CN203287302U - 超微量附件结构系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示一种超微量附件结构系统，应用在紫外分光光度计中，所述超微量附件结构系统进一步包括：一固定座，包括一底板、一固定板、一立板和一安装板；一平面镜组，以一定斜度固定在所述立板上；一狭缝片和一样品板组，固定在所述固定板上；一接收器，固定在所述安装板上，接收来自所述平面镜反射并经所述狭缝片射到所述样品板组后透出的单色光。本实用新型超微量附件结构系统，可以实现在常用的扫描型紫外可见分光光度计上对几微升的超微量珍贵样液如DNA/RNA或者蛋白物质等进行精确的定量和定性分析，也可对较高浓度的样品如血液，无需稀释就可进行定量和定性分析，从而减小因稀释而造成样品被破坏的可能。给超微量样液的测试带来新的手段。

Description

超微量附件结构系统

技术领域

本实用新型涉及检测仪器技术，尤其是一种超微量附件结构系统。

背景技术

在生命科学和生化实验中，珍贵样品、痕量物质、高浓度溶液的检测都用到超微量光度计。而一台超微量专用光度计，国产的价格也在6-10万，比较昂贵。且这种仪器波长范围在200nm-800nm，稳定性也不太好。为此我们将样品架和比色皿合二为一，并自带专用的检测器，开发出可直接在UNICO扫描型光度计进行超微量测试的超微量样品架：超微量附件。此超微量附件的推出，拓宽了我们产品的应用范围，提升一般研究机构的分析和研究能力，因此市场前景看好。

分光光度计的分析原理是利用物质对不同波长光的选择吸收特性而建立起来的分析方法。通常利用棱镜或光栅分光来取得单色光，使单色光连续地依次通过溶液，并测得该溶液对每一波长的吸收，最后用硅光电池接收被吸收的光信号，并用现代电子技术和计算机技术将光信号转化成量化的吸光度值T%和图谱曲线反映在液晶屏上或PC机上。通过对吸收光谱的分析，便可判断分析对象的物质结构及化学成份。可广泛应用于化工、药品、生化、冶金、轻工业、纺织、材料、环保、医学化验、教育等行业，是分析试验行业中重要的质量控制仪器之一，是常规实验室的必备仪器。

一台紫外可见分光光度计在结构上，可由光源121，单色器122，样品室123，检测放大控制系统124和结果显示系统125等五大部分组成。其结构方框图如图9所示。

图1所示是紫外可见分光光度计光路系统图，图2是紫外可见分光光度计结构图。从图1可看出，光源部分121由钨灯1、氘灯3、反射镜4、切换镜2及进狭缝5组成。钨灯1是可见和近红外光谱区的光源。适用的波长范围为250-2000nm。氘灯3是目前用于紫外分光光度计中最理想的紫外光源，适用的波长范围为185-400nm。氘灯3工作时，光源能量的最大值在230nm附近，并在可见区有486.0nm和656.1nm两根特征谱线，可用作对仪器波长准确度校正用。单色器部分122包括：平面反射镜6、准直镜7、紫外光栅8、滤光片9、出狭缝10、透镜Ⅰ11。紫外光栅8是色散元件，它能将复合白光色散成单色光并按波长由大到小的顺序排列，形成光谱带。由于光栅光谱中存在着级次之间的光谱重叠问题，故要采用滤光片9来消除光谱重叠问题。样品室123是参比样品或被测样品安置的暗室，因此，要求其内部黑色无光，密封无尘，内部容积愈大愈好，涂层（镀层）抗腐蚀。应能放置各种类型、不同光程比色皿，吸收池和相应的池架附件，如积分球、反射部件、荧光附件、恒温附件、流动池、自动样品架等。检测放大控制系统124包括：光电池14、运算放大器（未图示出），光电池14能将光信号转化为电信号，运算放大器将信号放大后经A/D转换后送至CPU，再由CPU并送至显示器显示或打印机输出。

