CN2909199Y - 遮光罩、检测头组件、检测仪器和微孔板单光子计数仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于检测设备领域，涉及一种用于检测测试杯内的光信号的检测仪器上用的检测头组件，包括：带有通孔(52；250)的顶板(5；205)；筒形的遮光罩(2；202)，其具有中央贯通的通道(21；221)，所述遮光罩插入所述顶板的通孔(52；250)内；采光头(1)的下端插入到所述的遮光罩的通道(21；221)内而由所述遮光罩围绕，且所述的遮光罩能小距离上下滑动，当其向下滑动时其下端能处于突出位置以将目标测试杯的顶部开口与其周围的环境光隔离，遮挡来自其周围的环境或其附近的测试杯的光干扰。还涉及该组件中的遮光罩及包括该组件的仪器。本实用新型用于医学检测仪器。解决了二次光密封缺陷的问题。

Description

遮光罩、检测头组件、检测仪器和微孔板单光子计数仪

技术领域

本实用新型属于检测设备领域，具体而言，涉及用于检测测试杯内的光信号的医疗检测设备上用的检测头组件、用于检测测试杯内的光信号的医疗检测设备以及微孔板单光子计数仪。

背景技术

目前，存在多种对光信号进行检测的检测仪器，其原理是通过光电转换器件将采集到的或检测到的光信号转换为电压或电流信号，再加以放大。随着量子物理学的发展，已经开发出了一种被称为单光子计数器的新型高敏感度光电检测器。其被广泛用于航空、航天、军事、公安、医疗、科研、环保、农业及工业等各个领域。

在医学领域应用单光子计数器的一个例子是包括它的微孔板单光子计数仪。微孔板单光子计数仪已被广泛应用于临床诊断等诸多方面。例如可以用于免疫及基因分析，可用于各类激素、药物、维生素、肿瘤及感染相关物质测定。一般由检测头、测试杯、搭载测试杯的传送机构、机箱、控制系统及计算机控制系统等几个部分组成。微孔板单光子计数仪的检测过程如下：操作人员将调配好的待测样本放入测试杯内并装在试剂盒(例如标准的96孔的微孔板，其测试杯按12排每排8个顺序排列)上，然后将试剂盒放在计数仪内的托板上，盖上舱门，按压开关，托板在传动机构的带动下进入机箱内，试剂盒进入机箱后，机箱将呈现光密封状态。计数仪内的检测头组件的采光头通过与试剂盒的相对运动对每个孔进行检测，检测后打开舱门，取出样本。

由于微孔板单光子计数仪是检测样本杯中光子个数的设备，对光密封有较高的要求。

目前的检测设备上所用的检测头组件如图17所示，图17中示出了处于对多个一体地连接在一起或相邻放置在一起的多个测试杯中的一个测试杯6进行检测时，检测头组件的采光头1与多个测试杯6的配合。多个测试杯(例如96个)相邻地排列布置或成一体地设置在作为微孔板的试剂盒(例如96孔的微孔板)上。测试杯是一次性塑料制品，杯口平整度不高。多个测试杯安装在微孔上时可能会有高度误差，因而会产生二次密封缺陷，导致串光现象。所谓的二次密封缺陷指的是由于各个测试杯的安装高度有误差，使相邻的测试杯或目标测试杯不能紧密地靠在机箱的顶板102上，从而使相邻测试杯中的光会传送给检测头组件的采光头。当相邻的测试杯的光强比较高，目标测试杯的光强较弱时对测试结果有较大的影响。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种新的检测头组件，其可以用于用来检测测试杯内的光信号的设备，例如用于单光子计数仪这样的医疗检测仪器。本实用新型的另一个目的在于提供一种新的检测测试杯内的光信号的检测仪器。本实用新型的另一个目的在于提供一种新的微孔板单光子计数仪。所提供的检测测试杯内的光信号的检测仪器以及微孔板单光子计数仪包括了本实用新型第一方面的检测头组件。通过本实用新型的检测头组件，解决二次光密封缺陷的问题。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型的第一方面提供了一种用于检测测试杯内的光信号的检测仪器上用的检测头组件，包括：

顶板，其上设有通孔；

采光头，其用于连接到一光电转换器件，用于采集被检测的测试杯内的光信号并将采集到的光信号传送给光电转换器件，光电转换器件用于将从测试杯内采集到的光信号转换为电信号，所述采光头的位置相对于所述的顶板是固定的，所述的采光头的下端插入所述的顶板上的通孔内；检测时相邻布置或连接在一起的一个以上的测试杯能一起被检测仪器的传送机构传送而使其中一个测试杯移动到设在顶板上的通孔的下面并使该测试杯的顶部开口与采光头的下端对准以便于采光头采集其内的光信号；

其中，还包括筒形的遮光罩，其具有中央贯通的通道，所述遮光罩的一部分插入所述顶板的通孔内，并且设置成使所述采光头的下端插入到所述的遮光罩的通道内而由所述遮光罩围绕，且所述的遮光罩能沿着采光头的纵向以及所述顶板的通孔的纵向小距离上下滑动，当其向下滑动时其下端能处于突出位置，而当所述遮光罩向上滑动时，其下端能处于缩回位置，在工作过程中，当内部的试剂被检测的测试杯被传送机构传送到达所迷顶板的通孔的正下面而与所迷的采光头的下端对准时，所述的遮光罩会通过向下滑动而处于突出位置，所述遮光罩下端的尺寸与所述测试杯的顶部开口的尺寸相配合，以致当遮光罩处于突出位置时，其将该测试杯的顶部开口与其周围的环境光隔离，遮挡来自其周围的环境或其附近的测试杯的光干扰。

