壁为由石英玻璃制成的透明侧壁，更具体地，检测池3整体均由石英玻璃制成，即底壁也为透明的，检测池3的上端为开口，用于倒入被检测物质。
所述聚焦透镜2安装于检测池3的开口上方；发射光纤1的一端与聚焦透镜2的上方位置对应，发射光纤1的另一端用于安装到激发光源(图未示出)，发射光纤1把激发光源的光导到聚焦透镜2上，通过聚焦透镜2的作用把激发光汇聚到被测物质处，从而使被测物质发出荧光。本实施例中，发射光纤1采用芯径600μm的石英光纤。
所述接收光纤包括卷绕部41和传输部42，所述卷绕部41具有纤芯43，所述传输部42具有纤芯43和包层44；即把把接收光纤的一部分去掉包层44，只剩下纤芯43作为所述卷绕部41，另一部分保留下纤芯43和包层44，用以传输光信号。具体地，本实施例中，接收光纤选用纤芯43芯径为1mm的聚合物光纤。
所述卷绕部41缠绕在检测池3的侧壁外，由于卷绕部41没有包层44的作用，较容易损坏。而芯径1mm的聚合物光纤强度好，耐折弯能力强，在有效缩小圆筒状检测池体积的同时最大限度地避免光纤损坏。检测池3的直径越大，接收光纤的折弯程度越低。具体地，所述接收光纤的卷绕部41等间距地缠绕于检测池3的侧壁中部，所述聚焦透镜2用于把发射光纤1的光聚焦到检测池3的中部，使被测物质发出的荧光更接近用于接收荧光的接收光纤，进而提高收集效率。更具体地，接收光纤的卷绕部41的间距为不大于5mm，最好为紧密缠绕不设间距，以保证荧光能最大限度被吸收，缠绕的角度为与水平方向呈不大于30°的夹角。检测池3的下方还安装有反光镜5，把射到检测池3底壁的荧光反射回来，令那些光也能被接收光纤接收，从而能接收更多方向的荧光。同时，在透明底壁下安装反光镜5，制作简单，容易实现。由于接收光纤的卷绕部41去掉了包层44，使得荧光的光线能进入到接收光纤内，实现连续的、多方位的接收；但另一方面，同样由于没有包层44的存在，一些角度的荧光会直接穿过接收光纤的纤芯43，而无法经接收光纤传输，这样的情况下，尽管能接收多角度的荧光，提高了接收效率，但光的接收量可能较低。针对这种情况，可在接收光纤的卷绕部41外周缘包覆一层反光层，其中，外周缘是指卷绕部41缠绕在检测池3外壁后，没有与检测池3接触的那一面。具体的做法可以为卷绕部41的包层44沿其轴向只去掉一半，然后把没有包层44的一面朝向检测池3内部进行缠绕，但这样的方式加工难度较大；也可以是直接采用具有反光效果的金属纸箔或者软性金属片直接包覆在已缠绕好接收光纤的检测池3外部。为把接收光纤固定，可以在检测池3上设置两个卡口或类似的定位结构，分别把卷绕部41的两端固定，则实现接收光纤的固定，方便使用。接收光纤的传输部42把卷绕部41接收到的光进行传输，传输部42的末端与接收器6耦合，其中，所述接收器6为光电倍增管，使光信号转化为电信号，并具有信号放大的作用，方便信号的处理。转化后的电信号，传给后级设备，进行分析处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)

1.荧光检测装置，其特征在于：包括检测池、发射光纤、聚焦透镜、接收光纤和接收器；所述检测池为筒状，检测池的侧壁为透明侧壁，检测池的上端为开口；所述聚焦透镜安装于检测池的开口上方；发射光纤的一端与聚焦透镜的上方位置对应，发射光纤的另一端用于安装到激发光源；所述接收光纤包括卷绕部和传输部，所述卷绕部具有纤芯，所述传输部具有纤芯和包层；所述卷绕部缠绕在检测池的侧壁外，所述传输部的末端与接收器耦合。
2.根据权利要求2所述的荧光检测装置，其特征在于：检测池的底壁为透明底壁；检测池的下方还安装有反光镜。
3.根据权利要求1所述的荧光检测装置，其特征在于：所述接收光纤的卷绕部等间距地缠绕于检测池的侧壁中部；所述聚焦透镜用于把发射光纤的光聚焦到检测池的中部。
4.根据权利要求1所述的荧光检测装置，其特征在于：所述检测池为圆筒形状。
5.根据权利要求4所述的荧光检测装置，其特征在于：所述检测池的底面直径为1.2cm-2.0cm；所述接收光纤为纤芯芯径1mm的聚合物光纤。
6.根据权利要求5所述的荧光检测装置，其特征在于：所述检测池的侧壁和底壁均为石英玻璃。
7.根据权利要求4所述的荧光检测装置，其特征在于：接收光纤的卷绕部的间距为不大于5mm，缠绕的角度为与水平方向呈不大于30°的夹角。
8.根据权利要求1所述的荧光检测装置，其特征在于：所述接收器为光电倍增管。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的荧光检测装置，其特征在于：接收光纤的卷绕部外周缘还包覆有一层反光层。
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