CN206339479U - 一种多通道原子荧光光路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及原子荧光光路技术领域，尤其是一种多通道原子荧光光路系统，包括多灯位激发光源、聚透镜、可旋转反射镜、原子荧光原子化器及工作时序控制系统，工作时序控制系统包括光源驱动器、可旋转反射镜驱动器、荧光强度检测器及控制器，所述多灯位激发光源可安装多个激发光源，用于发射激发光，所述聚透镜用于将所述光源所发出的激发光聚焦，聚焦后的多束激发光经所述可旋转反射镜选择后，其中一束可投射到所述原子荧光原子化器上，以激发荧光。本实用新型可保证多通道或者多元素测量时，荧光探测器可处于最佳位置，并降低杂散光对测量的影响，提高测量信噪比，确保测量的一致性。

Description

一种多通道原子荧光光路系统

技术领域

本实用新型涉及原子荧光光路技术领域，尤其涉及一种多通道原子荧光光路系统。

背景技术

气态分析物原子在受到特定光子激发时，其外层电子将从基态跃迁到激发态。处于激发态的电子在经过极短时间后，将自发返回到基态，并释放能量。若该能量以光辐射形式释放，即被称为原子荧光。原子荧光光谱仪/光度计就是一种通过测量原子荧光谱线/强度来进行物质量测试的仪器，这类型仪器一般也可被统一简称为“原子荧光”。与原子吸收、发射光谱等分析手段相比，原子荧光具有灵敏度高、检出限底、选择性好、仪器构造简单等特点，在食品安全、环境监测、医药卫生等领域获得了广泛的应用。

传统的，为了减少各种散射对荧光强度探测的干扰，激发光与探测器通常垂直放置。近年来，为了提高测试效率，各类型多灯位、多通道仪器受到市场的青睐，通常最多只有一束激发光可以从最佳角度入射，而其他激发光受到机械结构的限制，只能从其他不同角度入射，从而导致杂散光灯背景信号的变化；此外，也会给光路对准调节、杂散光吸收装置设计等带来一定的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多通道原子荧光光路系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种多通道原子荧光光路系统，包括多灯位激发光源、聚透镜、元素灯控制器、可旋转反射镜、原子荧光原子化器及工作时序控制系统，工作时序控制系统包括光源驱动器、可旋转反射镜驱动器、荧光强度检测器及控制器，所述多灯位激发光源可安装多个激发光源，用于发射激发光；

所述聚透镜用于将所述光源所发出的激发光聚焦，聚焦后的多束激发光经所述可旋转反射镜选择后，其中一束可投射到所述原子荧光原子化器上，以激发荧光，所述控制器与所述元素灯控制器、所述可旋转反射镜驱动器及所述荧光强度检测器连接，所述控制器控制所述可旋转反射镜驱动器进而驱动可旋转反射镜将某一激发光束投射进入所述原子荧光原子化器，提前或者延迟一定时间或者同步控制光源驱动器将所述多灯位激发光源中的对应光源点亮，以激发荧光，同步或者延迟一定时间后，启动所述荧光强度检测器进行信号采集。

优选的，所述可旋转反射镜可实现角度定位，以满足不同激发光束同角度入射的需求。

优选的，所述光源驱动器用于以脉冲方式驱动所述多灯位激发光源发出激发光，所述可旋转反射镜驱动器用于探测所述可旋转反射镜的旋转角度并驱动所述可旋转反射镜定位到适当的反射角度，所述荧光强度检测器用于检测原子荧光的强度。

本实用新型提出的一种多通道原子荧光光路系统，有益效果在于：本实用新型所要解决的问题在于现有多灯位、多通道原子荧光无法实现多束激发光由同一角度入射到原子荧光原子化器，本实用新型采用了可旋转的反射镜，以切换多束激发光分时进入原子荧光原子化器，与现有原子荧光光路相比，本实用新型具有以下优点：

1、多束激发光均可以最佳入射角度入射；

2、激发光源开启，光束切换及荧光探测可实现同步或者时序上的控制，可以有效避免杂散光和噪声的干扰，提高信噪比；

3、灯位数量扩展方便；

4、光束切换采用反射式光路，能量损失小。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种多通道原子荧光光路系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施方式中所采用的工作时序。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1所示为一种多通道原子荧光光路系统，包括多灯位激发光源1、聚透镜2、元素灯控制器、可旋转反射镜3、原子荧光原子化器4及工作时序控制系统，工作时序控制系统包括光源驱动器5、可旋转反射镜驱动器6、荧光强度检测器7及控制器8，控制器8与元素灯控制器、可旋转反射镜驱动器6及荧光强度检测器7连接。

