CN109998481B - 基于光电倍增管的微弱光检测装置 - Google Patents

基于光电倍增管的微弱光检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于光电倍增管的微弱光检测装置，包括：密闭盒体、设置于所述密闭盒体内的底座、设置于所述底座内的光电倍增管和光电计数单元、设置于所述底座上的保护移门机构、设置于所述密闭盒体上部开设的检测口上的弧面透光元件、开设在所述底座上部且与所述检测口连通的导光口及与所述光电倍增管和光电计数单元均连接的控制端。本发明通过设置保护移门机构能实现对光电倍增管的自动化避光保护；通过设置弧面透光元件增大光电倍增管检测面积。本发明的基于光电倍增管的微弱光检测装置可以有效保护光电倍增管的安全，增大光电倍增管的检测面积，提高光电倍增管检测精度。本发明结构简单、便于清洁、能提高光电倍增管使用寿命和检测精度。

Description

基于光电倍增管的微弱光检测装置
技术领域
本发明涉及微弱光检测领域，特别涉及一种基于光电倍增管的微弱光检测装置。
背景技术
光电倍增管PMT由于其测量灵敏度高，能在低能级光度学和光谱学方面测量波长200～1200纳米的极微弱辐射功率。广泛地应用在冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、核工业、天文和宇宙空间研究等领域。
光电倍增管PMT由于其光敏元件的灵敏度极高，长期曝光会影响使用寿命和检测精度，而光电倍增管PMT是生物体内微弱光探测设备的核心部件，其价格也比较昂贵，更换成本高，因此在生物体内微弱光探测设备中，如何保护光电倍增管PMT,提高其使用寿命和检测精度就显得尤为重要。同时，在光电倍增管PMT贴近使用时，光能量的损耗小，测量精度也高，但是近距离测量时光电倍增管PMT探测的视场就小，所能检测到的生物体的面积就很小，常常会出现能探测到的视场无法完全覆盖所需检测的生物体某个组织或器官。
目前，在进行生物体内微弱荧光检测计数时，通常是将生物直接贴覆在光电倍增管PMT的光接收端面上，以保证测量的灵敏度和精确性。这种测量方式受限于PMT光接收端面面积，使得每次能够精确检测的生物组织的面积非常小。同时，由于每次检测时，都需要清洁贴覆面，而光电倍增管PMT的光接收面一般是镶嵌在PMT单元中间的，擦洗时不方便，且容易损伤光电倍增管PMT。光电倍增管PMT是一种弱光检测元件，对光感应灵敏度高，长期置于光照条件下，会损伤光电倍增管PMT内部的光敏元件，使其测量灵敏度降低甚至报废。目前，通常用到的光电倍增管PMT的避光保护方式是，将光电倍增管PMT固定于一个密闭的带盖盒子中，不使用时，就扣紧盒盖达到避光效果，使用时将检测的动物置于盒子中进行检测，这种检测方法，在放置小动物的时候，会有光泄露进去，对光电倍增管PMT内的光敏元件造成一定的损伤，同时影响测试精度，对测量结果也会造成一定的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于光电倍增管的微弱光检测装置。以解决现有方法的不足，从而提高光电倍增管PMT的使用寿命、检测面积和检测精度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于光电倍增管的微弱光检测装置，包括：密闭盒体、设置于所述密闭盒体内的底座、设置于所述底座内的光电倍增管和光电计数单元、设置于所述底座上的保护移门机构、设置于所述密闭盒体上部开设的检测口上的弧面透光元件、开设在所述底座上部且与所述检测口连通的导光口及与所述光电倍增管和光电计数单元均连接的控制端。
优选的是，所述密闭盒体设置在底板上，所述底座包括连接于所述底板上的侧支撑板及连接在所述侧支撑板上部的安装板，所述导光口开设在所述安装板中部。
优选的是，所述保护移门机构包括设置在所述安装板上的遮光板安装座、可滑动设置在所述遮光板安装座上开设的遮光板滑槽内的遮光板、盖设在所述遮光板上的遮光板盖板及用于驱动所述遮光板滑动的摇杆驱动机构。
