[发明专利]一种多波长散射偏振荧光测量装置

说明书

本发明提供了一种多波长散射偏振荧光测量装置，包括光源、偏振调制系统、入射光路、接收光路、第一分光系统、第二分光系统和数据处理端，其中，光源发出的多波长光，经过偏振调制系统后产生第一偏振光，经过入射光路照射在水样中的悬浮颗粒物，接收光路接收来自被照射的悬浮颗粒物的散射光信号并传送至第一分光系统，散射光信号由第一分光系统分成多束不同的平行散射光，其中多束平行散射光中的一束平行散射光由第二分光系统分成多束不同偏振态的第二偏振光，多束第二偏振光分别通过光电转换器传输至数据处理端，多束平行散射光中的其余平行散射光分别通过荧光探测器传输至数据处理端。本发明能够提高对悬浮颗粒物识别的准确性。

技术领域

本发明属于光学测量技术领域，尤其涉及一种多波长散射偏振荧光测量装置。

背景技术

快速、准确、大量的获得水体悬浮颗粒物的信息，是生态研究、环境监测的重要手段。偏振光对样品的细微结构比较敏感，可以快速有效的获得水样中悬浮颗粒物的信息，是研究水体特性重要工具，对生态研究、环境评估以及水产养殖具有重大意义。光学方法因为高分辨率、非接触、信息丰富等优势广泛用于微粒的检测中，目前主要有散射、荧光等方法。然而传统光学方法并不能很好的获得悬浮颗粒物的信息，荧光方法通过对获取水体中的悬浮颗粒物整体的色素信息，散射方法通过光强角分布获得水体悬浮颗粒物整体的粒径分布和浓度等信息，对悬浮颗粒物的识别与分类能力有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多波长散射偏振荧光测量装置，提高对悬浮颗粒物识别的准确性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多波长散射偏振荧光测量装置，包括光源、偏振调制系统、入射光路、接收光路、第一分光系统、第二分光系统和数据处理端，其中，光源发出的多波长光，经过偏振调制系统后产生第一偏振光，经过入射光路照射在水样中的悬浮颗粒物，接收光路接收来自被照射的悬浮颗粒物的散射光信号并传送至第一分光系统，散射光信号由第一分光系统分成多束不同的平行散射光，其中多束平行散射光中的一束平行散射光由第二分光系统分成多束不同偏振态的第二偏振光，多束第二偏振光分别通过光电转换器传输至数据处理端，多束平行散射光中的其余平行散射光分别通过荧光探测器传输至数据处理端。

进一步地，偏振调制系统包括转动设置的若干第一齿轮和分别与若干第一齿轮连接用于驱动第一齿轮转动的若干驱动组件，若干第一齿轮间隔设置，且若干第一齿轮的中心均位于同一直线上，第一齿轮中心开设有通孔，通孔内设有波片。

进一步地，第一齿轮的数量为两个以上。

进一步地，入射光路包括用于将第一偏振光汇聚在悬浮颗粒物处的凸透镜。

进一步地，接收光路包括用于将散射光信号调制为单束平行光的准直系统。

进一步地，第一分光系统包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片，第一分光棱镜设置在接收光路远离悬浮颗粒物的一侧，第二分光棱镜设置在第一分光棱镜的透射光路上，第一滤光片设置在第一分光棱镜的反射光路上，第二滤光片设置在第二分光棱镜的反射光路上，第三滤光片设置在第二分光棱镜的透射光路上，荧光探测器的数量为二，两个荧光探测器分别设置在第一滤光片和第二滤光片的出射光路上。

进一步地，光源包括第一激光器、若干第二激光器和若干二向色镜，若干二向色镜依次设置在第一激光器的发射光路上，若干第二激光器与若干二向色镜的数量相同且一一对应，第二激光器设置在对应的二向色镜的反射光路上。

进一步地，光电转换器为光电倍增管。