图1中所示的光学系统的工作流程是：钨灯1发出的白光（波长为250-2000nm）通过切换镜2改变方向而打在反射镜4上，经反射镜4汇聚成像（矩形光斑）到进狭缝5上；或者是氘灯3发出的粉红色光（波长为185-400nm），由于此时程序控制使切换镜2抬起，所以就直接打在反射镜4上，经反射镜4汇聚成像（圆形光斑）到进狭缝5上。经进狭缝5向前的光被平面反射镜6反射到准直镜7上。准直镜7又将光反射到紫外光栅8上，由于紫外光栅8有色散功能，经紫外光栅8反射出的光就是由单色光按波长大小顺序排列的单色光谱带。光谱带又照在准直镜7上，由于入射角已发生变化，照在准直镜7的部分单色光被反射到滤光片9，经滤光片9过滤的光又照在出狭缝10上，由于出狭缝10上的透光缝很小，所以只有很窄的光谱带（或叫特定波长）的光，经透镜Ⅰ11汇聚后射向样品12溶液内，特定波长的光经样品12溶液吸收后，经透镜Ⅱ13汇聚最后落在检测放大控制系统的光电池14上，至此光路系统工作完毕。

如图2给出紫外可见分光光度计的结构示意图。分光光度计在测试溶液浓度时，需要比色皿21来盛放样品溶液，请参见图3。因为光路平面有一定高度,而比色皿21因为材料比较贵,不可能做得很长,所以需要借助样品架22和将其抬高到光路高度。

比色皿21是用于放置被测样品或参比样品的容器，一般用玻璃、石英玻璃板烧结而成，是一个透光的玻璃容器。图3所示的比色皿21，就是仪器标配的比色皿，它的内腔尺寸为：10mm×10mm×45mm,容积约为4.5ml。国际上对单色光23通过比色皿21的位置是有规定的，如图3所示，叫比色皿的Z高度，即单色光23到比色皿21底部的高度。国际上有两种规格，Z=15mm或Z=8.5mm。传统的比色皿21的Z高度为15mm,也就是说比色皿21中至少要盛放三分之一以上体积的液体,才能进行样品测试，否则光没有通过样品液。三分之一以上体积即在1.5ML以上,1.5ML换算成微升是15OO微升。常用比色皿21的容量在几百微升至几千微升不等。如果要测几微升的珍贵样液，目前的样品架22和比色皿21就无法满足要求，因此现有技术中急需一种专用的超微量样品架。

发明内容

针对上述问题，本实用新型从另一角度出发，将样品架和比色皿合二为一，研制出独具特色的超微量附件，使用本实用新型的超微量附件结构系统，可直接用在UNICO扫描型光度计上，样品无需稀释，是常规紫外可见分光光度计的50倍。在高校、研究所有较大的市场潜力。

为了实现上述发明目的，本实用新型揭示的一种超微量附件结构系统，应用在紫外分光光度计中，所述超微量附件结构系统进一步包括：一固定座，包括一底板、一固定板、一立板和一安装板；一平面镜组，以一定斜度固定在所述立板上；一狭缝片和一样品板组，固定在所述固定板上；一接收器，固定在所述安装板上，接收来自所述平面镜反射并经所述狭缝片射到所述样品板组后透出的单色光。

比较好的是，本实用新型的超微量附件结构系统，其特征在于，所述固定板上开设有一滑槽放置所述样品板组，所述样品板组侧面有若干定位槽，所述固定板的所述滑槽两侧各有两个钢球和压簧，所述压簧推动所述钢球形成浮动定位销，当所述样品板组侧面的定位槽推到所述钢球位置时，就和所述钢球自动对中卡住，以定位所述样品板组；当向外抽出所述样品板组时，其所述定位槽对所述钢球的侧向力使所述钢球后退，所述钢球后面的所述压簧的弹力使所述钢球回复。

比较好的是，本实用新型的超微量附件结构系统，其特征在于，所述样品板组进一步包括：一带样品槽的滑板，所述滑板的所述带样品槽内叠加设置可插取的一石英玻璃板和一测试板，所述测试板上开设一方孔。

