專利名稱：便攜式熒光檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種便攜式熒光檢測儀，用于食品衛生、醫療及生物科學領域對 微弱熒光信號進行檢測。
背景技術：
目前，熒光檢測被廣泛應用于生物、化學、醫藥、食品安全等行業，它是生物DNA檢 測與排序、化學分子及材料組分識別、醫學癌細胞診斷中的必不可少的檢測手段；這類檢 測都是通過大型的熒光光譜儀來實現。這類光譜儀的優點是靈敏度高、光譜范圍寬，缺點 是成本高，所需樣品量大，不適合于現場實時檢測。因此，近年來小型便攜式的熒光檢測 儀成為這方面需求的熱點。然而常規的便攜式熒光檢測儀，如美國專利US7，705，339和 US7, 186，989公開的熒光檢測儀均需要對樣品進行加熱，需要配備額外的電阻加熱或紅外 加熱裝置，增加了檢測儀的體積；專利US6，830，783公布的熒光檢測儀基于熒光測試片進 行檢測，測試干擾較大，檢測精度不夠高。
發明內容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種體積小、噪聲低且檢測精度高的 便攜式熒光檢測儀。本實用新型的目的是這樣實現的一種便攜式熒光檢測儀，所述檢測儀包含有光 源、光學模塊、光學探測器和分析處理模塊，所述光源置于光學模塊前方，所述光學探測器 置于光學模塊后方，所述光學探測器與分析處理模塊相連，所述光學模塊由激發模塊和接 收模塊構成，所述激發模塊和接收模塊的光學系統共焦設置。本實用新型便攜式熒光檢測儀，所述激發模塊依次設置有透鏡一、濾光片一和光 欄一，所述接收模塊依次設置有光欄二、透鏡二、濾光片二、濾光片三和透鏡三，且所述透鏡 一置于光源前方，所述透鏡三置于光學探測器前方，所述透鏡一和透鏡二的焦點設置于同點。本實用新型便攜式熒光檢測儀，所述分析處理模塊包含有CPU電路、放大器一、放 大器二、數模轉換電路、觸摸屏電路、顯示電路和USB電路，所述光學探測器經放大器一與 CPU電路相連，所述CPU電路經數模轉換電路與放大器二相連，所述放大器二與光源相連， 所述觸摸屏電路、顯示電路和USB電路均與CPU電路相連。本實用新型便攜式熒光檢測儀，所述光源由LED作為激發光源，所述光學探測器 為硅光探測器、集成光探測器、光雪崩二極管探測器或光電信增管，所述濾光片二和濾光片 三為介質膜或吸收性濾光片。本實用新型的工作原理為由激發光源LED發出的光經由透鏡一匯聚到樣品試管中，激發光到達樣品之前需 先通過一個短通或帶通濾光片一和光欄一，濾光片一的作用是將激發光中與樣品熒光光譜 成分重合的部分濾掉，只透過能夠對樣品有效激發的光譜成分；光欄一的作用是在空間上對激發光進行約束，避免激發光照射到試管壁較大的范圍內，從而產生散射光對測量結果 造成影響；在激發光作用下，由樣品發出的熒光經由光欄二、透鏡二、濾光片二、濾光片三和 透鏡三后，最后到達探測器；光欄二的作用是將源自試管壁上的散射光和熒光去除掉，只 通過源自樣品的熒光，透鏡二與透鏡一形成一個90度共焦系統，它們焦點在樣品內重合， 從而達到高效率的熒光成分的收集，經透鏡二準直后的熒光再依次通過濾光片二和濾光片 三，其作用是將激發光去掉，而只透過熒光成分，即可選用長通濾光片或帶通濾光片；透過 濾光片二和濾光片三的熒光由透鏡三匯聚到探測器上，探測器將檢測到的信號傳輸至分 析處理模塊進行處理。本實用新型的有益效果為本實用新型便攜式熒光探測儀，由于透鏡二與透鏡一形成一個共焦系統，從而使 得樣品發出的熒光能夠被最大化的收集；同時樣品與探測器分別相對于透鏡二和透鏡三呈 對稱結構，都處于透鏡的焦點上，這種結構能夠保證樣品發出的熒光平行透過濾光片二和 濾光片三。這樣就消除了由于入射角不同會帶來干涉濾光片通光波長位移的缺點，提高了 檢測精度。同時，當樣品在低濃度的情況下下熒光發射可能會極微弱，外界環境光的干擾將 會極其嚴重；本實用新型通過分析處理模塊對光源行調制，通過對比LED開和關兩種狀態 下熒光信號的強度，得出熒光信號的真正強度而沒有環境光的干擾，提高了檢測精度。

圖1為本實用新型結構示意圖。圖2為本實用新型光學模塊結構示意圖。圖中光源1;光學模塊2、透鏡一 2. 1、濾光片一 2. 2、光欄一 2. 3、光欄二 2. 4、透鏡二 2. 5、濾光 片二 2. 6、濾光片三2. 7、透鏡三2. 8 ；光學探測器3;分析處理模塊4、CPU電路4. 1、放大器一 4. 2、放大器二 4. 3、數模轉換電路4. 4、觸 摸屏電路4. 5、顯示電路4. 6、USB電路4.7 ；樣品試管5。