本实用新型的第一方面的优点在于：由于在采光头上设有遮光罩，在对某一个测试杯进行检测时，遮光罩向下滑动，使遮光罩的下端与目标测试杯的敞开的杯顶或杯顶外侧接触或略微深入到目标测试杯与相邻测试杯的接缝中，从而可以将目标测试杯以外的光遮挡住，防止其传递到采光头。本实用新型的遮光罩对因各种原因造成的机箱的漏光也具有遮挡作用。

本实用新型的第一方面的优选的方案如下：

所述遮光罩与所述采光头之间可以留有间隙，以避免遮光罩的上下滑动对采光头产生振动干扰。

还可以包括导向套，所述导向套具有在其中央贯穿的滑动通道，用于所述遮光罩在其内滑动，其内部轮廓形状及尺寸与所述的遮光罩的外部轮廓形状及尺寸相适应且相配合，所述导向套插入在所述的顶板的通孔内并相对于所述机箱被固定，使所述的遮光罩的壁置于所述采光头的外壁与所述导向套的内壁之间，所述导向套与所述顶板的通孔之间为光密封，所述遮光罩的上下滑动是在所述的导向套内进行的并受所述导向套的引导。

所述的导向套将使所述的遮光罩的上下滑动更顺畅可靠。

所述导向套具有止动部，所述的遮光罩设有压靠部，当所述遮光罩向下滑动时，所述的压靠部会抵靠在所述的止动部上，使所述遮光罩停在其突出位置而不会进一步下滑。

所述的止动部可以方便地由所述的导向套的上端部构成，所述的压靠部可由所述遮光罩上端处的凸缘构成。但是，在本说明书公开的基础上和范围内，本领域技术人员可以理解所述的压靠部也可以由所迷的遮光罩上其他部位处的部件或部分构成。例如，所述的压靠部可以设置在遮光罩的中部外侧。所述的止动部也可以由所述的导向套上的其他部位构成。例如，所述的导向套可以在其上开设滑槽，供遮光罩的压靠部在其内滑动。滑槽可以从导向套的中部开始向上延伸。在这种情况下，所述的滑槽和所述的压靠部可以起导向的作用，而所述的滑槽的底部和所述的压靠部可以起止动的作用。

本实用新型还可包括施力机构，用于使所述的遮光罩能滑动到突出位置，或用于使所述的遮光罩能滑动到突出位置并能滑动到其缩回位置。通过使力机构的作用，可确保所述的遮光罩根据需要可靠地上下滑动。

优选地，所述的遮光罩的下端开口处的内周与外周都设有倒角，内周倒角与外周倒角汇合处形成尖端，所述的测试杯有多个，所述的施力机构包括至少一个施力弹簧，每个所述的施力弹簧呈大致的C形，其下端相对于机箱固定，其上端与遮光罩接触，以对所述遮光罩施加一定的预定压力，使遮光罩通常被压而处于其突出位置，而当支承所述多个测试杯的微孔板移动而使测试杯的顶部与所述的遮光罩的倒角接触时，在所述的施力弹簧与所述的倒角的共同作用下使遮光罩上下滑动，其中，当遮光罩的倒角相交处的尖端与一个测试杯和相邻的测试杯之间的接缝对准时，弹簧将遮光罩的下端倒角的尖端压入到所述接缝中，可以更可靠地确保二次光密封。所述的外周倒角与所述的杯口的相互作用使得可以在测试杯相对于所述的遮光罩移动时，所述的遮光罩能自动向上滑动，并使得这种滑动顺畅。

所述的施力机构也可以为电动马达，其相对于机箱被固定，所述马达通过传动部件与所述遮光罩传动连接并受一个控制电路的控制，以根据需要驱动并控制遮光罩向上或向下滑动。虽然在本说明书中未做更详细的说明，但是本领域技术人员可以理解电动马达的具体实施方式。

所述测试杯的顶部开口的外周还可设有倒圆。这将可以与遮光罩下端的倒角配合，使得遮光罩的上下滑动更顺畅。而且遮光罩处于突出位置时它的下端的内倒角正好抵靠在所述倒圆处，可以进一步提高光密封效果。

优选地，所述的采光头为光纤管；所述的光电转换器件为光电倍增管组件。

根据另一优选的方式，所述的弹簧由不锈弹簧钢丝制成而且所述弹簧对遮光罩施加的预定压力为0.05N。预定的压力可以确保遮光罩的下滑而实现光密封。

按照另一优选的实施方式，所述的施力弹簧共有四个，在所述的遮光罩的周围沿周向等距离布置并固定在所述的顶板上。通过这种简单的结构可以使遮光罩所受的预定压力沿周向均匀分布，从而确保其上下滑动时不偏斜。

可利用如下的简单的结构将所述的导向套与施力弹簧固定到顶板上：所述的导向套的下部外周设有固定凸缘，所述固定凸缘上设有固定通孔，所述的施力弹簧的下端设有固定环，所述的顶板的上面设有螺纹孔，通过拧入所述的孔内的螺丝，所述的导向套和施力弹簧被一起固定在所述的顶板的上面。

由于所述的遮光罩的下端的倒角所形成的尖端，当所述遮光罩处于其突出位置时，所述遮光罩的下端插入被检测的测试杯和与其相邻的测试杯之间的接缝中并与被检测的测试杯的顶部接触而实现光密封。遮光罩的下部的内倒角形成一个截锥形的开口，该截锥形的开口可与所述的杯口的顶部或带有外周倒圆的杯口的顶部配合，以确保遮光罩的下部与杯口的顶部的可靠接触而实现光密封。

所述遮光罩优选由摩擦系数小的耐磨材料制成。

所述遮光罩可由聚四氟乙烯或青铜制成，所述的导向套可由青铜制成。

所述的遮光罩、导向套及所述的采光头可以均为圆筒形，所述的遮光罩的内径与所述的采光头的外径之间单面间隙为0.3毫米至0.4毫米。以保证所述的遮光罩与所述的采光头之间的间隙。

