专利名称：多通道光子计数器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗器械设备领域中的一种发光免疫分析仪内部的多 通道光子计数器，特别适用于生化实验室、医院检验科等单位通过对患者 的血清进行人体免疫分析的化学发光免疫分析仪中作精确测量光子计数 器。
背景技术：
现代光测量技术已步入极微弱发光分析时代。在诸如生物微弱发光分 析、化学发光分析、发光免疫分析等领域中，辐射光强度极其微弱，要求 对所辐射的光子数进行计数检测。对于一个具有一定光强的光源，若用光 电倍增管接收它的光强，如果光源的输出功率极其微弱，相当于每秒钟光 源在光电倍增管接收方向，数百个光子的,，那么光电倍增管输出就 呈现一系列分立的尖脉冲，脉冲的平均速率与光强成正比，在一定的时间 内对光脉冲计数，便可检测到光子流的弓艘，对测量光强进行光子计数。 目前普遍的发光免疫分析仪均采用单光子计辦去，但其测量速度侵，测量
灵驗低，测難性范围小，影响测量的精J^S:准确度。 发明内容
本实用新型的目的在于避^J:述背景技术中的不足之处而提供一种 光子计数速度快、时间短、测量灵敏度高的多通道光子计数器。且本实用 新型还具有测量精确，高增益，结构简单，制造简易，成本低廉辦点。
本实用新型的目的是这样实现的
它包括1至8路凸透镜1-1至1-8、橡胶垫2、搶波片3、 l至8路传 感器冬i至4-8、 1至8路信号处理器5-1至5-8、下腔体盖板6、上腔体7、 下腔体8、电路板9，戶欣的上腔体7面板设置8孔结构，橡雌2加工 成凸形8孔结构环包镶嵌在上腔体7的面板下8孔内，1至8路凸透镜1-1 至1-8通过凸透镜支架对应安驗橡胶垫2的8孔内，凸透镜1的安装焦 距为8至12毫米，凸透镜1与橡胶垫2之间安凝巨离尺寸为0毫米；滤 波片3镶嵌安装在1至8路凸透镜1-1至1-8下面，与凸透镜1之间安装 距离为0毫米；1至8路传感器4-1至4-8和1至8路信号处理器5-1至 5-8安装在电路板9上，鹏板9安驗下腔体8内；上腔体7用紧固件 盖装在下腔体8上，电路板9上1至8足射专感器4-1至4-8与上腔体7内1至8路凸透镜1-1至1-8对应安装，8路传感器4-1至4-8表面与滤波片 3之间安鄉巨离为3至7毫米；下腔体盖板6用紧固件盖装在下腔体8底 面上，1至8路传感器4~1至4~8各输出端分别为1至8路信号处理器5-1 至5國8各输入端连接。
本实用新型所述的、搶波片3其^T波波长范围为350纳米至900纳米。 本实用新型所述的1至8路信号处理器5-1至5-8每一路均包括放大 器12、双二极管13、 A/D转换器14、基准电源15、与非门16、 1至5 路整形门17-1至17-5、扦座18，其中传感器4的出端1脚与放大器12 入端3至6脚并接，放大器12入端1、 7、 8、 13脚并接地端、入端14 脚与电源出端+V2电压端连接、出端12脚与与非门16入端4脚连接、入 端11脚与电源出端+V3电压端连接后串接电容C4接地端、入端10脚与 双二极管13负极及电阻R1 —端、电容C1 一端并接、入端9脚与电源出 端-V4电压,接后串接电容C3接地端；电容C1另一端接地端，电阻 Rl另一端与A/D转换器14入端1脚连接，双二极管13正极接地端;A/D 转换器14入端2脚，电阻R2、电容C2—端，电阻R1、电容C2另一 端，地端，A/D转换器14入端7脚与电源出端+V1电压端连接、入端 8至12脚分别串接1至5路整形门17-1至17-5后与扦座18入端13、 11、 9、 7、 6脚连接、入端13脚接地端、入端14脚串接电阻R4后与电阻R3、 电容C5 —端及基准电源15入端1脚荆妾;电阻R3另一端与电源出^fVl 电压端连接，基准电源15入端2、 3脚及电容C5另一端，地端；与非 门16入端2脚与扦座18出端4脚连接、入端3脚接地端、入端5脚与电 源出端+Vl电压端连接。
