[发明专利]吸收光和荧光光谱复合检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸收光和荧光光谱复合检测器。

背景技术

吸收光谱检测原理在于选定波长的光透过含有被测物的样品，测定透射光强度变化，并根据郎伯比尔定律来确定分析物在样品中的浓度。众多的分析方法和仪器中，典型的例子可参阅PCT专利申请文献WO2004025233。

与此类似，荧光光谱的检测原理在于样品中荧光染色剂在辐射光作用下激发出荧光并根据荧光强度和波长迁移以及被测物所对应荧光光谱来确定被测物在样品中的浓度。用此原理建立起来的方法和制造的仪器，典型可见美国专利文献US4877965和US5196709。

吸收光谱的检测早已是被广泛采用在化学、生化、医学及其它工业应用中的常规分析手段之一。荧光光谱检测典型应用则在生化样品测试方面。通常生化样品在荧光分析中使用的量比较少，例如核酸和蛋白质测试。而荧光光谱检测的特点是可以把背景干扰减少到最低。例如美国专利文献US4006360、US4341957和US4791310有相关的描述。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述问题，提出一种能够实现同步和同时进行吸收光和荧光检测，并可对分析物的结果进行相关分析的吸收光和荧光光谱复合检测器。

本发明的技术方案：

吸收光和荧光光谱复合检测器，包括辐射光源、比色皿和微处理器，位置互为九十度且与所述微处理器相连的吸收光传感器模块和荧光传感器模块，所述微处理器通过脉冲驱动电路与所述辐射光源相连，所述比色皿与所述辐射光源、吸收光传感器模块和荧光传感器模块之间分别设有聚焦镜；

所述微处理器，用于设定且输出分别产生吸收光、荧光的脉冲时间间隔和脉冲强度的控制指令；

所述脉冲驱动电路，用于根据所述微处理器的控制指令，使所述辐射光源在不同的脉冲时间中选择不同的光波长和光强度输出；

所述吸收光传感器模块，包括与吸收光传感器相连的放大电路，用于根据所述微处理器的控制指令，在吸收光的脉冲时间中将吸收光信号转换成电信号输出到所述微处理器；

所述荧光传感器模块，包括与荧光传感器相连的放大电路，用于根据所述微处理器的控制指令，在荧光的脉冲时间中将荧光信号转换成电信号输出到所述微处理器。

所述脉冲驱动电路包括开关控制电路和电流控制电路；所述开关控制电路中场效应管的输入端与所述微处理器相连，输出端与所述辐射光源相连；所述电流控制电路由与所述微处理器相连的场效应管及其外围电路构成。

在所述聚焦镜与所述吸收光传感器之间可以设有光分离器。

在所述聚焦镜与所述荧光传感器之间可以设有光分离器。

所述吸收光传感器为PiN光敏二极管、光电耦合阵列传感器、光敏二极管阵列或光电真空管。

所述荧光传感器为PiN光敏二极管、光电耦合阵列传感器、光敏二极管阵列或光电真空管。

所述光分离器为滤波器、光栅或单色器。

所述光电真空管为光电倍增管。

还包括通过RS232接口与所述微处理器相连的PC机。

所述辐射光源为单一光或一组混合光谱的辐射光源。

所述辐射光源为两种或两种光谱以上的半导体发光二极管LED或半导体激光器LD。

所述半导体发光二极管为共振腔发光二极管RCLED。

所述辐射光源的波长范围是指400～1200nm。

所述比色皿为流动体比色皿。

本发明的有益效果：

本发明吸收光和荧光光谱复合检测器由于采用带有操作视窗的PC机能自动搜集数据、显示、反馈多个控制点、调制脉冲时间，通过具有数字信号集中处理功能的微处理器发出工作指令，控制具有选择多种脉冲时间、选择脉冲驱动辐射光源的波长和能量，使荧光传感器、吸收光传感器处于待机状态。在达到预设的条件时，脉冲驱动电路就会选择性地使两个以上具有多波长和可调节亮度的半导体发光二极管LED或半导体激光器LD中的一个辐射光源在特定脉冲时间中输出特定波长和光辐射强度的光信号。吸收光传感器和荧光传感器将来自比色皿或流动体比色皿中被测物产生的吸收光和荧光进行光电转换，并在微处理器中对电信号放大、将模拟信号转换成数字信号，再将数字信号传输给PC机，按检测要求，进行集中处理，再由PC机显示和保存或发出打印信息。

因此本发明能够同时和同步检测样品中的多种被测物；将吸收光和荧光光谱的检测合二为一，而且能够同时得到多种被测物的吸光度和荧光度；通过计算机可控制和分析整个检测过程；辐射光源的波长可在指定的波长范围内任意选定。