上面提到了通过施力弹簧或电动马达实现遮光罩的滑动控制，然而，遮光罩的滑动也可以通过其自身的重量来实现。按照这种方案的遮光罩的一优选的实施方式具有上部凸缘，上部凸缘的直径足够大使其延伸到所述的顶板的通孔的内表面以外，所述的遮光罩的重量使得在通常情况下所述的上部凸缘由于遮光罩的重力的作用而搭靠在所迷的顶板的通孔的边沿上，使遮光罩通常处于其突出位置，而当所述的遮光罩受到测试杯的杯口施加到其下端处的向上的推力时遮光罩能被向上推起。还可以对这种利用遮光罩自身的重量的方案进行进一步改进，如下所述：

所述的遮光罩还可具有：直径减小的中部，其使得所述的遮光罩的中部形成环槽，而且其外表面与所述的顶板的通孔的内表面之间有间隙，使得所述的遮光罩与所述的顶板的通孔的配合为松动配合；下部外凸缘，所述顶板的通孔的内部轮廓形状及尺寸与所述下部外凸缘的外部轮廓形状及尺寸相适应且相配合，使得所述的下部外凸缘受所述的顶板的通孔的导向。由于所述的遮光罩与所述的顶板的通孔的配合为松动配合而且利用下部外凸缘进行的导向的长度较短，可以避免遮光罩上下滑动时卡死。

所述的遮光罩还可以具有：下部内凸缘、下部内周倒角和下部外周倒角，所述的下部内周倒角和下部外周倒角汇合处形成尖端，所述的下部内倒角和下部外倒角处于所述下部内凸缘的边沿的径向的外侧，所述的下凸缘的下表面的径向靠内侧的一部分是水平的。这种结构有助于测试杯与遮光罩的下端之间的相对移动能平滑地进行。所述的测试杯有多个，而当支承所述多个测试杯的微孔板移动而使测试杯的顶部与所述的遮光罩的倒角接触时，在所述的重力与所述的倒角的共同作用下使遮光罩上下滑动，其中，当遮光罩的倒角相交处的尖端与一个测试杯和相邻的测试杯之间的接缝对准时，重力将遮光罩的下端倒角的尖端压入到所述接缝中。

优选地，所述的遮光罩由锡青铜制成。

本实用新型的第二方面提供了一种检测测试杯内的光信号的检测仪器，该仪器包括如上所述的本实用新型第一方面及其优选的方案的检测头组件；另外该仪器还包括：

机箱，当所述的一个以上的测试杯被传送进入其内时其能够实现光密封，将所述测试杯与机箱外部环境光隔离；

所述的光电转换器件，采光头固定连接在所述光电转换器件的端部，所述的光电转换器件相对于机箱被固定；

所述传送机构，其相对于所述机箱被固定；

操作时，所述的一体地连接在一起或相邻地放置在一起的一个以上的测试杯能由一微孔板承载，承载有测试杯的微孔板能连同其承载的测试杯一起放置在所述传送机构上；

所述传送机构能承载带有测试杯的所述微孔板并对微孔板进行传送，以使测试杯移动而使其顶部贴靠在所述顶板的下表面上或与所述顶板的下表面离开一定间隙，并使所述一个以上的测试杯的顶部开口依次处于所述通孔的下面，并依次与采光头对准以便于采光头逐个采集各个测试杯内的光信号。

本实用新型第三方面提供了一种微孔板单光子计数仪，其包括如本实用新型第一方面或其优选的方案所述的检测头组件；另外该计数仪还包括：

机箱，当所述的一个以上的测试杯被传送进入其内时其能够实现光密封，将所述测试杯与机箱外部环境光隔离；

单光子计数器，其相对于所述的机箱被固定，并包括所述的光电转换器件，采光头固定连接在所述光电转换器件的端部；

所述传送机构，其相对于所述机箱被固定；

操作时，所述的连接成一体或相邻放置在一起的一个以上的测试杯能由微孔板承载，微孔板能连同由其承载的测试杯一起放置在所述传送机构上；

所述传送机构能承载带有测试杯的所述微孔板并将微孔板传送机箱内，以使测试杯在封闭的机箱内移动而使其顶部贴靠在所述顶板的下表面上或与所述顶板的下表面离开一定间隙，并使所述一个以上的测试杯的顶部开口依次处于所述通孔的下面，并依次与采光头对准以便于采光头逐个采集各个测试杯内的光信号。

本实用新型的第四方面提供了一种用于检测测试杯内的光信号的检测仪器上用的遮光罩，其为筒形，并具有中央贯通的通道，所述遮光罩的一部分可以插入检测仪器的顶板的通孔内，并且遮光罩的形状和尺寸被构造成可以使检测仪器的采光头的下端插入到所述的遮光罩的通道内而由所述遮光罩围绕，所述遮光罩下端的尺寸与所述测试杯的顶部开口的尺寸相配合，以致当遮光罩下端与测试杯的顶部开口对准时，其将该测试杯的顶部开口与其周围的环境光隔离。

第四方面的优选的方案如下：

所述的遮光罩的下端开口处的内周与外周都设有倒角，内周倒角与外周倒角汇合处形成尖端。

所述遮光罩上端处带有外周凸缘。

所述遮光罩由摩擦系数小的耐磨材料制成。

所述遮光罩由聚四氟乙烯或青铜制成。

所述的遮光罩及所述的采光头均为圆筒形，所述的遮光罩的内径与所述的采光头的外径之间单面间隙为0.3毫米至0.4毫米。

所述遮光罩具有上部凸缘，其直径足够大使其延伸到所述的顶板的通孔的内表面以外，所述的遮光罩的重量使得在通常情况下所述的上部凸缘由于遮光罩的重力的作用而搭靠在所述的顶板的通孔的边沿上，使遮光罩通常处于其突出位置，而当所述的遮光罩受到测试杯的杯口施加到其下端处的向上的推力时遮光罩能被向上推起。

