專利名稱：一種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于防偽信息識別領(lǐng)域，特別涉及一種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體熒光量子點一直以來就是人們研究的熱點，其在受到光刺激時會產(chǎn)生強的熒光反射，且熒光發(fā)射波長由顆粒尺寸調(diào)控，包含可見光和近紅外波段。量子點化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可經(jīng)受反復(fù)激發(fā)，制備環(huán)境參數(shù)要求嚴(yán)格，仿制難度極高。目前熒光量子點已被應(yīng)用于打印技術(shù)，將量子點與墨水等熒光標(biāo)記物混合后打印，通過光源激發(fā)，監(jiān)測量子點的反射光譜，與預(yù)設(shè)信息比較，即可辨別真?zhèn)巍樵黾臃纻蔚目煽啃?，也已出現(xiàn)使用雙波長或多波、長熒光量子點進行打印的技術(shù)，通過編碼、檢測、解碼，對比之后即可進行防偽。目前已出現(xiàn)多種熒光量子點檢測裝置，如采用模塊化的思想，實現(xiàn)了對微弱熒光信號的檢測，但不能檢測多波長熒光量子點；或采用光纖光譜儀作為熒光檢測器件，可以熒光波長和強度信息，但由于上位PC機的存在，使得該裝置不能很好地實現(xiàn)便攜化。基于現(xiàn)有熒光量子點檢測裝置的種種不足，本發(fā)明人試圖研發(fā)一種性能更佳的量子點檢測裝置，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置，其可掃描含有多波長熒光量子點的一維條形碼，獲取條形碼中包含的編碼熒光信息，并可對其進行分析比較，判斷商品真?zhèn)?。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置，包括熒光掃描模塊、平移電機和信號分析處理模塊；
熒光掃描模塊包括激光二極管、濾光片、步進電機、色散裝置和光電倍增管，其中，激光二極管設(shè)于熒光量子點條形碼的前方，且其發(fā)射光方向與熒光量子點條形碼的表面垂直，所述激光二極管所發(fā)出的激發(fā)光波長小于條形碼中熒光量子點特征峰波長中的最小值；所述濾光片、色散裝置、光電倍增管均設(shè)于熒光量子點條形碼的前方，并沿反射熒光方向依次順序設(shè)置，濾光片的中軸線與激光二極管的發(fā)射光方向平行，而色散裝置的平面與濾光片的中軸線垂直，且所述色散裝置的使用波段包含所選熒光量子點的所有特征峰波長，該色散裝置還與步進電機機械連接，在步進電機的帶動下以特定速率在指定幅度內(nèi)擺動，使通過色散裝置的單色光都能夠被光電倍增管檢測到；所述光電倍增管與色散裝置的相對位置固定不變；
平移電機與前述熒光掃描模塊機械相連，并帶動熒光掃描模塊整體移動；
信號分析處理模塊包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機模塊、按鍵模塊和顯示模塊，其中，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接光電倍增管的輸出端，而A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接單片機模塊的輸入端，將光電倍增管的輸出電信號進行A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機模塊；所述單片機模塊對接收到的來自A/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字信號進行分析比較判斷商品真?zhèn)?，結(jié)果送入顯示模塊進行顯示；所述單片機模塊還與按鍵模塊連接，在按鍵模塊的輸入信號下控制激光二極管的激發(fā)、步進電機及平移電機的轉(zhuǎn)動。上述濾光片采用長通濾光片或陷波濾光片。上述色散裝置采用光柵或棱鏡。采用上述方案后，本發(fā)明通過單色激發(fā)光源垂直照射含有熒光量子點的一維條形碼，反射光經(jīng)濾光片后濾除激發(fā)光，剩余熒光經(jīng)色散裝置分散為不同波長的單色光，步進電機帶動色散裝置旋轉(zhuǎn)，使所有單色光被光電倍增管接收，輸出電信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，通過單片機分析并顯示鑒別結(jié)果。本發(fā)明具有以下有益效果
(1)可以用于檢測多波長熒光量子點條形碼，判斷商品真?zhèn)危?br> (2)裝置便攜一體化，不需要PC機處理數(shù)據(jù)，有益于產(chǎn)品化；
(3)可以與熒光量子點編碼防偽技術(shù)相結(jié)合，形成一套完整的防偽系統(tǒng)，產(chǎn)生巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。如圖I所示，本發(fā)明提供一種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置，包括熒光掃描模塊、平移電機和信號分析處理模塊，下面分別介紹。熒光掃描模塊包括激光二極管(LED) 2、濾光片3、步進電機4、色散裝置5和光電倍增管(PMT)6，其中，激光二極管2設(shè)于熒光量子點條形碼I的前方，且其發(fā)射光方向與熒光量子點條形碼I的表面垂直，所述激光二極管2所發(fā)出的激發(fā)光波長小于熒光量子點條形碼I中熒光量子點特征峰波長中的最小值；濾光片3也設(shè)于熒光量子點條形碼I的前方，且其中軸線與激光二極管2的發(fā)射光方向平行，該濾光片3用于濾除激發(fā)光，以盡可能地減小激發(fā)光對熒光檢測的干擾，可采用長通濾光片或陷波濾光片；所述濾光片3、色散裝置5、光電倍增管6沿反射熒光方向依次順序設(shè)置，而色散裝置5的平面與濾光片3的中軸線垂直，所述色散裝置5的使用波段包含所選熒光量子點的所有特征峰波長，且效率曲線分布合理，從而使熒光電子點特征峰透過率較高，可采用光柵或棱鏡；所述色散裝置5還與步進電機4機械連接，可在步進電機4的帶動下，以某一速率在指定幅度內(nèi)擺動，使通過色散裝置5的單色光都可以被光電倍增管6檢測到；所述光電倍增管6按反射熒光傳播方向位于色散裝置5的后方，且其與色散裝置5的相對位置固定不變，用于將所有波長的單色光轉(zhuǎn)化為電信號。