CN203720087U - 一种血液中毒品的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及血液检测技术领域，提供了一种血液中毒品的检测装置，包括光源、光延时模块、光学模块、样品采集模块、光子计数模块和数据处理模块。本装置首先通过样品采集模块自动采集血液样品，然后通过光源激发血液样品，样品产生的光信号经光子计数模块采集并经数据处理模块处理后，即可得到血液中毒品的含量。本实用新型可对血液中毒品进行灵敏、快速和无接触地检测，适用于公共安全领域中检测血液中的毒品。

Description

一种血液中毒品的检测装置

【技术领域】

本实用新型涉及血液检测技术领域，特别是涉及一种血液中毒品的检测装置。

【背景技术】

当今世界，毒品泛滥及毒品犯罪已对人类的生存和发展构成重大威胁，禁毒已成为全球共识。毒品检测是揭露和证实吸毒以及藏毒、贩毒等毒品犯罪行为的重要技术手段，是禁毒工作中必不可少的重要组成部分。在公安禁毒执法工作中，涉嫌吸毒人员生物样本（血液、尿液、毛发等）中的毒品检测是一项重要内容，检测结果直接影响对吸毒人员后续采取的相应戒毒措施，因此检测方法的选取也直接影响查控吸毒人员工作的执行力和操作性。

常用的检测方法有免疫测试法和实验室色谱分析法，免疫测试法存在药物有可能影响测试结果的现象，实验室色谱分析法操作繁琐、耗材价格高并且无法进行现场检测。

在生物样本的选取方面，尿液虽然具有采取方便的特点，但尿液无法认定吸毒嫌疑人身份（吸毒嫌疑人提出复议时，不具备DNA检测条件）、存放时间受限；毛发虽然可追溯吸毒时间，但受毛发长短限制，并且染发对检测结果有严重影响。血液成分固定，可直接认定身份，并且药、毒物的治疗量、中毒量和致死量均以血液中浓度来标定的，所以血液是生物样本中毒品检测的首选。

鉴于此，探索一种快速、灵敏、准确率高的血液中毒品的检测装置，对禁毒工作的顺利开展，具有重要意义。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供一种血液中毒品的检测装置，可实现血液中毒品的灵敏、准确率高、快速地检测。

本实用新型采用如下技术方案：

一种血液中毒品的检测装置，包括：

光源，用于发射激发光；

光延时模块，包括光阀控制器、入射端液晶光阀和出射端液晶光阀；光阀控制器分别与入射端液晶光阀和出射端液晶光阀连接，控制入射端液晶光阀和出射端液晶光阀的开启和关闭；所述入射端液晶光阀设置于光源的发光侧，入射端液晶光阀的前端为光源；

光学模块，包括在入射端液晶光阀后端沿激发光的光路依次设置的第一准直透镜、第一滤光片组和分光二色镜，以及在分光二色镜的第一光路上设置的第一透镜，以及在分光二色镜的第二光路上依次设置的第二滤光片组和第二透镜，所述第二滤光片组和第二透镜之间设置有所述出射端液晶光阀；

样品采集模块，设置于所述第一透镜的一侧，用于采集并放置待测血液样品；所述光源发出的激发光依次通过入射端液晶光阀、第一准直透镜、第一滤光片组、分光二色镜和第一透镜，照射到样品采集模块中的待测血液样品上；

光子计数模块，设置于第二透镜出光侧，所述光子计数模块为光电倍增管、前置放大器和光子计数器的集成化模块；

数据处理模块，与所述光子计数模块连接，用于处理采样数据；所述待测血液样品被激发光激发所产生的光信号被所述第一透镜收集后，依次通过分光二色镜、第二滤光片组、出射端液晶光阀和第二透镜后到达所述光子计数模块，最后经数据处理模块进行处理。

进一步地，所述第一光路为激发光入射到分光二色镜后的反射光路，所述第二光路为样品被激发光激发所产生的光入射到分光二色镜后的透射光路。

进一步地，所述光学模块还包括在分光二色镜的第三光路上设置的消光器，所述第三光路为激发光入射到分光二色镜后的透射光路，激发光中透射过分光二色镜的杂散光进入所述消光器。

