CN108426864A - 一种荧光检测器的荧光激发装置 - Google Patents

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陈民波
张琳
徐晓东
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Suzhou Telford Scientific Instrument Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种结构简单、制造成本低的荧光检测器的荧光激发装置，包括密闭的不透光的检测盒体，检测盒体上设有光线入射狭缝，检测盒体中在光线入射狭缝沿光路方向处设有反射入射光的第一平面镜，检测盒体内在第一平面镜反射光线的光路上设有凹面光栅，检测盒体内在凹面光栅色散后光线的光路上设有将高于流动池进光窗口上沿的部分光线反射至设置在检测盒体中的硅光电池上的第二平面反光镜，检测盒体内在凹面光栅色散后光线的光路上设有盛放待检物的流动池，流动池上设有进光窗口和光线出口，流动池处凹面光栅色散后的光带宽度大于进光窗口的有效尺寸，检测盒体内在流动池的光线出射方向设有可见光聚光镜头，检测盒体上设有光线出射狭缝。

Description

一种荧光检测器的荧光激发装置
技术领域
本发明涉及一种荧光检测器的荧光激发装置。
背景技术
目前常用的荧光检测器采用氙气灯作为激发光源以激发待检物中具有荧光 性能的物质产生荧光，进而通过单色仪进行分析。由于氙气灯发光强度不稳定， 而在荧光激发时，如果入射光强度波动，会影响荧光检测的效果，所以需要对 入射光的强度进行检测，以保证荧光检测器检测结果的可靠性。
入射光强度监测一般采用硅光电池，硅光电池本身对光强较为敏感，如果 照射过度会使硅光电池进入非线性工作区，甚至使硅光电池致盲，所以一般荧 光激发装置结构如图1中所示，氙灯光源发出的光，通过狭缝S1，经平面镜M 反射，投射到光栅G上，经光栅G分光后，通过狭缝S2产生单色光；该单色 光经过与光轴方向成45°安装的分束镜BS分成两路光束。穿过分束镜BS的一 路单色光经过聚光镜L1，聚焦到流动池FL上，如果此时流动池中有荧光物质， 则荧光物质被激发出荧光，经过聚光镜L2聚焦到狭缝S3上，进入发射单色仪进行荧光强度测量。经过分束镜反射的另一路单色光经聚光镜L3聚焦，经多层 减光网SH，将单色光减弱到硅光电池线性工作范围内，投射到硅光电池PD的 受光面上，用以对氙灯光源所发出的光能量的波动变化的监测。
这种结构存在的不足是：
1.在进行荧光测量时，希望照射到被测荧光物质的单色激发光的能量足够强。 现在的光路中设置了分束镜后，单色激发光被分离出一部分(一般为50％)，照 射到样品上的单色光被减弱了，降低了光源能量的利用率，降低了仪器的测量 灵敏度。
2.仪器的工作波长在200nm～800nm范围内，分束镜的分束比的变化很 大，是不均匀的。所以在整个波长范围内的测量灵敏度也是变化的，且工作在 此波长范围的分束镜的价格也很贵。
3.从狭缝射出的单色光是发散的，需经过聚光镜聚焦后分别投射到流动池和 硅光电池上。因单色光经过聚光镜聚焦后，能量要产生损失，进一步降低了光 源能量的利用率，也进一步降低了仪器测量灵敏度。同样，工作波长在200nm～ 800nm范围内的紫外聚光镜的价格也较贵。
4.此种结构较复杂，成本高；使得仪器整机的调试，校准技术复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、制造成本低的荧光检 测器的荧光激发装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种荧光检测器的荧 光激发装置，包括密闭的不透光的检测盒体，检测盒体上设有光线入射狭缝， 检测盒体中在光线入射狭缝沿光路方向处设有反射入射光的第一平面镜，检测 盒体内在第一平面镜反射光线的光路上设有凹面光栅，检测盒体内在凹面光栅 色散后光线的光路上设有将高于流动池进光窗口上沿的部分光线反射至设置在 检测盒体中的硅光电池上的第二平面反光镜，检测盒体内在凹面光栅色散后光 线的光路上设有盛放待检物的流动池，流动池上设有进光窗口和光线出口，流 动池处凹面光栅色散后的光带宽度大于进光窗口的有效尺寸，检测盒体内在流 动池的光线出射方向设有可见光聚光镜头，检测盒体上在对应于聚光镜头的光 线出射位置设有光线出射狭缝。
作为一种优选的方案，所述第二平面反光镜的反射角度可调。
作为另一种优选的方案，所述第二平面反光镜相对于硅光电池的距离可调。
作为一种优选的方案，所述凹面光栅中心经第二平面反光镜到硅光电池受 光面的距离与凹面光栅中心到流动池的进光窗口距离相等。
作为一种优选的方案，所述检测盒体上的光线出射狭缝位于聚光镜头的出 射焦点处。
