[实用新型]一种非涂膜式提高长周期光栅检测灵敏度的装置

说明书

本实用新型公开了一种非涂膜式提高长周期光栅检测灵敏度的装置，包括液体混合池，测试池，光纤激光器和光谱分析仪；液体混合池设置有待测液进样口和高折射率液体进样口；测试池可与液体混合池连通；并且测试池内设置有温度控制装置和长周期光栅；光纤激光器发出的光信号通过光纤传入长周期光栅，并经长周期光栅传输至光谱分析仪。本实用新型无需在长周期光栅表面修饰薄膜，可直接实现对低浓度物质的高灵敏度检测，大大简化了检测过程和操作工艺，节约了检测成本，并且避免了使用薄膜修饰所带来的待测液残留难以冲洗的麻烦；适于在低浓度物质的检测中推广应用。

技术领域

本实用新型涉及分析传感技术领域，更具体的说是涉及一种非涂膜式提高长周期光栅检测灵敏度的装置。

背景技术

溶液中物质的浓度是液体中重要的生化物质参数。通过提高检测待测液中物质浓度的灵敏度，可以更准确地掌握液体中物质的含量，从而对工农业生产做出更好的指导。因此，提高对待测液中物质浓度的检测灵敏度在工业生产、环境监测、食品检测、临床检验、药物筛选及冶金科研等领域有着重要的意义。

长周期光纤光栅是一种对环境折射率比较敏感的无源光学器件，已被直接用于溶液中甘油、氯化钠、氯化钙、乙二醇、甘醇、糖等物质浓度的测量。一般裸长周期光栅的灵敏度较为有限，因此，一些研究者采用纳米材料对长周期光栅进行修饰以提高其对环境介质的灵敏度，如文献“Optimization of sensitivity in Long Period Fiber Gratingswith overlay deposition”通过在光栅表面修饰PDDA+/PolyS-119-薄膜提高了长周期光栅对环境介质的灵敏度，文献“Enhanced sucrose sensing sensitivity of long periodfiber grating by self-assembled polyelectrolyte multilayers”通过在长周期光栅表面修饰PAH/PSS薄膜提高了长周期光栅对蔗糖溶液的灵敏度，文献“Improved detectingsensitivity of long period fiber gratings by polyelectrolyte multilayers:Theeffect of film structures”通过在光栅表面修饰薄膜修饰PDDA/PSS薄膜提高了长周期光栅对甲醇和乙醇的灵敏度，文献“High-sensitivity optical chemosensorbased oncoated long-period gratings for sub-ppm chemical detection in water”通过在光栅表面修饰薄膜修饰聚苯乙烯薄膜提高了长周期光栅对氯仿浓度的灵敏度。

虽然上述表面涂覆纳米薄膜的方法能提高长周期光栅的灵敏度，但这些方法存在着一些不利因素：(1)涂覆的纳米薄膜容易受环境温度、溶液温度、溶液酸碱度、溶剂类别、溶剂溶度、溶剂浓度等因素的影响；(2)纳米薄膜涂覆制备操作过程繁琐；(3)薄膜对待测物会产生一定的吸附作用，致使待测物质在薄膜表面残留，造成后续清洗处理较为困难，进而影响长周期光栅对后续物质的检测，影响长周期光栅对物质检测的重复性和稳定性。因此有必要寻找新的提高长周期光栅检测物质灵敏度的装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种非涂膜式提高长周期光栅检测灵敏度的装置，无需在长周期光栅表面修饰薄膜，即可直接实现对低浓度物质的高灵敏度检测。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种非涂膜式提高长周期光栅检测灵敏度的装置，包括液体混合池，测试池，光纤激光器和光谱分析仪；

液体混合池设置有待测液进样口和高折射率液体进样口；

测试池可与液体混合池连通；并且测试池内设置有温度控制装置和长周期光栅；

光纤激光器发出的光信号通过光纤传入长周期光栅，并经长周期光栅传输至光谱分析仪。