进一步地，所述第一滤光片组与数据处理模块连接，第一滤光片组包括放置在滤光片转轮上的带通滤光片组，通过数据处理模块控制滤光片转轮选择带通滤光片。

进一步地，所述第二滤光片组与数据处理模块连接，第二滤光片组包括二色镜和放置在滤光片转轮上的长通滤光片组，通过数据处理模块控制滤光片转轮选择长通滤光片。

进一步地，所述光源包括闪光氙灯。

进一步地，所述数据处理模块包括计算机，所述计算机分别连接样品采集模块、光延时模块和光子计数模块，通过计算机控制样品采集模块采样、控制光延时模块工作以及接收经过光子计数模块的电信号；

所述计算机还与第一滤光片组连接，通过计算机控制滤光片转轮选择带通滤光片；所述计算机还与第二滤光片组连接，通过计算机控制滤光片转轮选择长通滤光片。

进一步地，所述样品采集模块包括样品室和取样器。

进一步地，所述取样器为自动取样装置，所述数据处理模块与取样器连接，控制取样器采集待测血液。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型在测量血液中微量毒品的过程中，无需手动操作，通过液晶光阀控制光延迟，通过数据处理模块对采集的信号进行处理，实现了检测操作的简单智能，可对血液中微量毒品进行灵敏、快速和无接触检测，适用于公共安全领域中检测血液中的微量毒品。

【附图说明】

图1是本实用新型实施例提供的血液中毒品的检测装置的示意图。

附图标记：

闪光氙灯1001，      入射端液晶光阀2001，

光阀控制器2002，    出射端液晶光阀2003，

第一准直透镜3001，  第一滤光片组3002，

分光二色镜3003，    消光器3004，

第一透镜3005，      第二滤光片组3006，

第二透镜3007，      样品室4001，

取样器4002，        光子计数模块5001，

计算机6001。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

光谱测量技术中，时间分辨光谱技术用于研究物理或化学变化过程中的过渡过程，即发光强度随时间的瞬变过程。血液受光照激发后，有其特定的特征时间分辨光谱参数；当血液中存在毒品时，血液的特征时间分辨光谱参数发生改变，且毒品含量不同时，特征时间分辨光谱参数也不同。通过该时间分辨光谱参数的变化就可以测出血液中毒品的含量。

基于此，本实用新型提供了一种血液中毒品的检测装置。如图1所示，图中标有单箭头的光路为激发光传播光路；标有双箭头的光路为待测血液样品被激发光激发所产生的光的传播光路。该装置包括光源、光延时模块、光学模块、样品采集模块、光子计数模块和数据处理模块。其中：

光源采用闪光氙灯1001，用于发射激发光。

光延时模块包括光阀控制器2002、入射端液晶光阀2001和出射端液晶光阀2003。入射端液晶光阀2001设置于闪光氙灯1001的发光侧，即入射端液晶光阀2001的前端为闪光氙灯1001。光阀控制器2002分别与入射端液晶光阀2001和出射端液晶光阀2003连接，光阀控制器2002用于控制入射端液晶光阀2001和出射端液晶光阀2003的开启和关闭。

光学模块包括在入射端液晶光阀2001后端沿激发光的光路依次设置的第一准直透镜3001、第一滤光片组3002和分光二色镜3003，以及在分光二色镜3003的第一光路（即激发光入射到分光二色镜3003后的反射光路）上设置的第一透镜3005，以及在分光二色镜3003的第二光路（即样品被激发光激发所产生的光入射到分光二色镜3003后的透射光路）上依次设置的第二滤光片组3006、第二透镜3007，第二滤光片组3006和第二透镜3007之间设置有出射端液晶光阀2003。本实施例中，光学模块还包括在分光二色镜3003的第三光路（即激发光入射到分光二色镜3003后的透射光路）上设置的消光器3004，激发光中透射过分光二色镜的杂散光进入消光器3004。

在一优选实施例中，第一滤光片组3002与数据处理模块连接，第一滤光片组3002包括一组放置在滤光片转轮上的带通滤光片，通过数据处理模块控制滤光片转轮选择带通滤光片。第二滤光片组3006同样与数据处理模块连接，第二滤光片组3006包括二色镜和放置在滤光片转轮上的一组长通滤光片，通过数据处理模块控制滤光片转轮选择长通滤光片。样品采集模块设置于第一透镜3005的一侧，用于采集并放置待测血液样品。闪光氙灯1001发出的激发光依次通过入射端液晶光阀2001、第一准直透镜3001、第一滤光片组3002、分光二色镜3003和第一透镜3005，照射到样品采集模块中的待测血液样品上。本实施例中，样品采集模块包括样品室4001和取样器4002。在一优选实施例中，取样器4002为自动取样装置，数据处理模块与取样器4002连接，控制取样器4002自动采集待测血液样品。