本发明的有益效果是：由于检测盒体内在凹面光栅色散后光线的光路上设 有将高于流动池进光窗口上沿的部分光线反射至设置在检测盒体中的硅光电池 上的第二平面反光镜，用普通平面反射镜取代分束镜后，消除了在200nm～800 nm工作波长范围内分束镜的较大变化引起的仪器在整个测量波段上的测量灵敏 度的变化；减掉了价格较贵的紫外聚光镜L1、L3、分束镜BS和狭缝B2、及减 光网和与上述部件相关的结构，简化了结构，减低了成本，简化了调试、校准 技术。
由于检测盒体内在凹面光栅色散后光线的光路上设有盛放待检物的流动池， 如仪器保持与图1机构同样的测量灵敏度，由于光源光线经光栅后就直接照射 到流动池，可极大地降低光源功率，减小整机功率和温升，有利于仪器稳定性 的提高和成本的降低。
由于第二平面反光镜的反射角度可调，可根据使用情况调节反射至硅光电 池上的光线量，以使硅光电池工作在线性工作范围内。
由于凹面光栅中心经第二平面反光镜到硅光电池受光面的距离与凹面光栅 中心到流动池的进光窗口距离相等，可以更准确地测量投射到流动池的入射光 强度。
附图说明
图1是传统装置的原理示意图。
图2是本装置的原理示意图。
图3是图2中仰视方向凹面光栅与第二平面反光镜及流动池的位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图2-3所示，一种荧光检测器的荧光激发装置，包括密闭的不透光的检 测盒体，检测盒体上设有光线入射狭缝S1，检测盒体中在光线入射狭缝S1沿光 路方向处设有反射入射光的第一平面镜M1，检测盒体内在第一平面镜M1反射光 线的光路上设有凹面光栅G。
检测盒体内在凹面光栅G色散后光线的光路上设有将高于流动池进光窗口 上沿的部分光线反射至设置在检测盒体中的硅光电池PD上的反射角度可调的第 二平面反光镜M2。第二平面反光镜M2相对于硅光电池PD的距离可调。检测盒 体内在凹面光栅G色散后光线的光路上设有盛放待检物的流动池FL。流动池FL 上设有进光窗口和光线出口，流动池FL处凹面光栅色散后的光带宽度大于进光 窗口的有效尺寸，所述凹面光栅G中心经第二平面反光镜M2到硅光电池PD受 光面的距离与凹面光栅G中心到流动池FL的进光窗口距离相等。
检测盒体内在流动池FL的光线出射方向设有可见光聚光镜头L2，检测盒体 上在对应于聚光镜头L2的光线出射位置设有光线出射狭缝S3。检测盒体上的光 线出射狭缝S3位于聚光镜头L2的出射焦点处。
氙灯光源发出的光，经过狭缝S1经平面反射镜M1反射投射到激发光栅G 上，经G分光后，直接聚焦到流动池FL上，此时，如果流动池中有荧光物质， 则荧光物质被激发出的荧光经聚光镜L2聚焦到狭缝S3上，进入入射单色仪进 行荧光强度的测量。
而流动池FL进光窗口竖直方向上沿之外的光线经第二平面反光镜M2反射 至硅光电池PD上，用以对氙灯光源所发出的光能量的波动变化的监测。上下调 节平面镜M2，使得投射到硅光电池PD上的单色光能量在硅光电池的线性工作范 围内。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的 实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于 本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种荧光检测器的荧光激发装置，包括密闭的不透光的检测盒体，检测盒体上设有光线入射狭缝，检测盒体中在光线入射狭缝沿光路方向处设有反射入射光的第一平面镜，检测盒体内在第一平面镜反射光线的光路上设有凹面光栅，其特征在于：所述检测盒体内在凹面光栅色散后光线的光路上设有将部分光线反射至设置在检测盒体中的硅光电池上的第二平面反光镜，检测盒体内在凹面光栅色散后光线的光路上设有盛放待检物的流动池，流动池上设有进光窗口和光线出口，流动池处凹面光栅色散后的光带宽度大于进光窗口的有效尺寸，检测盒体内在流动池的光线出射方向设有可见光聚光镜头，检测盒体上在对应于聚光镜头的光线出射位置设有光线出射狭缝。
2.如权利要求1所述的一种荧光检测器的荧光激发装置，其特征在于：所述第二平面反光镜的反射角度可调。
3.如权利要求2所述的一种荧光检测器的荧光激发装置，其特征在于：所述第二平面反光镜相对于硅光电池的距离可调。
4.如权利要求2或3所述的一种荧光检测器的荧光激发装置，其特征在于：所述凹面光栅中心经第二平面反光镜到硅光电池受光面的距离与凹面光栅中心到流动池的进光窗口距离相等。
5.如权利要求4所述的一种荧光检测器的荧光激发装置，其特征在于：所述检测盒体上的光线出射狭缝位于聚光镜头的出射焦点处。
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