[发明专利]一种带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光检测仪，属于化学分析中的光学监测技术领域。

背景技术

荧光光谱技术是近20年兴起的新型化学分析方法，它依靠测量一些含共轭π键等特殊化学结构的有机物质在可见光或紫外光的激发下发射特定波长的光来完成这些有机化合物的定性或定量分析。如今，荧光分析法已经发展成为一种十分重要且有效的光谱化学分析手段，随着激光、微处理机、光电子学、光导纤维和纳米材料等方面一些新技术的引入，大大推动了荧光分析法在理论和应用发面的发展，使荧光分析法不断朝着高效、痕量、实时和自动化方面发展。

荧光物质除激发波长和发射波长不同外，量子产率、荧光寿命和荧光偏振等荧光特性参数也有所差异，借助这些特性参数的测定可以实现物质的定性分析。定量分析根据比尔-朗伯定律，当εbc＜＜0.05时，

I_f＝2.303Y_jI_oεbc    (1)

式中I_f为荧光强度，Y_f物质的荧光量子产率，I₀为激发光强度，ε物质摩尔吸光度，b为溶液光程，c为溶液浓度。

荧光分析法具有如下优点：荧光分析法灵敏度高，比分光光度法灵敏度还要高2～3个数量级。荧光分析法的另一个优点是选择性高，由于荧光物质的荧光特性参数多，如：激发波长、发射波长、量子产率、荧光寿命和荧光偏振等，加上新出现的同步扫描、三维扫描、导数光谱、时间分辨和相分辨等一些荧光测定的新技术，能实现很好地选择性测定。除此之外，荧光分析法简便，重现性好，取样量少，易于实现自动化，仪器设备简单。

荧光法的主要缺点是测量得到的光谱受温度、光源瞬时抖动和入射光强度影响大。但目前荧光检测仪自身没有进样自动恒温装置，测量结果易受温度干扰。大部分荧光检测仪器没有参比光路，测量结果受光源瞬时抖动及光强衰减干扰，因此不同时间的检测结果的可比性较差。有些虽设置了参比光路，但采用了复杂的分光结构及负反馈校正单元，致使检测仪结构复杂。

发明内容

针对现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪，使其不仅结构简单，而且避免了环境温度、光源瞬时抖动及光强衰减对检测结果的干扰。

本发明的技术方案如下：

一种带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪，含有光学系统以及信号检测和处理系统；所述的光学系统依次包括光源1、聚光镜2、激发光干涉滤光片3、第一光学狭缝4a、光束分束板5、发射光干涉滤光片11和第二光学狭缝4b，在光束分束板5上接参比光路6，参比光路连接第一光电倍增管7a，第二光学狭缝4b连接第二光电倍增管7b；样品池放置在光束分束板5和发射光干涉滤光片11之间；所述的信号检测和处理系统包括滤波电路12、放大电路13、模/数转换器14、中央处理器15和存储器16，所述的第一光电倍增管7a和第二光电倍增管7b产生的电信号经滤波电路12滤波，放大电路13信号放大后，经模/数转换器14转变成数字信号，中央处理器15调用存储器16中的程序对数字信号进行分析和处理，其特征在于：所述的恒温荧光检测仪还包括进水自动恒温装置，该进水自动恒温装置包括温度控制器24、数字温度探头20和恒温箱8；所述的数字温度探头20检测进水管9中的水温，温度控制器24根据检测到的水温，控制恒温箱中的制冷装置18和加热装置19实现样品池10的进水恒温；所述的参比光路6采用参比光纤。

上述技术方案中，所述的自动恒温装置控制的温度在25℃±0.01℃。

本发明所述的参比光路6采用参比光纤，所述的参比光纤由光纤束27、设置在光纤束27外面的金属软管25和两端的固定卡头26组成。所述的制冷装置18采用半导体制冷片；所述的加热装置19采用电加热条。

本发明在与现有荧光仪技术方案相比，具有以下优点及突出性效果：本发明采用光纤作为参比光路，同时内置了进水自动恒温装置，不仅灵敏度高，方法简便，重现性好，易于实现自动化；而且结构简单；而且避免了环境温度、光源瞬时抖动及光强衰减对检测结果的干扰，同时简化了校正单元，实现了对光源的实时监控，消除了光源强度对测量的干扰。仪器主机体积小，仅450×400×160mm，便于携带和安放。当光源老化时，自动提示更换。检测仪实测信噪比大于108，响应时间仅为100ms。

附图说明

图1为带有光纤参比光路的恒温荧光检测仪的原理结构示意图。

图2为恒温装置工作原理图。

图3为光纤的结构示意图。