专利名称：带有光源检测的维生素荧光信号采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于生物检测技术领域，涉及一种用于维生素荧光检测的荧光采集装置。
背景技术：
营养是一个国家经济发展的标志之一。我国改革开放以来，经济发生了很大的变 化。随着经济的发展，以及卫生事业的进步，在我国低蛋白性疾病、缺铁性疾病及缺钙性疾 病都得到不同程度的纠正。但是，营养性疾病依然困扰着我国人民。2002年中国居民营养与 健康状况调查表明，我国居民的维生素A、Bi、B2、C摄入不足，儿童生长发育迟缓率14.3%、 3-12岁维生素A边缘缺乏率为45. 1%。其中尤其维生素A缺乏是目前世界上主要的营养缺乏性疾病之一，已被世界儿童 首脑会议列入重点解决的儿童健康问题。维生素A具有维持正常生长、生殖、视觉和抗感染 的功能，严重缺乏时可以降低儿童的抗感染功能，导致儿童呼吸道和消化道感染性疾病的 发生率上升。这两类疾病是目前威胁我国儿童健康的主要原因之一；叶酸的缺乏可以导致 婴儿神经管畸形的发生，直接影响了出生人口的素质。目前虽然有很多种维生素检测技术，但由于检测设备，检测方法，检测需要的样本 量以及准确度等诸多因素限制，还不能适应临床广泛应用，严重阻碍了我国维生素缺乏评 价及干预工作的广泛开展。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种适用于维生素荧光检测用的 荧光信号采集装置，以满足临床应用的需要。技术方案如下一种带有光源检测的维生素荧光信号采集装置，包括信号采集部分，光源检测电 路，微处理器，所述光源检测电路包括第一和第二两个光电池和电压比较器，两个光电池为 具有至少三路光电流输出的相同的光电池，所述的第一光电池置于暗室内，其输出的三路 光电流并联后经过第一取样电阻取样的电压被送入所述的电压比较器的一个输入端，所述 的第二光电池置于光源能够照射的位置，其一路光电流输出经过第二取样电阻取样的电压 被送入所述的电压比较器的另一个输入端，第一取样电阻的电阻大于第二取样电阻的电 阻，电压比较器输出的电压比较信号被送入微处理器。作为优选实施方式，所述光源为卤素灯，其产生的光通过波长为345nm窄带滤光 片生成紫外激发光；所述的信号采集部分包括窄带滤光片、光纤、聚光透镜、荧光过滤片和 光电倍增管，所述的光纤为Y型传导光纤，其公共端口靠近待测样品，一个分叉端口与光源 相连，紫外激发光经过Y型传导光纤传输和聚光透镜后照射在待测样品上，由待测样品所 激发的485nm波长的荧光从Y型传导光纤的另一个分叉端口传出，并经荧光过滤片过滤后， 被送入光电倍增管；所述的Y型传导光纤为石英玻璃光纤，其传输光源发射的紫外光的支 路为石英光纤，而对荧光信号传输支路为玻璃光纤。。[0008]本实用新型具有以下的技术效果(1)设计简单、价格低廉，检测准确和快速；(2) 带有光源检测电路，能够用来判断荧光信号采集电路的光源是否正常工作；(3)本装置采 用的Y型石英玻璃光纤，其对紫外光信号传输支路采用的是石英光纤，而对荧光信号传输 支路采用的是玻璃光纤，这种光纤结构刚好符合了本系统的设计要求。因为对于波长较小 的紫外光，频率较高，其对传输介质的要求也比较高，故此采用石英光纤来进行传输，而对 于波长较长的荧光，其频率较低，所以对传输介质的要求也比较高，故此采用玻璃光纤来进 行传输。
图1本实用新型的维生素荧光信号采集装置的结构框图图2本实用新型采用的信号采集部分的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的带有光源检测的维生素荧光信号采集装 置做说明。参见图1，本实用新型包括包括信号采集部分，光源检测电路，微处理器几个部 分。信号采集部分采集的表征荧光信号大小的电信号经过信号处理后被送入微处理器。由于紫外发光二极管的使用寿命有限，使用一段时间后光强度会有所减弱，为了 确保检测结果的准确性和稳定性，在每次进行检测之前，需要对光源的状态及光强进行检 测及校正，已达到使用要求。光源检测电路的作用是用来判断光学检测系统中的光源是否 正常工作。进行光源检测的主要部件是光电池。光电池是利用光伏效应制成的一种半导体器 件，当PN结受到光照时，可在PN结的两端产生电势差。一般来说，光电池是恒流源，有光照 时会产生一个恒定的电流，该电流流过电阻时将产生一定的压降。光电池G2置于光源处，用于检测其是否正常发光，光电池Gl置于暗箱内，始终保 持无输入光状态。