樣本分析儀及其吸光度測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種吸光度測(cè)量裝置，包括：光源、樣本放置位和用于檢測(cè)放置在樣本放置位上樣本吸光度的樣本光電探測(cè)器。其中，光源包括：發(fā)光二極管和用于向發(fā)光二極管提供驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電路。由于光源采用發(fā)光二極管及其驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)。根據(jù)發(fā)光二極管壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，能夠提高光源的工作壽命。本實(shí)用新型還同時(shí)公開了一種包括該吸光度測(cè)量裝置的樣本分析儀。
【專利說(shuō)明】樣本分析儀及其吸光度測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種樣本分析儀，尤其涉及樣本分析儀的吸光度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]生化分析儀和酶標(biāo)儀是體外診斷檢驗(yàn)的重要設(shè)備之一，目前主要的生化分析儀和酶標(biāo)儀的測(cè)量系統(tǒng)均采用鹵鎢燈(作為光源)、濾光片或光柵配合光電二極管的方式。雖然該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟并得到廣泛使用，但鹵鎢燈壽命較短，一般為500?2000h，用戶在使用一段時(shí)間后即需要替換光源燈，光源燈維護(hù)費(fèi)用略偏高。此外，在光源燈壽命后期可能存在穩(wěn)定性較差的情況，影響測(cè)量結(jié)果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N吸光度測(cè)量裝置，以延長(zhǎng)吸光度測(cè)量裝置光源的工作壽命。
[0004]根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N吸光度測(cè)量裝置，包括:光源、樣本放置位和用于檢測(cè)放置在樣本放置位上樣本吸光度的樣本光電探測(cè)器。其中，光源包括:發(fā)光二極管和用于向發(fā)光二極管提供驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電路。
[0005]優(yōu)選地，發(fā)光二極管為多個(gè)具有預(yù)定中心波長(zhǎng)的發(fā)光二極管或白光發(fā)光二極管。
[0006]在一種實(shí)施例中，光源還包括用于收集并傳輸各發(fā)光二極管所發(fā)出的光的光傳輸器件，光傳輸器件包括用于將各發(fā)光二極管發(fā)光進(jìn)行集中出射的光出射端，所述光出射端包括多個(gè)光出射點(diǎn)，各發(fā)光二極管發(fā)出的光通過(guò)與其對(duì)應(yīng)的光出射點(diǎn)發(fā)出。
[0007]同一波長(zhǎng)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)的光出射點(diǎn)圍繞光出射端的中心呈中心對(duì)稱分布。
[0008]不同波長(zhǎng)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)的光出射點(diǎn)按照樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值由弱至強(qiáng)從光出射端的中心向邊緣排布。
[0009]還包括光闌，光闌位于光源的光出射端和樣本放置位之間。
[0010]在一種具體實(shí)例中，光傳輸器件為多合一光纖束；所述多合一光纖束的拆分端為光入射端，每個(gè)拆分端靠近其對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管，多合一光纖束的聚合端為光出射端，朝向樣本放置位設(shè)置，光出射端的各光纖束為光出射點(diǎn)。
[0011]在光入射端的各光纖束與其對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管之間設(shè)有濾光片。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)光二極管的發(fā)光波長(zhǎng)不同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路向不同發(fā)光波長(zhǎng)的發(fā)光二極管提供的驅(qū)動(dòng)電流不同。
[0013]在另一種實(shí)施例中，光源還包括光出射端，多個(gè)發(fā)光二極管排布在光出射端面向樣本放置位的一側(cè)，并形成光出射端，同一波長(zhǎng)的發(fā)光二極管圍繞光出射端的中心呈中心對(duì)稱分布，不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管按照樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值由弱至強(qiáng)從光出射端的中心向邊緣排布。
