[发明专利]一种检测圆二色性的装置与方法

权利要求书

1.一种检测圆二色性的装置，其特征在于，该装置包括用于放置待测样品的样品台(9)、设置在样品台(9)上方的物镜(8)、与物镜(8)连接的及激光单元和照明单元、设置在样品台(9)下方的聚光镜(10)以及与聚光镜(10)连接的检测单元，所述待测样品包括两块盖玻片(19)、设置在两块盖玻片(19)之间的透明微球(20)以及铺设在下方盖玻片(19)上表面的待测手性分子膜(21)，所述激光单元包括依次设置的激光光源(1)、一号二色向镜(3)、偏振棱镜(6)和手性光调制元件(7)，并可在相邻两个元件之间设置用于改变光传播方向的反射镜，所述照明单元包括依次设置的白光光源(4)、一号二色向镜(3)、偏振棱镜(6)和手性光调制元件(7)，并可在相邻两个元件之间设置用于改变光传播方向的反射镜，从所述手性光调制元件(7)射出的光射入物镜(8)中，所述检测单元包括二号二色向镜(12)、一号透镜(13)、二极管阵列检测器(14)、二号透镜(15)和CCD相机(16)，从所述二号二色向镜(12)射出的一路光线经过二号透镜(15)被CCD相机(16)检测，所述CCD相机(16)与计算机连接用于观测透明微球(20)的成像；从所述二号二色向镜(12)射出的另一路光线经过一号透镜(13)被二极管阵列检测器(14)检测，然后通过锁相放大器(17)将光信号传递给计算机。

2.根据权利要求1所述的一种检测圆二色性的装置，其特征在于，两块所述的盖玻片(19)相互粘结并在中部留有中空区域，所述透明微球(20)和待测手性分子膜(21)设置在中空区域中，所述透明微球(20)的顶端和底端分别与两块盖玻片(19)抵接，所述中空区域中填充水。

3.根据权利要求1所述的一种检测圆二色性的装置，其特征在于，所述透明微球(20)为钛酸钡微球，所述透明微球(20)的直径为2～100μm。

4.根据权利要求1所述的一种检测圆二色性的装置，其特征在于，所述激光光源(1)为紫外-可见区激光。

5.根据权利要求4所述的一种检测圆二色性的装置，其特征在于，所述激光光源(1)的波长为400～800nm。

6.根据权利要求1所述的一种检测圆二色性的装置，其特征在于，所述手性光调制元件(7)为温度稳定液晶可变相位延迟器。

7.根据权利要求6所述的一种检测圆二色性的装置，其特征在于，所述装置包括用于温度稳定液晶可变相位延迟器偏振光切换频率及锁相放大器(17)切换频率的频率发生器(18)。

8.一种利用如权利要求1～7任一所述装置进行检测圆二色性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将待测样品放置在样品台(9)上，打开白光光源(4)及激光光源(1)，通过计算机观测所述CCD相机(16)的成像，然后调整样品台(9)的位置，使得激光光源(1)发出的激光聚焦在单个透明微球(20)上，固定样品台(9)并关闭白光光源(4)；

2)确定手性光调制元件(7)发出左圆偏振光和右圆偏振光时所需的电压；

3)调节手性光调制元件(7)，使之发出的光在左圆偏振光和右圆偏振光两者之间切换，并同时调整锁相放大器(17)的检测频率使之与手性光调制元件(7)发出左圆偏振光或右圆偏振光相匹配，通过二极管阵列检测器(14)检测来自于聚光镜(10)的光信号，并通过锁相放大器(17)传递给计算机，完成检测。

9.根据权利要求8所述的一种检测圆二色性的方法，其特征在于，步骤2)中确定手性光调制元件(7)发出左圆偏振光和右圆偏振光时所需的电压的步骤如下：

在手性光调制元件(7)下方添加一块可拆卸的线偏振片，然后在线偏振片下方放置功率计，旋转线偏振片，观察功率计的度数变化，当旋转一周线偏振片，功率计的读数出现两次0和两次最大值时，可以确定该电压下手性光调制元件(7)发出的为偏振光；

调节手性光调制元件(7)的电压，当旋转一周线偏振片，功率计的读数最小值及最大值的幅度稳定在5％内时，即确定手性光调制元件(7)输出的是是左圆偏振光或右圆偏振光。

10.根据权利要求8所述的一种检测圆二色性的方法，其特征在于，所述锁相放大器(17)将降噪后的检测样品的电信号数据传递给计算机，计算机根据数据采集卡得到一段时间内的检测数据，然后根据一定检测时间内的电压值可以计算得到电压值的变化图，即为待测手性分子膜(21)的圆二色性。