平移電機7與前述熒光掃描模塊機械相連，可帶動熒光掃描模塊整體移動，從而實現(xiàn)一次性對多個熒光量子點條形碼的掃描。信號分析處理模塊包括A/D轉(zhuǎn)換模塊8、單片機模塊(MCU) 9、按鍵模塊10和顯示模塊11，其中，A/D轉(zhuǎn)換模塊8的輸入端連接光電倍增管6的輸出端，而A/D轉(zhuǎn)換模塊8的輸出端連接單片機模塊9的輸入端，用于將光電倍增管6的輸出電信號進行A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機模塊9 ;所述單片機模塊9 一方面對接收到的來自A/D轉(zhuǎn)換模塊8的數(shù)字信號進行檢波算法分析，得到熒光峰配比，經(jīng)對應(yīng)的編碼規(guī)則翻譯得到原始信息，再進行分析比較判斷商品真?zhèn)?，結(jié)果送入顯示模塊11進行顯示；所述單片機模塊9還與按鍵模塊10連接，在按鍵模塊10的輸入信號下控制激光二極管2的激發(fā)、步進電機4及平移電機7的轉(zhuǎn)動。工作時，外界經(jīng)由按鍵模塊10輸入指令，控制單片機模塊9發(fā)出掃描指令，觸發(fā)激
光二極管2發(fā)射波長為毛的激發(fā)光垂直照射含有多波長突光量子點條形碼I，反射光含有激發(fā)光波長為及熒光波長毛七…，經(jīng)濾光片3后得到含有熒光波長Mt-的復(fù)色光，再經(jīng)
色散裝置5后分散得到Mt--的單色光，色散裝置5由步進電機4帶動在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，
使所有波長的單色光都被光電倍增管6接收并轉(zhuǎn)化為電信號。平移電機7按指定速率帶動突光掃描模塊按條形碼排列方向移動，檢測所有條形碼信息，電信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊8處理 后得到數(shù)字量給單片機模塊9，經(jīng)檢波算法分析后得到熒光峰配比，經(jīng)對應(yīng)的編碼規(guī)則翻譯得到原始信息，經(jīng)分析比較判斷商品真?zhèn)?，結(jié)果由顯示模塊11顯示。以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置，其特征在于包括熒光掃描模塊、平移電機和信號分析處理模塊； 熒光掃描模塊包括激光二極管、濾光片、步進電機、色散裝置和光電倍增管，其中，激光ニ極管設(shè)于熒光量子點條形碼的前方，且其發(fā)射光方向與熒光量子點條形碼的表面垂直，所述激光二極管所發(fā)出的激發(fā)光波長小于條形碼中熒光量子點特征峰波長中的最小值；所述濾光片、色散裝置、光電倍增管均設(shè)于熒光量子點條形碼的前方，并沿反射熒光方向依次順序設(shè)置，濾光片的中軸線與激光二極管的發(fā)射光方向平行，而色散裝置的平面與濾光片的中軸線垂直，且所述色散裝置的使用波段包含所選熒光量子點的所有特征峰波長，該色散裝置還與步進電機機械連接，在步進電機的帶動下以特定速率在指定幅度內(nèi)擺動，使通過色散裝置的単色光都能夠被光電倍增管檢測到；所述光電倍増管與色散裝置的相對位置固定不變； 平移電機與前述熒光掃描模塊機械相連，并帶動熒光掃描模塊整體移動； 信號分析處理模塊包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機模塊、按鍵模塊和顯示模塊，其中，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接光電倍增管的輸出端，而A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接單片機模塊的輸入端，將光電倍増管的輸出電信號進行A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機模塊；所述單片機模塊對接收到的來自A/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字信號進行分析比較判斷商品真?zhèn)?，結(jié)果送入顯示模塊進行顯示；所述單片機模塊還與按鍵模塊連接，在按鍵模塊的輸入信號下控制激光二極管的激發(fā)、步進電機及平移電機的轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置，其特征在于所述濾光片米用長通濾光片或陷波濾光片。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置，其特征在于所述色散裝置采用光柵或棱鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多波長近紅外熒光量子點檢測裝置，包括熒光掃描模塊、平移電機和信號分析處理模塊；熒光掃描模塊包括激光二極管、濾光片、步進電機、色散裝置和光電倍增管，激光二極管設(shè)于熒光量子點條形碼的前方，其發(fā)射光方向與條形碼表面垂直；濾光片、色散裝置、光電倍增管沿反射熒光方向依次順序設(shè)置；平移電機帶動熒光掃描模塊整體移動；信號分析處理模塊包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機模塊、按鍵模塊和顯示模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊將光電倍增管的電信號進行A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機模塊，進行判斷后結(jié)果送入顯示模塊。此種檢測裝置可掃描含有多波長熒光量子點的一維條形碼，獲取條形碼中包含的編碼熒光信息，并可對其進行分析比較，判斷商品真?zhèn)巍?br> 文檔編號G01N21/64GK102661940SQ20121015712
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者劉玉冰, 崔奉良, 張宗嘉, 錢志余, 韓盟盟, 高凡 申請人:南京航空航天大學(xué)