优选的是，所述摇杆驱动机构包括电机及一端与所述电机的输出轴连接的摇杆，所述摇杆的另一端可滑动设置在所述遮光板上开设的摇杆滑槽内，所述摇杆滑槽的开设方向与所述遮光板的运动方向垂直。
优选的是，所述遮光板盖板和遮光板安装座之间还设置有压杆，所述压杆和遮光板盖板之间连接有弹簧。
优选的是，所述安装板上沿遮光板运动方向的两侧均设置有光电开关。
优选的是，所述遮光板盖板上开设有用于导通所述导光口和所述检测口的第一开口，所述第一开口上设置有滤光片。
优选的是，所述遮光板安装座上开设有用于导通所述导光口和第一开口的第二开口。
优选的是，所述光电倍增管设置于所述导光口下部。
优选的是，所述弧面透光元件上的样品发出的光依次经所述检测口上的弧面透光元件、第一开口上的滤光片、第二开口和导光口后到达所述光电倍增管。
本发明的有益效果是：本发明通过设置保护移门机构能实现对光电倍增管的自动化避光保护；通过设置弧面透光元件增大光电倍增管检测面积。本发明的基于光电倍增管的微弱光检测装置可以有效保护光电倍增管的安全，增大光电倍增管的检测面积，提高光电倍增管检测精度。本发明结构简单、便于清洁、能提高光电倍增管使用寿命和检测精度。
附图说明
图1为本发明的基于光电倍增管的微弱光检测装置的整体结构的剖视示意图；
图2为本发明的保护移门机构的结构示意图(遮光板封闭)；
图3为本发明的基于光电倍增管的微弱光检测装置的内部结构示意图(遮光板打开，且卸去了密闭盒体)；
图4为本发明的基于光电倍增管的微弱光检测装置的内部结构示意图(遮光板打开，且卸去了遮光板盖板)；
图5为本发明的遮光板安装座的结构示意图；
图6为本发明的一种实施例中的工作流程示意图。
附图标记说明：
1、底板；2、密闭盒体；3、侧支撑板；4、电机；5、摇杆机构；6、压杆；7、弧面透光元件；8、小鼠；9、弹簧；10、遮光板；11、光电开关；12、底座；13、光电倍增管；14、导光口；15、光子计数单元；16、电脑控制端；17、线缆；18、滤光片；19、遮光板盖板；20、遮光板安装座；21、摇杆机构原动件；22、摇杆机构从动件；23、摇杆；100、摇杆滑槽；101、挡板；120、安装板；190—第一开口；200、遮光板滑槽；201、第二开口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-5所示，本实施例的一种基于光电倍增管13的微弱光检测装置，包括：密闭盒体2、设置于密闭盒体2内的底座12、设置于底座12内的光电倍增管13和光电计数单元、设置于底座12上的保护移门机构、设置于密闭盒体2上部开设的检测口上的弧面透光元件7、开设在底座12上部且与检测口连通的导光口14及与光电倍增管13和光电计数单元均连接的控制端。弧面透光元件7可以增大生物的贴覆面积，即增大光电倍增管13的检测面积，并且便于擦洗。在一种优选的实施例中，弧面透光元件7为凸透镜。
其中，密闭盒体2设置在底板1上，底座12包括连接于底板1上的侧支撑板3及连接在侧支撑板3上部的安装板120，导光口14开设在安装板120中部。
其中，参照图1和2，保护移门机构包括设置在安装板120上的遮光板安装座20、可滑动设置在遮光板安装座20上开设的遮光板滑槽200内的遮光板10、盖设在遮光板10上的遮光板盖板19及用于驱动遮光板10滑动的摇杆驱动机构。摇杆驱动机构包括电机4及一端与电机4的输出轴连接的摇杆23，摇杆23的另一端可滑动设置在遮光板10上开设的摇杆滑槽100内；摇杆与电机4的输出轴的连接端即为摇杆机构原动件21，摇杆嵌入摇杆滑槽100内的一端即为摇杆机构从动件22。摇杆滑槽100的开设方向与遮光板10的运动方向垂直。遮光板10安装在遮光板滑槽200内，两者间隙配合，使遮光板10可在其中左右滑动。电机4的输出轴驱动摇杆机构原动件21转动，再带动摇杆机构从动件22运动，摇杆从动件嵌入摇杆滑槽100内，摇杆滑槽100限制摇杆从动件使摇杆23从动件只能在其中上下滑动，从而带动遮光板10左右运动。
其中，遮光板盖板19和遮光板安装座20之间还设置有压杆6，压杆6和遮光板盖板19之间连接有弹簧9。压杆6和弹簧9配合，用于压紧遮光板10，避免遮光板10和遮光板安装座20贴合面间的杂散光进入到光电倍增管13中。
