專利名稱：一種陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，該檢測(cè)器可以作為與毛細(xì)管電泳、液相色譜、流動(dòng)注射等流動(dòng)分析系統(tǒng)的檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
熒光檢測(cè)作為一種光致發(fā)光型檢測(cè)技術(shù)，具有極高的靈敏度和強(qiáng)的選擇性，在痕量樣品檢測(cè)中應(yīng)用廣泛。發(fā)光二極管(LED)作為一種經(jīng)濟(jì)的激發(fā)光源具有能耗低(可用電池供電)、輸出功率穩(wěn)定、體積小和極長(zhǎng)的工作壽命(＞105小時(shí))等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于微型化的熒光檢測(cè)系統(tǒng)。目前已有很多關(guān)于LED誘導(dǎo)熒光檢測(cè)的報(bào)道。在以前的報(bào)道中，多采用單個(gè)LED作為激發(fā)光源。單個(gè)LED不僅激發(fā)光強(qiáng)低，而且其固有的閃變?cè)肼?，是LED誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器的主要噪聲來(lái)源之一。另外，在以往的報(bào)道中，檢測(cè)池均采用毛細(xì)管柱上檢測(cè)。其缺點(diǎn)是毛細(xì)管圓柱型的橫截面積導(dǎo)致很強(qiáng)的光學(xué)反射和散射，造成很高的光學(xué)背景、不利于系統(tǒng)噪聲的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，解決了單個(gè)LED激發(fā)光強(qiáng)低及其固有的閃變?cè)肼暤葐?wèn)題，該檢測(cè)器可以作為與毛細(xì)管電泳、液相色譜、流動(dòng)注射等流動(dòng)分析系統(tǒng)的檢測(cè)器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，該熒光檢測(cè)器主要由陣列發(fā)光二極管、激發(fā)光纖、檢測(cè)池、收集光纖、濾光片、光電轉(zhuǎn)化器件和信號(hào)處理電路組成，檢測(cè)池通過(guò)光纖和其他光學(xué)部件偶聯(lián)，該熒光檢測(cè)器采用N個(gè)相同的發(fā)光二極管為激發(fā)光源；每個(gè)激發(fā)光源通過(guò)1個(gè)激發(fā)光纖照射到檢測(cè)池內(nèi)，共有N個(gè)光纖同時(shí)照射到檢測(cè)池內(nèi)；激發(fā)光纖固定于檢測(cè)池同一平面的不同位點(diǎn)上，激發(fā)光纖、收集光纖均直接和液體流路接觸，液體流路、收集光纖和激發(fā)光纖三者共扼交叉；樣品溶液受激發(fā)后發(fā)出的熒光由收集光纖接收，經(jīng)濾光片傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)化器件被轉(zhuǎn)化為可供檢測(cè)的電信號(hào)，電信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理電路放大后輸出。
所述液體流路呈直通型結(jié)構(gòu)。
所述激發(fā)光源為N個(gè)，N≥2。
所述發(fā)光二極管光源為同一中心波長(zhǎng)且光學(xué)性質(zhì)相同。
檢測(cè)池體由金屬材質(zhì)或聚醚醚酮或特氟龍等非金屬材質(zhì)加工而成。
所述檢測(cè)池內(nèi)的液體流路和激發(fā)光纖在同一平面上，收集光纖與該平面夾角為30°≤α≤90°。
所述激發(fā)光纖采用同心塑料套管套在外面，并通過(guò)螺帽和卡套固定于檢測(cè)池同一平面的不同位點(diǎn)上，塑料套管內(nèi)徑與激發(fā)光纖外徑相同。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用N個(gè)(N≥2)LED光源，激發(fā)光通過(guò)N個(gè)激發(fā)光纖照射到檢測(cè)池內(nèi)。激發(fā)光纖固定于檢測(cè)池同一平面的不同位點(diǎn)上，收集光纖用于熒光收集及傳輸，激發(fā)和收集光纖均直接和液體流路接觸，液體流路、收集光纖和激發(fā)光纖三者共扼交叉。其中，液體流路和激發(fā)光纖在同一平面上，收集光纖垂直于該平面放置，液體流路成直通型結(jié)構(gòu)。采用本發(fā)明激發(fā)光的強(qiáng)度增大為單光源的N倍，熒光信號(hào)相應(yīng)的增大為原來(lái)的N倍，而其噪聲水平理論上僅為單燈激發(fā)的N1/2倍，因而與單個(gè)LED誘導(dǎo)的熒光檢測(cè)相比，采用N個(gè)相同的LED激發(fā)將使檢出限下降N1/2。另外，采用光纖和流動(dòng)相直接接觸，它們彼此之間較小的折射系數(shù)差有利于降低光學(xué)反射和散射，得到較低的光學(xué)背景。