所述的遮光罩还具有：直径减小的中部，其使得所述的遮光罩的中部形成环槽，而且其外表面与所述的顶板的通孔的内表面之间有间隙，使得所述的遮光罩与所述的顶板的通孔的配合为松动配合；下部外凸缘，所述的下部外凸缘的下部处设有倒角，所述顶板的通孔的内部轮廓形状及尺寸与所述下部外凸缘的外部轮廓形状及尺寸相适应且相配合，使得所述的下部外凸缘受所述的顶板的通孔的导向。

所述的遮光罩还具有：下部内凸缘和下部内周倒角和下部外周倒角，所述的下部内周倒角和下部外周倒角汇合处形成尖端，所述的下部内倒角和下部外倒角处于所述下部内凸缘的边沿的径向的外侧，所述的下凸缘的下表面的径向靠内侧的一部分是水平的。

本实用新型的第二方面、第三方面及第四方面的有益效果可以参见上面结合第一方面的内容所做的说明。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的优选实施例做详细的说明，附图中：

图1为本实用新型的单光子计数仪的优选实施例的沿垂直面剖开的示意图；

图2为本实用新型的单光子计数仪的优选实施例的沿水平面剖开的示意图；

图3为本实用新型的检测头组件的优选实施例的剖视示意图；

图4为根据本实用新型的优选实施例用于单光子计数仪或用于检测头组件的顶板的俯视示意图；

图5为根据本实用新型的优选实施例用于单光子计数仪或用于检测头组件的顶板的沿竖向剖开的示意图；

图6为用于本实用新型的优选实施例的检测头组件的导向套的沿竖向剖开的示意图；

图7为用于本实用新型的优选实施例的检测头组件的导向套的俯视示意图；

图8为用于本实用新型的优选实施例的检测头组件的施力弹簧的俯视示意图；

图9为用于本实用新型的优选实施例的检测头组件的施力弹簧的部分剖开的左视示意图；

图10为用于本实用新型的优选实施例的检测头组件的遮光罩的剖开的示意图；

图11为用于本实用新型的优选实施例的检测头组件的遮光罩的剖开的立体图；

图12为可用于本实用新型的单光子计数仪的本实用新型的第二优选实施例的检测头组件的剖开的示意图；

图13为可用于本实用新型的第二优选实施例的检测头组件的遮光罩的剖开的示意图；

图14为可用于本实用新型的第二优选实施例的检测头组件的遮光罩的剖开的立体示意图；

图15为可与本实用新型的检测头组件结合使用的测试杯的第二实施例的剖视图；

图16为可与本实用新型的检测头组件结合使用的测试杯的第二实施例的俯视图；

图17为现有技术中的检测头组件的剖视示意图。

具体实施方式

图1和2示出了根据本实用新型的优选实施例的微孔板单光子计数仪，该单光子计数仪包括作为其一部分的根据本实用新型的优选实施例的检测头组件。下面首先结合图3-14详细说明本实用新型的优选实施例的检测头组件。

如图3所示，一种用于检测测试杯内的光信号的检测仪器上用的检测头组件，包括：顶板5，顶板5构成了单光子计数仪的机箱的一部分及盖板，其上设有通孔52；圆筒形的采光头1，其用于连接到一光电转换器件，用于采集被检测的测试杯6内的光信号并将采集到的光信号传送给光电转换器件，光电转换器件用于将从测试杯内采集到的光信号转换为电信号。在该实施例中，所述的采光头为光纤管，所述的光电转换器件为光电倍增管组件24。所述采光头1的位置相对于所述的顶板5是固定的，即固定连接在的光电倍增管组件24上，而光电倍增管组件24固定于顶板上。

本实用新型的检测头组件还包括圆筒形的遮光罩2和圆筒形的导向套3，但是导向套3不是必须的。如图12所示的根据第二实施例的检测头组件没有导向套。为了确保遮光罩和导向套的耐磨性和它们之间的相对滑动的顺畅，遮光罩2或导向套3可由摩擦系数小的耐磨材料制成。如在本实施例中，遮光罩2是由聚四氟乙烯制成的，而导向套3是由青铜制成的。但是，本实用新型不限于所列举的材料。如在图12-14所示的实施例中，遮光罩由青铜制成。

遮光罩2具有中央贯通的通道21。导向套3具有在其中央贯穿的滑动通道36，用于遮光罩在其内滑动。导向套3内部轮廓形状及尺寸与遮光罩2的外部轮廓形状及尺寸相适应且相配合。

导向套3的下部外周设有固定凸缘31。固定凸缘31上设有固定通孔32。导向套3的下部插入在顶板5的通孔内，使固定凸缘31抵靠在顶板5上。

本实施例的检测头组件还包括作为施力机构的4个施力弹簧4。但是施力机构不是必须的也不限于施力弹簧，可以使用马达，或不设施力机构，而依靠重力。施力弹簧4的数量也是可变的。也可以只使用一个施力弹簧4。

在该实施例中，施力弹簧呈大致的C形。施力弹簧4的下端设有固定环12。顶板5的上面设有四个螺纹孔，通过将螺丝8穿过垫圈、固定环12和固定通孔32并拧入的孔内的，导向套3和施力弹簧4被一起固定在所述的顶板的上面。也可用其他的方式将导向套和施力弹簧固定在机箱上。四个螺纹孔沿轴向等距离布置使得固定好的施力弹簧在所述的遮光罩的周围沿周向等距离布置。