安装板120上沿遮光板10运动方向的两侧均设置有光电开关11。遮光板10的两侧设置有用于与两光电开关11配合的两挡板101。例如，遮光板10移动时，当右侧挡板101移动插入到右侧的光电开关11的凹槽内时，即触发该光电开关11，表明遮光板10完全遮盖住导光口14；左侧挡板101移动插入到左侧的光电开关11的凹槽内时表明遮光板10完全打开。参照图2和3，图2中遮光板10密闭，遮盖住导光口14；图3中遮光板10打开，未遮盖住导光口14。
其中，遮光板盖板19上开设有用于导通导光口14和检测口的第一开口190，第一开口190上设置有滤光片18。滤光片18在检测过程中可滤去杂散光，提高检测精度。
其中，遮光板安装座20上开设有用于导通导光口14和第一开口190的第二开口201。光电倍增管13设置于导光口14下部。弧面透光元件7上的样品发出的光依次经检测口上的弧面透光元件7、第一开口190上的滤光片18、第二开口201和导光口14后到达光电倍增管13。
其中，电机4、光电开关11、光电倍增管13、光子计数单元15都通过线缆17与电脑控制端16相连，通过电脑控制端16实现相关元器件的供电和控制。
参照图6，本发明的一种实施例中的工作流程为：首先将小鼠8(样品)贴覆在弧面透光元件7的合适位置上，通过透镜增大与小鼠8的贴覆面积，从而提高光电倍增管13可检测到的面积。然后启动电机4，驱动摇杆机构5的原动件运动，带动摇杆机构从动件22推动遮光板10向左移动，从而打开遮光板10；然后，光电倍增管13和光子计数单元15对小鼠8体内的荧光进行检测和计数，并将检测结果数据输入到电脑控制端16中。检测完成后，通过电机4驱动摇杆机构5关闭遮光板10，对光电倍增管13进行保护，之后取出小鼠8，清理装置。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (6)

1.一种基于光电倍增管的微弱光检测装置，其特征在于，包括：密闭盒体、设置于所述密闭盒体内的底座、设置于所述底座内的光电倍增管和光电计数单元、设置于所述底座上的保护移门机构、设置于所述密闭盒体上部开设的检测口上的弧面透光元件、开设在所述底座上部且与所述检测口连通的导光口及与所述光电倍增管和光电计数单元均连接的控制端；
所述密闭盒体设置在底板上，所述底座包括连接于所述底板上的侧支撑板及连接在所述侧支撑板上部的安装板，所述导光口开设在所述安装板中部；
所述保护移门机构包括设置在所述安装板上的遮光板安装座、可滑动设置在所述遮光板安装座上开设的遮光板滑槽内的遮光板、盖设在所述遮光板上的遮光板盖板及用于驱动所述遮光板滑动的摇杆驱动机构；
所述摇杆驱动机构包括电机及一端与所述电机的输出轴连接的摇杆，所述摇杆的另一端可滑动设置在所述遮光板上开设的摇杆滑槽内，所述摇杆滑槽的开设方向与所述遮光板的运动方向垂直；
所述遮光板盖板和遮光板安装座之间还设置有压杆，所述压杆和遮光板盖板之间连接有弹簧；
所述电机的输出轴驱动摇杆机构原动件转动，再带动摇杆机构从动件运动，摇杆从动件嵌入摇杆滑槽内，摇杆滑槽限制摇杆从动件使摇杆从动件只能在其中上下滑动，从而带动遮光板左右运动。
2.根据权利要求1所述的基于光电倍增管的微弱光检测装置，其特征在于，所述安装板上沿遮光板运动方向的两侧均设置有光电开关。
3.根据权利要求1所述的基于光电倍增管的微弱光检测装置，其特征在于，所述遮光板盖板上开设有用于导通所述导光口和所述检测口的第一开口，所述第一开口上设置有滤光片。
4.根据权利要求3所述的基于光电倍增管的微弱光检测装置，其特征在于，所述遮光板安装座上开设有用于导通所述导光口和第一开口的第二开口。
5.根据权利要求4所述的基于光电倍增管的微弱光检测装置，其特征在于，所述光电倍增管设置于所述导光口下部。
6.根据权利要求5所述的基于光电倍增管的微弱光检测装置，其特征在于，所述弧面透光元件上的样品发出的光依次经所述检测口上的弧面透光元件、第一开口上的滤光片、第二开口和导光口后到达所述光电倍增管。
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