光子计数模块5001是一个包括光电倍增管、前置放大和光子计数集成化的模块。本实施例中，数据处理模块采用计算机6001，计算机6001与光子计数模块5001连接，用于处理采样数据。待测血液样品被激发光激发所产生的光信号被第一透镜3005采集后，依次通过分光二色镜3003、第二滤光片组3006、出射端液晶光阀2003和第二透镜3007后到达光子计数模块5001，之后到达计算机6001进行处理。本实施例中，计算机6001分别连接样品采集模块中的取样器4002、光延时模块中的光阀控制器2002和光子计数模块5001，通过计算机6001控制取样器4002采样、控制光阀控制器2002工作以及接收经过光子计数模块5001的电信号。此外，计算机6001还与第一滤光片组3002和第二滤光片组3006分别连接，通过计算机6001切换选择第一滤光片组3002中的带通滤光片，以及第二滤光片组3006中的长通滤光片。

本装置首先通过样品采集模块中的取样器自动采集血液样品，然后通过闪光氙灯激发血液样品，样品被激发所产生的光信号经光子计数模块采集并经计算机处理后，即可得到血液中毒品的含量。本装置全部操作可由计算机程控，操作便捷，不损害样品，检测快速且灵敏度高，特别适用于禁毒工作中检测血液中的微量毒品。请参考图1所示，下面对本装置的详细工作过程做进一步说明：

初始状态下，入射端液晶光阀2001与出射端液晶光阀2003关闭，闪光氙灯1001处于待机状态。

首先进行样品采集，计算机6001控制取样器4001吸入适量的待测样品到样品室4002中。样品采集完成后，开启入射端液晶光阀2001，触发闪光氙灯1001，来自闪光氙灯1001的激发光依次通过第一准直透镜3001和第一滤光片组3002（带通）到达分光二色镜3003（长通短反或短通长反），透过分光二色镜3003的杂散光进入位于其后的消光器3004，以降低杂散光干扰；分光二色镜3003反射的大部分有用波段的光，经过第一透镜3005后，照射到样品室4001中的待测样品上，光照结束时，关闭入射端液晶光阀2001，完成光激发作用。

在关闭入射端液晶光阀2001的同时，开启出射端液晶光阀2003，使样品发出的信号光被及时地收集和处理，具体过程为：待测样品产生的光信号被第一透镜3005所采集，并再次以平行光方式反向传输进入同一分光二色镜3003，其透过部分的信号光继而进入垂直物镜光轴安装的第二滤光片组3006（长通），滤光后的信号光经过出射端液晶光阀2003的中心，出射端液晶光阀2003打开后，出射的信号光经其后的第二透镜3007到达光子计数模块5001后到达计算机6001，收集的数据由计算机6001处理，进而将血液中微量毒品的显示出来。

当测量结束后，关闭出射端光液晶光阀2003，装置回复到初始状态，下一次测量则重复上述过程。

采用本实施例所提供的装置能够实现对血液中微量毒品进行灵敏、快速和无接触检测。本实施例采用自动取样设计，降低了在样品处理过程中存在的样品污染问题，提高了测量结果的准确率；在测量过程中，无需手动操作，通过计算机即可控制本装置工作，实现了操作的简单智能。该装置具有检测灵敏度高，暗噪声小，且对样品检测无接触等优点，适用于公共安全领域中检测血液中的微量毒品。

实验：

（1）取样器4002吸收适量的涉嫌吸毒人员的血样到样品室4001中。

（2）开启入射端液晶光阀2001，来自闪光氙灯1001的激发光依次通过第一准直透镜3001和第一滤光片组3002（带通）到达分光二色镜3003（长通短反），透过分光二色镜3003的杂散光进入位于其后的消光器3004，以降低杂散光干扰；分光二色镜3003反射的大部分有用波段的光，经过第一透镜3005后，照射到样品室4001中的涉嫌吸毒人员的血样上，此时入射端液晶光阀2001关闭，完成光激发作用。