遮光罩2插入到导向套的滑动通道36内。遮光罩2置于所述采光头1的外壁与导向套3的内壁之间。采光头1的下端插入到所述的遮光罩的通道21内而由所述遮光罩2围绕。遮光罩能在导向套内沿着采光头的纵向以及顶板的通孔的纵向进行小距离上下滑动并受导向套的引导。

导向套3具有上端部7构成的止动部。遮光罩2设有由其上端处的凸缘9构成的压靠部。当遮光罩2向下滑动时，压靠部会抵靠在止动部上，使遮光罩停在其突出位置而不会进一步下滑。

施力弹簧4的上端41压在遮光罩2的凸缘9上，以对遮光罩施加一定的预定压力，使遮光罩通常被压而处于其突出位置。在该实施例中，弹簧由不锈弹簧钢丝制成而且弹簧对遮光罩施加的预定压力为0.05N。

虽然本实施例中的遮光罩2、导向套3及所述的采光头1均为圆筒形，但是本实用新型并不排除将这些部件设计成其他形状。所述的遮光罩的内径可比所述的采光头的外径大，以便在它们之间形成0.3至0.4毫米的间隙，从而避免遮光罩的上下滑动对采光头产生振动干扰。

遮光罩2的下端开口处的内周与外周都设有倒角，内周倒角与外周倒角汇合处形成尖端25。

检测时，相邻布置或连接在一起的一个以上的测试杯6能一起被检测仪器的传送机构29传送而使其中一个测试杯6移动到顶板上的通孔52的下面并使该测试杯的顶部开口与采光头1的下端对准以便于采光头采集其内的光信号。

当支承多个测试杯的微孔板移动而使测试杯的顶部与遮光罩的倒角接触时，在施力弹簧与倒角的共同作用下使遮光罩上下滑动，其中，当遮光罩的倒角相交处的尖端25与一个测试杯和相邻的测试杯之间的接缝对准时，弹簧将遮光罩的下端倒角的尖端压入到所述接缝中。

当遮光罩向下滑动时其下端能处于突出位置，而当所述遮光罩向上滑动时，其下端能处于缩回位置，在工作过程中，当目标测试杯被传送机构传送到达所述顶板的通孔的正下面而与所述的采光头的下端对准时，所述的遮光罩会通过向下滑动而处于突出位置，所述遮光罩下端的尺寸与所述测试杯的顶部开口的尺寸相配合，以致当遮光罩处于突出位置时，其将该测试杯的顶部开口与其周围的环境光隔离，遮挡来自其周围的环境或其附近的测试杯的光干扰。

作为施力机构的弹簧用于使所述的遮光罩能滑动到突出位置。本实用新型还可以用电动马达作为施力机构。电动马达用于使遮光罩能向下滑动到突出位置并能返回向上滑动到其缩回位置。电动马达可以被固定于机箱上。马达通过传动部件与所述遮光罩传动连接并受一个控制电路的控制，以根据需要驱动并控制遮光罩向上或向下滑动。

图12-14示出了根据本实用新型的第二实施例的检测头组件，其具有中央的通道221，用于供采光头1插入到其内。第二实施例的检测头组件的原理与第一实施例的检测头组件相似，区别主要在于未设施力机构和作为单独的部件的导向套，而是利用顶板上的通孔250对该遮光罩202进行导向，利用遮光罩的自重实现其向下的自动滑动。

遮光罩202具有上部凸缘209，其直径足够大使其延伸到顶板的通孔250的内表面以外。遮光罩的重量使得在通常情况下上部凸缘209由于遮光罩的重力的作用而搭靠在顶板205的通孔250的边沿上，使遮光罩通常处于其突出位置，而当所述的遮光罩受到测试杯的杯口施加到其下端处的向上的推力来抵消其重力时遮光罩能被向上推起。

在遮光罩的下部具有下部外凸缘210。下部外凸缘的下部处设有倒角219，以利于遮光罩的滑动，防止其卡死，并且该倒角有利于测试杯与遮光罩的下部之间的相对滑动的顺利平滑。顶板的通孔250的内部轮廓形状及尺寸与所述下部外凸缘210的外部轮廓形状及尺寸相适应且相配合，使得下部外凸缘210受顶板的通孔250的导向。顶板的通孔250的内部轮廓形状及尺寸可以与下部外凸缘210的外部轮廓形状及尺寸相同。遮光罩202还可以具有直径减小的中部211，该直径减小的中部使得在遮光罩的中部形成环槽，而且其外表面与所述的顶板的通孔的内表面之间有间隙，使得遮光罩与顶板的通孔的配合为松动配合。遮光罩在滑动时其下部外凸缘的外侧表面与顶板205的通孔的内侧表面接触。

遮光罩还可具有下部内凸缘212、和下部内周倒角和下部外周倒角。下部内周倒角和下部外周倒角汇合处形成尖端255。下部内倒角和下部外倒角处于下部内凸缘212的边沿的径向的外侧。下部内凸缘的下表面的径向靠内侧的一部分是水平的。

支承多个测试杯的微孔板移动而使测试杯的顶部与所述的遮光罩的倒角接触时，在遮光罩的重力与倒角的斜面的共同作用下使遮光罩上下滑动。当遮光罩的倒角相交处的尖端255与一个测试杯和相邻的测试杯之间的接缝对准时，重力将遮光罩的下端倒角的尖端压入到接缝中。遮光罩202可由锡青铜制成。

下面结合图1和2说明根据本实用新型的实施例的单光子计数仪。该单光子计数仪上具有如上结合图3-14所说明的检测头组件。

如图1和2所示，除检测头组件以外，该单光子计数仪的结构可以与现有技术中的单光子计数仪相同，下面只简单说明。该单光子计数仪包括机箱、单光子计数器和传送机构。当一个以上的测试杯被传送进入机箱内时其能够实现光密封，将测试杯与机箱外部环境光隔离。