光源驱动器5用于以脉冲方式驱动多灯位激发光源1发出激发光，可旋转反射镜驱动器6用于探测可旋转反射镜3的旋转角度并驱动可旋转反射镜3定位到适当的反射角度，荧光强度检测器7用于检测原子荧光的强度。

多灯位激发光源1可安装多个激发光源，如1a、1b，用于发射激发光，控制器8控制可旋转反射镜驱动器6进而驱动可旋转反射镜3将某一激发光束投射进入原子荧光原子化器4，提前或者延迟一定时间或者同步控制光源驱动器5 将多灯位激发光源1中的对应光源点亮，以激发荧光，同步或者延迟一定时间后，启动荧光强度检测器7进行信号采集。

聚透镜2用于将多灯位激发光源1所发出的激发光聚焦，聚焦后的多束激发光经可旋转反射镜3选择后，其中一束可投射到原子荧光原子化器4上，以激发荧光，可旋转反射镜3可实现角度定位，以满足不同激发光束同角度入射的需求。

本实施方式中，灯位数量可进一步扩充，可旋转反射镜3按一维旋转示例，实际上，可以采用二维扫描系统，以满足灯盘排放的需求。

的多灯位激发光源1中各激发光源所发射的光束，经由聚透镜2汇聚以提高利用效率。

本实施方式中，可旋转反射镜3采用激光振镜Galvo Scanner实现，激光振镜本质上是一种基于检流计原理的伺服电机，在电机旋转轴上安装反射镜，反射镜的位置即转子的位置由光电式或者电容式角度传感器实时检测。激光振镜的驱动器通过检测设定角度与传感位置之间的误差，进而调节伺服电机的驱动电流，即可实现高速、高精度的反射镜定位。通常，激光振镜的小角度响应时间可达数毫秒。

汇聚后的激发光投射到可旋转反射镜3上，当可旋转反射镜3位于特定位置时，位于多灯位激发光源1中的某一光源所发射的激发光，将被以最优角度投射进入原子荧光原子化器4中，从而实现原子荧光的激发。

若多灯位激发光源1中放置多种元素的激发光源，则可以分时实现不同元素原子荧光的检测。在本实施方式中，采用了双灯位构造，两个激发光源分别为灯位1a和灯位1b，分别对应通道a和通道b。

工作时序如图2所示，通道a测量时，首先控制器8发送指令由光源驱动器5将灯位1a点亮；时发送指令将可旋转反射镜3即激光振镜的反射镜角度定位到θ_a，从而将灯位1a所发出的激发光以恰当角度入射到原子荧光原子化器4，实现荧光激发；延迟一段时间后，控制荧光强度检测器7进行光强信号检测，采样脉冲如图2中所示，值得注意的是，荧光强度检测器7可采集多次光强信号，以提高测量的信噪比，完成采样后，关闭灯位1a，即完成了通道a的采集，通道b的采集与上述过程类似。需要注意的是，为降低通道间干扰，两次测量之间会插入一定的延时。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多通道原子荧光光路系统，其特征在于，包括多灯位激发光源（1）、聚透镜（2）、元素灯控制器、可旋转反射镜（3）、原子荧光原子化器（4）及工作时序控制系统，工作时序控制系统包括光源驱动器（5）、可旋转反射镜驱动器（6）、荧光强度检测器（7）及控制器（8），所述多灯位激发光源（1）可安装多个激发光源，用于发射激发光；

所述聚透镜（2）用于将所述光源（1）所发出的激发光聚焦，聚焦后的多束激发光经所述可旋转反射镜（3）选择后，其中一束可投射到所述原子荧光原子化器（4）上，以激发荧光，所述控制器（8）与所述元素灯控制器、所述可旋转反射镜驱动器（6）及所述荧光强度检测器（7）连接，所述控制器（8）控制所述可旋转反射镜驱动器（6）进而驱动可旋转反射镜（3）将某一激发光束投射进入所述原子荧光原子化器（4），提前或者延迟一定时间或者同步控制光源驱动器（5）将所述多灯位激发光源（1）中的对应光源点亮，以激发荧光，同步或者延迟一定时间后，启动所述荧光强度检测器（7）进行信号采集。

2.根据权利要求1所述的一种多通道原子荧光光路系统，其特征在于，所述可旋转反射镜（3）可实现角度定位，以满足不同激发光束同角度入射的需求。

3.根据权利要求1所述的一种多通道原子荧光光路系统，其特征在于，所述光源驱动器（5）用于以脉冲方式驱动所述多灯位激发光源（1）发出激发光，所述可旋转反射镜驱动器（6）用于探测所述可旋转反射镜（3）的旋转角度并驱动所述可旋转反射镜（3）定位到适当的反射角度，所述荧光强度检测器（7）用于检测原子荧光的强度。