CN220509173U - 一种空心光纤荧光传导装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空心光纤荧光传导装置，包括透光空芯光纤和两个实芯光纤，所述透光空芯光纤的两端一一对应地设置有两个所述实芯光纤，所述透光空芯光纤的内部沿轴线方向贯穿开设有圆柱盛液腔，两个所述实芯光纤的内端分别一一对应地与所述圆柱盛液腔的两端插接配合，所述透光空芯光纤的内部对应所述圆柱盛液腔的外周侧开设有圆柱空气腔，所述圆柱空气腔的轴线与所述圆柱盛液腔的轴线相互平行，所述透光空芯光纤的两端与两个所述实芯光纤相连的位置均设置有螺纹套筒。本实用新型能够降低荧光传输过程中的损耗，提高荧光收集的效率，而且还能提高整个装置的检测灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型涉及荧光检测技术领域，具体涉及一种空心光纤荧光传导装置。
背景技术
光从一种介质进入另一种介质时，传播方向通常会改变，这种现象叫做光的折射。当光从光密介质(折射率大)斜射入光疏介质(折射率小)时，折射角大于入射角，折射角随入射角的增大而增大。当入射角增大到某一数值时，就不再发生折射现象，这时的入射角叫做临界角。光纤由芯线、覆盖层和保护层组成，芯线一般是用玻璃制成的纤维，覆盖一层折射率比芯线低的玻璃封套。发射器从发射端将加载要发送信息的激光以大于临界角的角度发射到芯线中，激光在光纤中不断发生全反射，从光纤的一端(发射端)传播到另一端(接收端)，整个传输过程中，基本不存在能量损耗。
生物学研究离不开荧光信号的收集，目前常用的仪器如荧光PCR，化学发光仪，免疫荧光分析仪等仪器的使用，都是将荧光信号收集转换成电子数值进行数据分析，荧光收集的效率直接影响仪器的灵敏度和准确性。实心光纤已经被广泛应用与这些仪器的信号收集和传导，荧光在实心光纤中通过全内反射来传导，在传导过程中会有本身纤芯的吸收和散射造成的损耗，且损伤阈值、衰减、非线性效应和群速度色散等参数都要受到硅材料相应参数的影响。即现有的光纤荧光传导设备存在传输过程中损耗大，荧光收集效率低以及检测灵敏度低的问题。
发明内容
为解决背景技术中的问题，本实用新型提出一种空心光纤荧光传导装置，本实用新型能够降低荧光传输过程中的损耗，提高荧光收集的效率，而且还能提高整个装置的检测灵敏度。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种掩空心光纤荧光传导装置，包括透光空芯光纤和两个实芯光纤，所述透光空芯光纤的两端一一对应地设置有两个所述实芯光纤，所述透光空芯光纤的内部沿轴线方向贯穿开设有圆柱盛液腔，两个所述实芯光纤的内端分别一一对应地与所述圆柱盛液腔的两端插接配合，所述透光空芯光纤的内部对应所述圆柱盛液腔的外周侧开设有圆柱空气腔，所述圆柱空气腔的轴线与所述圆柱盛液腔的轴线相互平行，所述透光空芯光纤的两端与两个所述实芯光纤相连的位置均设置有螺纹套筒。
进一步的，两个所述实芯光纤均包括纤芯和绝缘层，所述纤芯的内端朝所述圆柱盛液腔的内部延伸设置，所述绝缘层设置在所述纤芯的外侧。
进一步的，所述空心光纤荧光传导装置还包括密封垫圈，所述密封垫圈设置在所述实芯光纤的绝缘层与所述透光空芯光纤的相互靠近的端面之间。
再进一步的，所述螺纹套筒的内壁上开设有滑槽，所述实芯光纤的侧面设置有固定块，所述固定块与所述滑槽滑动连接，所述螺纹套筒靠近所述透光空芯光纤的一端的内部设置有内螺纹，所述透光空芯光纤的两端开设有与所述透光空芯光纤螺纹配合的外螺纹。
进一步的，所述螺纹套筒的侧面开设有进液孔，所述进液孔用于外接软管并与所述圆柱盛液腔连通。
进一步的，所述圆柱空气腔的两端与所述透光空芯光纤为密封连接，所述圆柱空气腔的内部为真空环境。
进一步的，所述圆柱空气腔的数量为多个，多个所述圆柱空气腔均匀环绕开设在所述圆柱盛液腔的外侧的所述透光空芯光纤内，且多个所述圆柱空气腔的轴线均与所述圆柱盛液腔的轴线相互平行。
