[发明专利]基于LED光源的积分球式荧光检测装置

说明书

技术领域

本发明属于光学和生物技术交叉领域，涉及一种荧光检测装置，尤其是一种基于LED光源的积分球式荧光检测装置。

背景技术

在荧光检测仪器中理想化的激发光源应具备：①足够的强度；②在所需光谱范围内有连续的光谱；③其强度与波长无关，即光源的输出应是连续平滑等强度的辐射；④光强要稳定。但是实际上，符合这些条件的光源并不存在。而荧光检测仪器是一种高灵敏度的分析仪器，虽然可以通过提高仪器的增益或放大倍数来获取可观测的信号，但是激发光源的不稳定则会影响到荧光的强度，从而无法获取可靠的光谱数据。

目前，荧光仪器的激发光源多采用氙灯、汞灯、钨灯和激光器。氙灯、汞灯和钨灯都是早期荧光仪器广泛使用的光源，而且在各种波段都有辐射，但是在不同的波段输出信号强度不同，需要在其后加入单色器和滤光片。激光器是目前高性能荧光仪器主要使用的光源，单波长的激光器，能激发高强度的光源，且单色性好，没有杂散光，可调谐的激光器能弥补单色激光器只有一种波长光的不足，能够在几种波长下转换，但是波长选择范围小，且价格及其昂贵。

发明内容

为了克服现有的荧光检测设备中激发光源发光强度不稳定，单色性差的不足，本发明提供一种基于LED光源的积分球式荧光检测装置。该装置在较低成本下，能提供光谱范围较窄的单色光，有效地提高激发光源的稳定性和辐射强度。本发明是通过下述的技术方案实现的：

基于LED光源的积分球式荧光检测装置，包括LED、第一窄带滤光片、第一底座、第二窄带滤光片、第二底座、积分球、样品支架、光电倍增管和光纤。

积分球内设置样品支架，积分球的最大水平截面处开有第一圆形通孔，积分球对应该通孔外设置第一底座，所述的第一底座为一端开放、另一端封闭的筒形结构，第一底座的封闭端中心处设置有LED，LED的出射光正对球心；第一窄带滤光片设置在靠近第一底座的开放端；

积分球的正上方开有第二圆形通孔，积分球对应该通孔外设置第二底座，所述的第二底座为两端开放的圆筒，第二底座的远离积分球的一端中心处设置有光电倍增管，光电倍增管的正对球心设置；第二窄带滤光片设置在靠近积分球的另一端；

光纤贯穿积分球设置，光纤的一端与积分球内侧壁齐平，另一端接荧光光谱仪。

所述的样品支架包括支撑杆、托盘和定位盘，多根高度相同的支撑杆围绕垂直于水平面的轴线对称设置，定位盘位于支撑杆顶端所围合成的平面内，托盘位于定位盘和积分球之间，并与定位盘平行设置；所述的定位盘的中心处开有定位孔。所述的托盘对应定位孔处为一凹面。

本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：

1、采用单色LED提供光源，能有效地保证激发光源的单一性和高辐射强度，再加入窄带滤波片，能滤去杂散光，使光源保持在较窄的波长范围内。

2、采用激发光源与积分球相连接的结构，能够使激发光辐射更加平滑，减少了激发光源的不稳定对于样本的影响。

3、采用光电倍增管与积分球在顶部相连接的方式，从而使试管中的样品所产生的荧光直接射入光电倍增管中。

4、采用单色LED、窄带滤光片、积分球和光电倍增管等部件，能有效的降低仪器成本，且省略了电源装置和单色器，减小了荧光检测装置的体积，提高仪器的性价比。

5、采用光电倍增管和光谱测试仪等检测设备，能使激发的荧光检测结果更加精确，光电倍增管能接受光强信号，通过后续放大电路能有效地测出荧光光强，而荧光光谱仪则能检测荧光的各种参数。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为检测过程中光纤走向示意图；

图3为光电倍增管后续电路框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如1图所示，基于LED光源的积分球式荧光检测装置，包括单色LED6、第一窄带滤光片7、第一底座5、第二窄带滤光片4、第二底座3、积分球8、样品支架10、光电倍增管2和光纤1。

积分球8斜向设置，积分球8内设置样品支架10，积分球8的最大水平截面处开有第一圆形通孔，积分球对应该通孔外设置第一底座5，第一底座5为一端开放、另一端封闭的筒形结构，第一底座5的封闭端中心处没置有单色LED6，LED的出射光正对球心；第一窄带滤光片7设置在靠近第一底座5的开放端；

积分球8的正上方开有第二圆形通孔，积分球8对应该通孔外设置第二底座3，第二底座3为两端开放的圆筒，第二底座3的远离积分球的一端中心处设置有光电倍增管2，光电倍增管2的正对球心设置；第二窄带滤光片7设置在靠近积分球的另一端；