具體實施方式
參見圖1和圖2，本實用新型涉及一種便攜式熒光檢測儀，所述檢測儀包含有光源 1、光學模塊2、光學探測器3和分析處理模塊4，所述光源1由LED作為激發光源，所述光源 1置于光學模塊2前方，所述光學探測器3置于光學模塊2后方，檢測時，樣品試管5置于光 學模塊2中，所述光源1發出的光經光學模塊2后由光學探測器3接收，所述光學探測器3 與分析處理模塊4相連，將檢測到的熒光信號傳輸至分析處理模塊4進行分析；參見圖2，所述光學模塊2由激發模塊和接收模塊構成，所述激發模塊和接收模塊 的光學系統共焦設置，所述激發模塊依次設置有透鏡一 2. 1、濾光片一 2. 2和光欄一 2. 3，所述接收模塊依次設置有光欄二 2. 4、透鏡二 2. 5、濾光片二 2. 6、濾光片三2. 7和透鏡三2. 8， 且所述透鏡一 2. 1置于光源1前方，所述透鏡三2. 8置于光學探測器3前方；
參見圖1，所述分析處理模塊4包含有CPU電路4. 1、放大器一 4. 2、放大器二 4. 3、 數模轉換電路4. 4、觸摸屏電路4. 5、顯示電路4. 6和USB電路4. 7，所述光學探測器3經放 大器一 4. 2與CPU電路4. 1相連，所述CPU電路4. 1經數模轉換電路4. 4與放大器二 4. 3 相連，所述放大器二 4. 3與光源1相連，對光源1進行調控，所述觸摸屏電路4. 5、顯示電路 4. 6和USB電路4. 7均與CPU電路4. 1相連，完成相應的人機對話功能。
權利要求1.一種便攜式熒光檢測儀，所述檢測儀包含有光源(1)、光學模塊(2)、光學探測器(3) 和分析處理模塊(4 )，所述光源(1)置于光學模塊(2 )前方，所述光學探測器(3 )置于光學模 塊(2)后方，所述光學探測器(3)與分析處理模塊(4)相連，所述光學模塊(2)由激發模塊 和接收模塊構成，其特征在于所述激發模塊和接收模塊的光學系統共焦設置。
2.如權利要求1所述一種便攜式熒光檢測儀，其特征在于所述激發模塊依次設置有 透鏡一(2. 1)、濾光片一(2. 2)和光欄一(2. 3)，所述接收模塊依次設置有光欄二(2. 4)、透 鏡二(2. 5)、濾光片二(2. 6)、濾光片三(2. 7)和透鏡三(2. 8)，且所述透鏡一(2. 1)置于光源 (1)前方，所述透鏡三(2.8)置于光學探測器(3 )前方，所述透鏡一(2. 1)和透鏡二( 2. 5 )的 焦點設置于同一點。
3.如權利要求1或2所述一種便攜式熒光檢測儀，其特征在于所述分析處理模塊(4) 包含有CPU電路(4. 1)、放大器一(4. 2)、放大器二(4. 3)、數模轉換電路(4. 4)、觸摸屏電路 (4. 5)、顯示電路(4. 6)和USB電路(4. 7)，所述光學探測器(3)經放大器一(4. 2)與CPU電 路(4. 1)相連，所述CPU電路(4. 1)經數模轉換電路(4. 4)與放大器二(4. 3)相連，所述放 大器二(4. 3)與光源(1)相連，所述觸摸屏電路(4. 5)、顯示電路(4. 6)和USB電路(4. 7)均 與CPU電路(4. 1)相連。
4.如權利要求1或2所述一種便攜式熒光檢測儀，其特征在于所述光源(1)由LED作 為激發光源，所述光學探測器(3)為硅光探測器、集成光探測器、光雪崩二極管探測器或光 電信增管，所述濾光片二(2. 6)和濾光片三(2. 7)為介質膜或吸收性濾光片。
5.如權利要求3所述一種便攜式熒光檢測儀，其特征在于所述光源(1)由LED作為激 發光源，所述光學探測器(3)為硅光探測器、集成光探測器、光雪崩二極管探測器或光電信 增管，所述濾光片二(2. 6)和濾光片三(2. 7)為介質膜或吸收性濾光片。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式熒光檢測儀，用于食品衛生、醫療及生物科學領域對微弱熒光信號進行檢測。所述檢測儀包含有光源(1)、光學模塊(2)、光學探測器(3)和分析處理模塊(4)，所述光源(1)置于光學模塊(2)前方，所述光學探測器(3)置于光學模塊(2)后方，所述光學探測器(3)與分析處理模塊(4)相連，所述光學模塊(2)由激發模塊和接收模塊構成，其特征在于所述激發模塊和接收模塊的光學系統共焦設置。本實用新型便攜式熒光檢測儀，體積小、噪聲低且檢測精度高。
文檔編號G01N21/64GK201852788SQ201020601130
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者吳學華, 楊承勇 申請人:江陰弘揚傳感探測技術有限公司