进一步的，所述透光空芯光纤为一体成型结构。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过在圆柱盛液腔的外周侧开设圆柱空气腔，由于空气的折射率小于圆柱盛液腔的内壁的折射率，光线在经过圆柱空气腔时，因此是光密介质照射光疏介质，从而可以使得光纤发生全反射，能够减少因折射导致的光损耗，以使得圆柱盛液腔内的光线强度更高，即使在入射的光线强度较低且圆柱盛液腔中的被测产物的含量较低的情况下，通过螺纹套筒能够提高透光空芯光纤与两个实芯光纤的连接的稳定性，本实用新型的空心光纤荧光传导装置也能提高荧光的收集效率，以及提高对被测产物检测的准确性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的结构图；
图2为本实用新型的状态图；
图3为图2的沿A-A线的剖视图。
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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型通过在圆柱盛液腔11的外周侧开设圆柱空气腔12，由于空气的折射率小于圆柱盛液腔11的内壁的折射率，光线在经过圆柱空气腔12时，因此是光密介质照射光疏介质，从而可以使得光纤发生全反射，能够减少因折射导致的光损耗，以使得圆柱盛液腔11内的光线强度更高，即使在入射的光线强度较低且圆柱盛液腔11中的被测产物的含量较低的情况下，通过螺纹套筒5能够提高透光空芯光纤1与两个实芯光纤2的连接的稳定性，本实用新型的空心光纤荧光传导装置也能提高荧光的收集效率，以及提高对被测产物检测的准确性。
具体的，如图1至图3所示，一种空心光纤荧光传导装置，包括透光空芯光纤1和两个实芯光纤2，所述透光空芯光纤1的两端一一对应地设置有两个所述实芯光纤2，所述透光空芯光纤1的内部沿轴线方向贯穿开设有圆柱盛液腔11，两个所述实芯光纤2的内端分别一一对应地与所述圆柱盛液腔11的两端插接配合，所述透光空芯光纤1的内部对应所述圆柱盛液腔11的外周侧开设有圆柱空气腔12，所述圆柱空气腔12的轴线与所述圆柱盛液腔11的轴线相互平行，所述透光空芯光纤1的两端与两个所述实芯光纤2相连的位置均设置有螺纹套筒5。具体地，两个实芯光纤2分别连接光激发器和光探测器，圆柱盛液腔11内盛放的待检测液体为荧光标记的实验液体，光激发器激发态的光线经过实芯光纤2的传导进入圆柱盛液腔11，激发态的光激发荧光分子，然后被末端的光探测器检测到。
进一步地，如图1所示，两个所述实芯光纤2均包括纤芯22和绝缘层21，所述纤芯22的内端朝所述圆柱盛液腔11的内部延伸设置，所述绝缘层21设置在所述纤芯22的外侧。由于纤芯22是用来传播光的物质，将纤芯22的内端朝向圆柱盛液腔11的内部延伸设置，能够达到防止光泄露的效果。具体地，实芯光纤2的纤芯22为二氧化硅及添加剂制成的材质，激光以大于临界角的角度发射到芯线中，激光在光纤中不断发生全反射，减少能量损耗。
进一步地，如图1所示，所述空心光纤荧光传导装置还包括密封垫圈4，所述密封垫圈4设置在所述实芯光纤2的绝缘层21与所述透光空芯光纤1的相互靠近的端面之间。由于实芯光纤2与透光空芯光纤1需要反复进行拆装，以将待检测溶液输入圆柱盛液腔11内，因此通过设置密封垫圈4，能够提高实芯光纤2与透光空芯光纤1之间的密封效果，避免待检测溶液发生渗漏。
进一步的，如图1和图2所示，所述螺纹套筒5的内壁上开设有滑槽51，所述实芯光纤2的侧面设置有固定块52，所述固定块52与所述滑槽51滑动连接，所述螺纹套筒5靠近所述透光空芯光纤1的一端的内部设置有内螺纹，所述透光空芯光纤1的两端开设有与所述透光空芯光纤1螺纹配合的外螺纹。即通过转动螺纹套筒5，固定块52能沿滑槽51移动，当滑槽51的末端与固定块52的端面抵接时，螺纹套筒5能够稳定的将实芯光纤2固定在透光空芯光纤1上。
进一步的，图1和图2所示，所述螺纹套筒5的侧面开设有进液孔53，所述进液孔53用于外接软管6并与所述圆柱盛液腔11连通。即当螺纹套筒5朝向透光空芯光纤1旋入，使得进液孔53正对实芯光纤2的端部与透光空芯光纤2之间的空腔时，通过向软管6内通入待检测的荧光液体，以使得待检测的荧光液体能够进入圆柱盛液腔11内，然后将软管6从进液孔53退出，继续转动螺纹套筒5，能够通过透光空芯光纤2的外侧壁对进液孔53进行封堵，同时通过密封垫圈4对圆柱盛液腔11的端部进行密封，以确保待检测的荧光液体能够稳定的输入圆柱盛液腔11内同时还能避免发生渗漏。