单光子计数器相对于机箱被固定，并包括主要由光电倍增管组件24构成的光电转换器件。采光头1固定连接在光电转换器件的端部。

传送机构相对于机箱被固定。

操作时，连接成一体或相邻放置在一起的一个以上(例如96个)的测试杯6或306能由微孔板承载，微孔板能连同由其承载的测试杯一起放置在所述传送机构29上。传送机构能承载带有测试杯6或306的微孔板并将微孔板传送至机箱内，以使测试杯在封闭的机箱内移动而使其顶部贴靠在顶板5的下表面上(如图3所示)或与顶板205的下表面离开一定间隙，并使一个以上的测试杯的顶部开口依次处于通孔52或250的下面，并依次与采光头1对准以便于采光头逐个采集各个测试杯内的光信号。在传送机构的带动下，各个测试杯依次与采光头1对准，从而采光头依次采集各个测试杯内的光信号。当采光头1与一个测试杯3或306对准时，遮光罩将向下滑动伸出到其突出位置，遮光罩的下端的内周倒角与测试杯的外周倒圆紧密接触，将正被检测的测试杯的内部与其外部环境及其他的测试杯光隔离，实现二次光密封，避免了来自其他的测试杯内的光信号或来自被检测的测试杯的外部环境的光信号的干扰。当对该测试的检测结束后，传送机构带动微孔板水平移动从而带动已被检测的测试杯相对于遮光罩水平移动，已被检测的测试杯的外部倒圆与遮光罩的内周倒角之间相对滑动从而克服遮光罩的重力或施力弹簧的压力而将遮光罩向上推起使其向上短距离滑动。当采光头1与下一个测试杯再次对准及遮光罩的下端再次与下一个测试杯的顶部开口对准时，遮光罩在重力或施力弹簧的作用下，再次下滑，使由其内周倒角与外周倒角构成的下部尖端略微伸入到被检测的测试杯与其他的测试杯之间的接缝中，对该被检测的测试杯实现二次光密封。传送机构依次带动各个测试杯水平移动从而完成对各个测试杯的依次检测。

虽然，附图示出了结合由本实用新型的检测头组件的单光子计数仪，但是本领域技术人员可以理解，本实用新型的说明书所提到的检测头组件也可以用于其他的用于检测测试杯内的光信号的检测仪器。其中的微孔板可以由支承多个或一个测试杯的其他的微孔板代替。

根据一优选的实施方案，图3-11所示的遮光罩的内径d₁为8毫米，遮光罩的外径d₂为10毫米，遮光罩的上部凸缘9处的外径d₃为16毫米，遮光罩的尖端处的直径d₄可以比测试杯的杯口处的最大外径d₅大0.1-0.3毫米，遮光罩的内周倒角所在的表面形成的夹角α₁为127°，外周倒角所在的表面形成的夹角β₁为127°。

图12-14所示的遮光罩可以采用如下的尺寸：上部凸缘209处的外径d₇为24毫米，下部外凸缘的直径d₁₀为22毫米，下部内凸缘的内径d₁₂为5毫米，遮光罩的尖端处的直径d₁₁为9毫米，遮光罩的内径d₉为9毫米，遮光罩的直径减小的中部211所形成的环槽处的外径d₈为21毫米，遮光罩的内周倒角所在的斜面所形成的夹角α₂及外周倒角所在的斜面所形成的夹角β₂都为140°。

所给出的这些数据以及本说明书所公开的所有的优选的方案都只用于举例，而不应理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中所提到的测试杯可以为标准的测试杯，图3和12中所示的测试杯是一体地连接在一起的96孔的微孔板所用的测试杯，这些测试杯在杯口处外侧连接在一起。但是本实用新型也可以与图15和16所示的测试杯306一起使用。该测试杯在杯口处具有倒圆部361，从该倒圆部向下延伸形成外凸部360。测试杯306不是一体地连接在一起，在使用时，将各个独立的测试杯306相邻放置在微孔板上或微孔板上。检测时，也可以只使用一个测试杯306。

Claims (31)

1.一种用于检测测试杯内的光信号的检测仪器上用的检测头组件，包括：

顶板(5；205)，其上设有通孔(52；250)；

采光头(1)，其用于连接到一光电转换器件，用于采集被检测的测试杯(6；306)内的光信号并将采集到的光信号传送给光电转换器件，光电转换器件用于将从测试杯内采集到的光信号转换为电信号，所述采光头(1)的位置相对于所述的顶板(5；205)是固定的，所述的采光头(1)的下端插入所述的顶板上的通孔(52；250)内；检测时相邻布置或连接在一起的一个以上的测试杯(6；306)能一起被检测仪器的传送机构(29)传送而使其中一个测试杯移动到设在顶板上的通孔(52；250)的下面并使该测试杯的顶部开口与采光头的下端对准以便于采光头采集其内的光信号；

其特征在于：还包括筒形的遮光罩(2；202)，其具有中央贯通的通道(21；221)，所述遮光罩的一部分插入所述顶板的通孔(52；250)内，并且设置成使所述采光头的下端插入到所述的遮光罩的通道(21；221)内而由所述遮光罩围绕，且所述的遮光罩能沿着采光头的纵向以及所述顶板的通孔的纵向小距离上下滑动，当其向下滑动时其下端能处于突出位置，而当所述遮光罩向上滑动时，其下端能处于缩回位置，在工作过程中，当内部的试剂被检测的测试杯被传送机构传送到达所述顶板的通孔的正下面而与所述的采光头的下端对准时，所述的遮光罩会通过向下滑动而处于突出位置，所述遮光罩下端的尺寸与所述测试杯的顶部开口的尺寸相配合，以致当遮光罩处于突出位置时，其将该测试杯的顶部开口与其周围的环境光隔离，遮挡来自其周围的环境或其附近的测试杯的光干扰。