（3）关闭入射端液晶光阀2001的同时，开启出射端液晶光阀2003。待测样品产生的光信号被第一透镜3005所采集，并再次以平行光方式反向传输进入同一分光二色镜3003（长通短反），其透过部分的信号光继而进入垂直物镜光轴安装的第二滤光片组3006（长通），滤光后的信号光经过出射端液晶光阀2003的中心，出射端液晶光阀2003打开后，出射的信号光经其后的第二透镜3007到达光子计数模块5001完成光电信号转换后到达计算机6001，收集的数据被计算机6001处理，得出血样中的毒品含量为1.5×10^-5mg/ml。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种血液中毒品的检测装置，其特征在于，包括：

光源，用于发射激发光；

光延时模块，包括光阀控制器、入射端液晶光阀和出射端液晶光阀，所述入射端液晶光阀设置于光源的发光侧，入射端液晶光阀的前端为光源；光阀控制器分别与入射端液晶光阀和出射端液晶光阀连接，控制入射端液晶光阀和出射端液晶光阀的开启和关闭；

光学模块，包括在入射端液晶光阀后端沿激发光的光路依次设置的第一准直透镜、第一滤光片组和分光二色镜，以及在分光二色镜的第一光路上设置的第一透镜，以及在分光二色镜的第二光路上依次设置的第二滤光片组和第二透镜，所述第二滤光片组和第二透镜之间设置有所述出射端液晶光阀；

样品采集模块，设置于所述第一透镜的一侧，用于采集并放置待测血液样品；所述光源发出的激发光依次通过入射端液晶光阀、第一准直透镜、第一滤光片组、分光二色镜和第一透镜，照射到样品采集模块中的待测血液样品上；

光子计数模块，设置于第二透镜出光侧，所述光子计数模块为光电倍增管、前置放大和光子计数的集成化模块；

数据处理模块，与所述光子计数模块连接，用于处理采样数据；所述待测血液样品被激发光激发所产生的光信号被所述第一透镜收集后，依次通过分光二色镜、第二滤光片组、出射端液晶光阀和第二透镜后到达所述光子计数模块，最后经数据处理模块进行处理。

2.如权利要求1所述的血液中毒品的检测装置，其特征在于，所述第一光路为激发光入射到分光二色镜后的反射光路，所述第二光路为样品被激发光激发所产生的光入射到分光二色镜后的透射光路。

3.如权利要求1所述的血液中毒品的检测装置，其特征在于，所述光学模块还包括在分光二色镜的第三光路上设置的消光器，所述第三光路为激发光入射到分光二色镜后的透射光路，激发光中透射过分光二色镜的杂散光进入所述消光器。

4.如权利要求1所述的血液中毒品的检测装置，其特征在于，所述第一滤光片组与数据处理模块连接，第一滤光片组包括放置在滤光片转轮上的带通滤光片组，通过数据处理模块控制滤光片转轮选择带通滤光片。

5.如权利要求1所述的血液中毒品的检测装置，其特征在于，所述第二滤光片组与数据处理模块连接，第二滤光片组包括二色镜和放置在滤光片转轮上的长通滤光片组，通过数据处理模块控制滤光片转轮选择长通滤光片。

6.如权利要求1-5任一项所述的血液中毒品的检测装置，其特征在于，所述光源包括闪光氙灯。

7.如权利要求1-5任一项所述的血液中毒品的检测装置，其特征在于，所述数据处理模块包括计算机，所述计算机分别连接样品采集模块、光延时模块和光子计数模块，通过计算机控制样品采集模块采样、控制光延时模块工作以及接收经过光子计数模块的电信号；

所述计算机还与第一滤光片组连接，通过计算机控制滤光片转轮选择带通滤光片；

所述计算机还与第二滤光片组连接，通过计算机控制滤光片转轮选择长通滤光片。

8.如权利要求1-5任一项所述的血液中毒品的检测装置，其特征在于，所述样品采集模块包括样品室和取样器。

9.如权利要求8所述的血液中毒品的检测装置，其特征在于，所述取样器为自动取样装置，所述数据处理模块与取样器连接，控制取样器采集待测血液。