比较好的是，本实用新型的超微量附件结构系统，其特征在于，在所述固定板的滑槽的所述钢球轨道的端部设置一小段圆弧，以防所述钢球脱落。

比较好的是，本实用新型的超微量附件结构系统，其特征在于，来自所述紫外分光光度计中单色器的单色光水平射到所述平面镜组上，然后被竖直反射到所述狭缝片，经所述狭缝片的小孔射到盛放在所述样品板组的样品槽内的样品液，所述单色光经所述样品液吸收后，由所述接收器的光电池接收。

比较好的是，本实用新型的超微量附件结构系统，其特征在于，在所述样品板组中，所述测试板为不锈钢材料，所述石英玻璃板为高透光材料，所述测试板和所述石英玻璃板组合成不同规格的微量槽。

比较好的是，本实用新型的超微量附件结构系统，其特征在于，所述超微量附件结构系统进一步包括一上罩和一围板，用以将所述固定座围设为一体。

采用上述结构的本实用新型超微量附件结构系统，可以实现在常用的扫描型紫外可见分光光度计上对几微升的超微量珍贵样液如DNA/RNA或者蛋白物质等进行精确的定量和定性分析，也可对较高浓度的样品如血液，无需稀释就可进行定量和定性分析，从而减小因稀释而造成样品被破坏的可能。给超微量样液的测试带来新的手段。

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是现有技术中紫外可见分光光度计光路系统图；

图2是现有技术中紫外可见分光光度计结构图；

图3是现有技术中样品架和比色皿结构图；

图4是本实用新型的超微量样品架结构图；

图5是图4中钢球轨道结构示意图；

图6（a）和6（b）均为图4的局部结构及光路示意图；

图7是本实用新型样品架22的安装示意图；

图8是样品板组51的结构分解示意图；

图9是现有技术中组成紫外可见分光光度计的结构框图。

具体实施方式

本实用新型的超微量附件结构系统如图4所示，主要包括：平面镜组50、狭缝片44、样品板组51、接收器42。

具体是，在底板49上垂直设置一立板46，用于改变光路的平面镜组50以一定斜度固定在该立板46上，在立板46顶端固定一固定板45，在该固定板45上开设一滑槽451并设置有一样品板组51，围绕该滑槽451还设置有压簧47，钢球48，小圆弧段452，具体结构参见后述。在固定板45上方设置有一安装板43，接收器42固定在该安装板43上。为了保护该结构，在上部加入一上罩41，在立板46的侧面加入一围板52，将整个装置下部围设固定为一体起来。

上述结构的本实用新型组装好后，除样品板组51可抽出加样和清洗外，其它部分均固定为一体。如图5所示，样品板组51可在固定板45的滑槽451内移动，样品板组51侧面有定位槽453，固定板45的滑槽451的两侧各有两个钢球48和压簧47，压簧47推动钢球48，形成浮动定位销，当样品板组51侧面的定位槽453推到钢球48位置时，就和钢球48自动对中卡住，从而保证样品板组51的定位。当向外抽出样品板组51时，样品板组51侧面的定位槽453对钢球48的侧向力使钢球48后退，钢球48后面的压簧47的弹力使钢球48具有回复性。但样品板组51抽出后，钢球48又不能脱落，为此在固定板45的滑槽451的钢球48轨道的端部做出一小段圆弧452，以防钢球48脱落，实际效果很好。

本实用新型的超微量附件光路结构系统的光路示意图如图6（a）和6（b）所示。均为图4去掉上罩41、围板52后的结构，分别从两个角度给出光路的示意情况。下面结合该结构进行说明。

图2中紫外可见分光光度计单色器122发来的单色光23水平射到平面镜组50上，然后被竖直反射到狭缝片44，经狭缝片44小孔射到盛放在样品板组51的样品槽454内（如图5）的样品液62，单色光23经样品液62吸收后，又打到接收器42的光电池61上。光电池61将光信号转化为电信号，此时的电信号为模拟信号。模拟信号在接收器中先进行一级放大，然后进行低通滤波；接着进行二级放大，然后进行低通滤波。至此模拟信号在本实用新型的超微量样品架中处理完毕。处理完的模拟信号通过该超微量样品架上的数据线传到仪器的辅助微机板上，进行A-D(模拟转数字)转换,之后进行滤波处理和T、A值计算并显示在液晶屏71上如图7。