[0014]吸光度測(cè)量裝置還進(jìn)一步還包括:光束分離裝置、參考光探測(cè)器和信息處理和控制器；光束分離裝置設(shè)置在光出射端和樣本放置位之間光路上，用于將光源發(fā)出的光分為用于照射樣本的測(cè)量光和參考光；參考光探測(cè)器設(shè)置在光束分離裝置參考光光路上，用于收集參考光；信息處理和控制器分別與驅(qū)動(dòng)電路、樣本光電探測(cè)器和參考光探測(cè)器連接，接收樣本光電探測(cè)器和參考光探測(cè)器輸出的電信號(hào)，根據(jù)所述電信號(hào)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)電流。
[0015]另一種實(shí)施例中，發(fā)光二極管為白光發(fā)光二極管，吸光度測(cè)量裝置還包括具有預(yù)定波長(zhǎng)的濾光器，濾光器設(shè)置在白光發(fā)光二極管和樣本放置位之間的光路上。
[0016]本申請(qǐng)的有益效果是:根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈舛葴y(cè)量裝置，由于采用發(fā)光二極管代替鹵鎢燈作為光信號(hào)的光源，相對(duì)于鹵鎢燈的技術(shù)方案，延長(zhǎng)了光源燈的工作壽命，一方面，可以減少光源燈的替換頻率，從而提升用戶使用的便易程度；另一方面，由于延長(zhǎng)了光源燈的工作壽命，從而能夠延長(zhǎng)吸光度測(cè)量裝置的使用壽命，降低了使用成本。此外，發(fā)光二極管的功率低，能夠降低能耗，并且發(fā)熱小。該吸光度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本申請(qǐng)一種實(shí)施例公開的吸光度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)原理圖；
[0018]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例光出射端的一種形成方式示意圖；
[0019]圖3a為本申請(qǐng)實(shí)施例光出射端的一種排布方式示意圖；
[0020]圖3b為本申請(qǐng)實(shí)施例光出射端的另一種排布方式示意圖；
[0021]圖4a為本申請(qǐng)實(shí)施例圖3a所示排布方式形成的光斑形狀/大小示意圖；
[0022]圖4b為本申請(qǐng)實(shí)施例圖3b所示排布方式形成的光斑形狀/大小示意圖；
[0023]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例額定驅(qū)動(dòng)條件下發(fā)光二極管輻射強(qiáng)度對(duì)比示例圖；
[0024]圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例光信號(hào)不同出射位置的相對(duì)能量利用率示意圖；
[0025]圖7為本申請(qǐng)另一種實(shí)施例公開的吸光度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]實(shí)施例一:
[0028]在生化分析儀和酶標(biāo)儀等樣本分析儀中，通常利用吸光度測(cè)量裝置對(duì)被測(cè)樣本進(jìn)行比色測(cè)量，即利用光源依次提供不同波長(zhǎng)的光照射樣本放置位上的樣本，通過(guò)光電探測(cè)器檢測(cè)透過(guò)樣本的光，而后將采集的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給分析系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，得到樣本的吸光度。
[0029]請(qǐng)參考圖1，圖1所示為本實(shí)施例公開的吸光度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)原理圖。該吸光度測(cè)量裝置包括:光源1、第一會(huì)聚透鏡4、樣本放置位2和樣本光電探測(cè)器3。樣本放置位2用于放置容納有被測(cè)樣本的容器，本實(shí)施例中，以樣本放置位2上放置比色皿21為例進(jìn)行說(shuō)明。光源I用于發(fā)射照射比色皿21的光束，第一會(huì)聚透鏡4設(shè)置在光源I和樣本放置位2之間的光路上，第一會(huì)聚透鏡4用于會(huì)聚光源發(fā)出的光，使照射到比色皿上的光斑更加集中。樣本光電探測(cè)器3接收經(jīng)比色皿21中的樣本作用后的光，在具體的實(shí)施例中，樣本光電探測(cè)器3用于將接收的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并發(fā)送至信息處理和控制器，以進(jìn)行后續(xù)的樣本的光譜分析處理。在優(yōu)選的具體實(shí)施例中，光源1、第一會(huì)聚透鏡4、比色皿21和樣本光電探測(cè)器3沿光軸10設(shè)置。
