CN111157497A - 一种手持式检测仪用激发光源 - Google Patents

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范东雨
蒋鹏翀
蔡亦梅
高静
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张瑜
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Abstract

本发明公开了一种手持式检测仪用激发光源，其包括：PCB板、发光灯组、滤光片、光纤耦合器、光纤、光纤合束器、光纤准直器、外壳、底板；其中，并联设置的多组所述发光灯组发出不同波长的光通过所述滤光片去噪后，经过所述光纤耦合器进入对应所述光纤中，并在所述光纤合束器中混合，最终通过所述光纤准直器对目标进行荧光激发；本发明优点在于发光灯组采用LED或LD，发光效率高、能耗低，多组并联设置可提供不同波长的光用于检测使用，并且有效缩小安装尺寸，使应用本发明的检测仪器具备高效检测、便携手持等特点。

Description

一种手持式检测仪用激发光源
技术领域
本发明涉及荧光检测技术领域，尤其涉及一种手持式检测仪用激发光源。
背景技术
近年荧光分析技术广泛应用于荧光显微镜成像和观察、流式荧光检测分析中，其中所需的荧光分光光度计均包含输入激发能量的激发光装置即激发光源。目前荧光显微成像系统普遍采用汞灯、氙灯等高能耗、短寿命的全波段光源，通过不同的滤光片过滤后得到相应所需波段的激发光源。但是该种激发光源光路系统复杂，光源的能耗高、效能损耗大、寿命短，不同波段光源的切换需要多个二向色镜并需要机械切换装置，并且，无法实现不同波段光源同时对样品激发。同时，现有激发光源因体积大，导致相应的检测设备为台式设备，仅支持实验室中检测使用，针对一些检测目标需要时效性的情况，上述设备无法胜任工作。
中国专利CN207703719U公开了一种荧光激发光源装置，所述荧光激发光源装置，包括：产生主激发光的主发光组件；至少一个混合单元，包括滤光组件和辅发光组件，其中，所述主激发光经所述滤光组件滤光后，与所述辅发光组件产生的辅激发光混合，形成混合光；所述混合光传输至下一个混合单元继续混合，直至混合完成时耦合至光纤以对样品进行荧光激发。其中进一步发光元件采用LED灯。但其串联式设置，导致零部件较多，连接方向上尺寸较大，无法有效缩小检测设备尺寸。
综上，需要一种能耗低、尺寸小的激发光源，实现荧光检测设备的便携手持需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种手持式检测仪用激发光源，能够解决现有检测设备便携手持化遇到的问题。
为此目的，本发明由如下技术方案实施。
一种手持式检测仪用激发光源，包括：PCB板、发光灯组、滤光片、光纤耦合器、光纤、光纤合束器、光纤准直器、外壳、底板；
所述PCB板上对称分布且并列安装有多个所述发光灯组，每个所述发光灯组末端安装有所述滤光片，所述滤光片后连接有对应的所述光纤耦合器及所述光纤；
每个所述发光灯组对应的所述光纤末端汇总连接至所述光纤合束器，所述光纤合束器末端连接所述光纤准直器；
所述PCB板安装于所述底板上，所述发光灯组、滤光片、光纤耦合器、光纤及光纤合束器均置于所述外壳与所述底板形成的空腔内；
所述外壳表面对应所述光纤准直器处开通孔。
进一步，每个所述发光灯组发光元件为LED或LD其中一种。
进一步，每个所述发光灯组内部安装有聚光杯。
进一步，所述PCB板上安装有发光灯组的驱动电路。
进一步，每个所述发光灯组发出的激发光波长不全相同。
进一步，所述发光灯组可分别发光，也可以同时发光。
进一步，所述发光灯组发光强度可调。
进一步，所述光纤准直器插入所述外壳的通孔。
进一步，所述外壳为长方体抽壳结构或圆柱体抽壳结构其中一种。
由上述组件组成的手持式检测仪。
本发明具有如下优点：
1.本发明将发光组件及其所发光的传递-合并组件并联设置，可有效减少激发光源尺寸，进而实现检测设备的便携手持化；可对实验室外，时效性较强的目标进行即时检测。
2.本发明采用LED或LD为发光元件，能耗低、转化率高，可进一步减少对供电装置的需求。
3.本发明采用发光灯组并联、单独调节，可有效扩展实现检测用光强范围。
进一步本发明采用可发不同波段光的发光灯组组合使用，实现了不同波段光源同时对目标激发，使检测过程更加简便、高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一个或几个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图中体现的相同结构分布位置及分布数量仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的结构必须具有特定的方位、分布数量，因此不能理解为对本发明的限制。