如图8给出了样品板组51的分解示意图，该样品板组51由滑板511、石英玻璃板512、测试板513组成。测试板512为不锈钢材料，厚度1mm，测试板513上有个方孔5131，其大小为1mm×1mm，这样测试板513能盛放的样品液仅为1立方毫米（1立方毫米=1微升）；石英玻璃板512为高透光材料，石英玻璃板512在下面，测试板513在上面，两者叠在一起形成一个微量比色皿槽454，它的优点是：可取出冲洗、烘干，也可进行高温消毒。也可组合成不同规格的微量槽。还有一点是制造方便，因比色皿是耗材，需经常更换，所以性价比很重要。

本实用新型的超微量样品架在做测试时需用精密移液器进行精确移取样品至样品槽454中（如图8），测试时一般要准备多个样品板组51。

由于本实用新型的超微量样品架可以安装在我们的扫描型紫外分光光度计上，能极大地拓宽了我们仪器的市场和功能，使得我们的常规仪器也可以对超微量珍贵样液如DNA/RNA或者蛋白物质等进行精确的定量和定性分析。市场上做超微量测试的专用光度计，大多采用氙灯光源和阵列二极管接收器，因此这种仪器波长范围在200nm-800nm，稳定性也不太好。因目前仪器级的氙灯电源未解决好批量生产问题，所以价格比较昂贵，国产的超微量专用光度计价格也在6-10万。因此超微量样品架的市场前景良好。

利用超微量附件，在常用的扫描型紫外可见分光光度计上，就可对几微升的超微量珍贵样液如DNA/RNA或者蛋白物质等进行精确的定量和定性分析，也可对较高浓度的样品如血液，无需稀释就可进行定量和定性分析，从而减小因稀释而造成样品被破坏的可能。给超微量样液的测试带来新的手段。

以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。

Claims (7)

1.一种超微量附件结构系统，应用在紫外分光光度计中，所述超微量附件结构系统进一步包括： 

一固定座，包括一底板、一固定板、一立板和一安装板； 

一平面镜组，以一定斜度固定在所述立板上； 

一狭缝片和一样品板组，固定在所述固定板上； 

一接收器，固定在所述安装板上，接收来自所述平面镜反射并经所述狭缝片射到所述样品板组后透出的单色光。 

2.根据权利要求1所述的超微量附件结构系统，其特征在于， 

所述固定板上开设有一滑槽放置所述样品板组，所述样品板组侧面有若干定位槽，所述固定板的所述滑槽两侧各有两个钢球和压簧，所述压簧推动所述钢球形成浮动定位销，当所述样品板组侧面的定位槽推到所述钢球位置时，就和所述钢球自动对中卡住，以定位所述样品板组；当向外抽出所述样品板组时，其所述定位槽对所述钢球的侧向力使所述钢球后退，所述钢球后面的所述压簧的弹力使所述钢球回复。 

3.根据权利要求2所述的超微量附件结构系统，其特征在于，所述样品板组进一步包括： 

一带样品槽的滑板，所述滑板的所述带样品槽内叠加设置可插取的一石英玻璃板和一测试板，所述测试板上开设一方孔。 

4.根据权利要求3所述的超微量附件结构系统，其特征在于，在所述固定板的滑槽的所述钢球轨道的端部设置一小段圆弧，以防所述钢球脱落。 

5.根据权利要求4所述的超微量附件结构系统，其特征在于， 

来自所述紫外分光光度计中单色器的单色光水平射到所述平面镜组上，然后被竖直反射到所述狭缝片，经所述狭缝片的小孔射到盛放在所述样品板组的样品槽内的样品液，所述单色光经所述样品液吸收后，由所述接收器的光电池接收。 

6.根据权利要求5所述的超微量附件结构系统，其特征在于， 

在所述样品板组中，所述测试板为不锈钢材料，所述石英玻璃板为高透光材料，所述测试板和所述石英玻璃板组合成不同规格的微量槽。 

7.根据权利要求6所述的超微量附件结构系统，其特征在于， 

所述超微量附件结构系统进一步包括一上罩和一围板，用以将所述固定座围设为一体。 

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