当光源正常发光时，将有光线照射到G2上，G2产生的光电流在取样电阻 R2上产生一个压降，由于光电池Gl置于暗箱内，产生的光电流远小于G2的光电流，因而在 取样电阻Rl上产生的压降也小于R2上产生的压降。此时比较器的输出应该是高电平。当没有光源照射时，G2只产生微弱的光电流，甚至没有光电流产生，其大小与Gl 产生的光电流的数量级相同。而Gl的输出电流是由3个端口并联产生的，也就是说其大小 3倍于G2产生的电流，又Rl的阻值为2K，也是R2的两倍，这样在R2上产生的压降又增大 一倍。此时，比较器的输出应该变为低电平。为了确保在无输入光的情况下，R2的压降绝 对大于R2上面的压降，可以在Rl支路里面通过很大的电阻加一个电源，这样在无输入光的 时候Rl的压降会绝对大于R2的压降。即使在有输入光的情况下，由于该支路产生的电流 很小，所以Rl上的总压降也不会高于R2的压降，完全符合设计要求。此信号也是由微处理 器检测并控制的。本实用新型荧光的产生和传输系统主要包括光源1、窄带滤光片6、光纤2、聚光透 镜3、荧光过滤片4和光电倍增管5。光源1产生光能量，就是信息载波；光电倍增管5检出 光能量，并且把它变换成为电的形式；光纤2用来传导光能。具体的荧光信号采集原理如图 2。[0017]光源1采用光源为卤素灯通过波长为345nm窄带滤光片6生成的紫外激发光，由 其发射出来的紫外光经过光纤2传输和聚光透镜3后照射在微孔板的样品上。样品中 含有 经萃取的维生素样品，所以，在紫外光的照射下，可以激发出波长为485nm左右的荧光，荧 光信号经光纤2传输送入光电倍增管5，以便进行下一步的处理。对于光纤系统而言，发光二极管是一种重要的光源，它发生的辐射具有相当窄的 频谱范围，并且还具有足够输出功率和有效功率转换效率。本装置所用的光纤2是Y型石 英玻璃光纤，其对紫外光信号传输支路采用的是石英光纤，而对荧光信号传输支路采用的 是玻璃光纤。这种光纤结构刚好符合了本系统的设计要求。因为对于波长较小的紫外光， 频率较高，其对传输介质的要求也比较高，故此采用石英光纤来进行传输，而对于波长较长 的荧光，其频率较低，所以对传输介质的要求也比较高，故此采用玻璃光纤来进行传输。
权利要求一种带有光源检测的维生素荧光信号采集装置，包括信号采集部分，光源检测电路，微处理器，其特征在于，所述光源检测电路包括第一和第二两个光电池和电压比较器，两个光电池为具有至少三路光电流输出的相同的光电池，所述的第一光电池置于暗室内，其输出的三路光电流并联后经过第一取样电阻取样的电压被送入所述的电压比较器的一个输入端，所述的第二光电池置于光源能够照射的位置，其一路光电流输出经过第二取样电阻取样的电压被送入所述的电压比较器的另一个输入端，第一取样电阻的电阻大于第二取样电阻的电阻，电压比较器输出的电压比较信号被送入微处理器。
2.根据权利要求1所述的带有光源检测的维生素荧光信号采集装置，其特征在于，所 述的光源为卤素灯，其产生的光通过波长为345nm窄带滤光片生成紫外激发光；所述的信 号采集部分包括窄带滤光片、光纤、聚光透镜、荧光过滤片和光电倍增管，所述的光纤为Y 型传导光纤，其公共端口靠近待测样品，一个分叉端口与光源相连，紫外激发光经过Y型传 导光纤传输和聚光透镜后照射在待测样品上，由待测样品所激发的485nm波长的荧光从Y 型传导光纤的另一个分叉端口传出，并经荧光过滤片过滤后，被送入光电倍增管。
3.根据权利要求2所述的荧光信号采集装置，其特征在于，所述的Y型传导光纤为石英 玻璃光纤，其传输光源发射的紫外光的支路为石英光纤，而对荧光信号传输支路为玻璃光 纤。
专利摘要本实用新型属于生物检测技术领域，涉及一种用于维生素荧光检测的荧光信号采集装置，包括光源、窄带滤光片、光纤、聚光透镜、荧光过滤片和光电倍增管，所述光源为卤素灯，其产生的光通过波长为345nm窄带滤光片生成紫外激发光；所述光纤为Y型传导光纤，其公共端口靠近待测样品，一个分叉端口与光源相连，紫外激发光经过Y型传导光纤传输和聚光透镜后照射在待测样品上，由待测样品所激发的485nm波长的荧光从Y型传导光纤的另一个分叉端口传出，并经荧光过滤片过滤后，被送入光电倍增管。本实用新型具有设计简单、价格低廉，检测准确和快速的优点。
文档编号G01N21/01GK201724894SQ20102004325
公开日2011年1月26日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者岳胜, 王学民, 王联 申请人:芜湖圣美孚科技有限公司