[0030]本實(shí)施例中，光源I包括多個(gè)發(fā)光二極管LED、多合一光纖束14和驅(qū)動(dòng)電路(圖中未不出)，各發(fā)光二極管LED為具有各自中心波長(zhǎng)的窄帶LED。多合一光纖束14作為光傳輸器件，包括分成多束光纖束的拆分端141和將多束光纖束集合在一起的聚合端142，多合一光纖束的拆分端141為光入射端，每個(gè)拆分端靠近其對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED，多合一光纖束的聚合端142為光出射端，用于將各發(fā)光二極管發(fā)光進(jìn)行集中出射，光出射端的各光纖束形成光出射點(diǎn)，光出射端朝向樣本放置位設(shè)置，以使發(fā)出的光束照射到被測(cè)樣本。
[0031]驅(qū)動(dòng)電路用于向各發(fā)光二極管LED提供驅(qū)動(dòng)電流，以控制二極管LED的發(fā)光時(shí)序和發(fā)光強(qiáng)度。在具體實(shí)施例中，多個(gè)發(fā)光二極管可以共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，也可以各自具有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電路，即一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路只為與其對(duì)應(yīng)的一個(gè)發(fā)光二極管提供驅(qū)動(dòng)電流。
[0032]在檢測(cè)時(shí)，在驅(qū)動(dòng)電路的控制下，不同波段的發(fā)光二極管LED按照一定的順序依次點(diǎn)亮，每個(gè)LED發(fā)出的光線分別被耦合進(jìn)入獨(dú)立的光纖入射端，而這些光纖的出射端被捆扎在一起，形成如圖1所示的多合一光纖束。這樣多個(gè)LED輸出的光線經(jīng)多合一光纖束后被集中到一起，經(jīng)第一會(huì)聚透鏡4后照射到比色皿，并被其后端放置的樣本光電探測(cè)器所接收，樣本光電探測(cè)器接收到的信號(hào)被發(fā)送至信息處理和控制器，用于比色皿中樣本的光譜分析。
[0033]在驅(qū)動(dòng)電路的控制下，發(fā)光二極管LED可以實(shí)現(xiàn)快速的點(diǎn)亮關(guān)閉，能在很短的時(shí)間內(nèi)完成所有波長(zhǎng)的一次測(cè)量，與采用光柵分光的光度計(jì)水平相當(dāng)，可以應(yīng)用于高速的生化分析儀等產(chǎn)品。系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，在信息處理和控制器的控制下，不同波段的發(fā)光二極管LED按照一定的順序依次點(diǎn)亮，保證某一單一時(shí)刻僅有某一波長(zhǎng)發(fā)光二極管LED發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)比色皿21并被樣本光電探測(cè)器所接收，不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管LED依次點(diǎn)亮測(cè)量完畢后即完成了一次多光譜數(shù)據(jù)采集。信息處理和控制器也可以控制發(fā)光二極管LED持續(xù)向比色皿21發(fā)出光線，樣本光電探測(cè)器3持續(xù)進(jìn)行多光譜數(shù)據(jù)采集，以完成被測(cè)樣本隨時(shí)間變化的多光譜數(shù)據(jù)記錄，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的光譜分析工作。
[0034]在優(yōu)選的實(shí)施例中，各個(gè)發(fā)光二極管LED和其對(duì)應(yīng)的光入射端光纖束之間還設(shè)置有濾光片12，各個(gè)發(fā)光二極管LED發(fā)出的光穿過(guò)濾光片12到達(dá)光纖束，濾光片12具有設(shè)定的波長(zhǎng)，用于透過(guò)設(shè)定波長(zhǎng)的光。
[0035]這種具體實(shí)施例中，采用多合一光纖束來(lái)傳播光，一方面，由于光纖的柔性和長(zhǎng)度的隨意性，使得在設(shè)計(jì)發(fā)光二極管布局時(shí)更加自由，方便整體布局的設(shè)計(jì)。
[0036]在另一種具體實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖2，光源還包括光出射端，例如基板13，各發(fā)光二極管LED排布在基板13面向樣本放置位的一側(cè)，形成光出射端，基板13的中心即為光出射端的中心，在一具體實(shí)施例中，各發(fā)光二極管LED可以根據(jù)各自光信號(hào)的強(qiáng)度按照預(yù)設(shè)的規(guī)則排布。基板13為可承載發(fā)光二極管的物體，例如電路板，其橫截面形狀優(yōu)選為圓形。