2、本發(fā)明檢測(cè)器可以作為與毛細(xì)管電泳、液相色譜、流動(dòng)注射等流動(dòng)分析系統(tǒng)的檢測(cè)器。


圖1為本發(fā)明的陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中N＝4)。
圖2為本發(fā)明中三維無(wú)窗檢測(cè)池的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中N＝6)。
圖3為本發(fā)明多光源LED誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器用于流動(dòng)注射分析系統(tǒng)的譜圖。
圖4本發(fā)明單光源和雙光源LED誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器用于流動(dòng)注射分析系統(tǒng)對(duì)比。其中，A單光源分析譜圖；B雙光源分析譜圖。
圖中，1、發(fā)光二極管；2、激發(fā)光纖；3、檢測(cè)池；4、收集光纖；5、濾光片；6、光電轉(zhuǎn)化器件(如光電倍增管PMT等)；7、信號(hào)處理電路；8、液體流路。
具體實(shí)施例方式
如圖1-2所示，本發(fā)明陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，其結(jié)構(gòu)特征在于該熒光檢測(cè)器主要由陣列發(fā)光二極管1、激發(fā)光纖2、檢測(cè)池3、收集光纖、濾光片5、光電轉(zhuǎn)化器件6和信號(hào)處理電路7組成。檢測(cè)池通過(guò)光纖和其他光學(xué)部件(如發(fā)光二極管、濾光片等)偶聯(lián)，該熒光檢測(cè)器采用N個(gè)相同的二極管(N≥2)為激發(fā)光源、激發(fā)光通過(guò)N個(gè)激發(fā)光纖2照射到檢測(cè)池3內(nèi)。激發(fā)光纖2可以采用同心塑料套管套在外面，并通過(guò)螺帽和卡套固定于檢測(cè)池同一平面的不同位點(diǎn)上，塑料套管內(nèi)徑與激發(fā)光纖外徑相同，實(shí)現(xiàn)光路的自動(dòng)準(zhǔn)直而無(wú)需光學(xué)校準(zhǔn)。樣品受激發(fā)產(chǎn)生的熒光由另一垂直放置的收集光纖4收集，傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換器件6，并轉(zhuǎn)化成可供檢測(cè)的電信號(hào)。激發(fā)、收集光纖2、4均直接和液體流路8接觸。液體流路8、收集光纖4和激發(fā)光纖2三者共扼交叉。其中，液體流路8和激發(fā)光纖2在同一平面上，收集光纖4垂直于該平面放置。液體流路8成直通型結(jié)構(gòu)，避免光信號(hào)受流體流形變化擾動(dòng)。
本發(fā)明檢測(cè)池體可以由金屬材質(zhì)或聚醚醚酮(PEEK)或特氟龍(Teflon)等非金屬材質(zhì)加工而成。
本發(fā)明具體實(shí)施步驟LED激發(fā)光束由透鏡或直接耦合到激發(fā)光纖2；然后照射到檢測(cè)池3內(nèi)。樣品溶液受激發(fā)后發(fā)出的熒光由收集光纖4接收、經(jīng)濾光片5傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)化器件6被轉(zhuǎn)化為可供檢測(cè)的電信號(hào)。光電轉(zhuǎn)化器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)，經(jīng)信號(hào)處理電路放大、濾波后轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出至工作站或記錄儀，將電壓信號(hào)記錄下來(lái)。
如圖1所示本發(fā)明陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中N＝4)，圖中的“×”表示液流方向。如圖2所示，本發(fā)明采用三維無(wú)窗檢測(cè)池，四個(gè)激發(fā)光纖2固定于檢測(cè)池的同一平面上，收集光纖4垂直于檢測(cè)池的平面。
本發(fā)明N個(gè)(N≥2)光源LED誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器用于流動(dòng)注射分析系統(tǒng)測(cè)試異硫氰酸熒光素。
測(cè)試條件載液，水；連接管石英毛細(xì)管(0.25mm i.d.)；樣品異硫氰酸熒光素；進(jìn)樣量2μL；流速10μL/min。
權(quán)利要求