2.如权利要求1所述的检测头组件，其特征在于：所述遮光罩与所述采光头之间留有间隙，以避免遮光罩的上下滑动对采光头产生振动干扰。

3.如权利要求1所述的检测头组件，其特征在于：包括导向套(3)，所述导向套具有在其中央贯穿的滑动通道(36)，用于所述遮光罩在其内滑动，其内部轮廓形状及尺寸与所述的遮光罩的外部轮廓形状及尺寸相适应且相配合，所述导向套(3)插入在所述的顶板的通孔内并相对于所述机箱被固定，使所述的遮光罩的壁置于所述采光头的外壁与所述导向套的内壁之间，所述遮光罩的上下滑动是在所述的导向套内进行的并受所述导向套的引导。

4.如权利要求3所述的检测头组件，其特征在于：所述导向套(3)具有止动部，所述的遮光罩(2)设有压靠部，当所述遮光罩(2)向下滑动时，所述的压靠部会抵靠在所述的止动部上，使所述遮光罩停在其突出位置而不会进一步下滑。

5.如权利要求1所述的检测头组件，其特征在于：还包括施力机构，用于使所述的遮光罩能滑动到突出位置，或用于使所述的遮光罩能滑动到突出位置并能滑动到其缩回位置。

6.如权利要求5所述的检测头组件，其特征在于：所述的遮光罩的下端开口处的内周与外周都设有倒角，内周倒角与外周倒角汇合处形成尖端(25)，所述的测试杯有多个，所述的施力机构包括至少一个施力弹簧(4)，每个所述的施力弹簧呈大致的C形，其下端相对于机箱固定，其上端(41)与遮光罩(2)接触，以对所述遮光罩施加一定的预定压力，使遮光罩通常被压而处于其突出位置，而当支承所述多个测试杯的微孔板移动而使测试杯的顶部与所述的遮光罩的倒角接触时，在所述的施力弹簧与所述的倒角的共同作用下使遮光罩上下滑动，其中，当遮光罩的倒角相交处的尖端(25)与一个测试杯和相邻的测试杯之间的接缝对准时，弹簧将遮光罩的下端倒角的尖端压入到所述接缝中。

7.如权利要求5所述的检测头组件，其特征在于：所述的施力机构为电动马达，其相对于机箱被固定，所述马达通过传动部件与所述遮光罩传动连接并受一个控制电路的控制，以根据需要驱动并控制遮光罩向上或向下滑动。

8.如权利要求1所述的检测头组件，其特征在于：所述的采光头为光纤管；所述的光电转换器件为光电倍增管组件(24)。

9.如权利要求6所述的检测头组件，其特征在于：所述的弹簧由不锈弹簧钢丝制成而且所述弹簧对遮光罩施加的预定压力为0.05N。

10.如权利要求6所述的检测头组件，其特征在于：所述的施力弹簧共有四个，在所述的遮光罩的周围沿周向等距离布置并固定在所述的顶板上。

11.如权利要求4所述的检测头组件，其特征在于：所述的止动部为所述的导向套的上端部(7)，所述的压靠部为所述遮光罩上端处的凸缘(9)。

12.如权利要求10所述的检测头组件，其特征在于：所述的导向套的下部外周设有固定凸缘(31)，所述固定凸缘(31)上设有固定通孔(32)，所述的施力弹簧的下端设有固定环(12)，所述的顶板的上面设有螺纹孔，通过拧入所述的孔内的螺丝(8)，所述的导向套(3)和施力弹簧(4)被一起固定在所述的顶板的上面。

13.如权利要求1所述的检测头组件，其特征在于：当所述遮光罩处于其突出位置时，所述遮光罩的下端插入被检测的测试杯和与其相邻的测试杯之间的接缝中并与被检测的测试杯的顶部接触而实现光密封。

14.如权利要求1、2或3所述的检测头组件，其特征在于：所述遮光罩由摩擦系数小的耐磨材料制成。

15.如权利要求14所述的检测头组件，其特征在于：所述遮光罩由聚四氟乙烯或青铜制成。

16.如权利要求3所述的检测头组件，其特征在于：所述的遮光罩(2)、导向套(3)及所述的采光头(1)均为圆筒形，所述的遮光罩的内径与所述的采光头的外径之间的单间隙为0.3毫米至0.4毫米，所述的导向套由青铜制成。

17.如权利要求1、2或5所述的检测头组件，其特征在于：所述遮光罩(202)具有上部凸缘(209)，其直径足够大使其延伸到所述的顶板的通孔(250)的内表面以外，所述的遮光罩的重量使得在通常情况下所述的上部凸缘(209)由于遮光罩的重力的作用而搭靠在所述的顶板的通孔(250)的边沿上，使遮光罩通常处于其突出位置，而当所述的遮光罩受到测试杯的杯口施加到其下端处的向上的推力时遮光罩能被向上推起。

18.如权利要求17所述的检测头组件，其特征在于：所述的遮光罩(202)还具有：直径减小的中部(211)，其使得所述的遮光罩的中部形成环槽，而且其外表面与所述的顶板的通孔的内表面之间有间隙，使得所述的遮光罩与所述的顶板的通孔的配合为松动配合；下部外凸缘(210)，所述顶板的通孔(250)的内部轮廓形状及尺寸与所述下部外凸缘(210)的外部轮廓形状及尺寸相适应且相配合，使得所述的下部外凸缘(210)受所述的顶板的通孔(250)的导向。