[0037]在形成光出射端11時(shí)，各發(fā)光二極管LED或者多合一光纖束的排布方式有很多種。以多合一光纖束實(shí)現(xiàn)光出射端11的方式為例進(jìn)行說(shuō)明。光出射端的一種排布方式如圖3a所示，每個(gè)圓代表一束光纖，相同填充的圓代表相同波長(zhǎng)的光纖束，圖3a所示的光出射端光纖束排布方式的特點(diǎn)是:同一波長(zhǎng)的光纖束集中在一起。這樣帶來(lái)的問(wèn)題是:當(dāng)點(diǎn)亮某一個(gè)發(fā)光二極管LED時(shí)，光出射端11僅有一部分區(qū)域有光線射出，這會(huì)導(dǎo)致不同發(fā)光二極管LED被點(diǎn)亮?xí)r比色皿21上的光斑具有差異，從而導(dǎo)致每一波長(zhǎng)的光照射在比色皿21上形成的光斑大小和位置不同。請(qǐng)參考圖4a，假設(shè)被點(diǎn)亮的某一發(fā)光二極管LED的光出射區(qū)域位于第一會(huì)聚透鏡4的光軸上方，則該發(fā)光二極管LED發(fā)出的光線經(jīng)第一會(huì)聚透鏡4作用后照射到比色皿21上形成的光斑AO位于第一會(huì)聚透鏡4的光軸下方，反之則光斑AO位于第一會(huì)聚透鏡4的光軸上方，當(dāng)其它發(fā)光二極管LED被點(diǎn)亮、光出射區(qū)域變化時(shí)，光斑AO的位置也會(huì)隨之而改變。當(dāng)有光闌限制時(shí)則比色皿上形成的光斑如圖4a中A0’所示，當(dāng)其它發(fā)光二極管LED被點(diǎn)亮、光出射區(qū)域變化時(shí)，光斑A0’的位置和形狀都會(huì)隨之而改變，就會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。為解決該問(wèn)題，可以在多合一光纖束的光出射端加裝光纖耦合器，但光纖耦合器成本較高，一般需要數(shù)千元。為保證不同波長(zhǎng)的光斑在比色皿21上的一致性并保持較低的成本，本實(shí)施例公開的一種優(yōu)選方式為:在光出射端和樣本放置位2之間(例如第一會(huì)聚透鏡4和比色皿21之間)放置有光闌，光闌用于通過(guò)光線遮擋，從而限定照射在比色皿上的光斑大小，多合一光纖束的光出射端的光纖束按照以下方式排布，請(qǐng)參考圖3b:
[0038]第一，同一波長(zhǎng)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)的光出射光纖束圍繞光出射端11的中心呈中心對(duì)稱分布。當(dāng)光出射端11的中心位于光軸上時(shí)，同一波長(zhǎng)的光以光軸為中心對(duì)稱，對(duì)稱的光經(jīng)第一會(huì)聚透鏡4會(huì)聚在比色皿上形成的光斑同樣以光軸為中心對(duì)稱，因此，光纖束的這種分布，可使不同波長(zhǎng)的光在比色皿上形成的光斑位置一致。當(dāng)在第一會(huì)聚透鏡4和比色皿21之間放置有光闌時(shí)，當(dāng)點(diǎn)亮某一波段的發(fā)光二極管LED時(shí)，光出射端11的中心各個(gè)方位均有光束射出，光軸的上下左右等方位均有該波長(zhǎng)的光線照射到第一會(huì)聚透鏡4上。請(qǐng)參考圖4b，例如同一波長(zhǎng)的光經(jīng)第一會(huì)聚透鏡4會(huì)聚后形成光斑A1、A2、A3和A4等交疊形成的區(qū)域。這些光線經(jīng)過(guò)光闌通光孔20后照射到比色皿21上形成光斑A，光斑A的大小、形狀受光闌通光孔20的大小、形狀的影響，從而可以使不同波長(zhǎng)的光在比色皿上形成的光斑大小一致?？梢?jiàn)，通過(guò)出射光纖束的這種特殊排布和光闌，即可以保證不同波長(zhǎng)的光經(jīng)過(guò)第一會(huì)聚透鏡4后照射在被測(cè)樣本上的光斑的位置和大小盡可能一致，從而提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性和一致性。
[0039]第二，不同波長(zhǎng)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)的光出射光纖束按照樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值由弱至強(qiáng)從光出射端11的中心向邊緣排布。由于發(fā)光二極管的中心波長(zhǎng)不同，不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管光LED自身輻射強(qiáng)度也存在差異，樣本光電探測(cè)器3對(duì)于不同輻射強(qiáng)度的發(fā)光二極管響應(yīng)也不相同，所以在進(jìn)行光強(qiáng)檢測(cè)時(shí)可能存在某一波長(zhǎng)光信號(hào)強(qiáng)度過(guò)大甚至超出了探測(cè)器的檢測(cè)范圍，而另一波長(zhǎng)因強(qiáng)度過(guò)小導(dǎo)致信噪比較差的情況。