专利名称：同位素红外能谱分析仪的改进结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气体红外分析的光路系统，尤其涉及一种同位素气体红外分析的能谱分析仪的结构。
背景技术：
1983年，澳大利亚医生马舍尔发现胃炎、胃溃疡是由一种叫作幽门螺旋杆菌(Helicobater pylori，简称Hp)的细菌引起的。大量医学研究证明Hp是引发胃炎、胃溃疡的最主要病因(90％的胃病患者感染Hp)。目前诊断Hp的主要方法有用胃镜取粘膜做银染色和用13C标记作呼气试验等，后者为非侵入性检查，灵敏、准确、快捷、安全、无痛苦，是世界公认的权威检测方法。
13C作为稳定核素的一种，其不仅在大自然中以特定的比例天然存在，还因为其不具有放射性．对人体、对环境均无任何危害而在医学生物学领域得到越来越多的运用。以稳定核素13C一呼气试验进行人体内多种疾病的诊断是一类简便、快速、无痛苦、无创伤的方法。根据13C标记的底物不同，可以诊断不同的疾病。由于Hp具有内源性、特异性的尿素酶，可将尿素分解为NH3和CO2，CO2在小肠上端吸收后进入血液循环并随呼气排出。让受检查者口服13C标记的尿素后，如果胃中存在Hp感染，就可以将13C标记的尿素分解为13C标记的CO2。因此，通过检测呼气中的13C-CO2，即可诊断Hp的感染。由于口服的13C一尿素到达胃后呈均匀分布，只要在13C一尿素接触的部位存在着Hp感染，就可灵敏地检测到。13C一尿素呼气试验就是特异性诊断人体内幽门螺杆菌(Hp)感染的一种13C一呼气试验。这个方法是1986年由美国DY Graham和PD Klein两位博士首先报道的。该方法采用了稳定同位素以及质谱学等技术，不仅具有准确、特异、快捷的特点，而且根据国内及国际报道，该方法的灵敏度和特异性都在95％左右。在检查时，受检查者无痛苦、无创伤、无放射性损伤，十分受临床的欢迎。因此目前在国际上发展很快，1996年9月已通过美国食品药物管理局(FDA)的评审，可以在临床上普遍开展。国内协和医院、北医大三院和上海仁济、华山等医院已开展研究并进入临床应用。
作为13C尿素呼气试验法的关键设备有13C质谱仪。13C质谱仪推出后，因其复杂的技术和高昂的成本，很难在市场上推广和使用。另外其测量的精度也不能保证。
实用新型内容本实用新型针对13C质谱仪技术复杂，成本高，不易推广和使用等缺点，设计出结构简单，易操作，成本低的同位素红外能谱分析仪。
本实用新型是通过以下技术方案实现的同位素红外能谱分析仪的改进结构，包括进样装置，红外光源，测量气室，检测器，其特征在于在光源与测量气室之间安装有切光片，切光片上安装有两组滤光片，一组是不同测量波长的滤光片，另一组是参比波长滤光片，切光片由同步电机驱动旋转。
所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于所述的测量气室有一个或二个或多个，测量波长的滤光片数量与其相等。
所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于所用的滤光片是窄带红外干涉滤光片。
所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于所述的滤光片在切光片上均匀排布。
所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于，其红外光源也是一个、两个或多个，红外光平行通过滤光片照射气室。
所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于，其检测器是半导体光电传感器，可与气室密封在一起，也可以单独密封。
所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于测量气室前设有滤波气室。
气室和光源之间的圆型切光片，它由同步电机带动旋转。旋转频率5至50Hz，切光片的作用是把光源射入气室的光调制成频率固定的间断的光束，使测量光和参比光依次通过气室，同时使后面检测器的输出信号也变成交流，便于放大。
本实用新型的有益效果在于结构简单，采用的技术简单，成本低，从而易于推广使用。