图1为本发明内部结构示意图；
图2为本发明内部结构侧视图；
图3为本发明外部结构示意图。
图中：
1-PCB板；2-发光灯组；3-滤光片；4-光纤耦合器；5-光纤；6-光纤合束器；7-光纤准直器；8-外壳；9-底板。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明做进一步说明。
如图1-3所示，一种手持式检测仪用激发光源，包括：PCB板1、发光灯组2、滤光片3、光纤耦合器4、光纤5、光纤合束器6、光纤准直器7、外壳8、底板9；
PCB板1上对称分布且并列安装有多个发光灯组2，如图1所示，可安装7个发光灯组2，并呈圆形对称分布；优选设计为，PCB板1上安装有发光灯组的驱动电路；
发光灯组2采用LED或LD为发光元件，优选设计为，选用LED为发光灯组2的发光元件。
其中每个发光灯组2内部安装有聚光杯，末端安装有滤光片3，滤光片3后连接有对应的光纤耦合器4及光纤5；优选设计为，每个发光灯组2发出的激发光波长不全相同，可分别发光，也可以同时发光，且发光强度可调。
每个发光灯组2对应的光纤5末端连接至光纤合束器6，光纤合束器6末端连接光纤准直器7；其中光纤合束器6末段长度可做延长设计，并利用各光纤5合理弯曲放置，使光纤准直器7可根据不同安装要求，设置为不同的空间位置或指向方向，优选设计为如图1-3中所示，光纤准直器7位于装置轴线上且指向方向垂直于PCB板1。
PCB板1安装于底板9上，发光灯组2、滤光片3、光纤耦合器4、光纤5及光纤合束器6均置于外壳8与底板9形成的空腔内；
优选设计为，外壳8为长方体抽壳结构，其表面对应光纤准直器7处开通孔，如图3所示，光纤准直器7插入外壳8的通孔，末端外露与外壳8外侧。其中长方体外壳便于在表面固定散热装置，减少元件发热导致发光灯组2出现光衰的情况。
工作过程：
启动发光灯组2发光，并透过滤光片3进行去噪，减少不需要波段的光，后经过光纤耦合器4导入光纤5中，多组光纤5末端通过光纤合束器6汇聚，并将其中传递的光合为一束，并最终通过光纤准直器7将传输光转变成准直光(平行光)照射至目标，进行检验。其中当检测要求光强较低时，可关闭数个发光灯组2或调整其驱动电源降低整体发光强度，而当检测要求光强较高时可打开全部发光灯组2，并调高每个发光灯组2的发光强度，扩大了整体激发光的光强调节范围。
另一方面，本发明的激发光源，因其尺寸小、能耗底，所需携带电源也可小型化，故可组成手持式荧光检测仪。
以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种手持式检测仪用激发光源，其特征在于，包括：PCB板(1)、发光灯组(2)、滤光片(3)、光纤耦合器(4)、光纤(5)、光纤合束器(6)、光纤准直器(7)、外壳(8)、底板(9)；
所述PCB板(1)上对称分布且并列安装有多个所述发光灯组(2)，每个所述发光灯组(2)末端安装有所述滤光片(3)，所述滤光片(3)后连接有对应的所述光纤耦合器(4)及所述光纤(5)；
每个所述发光灯组(2)对应的所述光纤(5)末端汇总连接至所述光纤合束器(6)，所述光纤合束器(6)末端连接所述光纤准直器(7)；
所述PCB板(1)安装于所述底板(9)上，所述发光灯组(2)、滤光片(3)、光纤耦合器(4)、光纤(5)及光纤合束器(6)均置于所述外壳(8)与所述底板(9)形成的空腔内；
所述外壳(8)表面对应所述光纤准直器(7)处开通孔。
2.根据权利要求1所述的手持式检测仪用激发光源，其特征在于，每个所述发光灯组(2)发光元件为LED或LD其中一种。
3.根据权利要求1所述的手持式检测仪用激发光源，其特征在于，每个所述发光灯组(2)内部安装有聚光杯。
4.根据权利要求1所述的手持式检测仪用激发光源，其特征在于，所述PCB板(1)上安装有所述发光灯组(2)的驱动电路。
5.根据权利要求1所述的手持式检测仪用激发光源，其特征在于，每个发光灯组(2)发出的激发光波长不全相同。
6.根据权利要求1所述的手持式检测仪用激发光源，其特征在于，所述发光灯组(2)可分别发光，也可以同时发光。
7.根据权利要求1所述的手持式检测仪用激发光源，其特征在于，所述发光灯组(2)发光强度可调。
8.根据权利要求1所述的手持式检测仪用激发光源，其特征在于，所述光纤准直器(7)插入所述外壳(8)的通孔。
9.根据权利要求1所述的手持式检测仪用激发光源，其特征在于，所述外壳(8)为长方体抽壳结构或圆柱体抽壳结构其中一种。
10.一种由权利要求1-9中任一项所述的手持式检测仪用激发光源组成的手持式检测仪。
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