為使得樣本光電探測(cè)器對(duì)不同輻射強(qiáng)度的發(fā)光二極管的響應(yīng)相同，可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的輻射強(qiáng)度、光信號(hào)能量利用率和光電探測(cè)器的波長(zhǎng)響應(yīng)特性三個(gè)參數(shù)中的任意一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中，將光纖束按照樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值進(jìn)行排布，樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值越弱的光纖束越靠近光出射端11的中心，樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值越強(qiáng)的光纖束越遠(yuǎn)離光出射端11的中心。樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值與發(fā)光二極管的輻射強(qiáng)度以及光電探測(cè)器的波長(zhǎng)響應(yīng)特性有關(guān)，可采用以下方法測(cè)得:通常情況下，同一波長(zhǎng)的發(fā)光二極管具有相同的輻射強(qiáng)度，發(fā)光二極管發(fā)出的光不經(jīng)過(guò)樣本直接到達(dá)樣本光電探測(cè)器，樣本光電探測(cè)器感應(yīng)光輸出的值即為該樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值。將不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管在相同測(cè)試條件下(例如采用同一光電探測(cè)器、測(cè)試位置相同、溫度相同、驅(qū)動(dòng)電流相同、經(jīng)同樣的光路等)經(jīng)樣本光電探測(cè)器探測(cè)，從而可得出各波長(zhǎng)發(fā)光二極管的樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值。如果某波長(zhǎng)的發(fā)光二極管的樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值比較小，則將該波長(zhǎng)的發(fā)光二極管排布在內(nèi)圈，如果某波長(zhǎng)的發(fā)光二極管的樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值比較大，則將該波長(zhǎng)的發(fā)光二極管排布在外圈，如圖3b所示。當(dāng)光出射端11的中心位于光軸上時(shí)，光線越偏離光軸，利用率越小，光線越靠近光軸，利用率越大，圖6為光信號(hào)不同出射位置的相對(duì)能量利用率，距離光出射端中心越遠(yuǎn)，利用率越小。由此，也可以通過(guò)調(diào)整光出射端的位置來(lái)均衡化光電探測(cè)器的響應(yīng)值，如果光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值比較小，則將光出射端和光軸的距離調(diào)近，如果光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值比較大，則將光出射端和光軸的距離調(diào)遠(yuǎn)。圖5所示為不同波長(zhǎng)發(fā)光二極管在額定驅(qū)動(dòng)條件下樣本光電探測(cè)器測(cè)得的排布前后響應(yīng)值對(duì)比圖，可見(jiàn)不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管在按照本實(shí)施例方式排布后，樣本光電探測(cè)器的響應(yīng)更趨于一致。當(dāng)然，也可以通過(guò)挑選光電探測(cè)器的波長(zhǎng)響應(yīng)特性來(lái)均衡化光電探測(cè)器的響應(yīng)值。通常情況下，確定了發(fā)光二極管和光電探測(cè)器，發(fā)光二極管的輻射強(qiáng)度和探測(cè)器的響應(yīng)特性就確定了，要想均衡化樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值，需要調(diào)整光信號(hào)的能量利用率。
[0040]當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可以將多合一光纖束的各光出射端順序完全打亂，隨機(jī)排布，也可以實(shí)現(xiàn)比色皿上光斑的一致性，但該方式在光纖芯絲數(shù)量較少的情況下效果較差，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)光輻射強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。
[0041]在具體實(shí)施例中，還將光出射端11設(shè)置在第一會(huì)聚透鏡4的焦點(diǎn)位置，例如將光出射端11垂直于光軸10設(shè)置，并使其中心位于第一會(huì)聚透鏡4的焦點(diǎn)位置。這種設(shè)置再配合以圖3b所示的光出射端的排布方式，進(jìn)一步改進(jìn)了不同波長(zhǎng)的光照射到比色皿上光斑的一致性。