本实用新型光学分析部分采用时间双光路分析系统。这种光学结构测量一这种气体成分时，只需采用一个光源、一个气室，参比、测量气室共用一个光学通路，通过切光片，在不同的时间内分别采集参比和样品信号。这种结构具有很多的优点(1)没有空间双光路系统中参比与测量光路因污染等形成的误差。
(2)因采用时间双光路系统，使相同因素造成光路中测量与参比的影响达到平衡，相互抵消，而该产品测量的就是12CO2和13CO2的比值，并非绝对含量，因此具有极高的测量精度。
(3)结构简单，加工简单，制造容易，成本低，体积小，重量轻。
(4)由于采用了半导体检测器，可靠性提高，耐振性提高了。
为了防止强干扰组分的严重影响，进一步提高选择性，光路系统中还可以设置滤波气室，消除了高浓度的12CO2对13CO2的干扰。
图1为系统结构框图。
图2为切光片结构示意图。
具体实施方式
同位素红外能谱分析仪的改进结构，包括进样装置14，红外光源1，测量气室3，检测器5，滤波气室6。检测器5后接入信号处理装置7。光源1与测量气室3之间安装有切光片2，切光片2上安装有两组滤光片，一组是不同测量波长的滤光片，不同测量波长的滤光片共有两片，一片是测量波长滤光片A10，另一片是测量波长滤光片B11，另一组是参比波长滤光片12，切光片2由同步电机4驱动旋转。
电气系统为红外光源1提供一个稳定的恒定电流。将红外光源1置于球面反射镜的焦点上，当灯丝通以直流电流后，发射红外线，经反射成平行光线射向测量气室3，在光源1和测量气室3之间装有切光片2，红外线被由同步电机4带动的切光片2调制。当红外光源1的光束通过切光片2上的测量滤光片A10或测量滤光片B11后，通过测量气室3被CO2所吸收，而红外光源1的光束通过切光片2上的参比滤光片12后，通过测量气室3时呼气中各气体都不吸收，故射到红外检测器5上的光强度没有减弱。这两种波长的红外光束交替地通过测量气室3到达红外检测器5时，便被转换成与红外光强度相应的交替变化的电讯号输出。当测量气室3中不存在被测气体时(即被测气体的浓度为零)，红外检测器5收到的红外光没有被吸收掉，此时测量和参比讯号相等，二者之差为零。当测量气室3中有被测气体时，测量光束的部分能量被吸收，红外检测器5的输出讯号也相应地减小，而参比光束则不被吸收，这时测量光束和参比光束相对应的输出讯号之间的差值就与被测气体的浓度有一一对应的关系。当进一步将对应于测量和参比的输出讯号分离出来，通过数据系统将其差值大小检测出来，并经计算机8和打印机9将打印出结果，就能相应确定出待测气体的浓度。
权利要求1.同位素红外能谱分析仪的改进结构，包括进样装置，红外光源，测量气室，检测器，其特征在于在光源与测量气室之间安装有切光片，切光片上安装有两组滤光片，一组是不同测量波长的滤光片，另一组是参比波长滤光片，切光片由同步电机驱动旋转。
2.根据权利要求1所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于所述的测量气室有一个或二个或多个，测量波长的滤光片数量与其相等。
3.根据权利要求1或2所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于所用的滤光片是窄带红外干涉滤光片。
4.根据权利要求1所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于所述的滤光片在切光片上均匀排布。
5.根据权利要求1所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于，其红外光源也是一个、两个或多个，红外光平行通过滤光片照射气室。
6.根据权利要求1所述的同位素红外能谱分析仪的改进结构，其特征在于，其检测器是半导体光电传感器，可与气室密封在一起，也可以单独密封。
专利摘要本实用新型涉及一种同位素气体红外分析的能谱分析仪的改进结构。包装进样装置，红外光源，测量气室，检测器，其特征在于光源与测量气室之间安装有切光片，切光片上安装有两组滤光片，一组是不同测量波长的滤光片，另一组是参比波长滤光片，切光片由同步电机驱动旋转。本实用新型结构简单，易操作，成本低，可推广使用。
文档编号G01N21/35GK2741041SQ20042002486
公开日2005年11月16日 申请日期2004年2月18日 优先权日2004年2月18日
发明者黄文平, 王朋, 罗明生 申请人:黄文平