[发明专利]一种基于激光诱导击穿光谱的细菌快速检测方法

权利要求书

1.一种基于激光诱导击穿光谱的细菌快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、制备用于承载细菌样品的基底(15)，所述基底(15)的制备方法包括以下步骤：

步骤1：对基片进行紫外光处理；

步骤2：对经过紫外光处理后的基片进行丙酮溶液与甲醇溶液交替的超声处理；

步骤3：将PTFE悬浮分散液旋涂于超声处理后的基片表面，制备PTFE涂层；

步骤4：将制备PTFE涂层后的基片置于马弗炉或者真空烘箱中进行热处理；

步骤5：基片热处理后以梯度降温或者自然降温的方式冷却至室温，得到所述基底(15)；

二、将细菌样品溶液滴涂于所述基底(15)的PTFE涂层上；

三、对滴涂细菌样品后的基底(15)进行干燥处理，得到载有细菌样品(16)的基底(15)；

四、将载有细菌样品(16)的基底(15)置于细菌快速检测系统的样品台上，所述细菌快速检测系统对细菌样品(16)进行基于激光诱导击穿光谱的快速检测；

所述细菌快速检测系统包括固体激光器(1)、第一反射镜(2)、第二反射镜(3)、扩束器(4)、二向色镜(5)、第一聚焦透镜(6)、第二聚焦透镜(7)、CCD相机(8)、准直镜(9)、增强型接收探头(10)、光纤(11)、光谱仪(12)、带镜头的增强电荷耦合探测器(13)和计算机(14)，所述固体激光器(1)产生的高能激光束通过所述第一反射镜(2)和所述第二反射镜(3)后进入所述扩束器(4)，经过所述扩束器(4)后被所述二向色镜(5)反射，通过第一聚焦透镜(6)聚焦到载有细菌样品(16)的基底(15)的表面上，激发细菌样品(16)的等离子体发射光谱，所述光谱仪(12)收集经所述准直镜(9)、所述增强型接收探头(10)和所述光纤(11)入射的等离子体发射光谱并将采集到的光谱信息发送至所述计算机(14)；

所述细菌样品(16)的反射光谱依次经过所述第一聚焦透镜(6)、所述二向色镜(5)和所述第二聚焦透镜(7)后入射至所述CCD相机(8)，所述CCD相机(8)实时采集载有细菌样品(16)的基底(15)表面图像并将采集的表面图像发送至所述计算机(14)；

所述带镜头的增强电荷耦合探测器(13)根据所述固体激光器(1)的触发进行时间同步和等离子体瞬态图像采集并将所述等离子体瞬态图像发送至所述计算机(14)；

所述计算机(14)用于设置等离子体瞬态图像采集的延时时间并存储所述等离子体瞬态图像和载有细菌样品(16)的基底(15)的表面图像，以及对所述光谱信息进行处理，生成并存储细菌样品(16)的光谱强度图像。

2.根据权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的细菌快速检测方法，其特征在于，

所述固体激光器(1)包括激光头和用于驱动所述激光头输出激光脉冲的激光驱动电源，所述激光脉冲的基波长为1064nm，脉冲宽度为9ns。

3.根据权利要求1或2所述的基于激光诱导击穿光谱的细菌快速检测方法，其特征在于，

所述扩束器(4)包括双凹透镜(4-1)和平凸透镜(4-2)，所述双凹透镜(4-1)的焦距为-200mm，所述平凸透镜(4-2)的焦距为100mm。

4.根据权利要求1或2所述的基于激光诱导击穿光谱的细菌快速检测方法，其特征在于，

利用旋涂匀胶机将PTFE悬浮分散液旋涂于超声处理后的基片表面，所述旋涂匀胶机的转速设置为3000rpm，旋涂时间设置为120s。

5.根据权利要求1或2所述的基于激光诱导击穿光谱的细菌快速检测方法，其特征在于，

所述PTFE悬浮分散液的浓度为15mg/ml，在将PTFE悬浮分散液旋涂于超声处理后的基片表面之前，先对所述PTFE悬浮分散液进行超声处理。

6.根据权利要求1或2所述的基于激光诱导击穿光谱的细菌快速检测方法，其特征在于，热处理时按照以下顺序调节马弗炉或者真空烘箱的温度：

a)以5℃/min的速率梯度升温至100℃；

b)温度为100℃条件下保持12h；

c)以5℃/min的速率继续升温至250℃；

d)温度为250℃条件下保持2h；

e)降温至100℃。