1.一種陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，其特征在于該熒光檢測(cè)器主要由陣列發(fā)光二極管(1)、激發(fā)光纖(2)、檢測(cè)池(3)、收集光纖(4)、濾光片(5)、光電轉(zhuǎn)化器件(6)和信號(hào)處理電路(7)組成，檢測(cè)池通過(guò)光纖和其他光學(xué)部件偶聯(lián)，該熒光檢測(cè)器采用N個(gè)相同的發(fā)光二極管為激發(fā)光源；每個(gè)激發(fā)光源通過(guò)1個(gè)激發(fā)光纖照射到檢測(cè)池內(nèi)，共有N個(gè)光纖同時(shí)照射到檢測(cè)池內(nèi)；激發(fā)光纖固定于檢測(cè)池同一平面的不同位點(diǎn)上，激發(fā)光纖(2)、收集光纖(4)均直接和液體流路(8)接觸，液體流路(8)、收集光纖(4)和激發(fā)光纖(2)三者共扼交叉；樣品溶液受激發(fā)后發(fā)出的熒光由收集光纖(4)接收，經(jīng)濾光片(5)傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)化器件(6)被轉(zhuǎn)化為可供檢測(cè)的電信號(hào)，電信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理電路(7)放大后輸出。
2.按照權(quán)利要求1所述的陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，其特征在于所述液體流路(8)呈直通型結(jié)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述的陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，其特征在于所述激發(fā)光源為N個(gè)，N≥2。
4.按照權(quán)利要求1所述的陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，其特征在于所述發(fā)光二極管光源為同一中心波長(zhǎng)且光學(xué)性質(zhì)相同。
5.按照權(quán)利要求1所述的陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，其特征在于檢測(cè)池體由金屬材質(zhì)或聚醚醚酮或特氟龍等非金屬材質(zhì)加工而成。
6.按照權(quán)利要求1所述的陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，其特征在于所述檢測(cè)池(3)內(nèi)的液體流路(8)和激發(fā)光纖(2)在同一平面上，收集光纖與該平面夾角為30°≤α≤90°。
7.按照權(quán)利要求1所述的陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，其特征在于所述激發(fā)光纖(2)采用同心塑料套管套在外面，并通過(guò)螺帽和卡套固定于檢測(cè)池同一平面的不同位點(diǎn)上，塑料套管內(nèi)徑與激發(fā)光纖外徑相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陣列發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，該熒光檢測(cè)器主要由陣列發(fā)光二極管、激發(fā)光纖、檢測(cè)池、收集光纖、濾光片、光電轉(zhuǎn)化器件和信號(hào)處理電路組成，檢測(cè)池通過(guò)光纖和其他光學(xué)部件偶聯(lián)，該熒光檢測(cè)器采用N個(gè)相同的發(fā)光二極管為激發(fā)光源；每個(gè)激發(fā)光源通過(guò)1個(gè)激發(fā)光纖照射到檢測(cè)池內(nèi)，共有N個(gè)光纖同時(shí)照射到檢測(cè)池內(nèi)；激發(fā)光纖固定于檢測(cè)池同一平面的不同位點(diǎn)上，激發(fā)光纖、收集光纖均直接和液體流路接觸，液體流路、收集光纖和激發(fā)光纖三者共扼交叉。該檢測(cè)器可以作為與毛細(xì)管電泳、液相色譜、流動(dòng)注射等流動(dòng)分析系統(tǒng)的檢測(cè)器。與使用單只發(fā)光二級(jí)管比，檢測(cè)器的信號(hào)—噪音比值提高N
文檔編號(hào)G01N21/01GK1896723SQ20051004686
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2005年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月12日
發(fā)明者關(guān)亞風(fēng), 徐靜, 楊丙成 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所