[0042]根據(jù)本申請(qǐng)公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以只采用上述排布方式的其中一個(gè)方面，并達(dá)到相應(yīng)的效果，例如只使得同一波長(zhǎng)的光出射點(diǎn)圍繞光出射端的中心呈中心對(duì)稱分布，或只使得不同波長(zhǎng)的光出射點(diǎn)按照樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值由弱至強(qiáng)從光出射端的中心向邊緣排布。當(dāng)不需要保證比色皿上光斑大小一致時(shí)，也可以不需要光闌。
[0043]需要說(shuō)明的是，對(duì)于以基板實(shí)現(xiàn)光出射端的實(shí)施例中，也可以采用上述發(fā)光二極管光纖束的排布方式在基板上排布發(fā)光二極管。同理，也可以參照上述光出射端11的位置設(shè)置基板的位置，即使基板的中心位于光軸上，優(yōu)選位于第一會(huì)聚透鏡4的焦點(diǎn)位置。
[0044]在其它的具體實(shí)施例中，還可以采用其他器件作為光傳輸器件，使得各發(fā)光二極管發(fā)出的光通過(guò)與其對(duì)應(yīng)的光出射點(diǎn)集中發(fā)出。
[0045]為了使得經(jīng)比色皿21透射后的光能夠有效聚集地被樣本光電探測(cè)器3接收采集，在一種具體實(shí)施例中，吸光度測(cè)量裝置還可以進(jìn)一步包括第二會(huì)聚透鏡5，第二會(huì)聚透鏡5設(shè)置在樣本放置位2和樣本光電探測(cè)器3之間，在安放第二會(huì)聚透鏡5時(shí)，第二會(huì)聚透鏡5的光軸應(yīng)與光軸10重合。光電探測(cè)器3優(yōu)選位于透鏡5的焦點(diǎn)上。
[0046]實(shí)施例二:
[0047]由于發(fā)光二極管LED的發(fā)光強(qiáng)度還與驅(qū)動(dòng)電流有關(guān)，驅(qū)動(dòng)電流越大，發(fā)光強(qiáng)度越大，因此在某一實(shí)施例中，還在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上根據(jù)發(fā)光二極管的輻射強(qiáng)度對(duì)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常情況下，所選擇的同一發(fā)光波長(zhǎng)的發(fā)光二極管具有相同的輻射強(qiáng)度，因此驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)電流基于被驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管的發(fā)光波長(zhǎng)而確定，使得每一波長(zhǎng)的發(fā)光二極管，對(duì)應(yīng)一驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)電路向不同發(fā)光波長(zhǎng)的發(fā)光二極管提供不同的驅(qū)動(dòng)電流。從理論上講，當(dāng)對(duì)于不同波長(zhǎng)根據(jù)其輻射強(qiáng)度的不同分別適當(dāng)提高或降低其驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，探測(cè)器上響應(yīng)到的不同波長(zhǎng)發(fā)光二極管的相對(duì)輻射強(qiáng)度可以達(dá)到完全一致，從而避免了探測(cè)器因發(fā)光二極管輻射強(qiáng)度不同而導(dǎo)致的響應(yīng)不同的問(wèn)題。
[0048]當(dāng)多個(gè)發(fā)光二極管共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，信息處理和控制器可以根據(jù)各發(fā)光二極管的發(fā)光時(shí)序，控制驅(qū)動(dòng)電路向各發(fā)光二極管提供與該發(fā)光二極管的發(fā)光波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流。
[0049]當(dāng)具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，可根據(jù)發(fā)光二極管的發(fā)光波長(zhǎng)設(shè)定各驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)電流，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端耦合到同一波長(zhǎng)的發(fā)光二極管。
[0050]實(shí)施例三:
