一种荧光高光谱测试系统的制作方法

本实用新型属于高光谱测试技术领域，涉及一种荧光高光谱测试系统。

背景技术：

高光谱成像技术是近二十年来发展起来的基于非常多窄波段的影像数据技术，其最突出的应用是遥感探测领域，并在越来越多的民用领域有着更大的应用前景。

高光谱成像技术的定义是在多光谱成像的基础上，在从紫外到近红外(200-2500nm) 的光谱范围内，利用成像光谱仪，在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段对目标物体连续成像。在获得物体空间特征成像的同时，也获得了被测物体的光谱信息。高光谱成像仪(也称光谱相机或高光谱相机、高光谱仪)，是将成像光谱仪和面阵探测器完美结合，可同时、快速获取光谱和影像信息的无损检测分析仪器。高光谱成像仪的主要组成部分有：准直镜、分光计、聚焦透镜、面阵探测器。

目前基于荧光检测的方式方法以及设备很多，借助激光、LED、氙灯等作为光源，当激发光与具有荧光特征的物质相互作用之后，会产生荧光信号，最后荧光信号被各种探测器检测到，并转换成能够识别的电信号，通过对光谱信号的研究可以分析被检测对象内部结构等的特性。

现有的荧光高光谱成像系统存在以下几点问题：1.光源切换的效率低；2.激光光源存在成本高，且易对被测样本产生损害；3.LED光源无法满足更多的波段选择。

因此，为了解决上述问题，本实用新型提出了一种荧光高光谱测试系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供了一种荧光高光谱测试系统，解决了光源切换的效率低、激光光源存在成本高，且易对被测样本产生损害，以及LED光源无法提供更宽更多波段选择的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种荧光高光谱测试系统，包括样品箱和光源，所述光源包括氙灯光源和卤素光源，所述氙灯光源位于样品箱外，所述卤素光源位于样品箱的内壁上；所述样品箱内的顶部设置有高光谱相机，所述高光谱相机连接有发射滤光片组，所述样品箱的下部设置有样品台；所述样品箱设置有反射镜和第一角度调节支架，所述反射镜通过第一角度调节支架固定在样品箱的顶部；还包括光波导和匀光装置，所述匀光装置包括第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、导光管、激发滤光片组，所述光波导的入光口和氙灯光源的出光口相对设置，所述第一聚焦透镜位于氙灯光源的出光口处，所述导光管的一端与光波导的出光口连接，另一端与第二聚焦透镜连接，所述第二聚焦透镜与反射镜的镜面相对设置。

进一步地，所述氙灯光源的出光口和光波导的入光口之间设置有隔热装置。

进一步地，所述隔热装置由若干块隔热片排列组成。

进一步地，所述第二聚焦透镜上设置有调焦旋钮。

进一步地，所述第一角度调节支架包括定位件和球形限位件，所述定位件内设置有限位腔和转动开口，所述球形限位件位于限位腔内，且与限位腔活动连接；所述球形限位件的一端伸出转动开口与反射镜连接。

进一步地，所述卤素光源为四个，堆成设置于样品台上方的四周。

进一步地，所述样品台的底部设置有升降装置。

进一步地，所述升降装置为四根液压升降杆，四根液压升降杆分别位于样品台底部的四角。

进一步地，所述导光管采用六边形的导光管。

进一步地，所述光波导为光导纤维。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的一种荧光高光谱测试系统，其光线依次通过第一聚焦透镜、光波导、激发滤光片组、导光管、第二聚焦透镜、反射镜、样品台、发射滤光片组、最后被高光谱相机捕捉，可为荧光高光谱成像提供较大面积的照射光斑，并使光线均匀的照射在样品上，增加成像效果，且避免了入射光直接照射样品带来损坏的问题，且光路互不影响，提高了检测的准确性；

2.本实用新型的一种荧光高光谱测试系统，可快速完成氙灯光源和卤素光源的切换，提高了工作效率；

3.本实用新型的一种荧光高光谱测试系统，通过隔热装置对光强能量进行部分削弱，可根据实际情况的需要，增加隔热片的数量，达到良好的隔热效果。

4.本实用新型的一种荧光高光谱测试系统，用户可根据实际情况的需要，通过调焦旋钮进行第二聚焦透镜的焦距调试

5.本实用新型的一种荧光高光谱测试系统，可通过升降装置对样品台的升降，与调焦旋钮配合获取清晰的图像，使光照能量最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本实用新型的一种荧光高光谱测试系统的一种结构示意图；