进一步的，图1和图2所示，所述圆柱空气腔12的两端与所述透光空芯光纤1为密封连接，所述圆柱空气腔12的内部为真空环境。由于光在真空状态下的折射率最低，因此将圆柱空气腔12内部设为真空形态可以最大限度的减少折射光。
进一步的，如图1和图3所示，所述圆柱空气腔12的数量为多个，多个所述圆柱空气腔12均匀环绕开设在所述圆柱盛液腔11的外侧的所述透光空芯光纤1内，且多个所述圆柱空气腔12的轴线均与所述圆柱盛液腔11的轴线相互平行。将多个圆柱空气腔12均匀环绕设置在圆柱盛液腔11的外侧，使得光线从圆柱盛液腔11向外射出的路径上均设置有圆柱空气腔12，由于空气的折射率小于圆柱空气腔12的内壁，光线在经过圆柱空气腔12的侧壁时，由于是光密介质照射光疏介质，可以使激光在光纤中发生全反射，减少因折射导致的光损耗。
再进一步的，如图1所示，所述透光空芯光纤1为一体成型结构。即一体成型的透光空芯光纤1能够确保透光空芯光纤1的透光效果更好。
本实用新型通过在圆柱盛液腔11的外周侧开设圆柱空气腔12，由于空气的折射率小于圆柱盛液腔11的内壁的折射率，光线在经过圆柱空气腔12时，因此是光密介质照射光疏介质，从而可以使得光纤发生全反射，能够减少因折射导致的光损耗，以使得圆柱盛液腔11内的光线强度更高，即使在入射的光线强度较低且圆柱盛液腔11中的被测产物的含量较低的情况下，通过螺纹套筒5能够提高透光空芯光纤1与两个实芯光纤2的连接的稳定性，本实用新型的空心光纤荧光传导装置也能提高荧光的收集效率，以及提高对被测产物检测的准确性。
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种空心光纤荧光传导装置，其特征在于：包括透光空芯光纤(1)和两个实芯光纤(2)，所述透光空芯光纤(1)的两端一一对应地设置有两个所述实芯光纤(2)，所述透光空芯光纤(1)的内部沿轴线方向贯穿开设有圆柱盛液腔(11)，两个所述实芯光纤(2)的内端分别一一对应地与所述圆柱盛液腔(11)的两端插接配合，所述透光空芯光纤(1)的内部对应所述圆柱盛液腔(11)的外周侧开设有圆柱空气腔(12)，所述圆柱空气腔(12)的轴线与所述圆柱盛液腔(11)的轴线相互平行，所述透光空芯光纤(1)的两端与两个所述实芯光纤(2)相连的位置均设置有螺纹套筒(5)。
2.根据权利要求1所述的一种空心光纤荧光传导装置，其特征在于：两个所述实芯光纤(2)均包括纤芯(22)和绝缘层(21)，所述纤芯(22)的内端朝所述圆柱盛液腔(11)的内部延伸设置，所述绝缘层(21)设置在所述纤芯(22)的外侧。
3.根据权利要求2所述的一种空心光纤荧光传导装置，其特征在于：所述空心光纤荧光传导装置还包括密封垫圈(4)，所述密封垫圈(4)设置在所述实芯光纤(2)的绝缘层(21)与所述透光空芯光纤(1)的相互靠近的端面之间。
4.根据权利要求1所述的一种空心光纤荧光传导装置，其特征在于：所述螺纹套筒(5)的内壁上开设有滑槽(51)，所述实芯光纤(2)的侧面设置有固定块(52)，所述固定块(52)与所述滑槽(51)滑动连接，所述螺纹套筒(5)靠近所述透光空芯光纤(1)的一端的内部设置有内螺纹，所述透光空芯光纤(1)的两端开设有与所述透光空芯光纤(1)螺纹配合的外螺纹。
5.根据权利要求4所述的一种空心光纤荧光传导装置，其特征在于，所述螺纹套筒(5)的侧面开设有进液孔(53)，所述进液孔(53)用于外接软管(6)并与所述圆柱盛液腔(11)连通。
6.根据权利要求1所述的一种空心光纤荧光传导装置，其特征在于：所述圆柱空气腔(12)的两端与所述透光空芯光纤(1)为密封连接，所述圆柱空气腔(12)的内部为真空环境。
7.根据权利要求1所述的一种空心光纤荧光传导装置，其特征在于：所述圆柱空气腔(12)的数量为多个，多个所述圆柱空气腔(12)均匀环绕开设在所述圆柱盛液腔(11)的外侧的所述透光空芯光纤(1)内，且多个所述圆柱空气腔(12)的轴线均与所述圆柱盛液腔(11)的轴线相互平行。
8.根据权利要求1所述的一种空心光纤荧光传导装置，其特征在于：所述透光空芯光纤(1)为一体成型结构。
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