19.如权利要求18所述的检测头组件，其特征在于：所述的遮光罩还具有：下部内凸缘(212)和下部内周倒角和下部外周倒角，所述的下部内周倒角和下部外周倒角汇合处形成尖端(255)，所述的下部内倒角和下部外倒角处于所述下部内凸缘(212)的边沿的径向的外侧，所述的下凸缘的下表面的径向靠内侧的一部分是水平的，所述的测试杯有多个，而当支承所述多个测试杯的微孔板移动而使测试杯的顶部与所述的遮光罩的倒角接触时，在所述的重力与所述的倒角的共同作用下使遮光罩上下滑动，其中，当遮光罩的倒角相交处的尖端(255)与一个测试杯和相邻的测试杯之间的接缝对准时，重力将遮光罩的下端倒角的尖端压入到所述接缝中。

20.如权利要求17所述的检测头组件，其特征在于：所述的遮光罩(202)由锡青铜制成。

21.一种检测测试杯内的光信号的检测仪器，其特征是包括：

权利要求1-20中之一所述的检测头组件；

机箱，当所述的一个以上的测试杯被传送进入其内时其能够实现光密封，将所述测试杯与机箱外部环境光隔离；

所述的光电转换器件，采光头(1)固定连接在所述光电转换器件的端部，所述的光电转换器件相对于机箱被固定；

所述传送机构，其相对于所述机箱被固定；

操作时，所述的一体地连接在一起或相邻地放置在一起的一个以上的测试杯(6；306)能由一微孔板承载，承载有测试杯的微孔板能连同其承载的测试杯一起放置在所述传送机构上；

所述传送机构能承载带有测试杯(6；306)的所述微孔板并对微孔板进行传送，以使测试杯移动而使其顶部贴靠在所述顶板的下表面上或与所述顶板的下表面离开一定间隙，并使所述一个以上的测试杯的顶部开口依次处于所述通孔的下面，并依次与采光头对准以便于采光头逐个采集各个测试杯内的光信号。

22.一种微孔板单光子计数仪，其特征是包括：

权利要求1-20中之一所述的检测头组件；

机箱，当所述的一个以上的测试杯被传送进入其内时其能够实现光密封，将所述测试杯与机箱外部环境光隔离；

单光子计数器，其相对于所述的机箱被固定，并包括所述的光电转换器件，采光头(1)固定连接在所述光电转换器件的端部；

所述传送机构，其相对于所述机箱被固定；

操作时，所述的连接成一体或相邻放置在一起的一个以上的测试杯(6；306)能由微孔板承载，微孔板能连同由其承载的测试杯一起放置在所述传送机构上；

所述传送机构能承载带有测试杯(6；306)的所述微孔板并将微孔板传送机箱内，以使测试杯在封闭的机箱内移动而使其顶部贴靠在所述顶板的下表面上或与所述顶板的下表面离开一定间隙，并使所述一个以上的测试杯的顶部开口依次处于所述通孔的下面，并依次与采光头对准以便于采光头逐个采集各个测试杯内的光信号。

23.一种用于检测测试杯内的光信号的检测仪器上用的遮光罩，其特征是：所述遮光罩为筒形，并具有中央贯通的通道(21；221)，所述遮光罩的一部分可以插入检测仪器的顶板(5；205)的通孔(52；250)内，并且遮光罩的形状和尺寸被构造成可以使检测仪器的采光头(1)的下端插入到所述的遮光罩的通道(21；221)内而由所述遮光罩围绕，所述遮光罩下端的尺寸与所述测试杯的顶部开口的尺寸相配合，以致当遮光罩下端与测试杯的顶部开口对准时，其将该测试杯的顶部开口与其周围的环境光隔离。

24.如权利要求23所述的遮光罩，其特征在于：所述的遮光罩的下端开口处的内周与外周都设有倒角，内周倒角与外周倒角汇合处形成尖端(25)。

25.如权利要求23所述的检测头组件，其特征在于：所述遮光罩上端处带有外周凸缘(9)。

26.如权利要求23所述的检测头组件，其特征在于：所述遮光罩由摩擦系数小的耐磨材料制成。

27.如权利要求23所述的检测头组件，其特征在于：所述遮光罩由聚四氟乙烯或青铜制成。

28.如权利要求23所述的检测头组件，其特征在于：所述的遮光罩(2)及所述的采光头(1)均为圆筒形，所述的遮光罩的内径与所述的采光头的外径之间的差为0.3毫米至3毫米。

29.如权利要求23所述的遮光罩，其特征在于：所述遮光罩(202)具有上部凸缘(209)，其直径足够大使其延伸到所述的顶板的通孔(250)的内表面以外，所述的遮光罩的重量使得在通常情况下所述的上部凸缘(209)由于遮光罩的重力的作用而搭靠在所述的顶板的通孔(250)的边沿上，使遮光罩通常处于其突出位置，而当所述的遮光罩受到测试杯的杯口施加到其下端处的向上的推力时遮光罩能被向上推起。

30.如权利要求23所述的遮光罩，其特征在于：所述的遮光罩(202)还具有：直径减小的中部(211)，其使得所述的遮光罩的中部形成环槽，而且其外表面与所述的顶板的通孔的内表面之间有间隙，使得所述的遮光罩与所述的顶板的通孔的配合为松动配合；下部外凸缘(210)，所述的下部外凸缘的下部处设有倒角(219)，所述顶板的通孔(250)的内部轮廓形状及尺寸与所述下部外凸缘(210)的外部轮廓形状及尺寸相适应且相配合，使得所述的下部外凸缘(210)受所述的顶板的通孔(250)的导向。

31.如权利要求23所述的遮光罩，其特征在于：所述的遮光罩还具有：下部内凸缘(212)和下部内周倒角和下部外周倒角，所述的下部内周倒角和下部外周倒角汇合处形成尖端(255)，所述的下部内倒角和下部外倒角处于所述下部内凸缘(212)的边沿的径向的外侧，所述的下凸缘的下表面的径向靠内侧的一部分是水平的。

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