图中标记：1.氙灯光源、2.第一聚焦透镜、3.隔热装置、4.光波导、5.激发滤光片组、6. 导光管、7.第二聚焦透镜、8.调焦旋钮、9.反射镜、10.高光谱相机、11.样品箱、12.发射滤光片组、13.卤素光源、14.升降装置、15.样品台。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

本实用新型较佳实施例提供的一种荧光高光谱测试系统，包括样品箱11和光源，所述光源包括氙灯光源1和卤素光源13，所述氙灯光源1位于样品箱11外，所述卤素光源13 位于样品箱11的内壁上；所述样品箱11内的顶部设置有高光谱相机10，所述高光谱相机 10连接有发射滤光片组12，所述样品箱11的下部设置有样品台15；所述样品箱11设置有反射镜9和第一角度调节支架，所述反射镜9通过第一角度调节支架固定在样品箱11的顶部；还包括光波导4和匀光装置，所述匀光装置包括第一聚焦透镜2、第二聚焦透镜7、导光管6、激发滤光片组5，所述光波导4的入光口和氙灯光源1的出光口相对设置，所述第一聚焦透镜2位于氙灯光源1的出光口处，所述导光管6的一端与光波导4的出光口连接，另一端与第二聚焦透镜7连接，所述第二聚焦透镜7与反射镜9的镜面相对设置。

具体的，在进行荧光测试时，氙灯光源1开启，卤素光源13关闭，通过第一聚焦透镜 2将氙灯光源1的光线聚焦在光波导4的入光口处，使光波导4最大限度的获取光照信息，利用导光管6全内反射的原理，将光线进行均匀化输出，依次通过激发滤光片组5、第二聚焦透镜7将光线投向反射镜9，由反射镜9将光线间接投在样品台15上，且可通过第一角度调节支架调节发射角度，当光线与被测试样品相互发生作用后，样品会被相应的激发光激发出比其自身波长更长的荧光信号，而激发出来的荧光信号通过发射滤光片进入到高光谱相机10，进而完成发射光谱信号的采集存储。在获取样本的反射光谱信号时，氙灯光源 1关闭，卤素光源13开启，切换十分方便。

优选地，所述第一角度调节支架包括定位件和球形限位件，所述定位件内设置有限位腔和转动开口，所述球形限位件位于限位腔内，且与限位腔活动连接；所述球形限位件的一端伸出转动开口与反射镜9连接。

优选地，所述卤素光源13为四个，堆成设置于样品台15上方的四周，为获取样本的反射光谱信号提供充足的光亮。

优选地，所述导光管6采用六边形的导光管，六边形的导光管与方形的导光管相比，可有效降低光线的光损值。

优选地，所述光波导4为光导纤维，光导纤维具有衰减特性很小、频带很宽、抗电磁干扰的优点。

本实用新型的一种荧光高光谱测试系统，其光线依次通过第一聚焦透镜2、光波导4、激发滤光片组5、导光管6、第二聚焦透镜7、反射镜9、样品台15、发射滤光片组12，最后被高光谱相机10捕捉，可为荧光高光谱成像中提供较大面积的照射光斑，并使光线均匀的照射在样品上，增加成像效果，且避免了入射光直接照射样品带来损坏的问题，且光路互不影响，提高了检测的准确性；还可快速完成氙灯光源1和卤素光源13的切换，提高了工作效率。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，所述氙灯光源1的出光口和光波导4的入光口之间设置有隔热装置3，优选地，所述隔热装置3由若干块隔热片排列组成。

具体的，由于氙灯光源1发射出来的光谱在不同波长下的能量是不一样的，越靠近红外波段热量越高，而光强能量的高低会对样品、探测器等造成一定的损害，通过隔热装置3 对光强能量进行部分削弱，可根据实际情况的需要，增加隔热片的数量，达到良好的隔热效果。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上，所述第二聚焦透镜7上设置有调焦旋钮8。

具体的，用户可根据实际情况的需要，通过调焦旋钮8进行第二聚焦透镜7的焦距调试。

实施例四

本实施例在实施例一的基础上，所述样品台15的底部设置有升降装置14，优选地，所述升降装置14为四根液压升降杆，四根液压升降杆分别位于样品台15底部的四角。

具体的，由于涉及到成像问题，调焦旋钮8对第二聚焦透镜7的焦距调整是有限的，所以可通过升降装置14对样品台15的升降，二者综合起来获取到匀光系统输出来清晰的图像，使光照能量最大化。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。