[0051]發(fā)光二極管LED的輻射強(qiáng)度具有隨溫度、電流變化的特點(diǎn)，同時(shí)發(fā)光二極管LED在點(diǎn)亮初期其輻射強(qiáng)度也不穩(wěn)定，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速測(cè)量，需要加入?yún)⒖脊膺M(jìn)行補(bǔ)償修正。請(qǐng)參考圖7，本實(shí)施例公開的吸光度測(cè)量裝置還包括光束分離裝置61和參考光探測(cè)器62，光束分離裝置61設(shè)置在光出射端11和樣本放置位之間光路上，用于將光源發(fā)出的光分為透射光和反射光，對(duì)于包括第一會(huì)聚透鏡4的實(shí)施例中，光束分離裝置61優(yōu)選設(shè)置在第一會(huì)聚透鏡4和樣本放置位2之間。在具體實(shí)施例中，光束分離裝置61可以是分光鏡，也稱為二色鏡。參考光探測(cè)器62設(shè)置在光束分離裝置反射光光路上，用于收集經(jīng)光束分離裝置反射的光線。如圖7所示，在第一會(huì)聚透鏡4和樣本放置位2之間放置一個(gè)二色鏡，經(jīng)第一會(huì)聚透鏡4出射的光線少部分被二色鏡反射至參考光探測(cè)器62，第一會(huì)聚透鏡4出射的大部分光線透過(guò)二色鏡和比色皿21后被樣本光電探測(cè)器3接收。信息處理和控制器分別與樣本光電探測(cè)器3和參考光探測(cè)器62連接，接收樣本光電探測(cè)器3和參考光探測(cè)器62輸出的電信號(hào)，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)根據(jù)參考光探測(cè)器62上信號(hào)的變化，對(duì)樣本測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，從而能夠消除發(fā)光二極管LED輻射強(qiáng)度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高光譜測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，提升了測(cè)量裝置的性能。
[0052]在另外的具體實(shí)施例中，發(fā)光二極管可以為白光發(fā)光二極管，吸光度測(cè)量裝置還包括具有預(yù)定波長(zhǎng)的濾光器，濾光器設(shè)置在白光發(fā)光二極管和樣本放置位之間的光路上，濾光器可以是濾光片或光柵。白光發(fā)光二極管可以有一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)白光發(fā)光二極管集中在一起出射時(shí)，可以將濾光器設(shè)計(jì)成一個(gè)轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤的盤面上開設(shè)多個(gè)通孔，每個(gè)通孔中安裝預(yù)定波長(zhǎng)的濾光片，不同的濾光片具有不同的波長(zhǎng)，轉(zhuǎn)輪通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移，將所需要波長(zhǎng)的濾光片旋轉(zhuǎn)到光路上，發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)濾光片后即可得到所需要波長(zhǎng)的光，并使所需波長(zhǎng)的光照射到比色皿。但有多個(gè)白光發(fā)光二極管時(shí)，濾光器對(duì)應(yīng)有多個(gè)濾光片，經(jīng)系統(tǒng)控制，可使多個(gè)白光發(fā)光二極管按照設(shè)定的順序依次點(diǎn)亮，每個(gè)發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)其自身對(duì)應(yīng)的濾光片后照射到比色皿。
[0053]本申請(qǐng)實(shí)施例公開的吸光度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；采用發(fā)光二極管替代傳統(tǒng)的鹵鎢燈提供光信號(hào)，延長(zhǎng)了吸光度測(cè)量裝置的使用壽命。
[0054]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。
【權(quán)利要求】
1.一種吸光度測(cè)量裝置，包括光源(I)、樣本放置位(2)和用于檢測(cè)放置在樣本放置位上樣本吸光度的樣本光電探測(cè)器(3)，其特征在于，所述光源(I)包括: 發(fā)光二極管(LED)； 用于向發(fā)光二極管(LED)提供驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電路。
2.如權(quán)利要求1所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，所述發(fā)光二極管為多個(gè)具有預(yù)定中心波長(zhǎng)的發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求2所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，所述光源(I)還包括光出射端，所述多個(gè)發(fā)光二極管(LED)排布在所述光出射端面向樣本放置位的一側(cè)，同一波長(zhǎng)的發(fā)光二極管圍繞光出射端的中心呈中心對(duì)稱分布。
