CN210514087U - 一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，包括拉锥式单模光纤、特氟龙管、样品入口、废液出口、单模光纤输入端、单模光纤输出端；将单模光纤利用拉锥法制成具有锥形端的单模光纤，放入特氟龙管中并在特氟龙管两端使用AB胶封固，再使用飞秒激光系统在特氟龙管侧面打孔，得到溶液入口和废液出口，制成微流检测器；当特氟龙管中有荧光分子溶液流过并受到紫外光激发时，出射的荧光信号被拉锥式单模光纤接收并传导至光谱分析仪，分析荧光信号的强度和波长，实现对荧光分子溶液性质的检测，由于特氟龙管折射率低于荧光溶液折射率，因此能将荧光信号限制在特氟龙管内。该装置具有信噪比高、灵敏度高的优势。
Description
技术领域
本实用新型属于微流检测技术领域，特别涉及一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器。
背景技术
化合物受紫外光激发后，发射出比激发光波长更长的光，称为荧光；被化合物吸收的光称为激发光，产生的荧光称为发射光。荧光的波长总要长于分子吸收的紫外光波长，通常在可见光范围内。荧光的性质与分子结构有密切关系，不同结构的分子被激发后，并不是都能发射荧光。目前，各研究机构对荧光化合物的实验研究，主要利用荧光检测器完成。这种检测器的缺点是系统造价高、体积大，并且生物被分析物必须在选择的条件下发生荧光，对荧光测量中的一些干扰非常敏感。
光纤传感器具有体积小、抗电磁干扰、实时处理能力强、灵敏度高等诸多优点，特别是光纤材料具有很好的生物亲和性，对活体损伤小，不会引起排斥反应，适用于生物医学检测及临床医学诊断等应用。由于光纤可将接收到的荧光信号几乎无损失地传送至光谱分析仪中，并且其“封闭”式的光传输通路使荧光信号免受环境光影响，因此，基于光纤的荧光检测技术，具有信噪比高，灵敏度高的优势。随着光纤后处理技术的发展，拉锥光纤的模场直径为微米或纳米量级，极大地增强了光在光纤中传输时的倏逝场，从而显著提高此类光纤传感器的灵敏度及响应速度，缩小了光纤传感器的尺寸，使其在传感应用中更具优势。
发明内容
针对目前基于荧光化合物的检测主要利用荧光检测器所造成造价高、体积大、易受干扰等不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、体积小、成本低、所需样品少的荧光化合物检测器，其实际检测具有高灵敏度、高信噪比、使用灵活的特点。
为实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，包括拉锥式单模光纤、特氟龙管、溶液入口、废液出口、单模光纤输入端、单模光纤输出端；将单模光纤经光纤拉锥加工成具有锥形端的单模光纤，放入特氟龙管中并在特氟龙管两端使用AB胶封固，再使用飞秒激光系统在特氟龙管侧面打孔，得到溶液入口和废液出口，制成微流检测器；由紫外光源发射的光经由单模光纤输入端进入拉锥式单模光纤，并由倏逝场泄露；荧光溶液由溶液入口流入特氟龙管内，受到紫外光激发后，发射出荧光信号再被拉锥式单模光纤接收并由单模光纤输出端传导至光谱分析仪，分析荧光信号的强度和波长，实现对荧光分子溶液性质的检测。由于特氟龙管的折射率低于荧光溶液的折射率，因此能将荧光信号大部分限制在特氟龙管内，实现荧光信号的更有效收集，该装置具有信噪比高、灵敏度高的优势。
本实用新型所述的拉锥式单模光纤直径为35μm，长度为12000μm。
本实用新型所述的特氟龙管内径为228μm，外径为400μm，长度为2cm，折射率为1.29。
本实用新型所述的溶液入口为待测荧光分子溶液的流入孔，直径为30μm。
本实用新型所述的废液出口为待测荧光分子溶液的流出孔，直径为30μm。
本实用新型所述的单模光纤输入端纤芯直径为10μm，包层直径为125μm。
本实用新型所述的单模光纤输出端纤芯直径为10μm，包层直径为125μm。
本实用新型的有益效果是：提出将一种拉锥式单模光纤应用到荧光化合物微流检测技术中，将特氟龙管用于荧光的收集和传导，出射的荧光场与光纤传输模的模场重合，大大提高了荧光与光纤的耦合效率，提升检测灵敏度，为荧光化合物微流检测技术提供了一种成本低、信噪比高、灵敏度高的新方法，在生物医学及药物筛选方面具有重要的研究意义。
附图说明
图1是本实用新型的微流检测器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
参见附图1中的光纤，将单模光纤（1）经光纤拉锥加工成具有锥形端的单模光纤，放入特氟龙管（2）中并在特氟龙管（2）两端使用AB胶封固，再使用脉宽50fs、波长800nm的飞秒激光系统在特氟龙管（2）侧面打孔，得到溶液入口（3）和废液出口（4），制成微流检测器。由紫外光源发射的光经由单模光纤输入端（5）进入拉锥式单模光纤（1），并由倏逝场泄露；荧光溶液由溶液入口（3）流入特氟龙管（2）内，受到紫外光激发后，发射出荧光信号再被拉锥式单模光纤（1）接收并由单模光纤输出端（6）传导至光谱分析仪，分析荧光信号的强度和波长，实现对荧光分子溶液性质的检测。
Claims (7)
1.一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，其特征在于该拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器包括拉锥式单模光纤（1）、特氟龙管（2）、溶液入口（3）、废液出口（4）、单模光纤输入端（5）、单模光纤输出端（6）；将单模光纤经光纤拉锥加工成具有锥形端的单模光纤（1），放入特氟龙管（2）中并在特氟龙管（2）两端使用AB胶封固，再使用飞秒激光系统在特氟龙管（2）侧面打孔，得到溶液入口（3）和废液出口（4），制成微流检测器；由紫外光源发射的光经由单模光纤输入端（5）进入拉锥式单模光纤（1），并由倏逝场泄露；待测荧光溶液由溶液入口（3）流入特氟龙管（2）内，荧光分子受到紫外光激发后，发射出荧光信号再被拉锥式单模光纤（1）接收并由单模光纤输出端（6）传导至光谱分析仪，分析荧光信号的强度和波长，实现对荧光分子溶液性质的检测；测试完成后荧光溶液由废液出口（4）流出；由于特氟龙管（2）的折射率低于荧光溶液的折射率，因此能将荧光信号大部分限制在特氟龙管（2）内，实现荧光信号的更有效收集，该装置具有信噪比高、灵敏度高的优势。
2.根据权利要求1所述的一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，其特征在于：拉锥式单模光纤（1）锥形端直径为35μm，长度为12000μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，其特征在于：所述特氟龙管（2）的内径为228μm，外径为400μm，长度为2cm，折射率为1.29。
4.根据权利要求1所述的一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，其特征在于：所述溶液入口（3）为待测荧光分子溶液的流入孔，直径为30μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，其特征在于：所述废液出口（4）为待测荧光分子溶液的流出孔，直径为30μm。
6.根据权利要求1所述的一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，其特征在于：所述单模光纤输入端（5）纤芯直径为10μm，包层直径为125μm。
7.根据权利要求1所述的一种基于拉锥式单模光纤的荧光化合物微流检测器，其特征在于：所述单模光纤输出端（6）纤芯直径为10μm，包层直径为125μm。
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