4.如權(quán)利要求3所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管按照樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值由弱至強(qiáng)從光出射端的中心向邊緣排布。
5.如權(quán)利要求1所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，所述發(fā)光二極管為白光發(fā)光二極管。
6.如權(quán)利要求2或5所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，所述光源(I)還包括用于收集并傳輸各發(fā)光二極管所發(fā)出的光的光傳輸器件，光傳輸器件包括用于將各發(fā)光二極管發(fā)光進(jìn)行集中出射的光出射端，所述光出射端包括多個(gè)光出射點(diǎn)，各發(fā)光二極管發(fā)出的光通過(guò)與其對(duì)應(yīng)的光出射點(diǎn)發(fā)出。
7.如權(quán)利要求6所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，同一波長(zhǎng)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)的光出射點(diǎn)圍繞光出射端的中心呈中心對(duì)稱分布。
8.如權(quán)利要求7所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，不同波長(zhǎng)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)的光出射點(diǎn)按照樣本光電探測(cè)器直接測(cè)得的響應(yīng)值由弱至強(qiáng)從光出射端的中心向邊緣排布。
9.如權(quán)利要求7所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，還包括光闌，所述光闌位于光源(I)的光出射端和樣本放置位(2)之間。
10.如權(quán)利要求6所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，所述光傳輸器件為多合一光纖束(14);所述多合一光纖束的拆分端為光入射端，每個(gè)拆分端靠近其對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管，多合一光纖束的聚合端為光出射端，朝向樣本放置位設(shè)置，光出射端的各光纖束為光出射點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，還包括分別設(shè)于光入射端的各光纖束與其對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管之間的濾光片。
12.如權(quán)利要求2所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路向不同發(fā)光波長(zhǎng)的發(fā)光二極管提供的驅(qū)動(dòng)電流不同。
13.如權(quán)利要求12所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于，有多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端親合到同一波長(zhǎng)的發(fā)光二極管。
14.如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的吸光度測(cè)量裝置，其特征在于還包括: 光束分離裝置(61)，設(shè)置在光出射端和樣本放置位之間光路上，用于將光源發(fā)出的光分為用于照射樣本的測(cè)量光和參考光； 參考光探測(cè)器(62)，設(shè)置在光束分離裝置參考光光路上，用于收集參考光； 信息處理和控制器，與樣本光電探測(cè)器(3)和參考光探測(cè)器￠2)連接，接收樣本光電探測(cè)器(3)和參考光探測(cè)器(62)輸出的電信號(hào)，根據(jù)所述電信號(hào)修正樣本測(cè)量結(jié)果。
15.一種樣本分析儀，包括如權(quán)利要求1-14中任意一項(xiàng)所述的吸光度測(cè)量裝置。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK204154641SQ201420581630
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】吳林濤, 邱金宏, 解傳芬 申請(qǐng)人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司