本实用新型所述的电路板9的长度尺寸20为115至125毫米、宽度尺 寸22为23至33毫米，电路板9长度尺寸20的左侧边与第1个传感器冬l 的左侧边安鄉B离尺寸19为38至48毫米，电路板9长度尺寸20的右侧 边与第8个传感器4~8的右侧边安装间距尺寸21为4.5至4.7毫米。 本实用新型相比背景技术有如下优点
1 、本实用新型采用8通道式光子计数技术，通过橡胶垫2将待测样品 所发出的微弱M集并传送给凸透镜1，汇聚增M光灵敏度，因此光子 计数速度快，计数时间短，测量灵敏度高。
2、本实用新，用将凸透镜1上汇聚的，给滤波片3，滤波片3将 杂光滤除掉，有效的降低了其测量的噪声，确定了它的高灵敏度，因此具 有高增益、测量准确度高。3、用新型实施光子计数的部件少，结构简单，制造简易，另部件均 采用市售通用器械材料，因此成本低廉，便于批量生产，普及推广应用。
图i是本实用新型实ii例的结构示意图。
图2是本实用新型实施例每一,号处理器5的电原理图。 图3是本实用新型电路板9的排列结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图3，本实用新型包括凸透镜1、橡胶垫2、滤波片3、传 感器4、信号处理器5、下腔体盖板6、上腔体7、下腔体8、电路板9， 装配结构如图1所示。本实用新型上腔体7面板加工8孔结构，上腔体7 其作用用来安装凸透镜l、橡胶垫2、滤波片3，进行采集光源，实施例 采用铝板材料加工成长方形内腔的盒体结构，面板上加工直径为10毫米 孔的排列8孔结构。橡胶垫2加工成凸形8孔结构环包镶嵌在上腔体7 的面板下8孔内，其作用通过赚垫2将待须孵品所发出的微舰行采集 并传给凸透镜l，实施例采用橡胶材料加工成长方形、厚度为3就的8 孔垫板结构。本实用新型1至8路凸透镜1-1至1-8通过凸透镜支架对应 安装在橡胶垫2的8孔内，凸透镜1的安装焦距为8至12毫米，凸透镜 1与橡胶垫2之间的安 巨离尺寸为0毫米，其作用将^垫2采集的微 弱光经过凸透镜组汇聚增大采光的灵iCg，输入给滤波片3，其0距离的 安装可有效消除孔间干扰提高测量精度，实施例凸透镜1采用市售通用的 凸透镜片制作，其透镜的安装焦距为10毫米。滤波片3镶嵌安装在1至 8路凸M 1-1至1-8下面、与凸透镜1之间安織B离尺寸为0毫米，其 滤波波长范围为350至900纳米，实施例滤波片3采用市售光的滤波片制 作，滤波波长为400纳米，其作用将凸透镜1输入的被测光滤除掉杂光， 降低其领懂噪声，与凸透镜1之间0距离安装同样防1 光，确保测量的 高灵敏度，被测 过滤波片3过滤后传给传感器4。
本实用新型1至8路传感器4-1至4-8和1至8 ,号处理器5-1至 5-8安装在电路板9上，1至8斷专感器4各路输出端分别与1至8 , 号处理器5各输入,接。传感器4作用是将被测光信号转换为电流信号 输出至信号处理器5进行处理，实施例采用市售S2387型传,制作。
本实用新型1至8 ,号处理器5-1至5-8每一路均有放大器12、双 二极管13、 A/D转换器14、基准电源15、与非门16、 1至5路整形门17-1 至17-5、扦座18组成，图2是每一mt号处理器5的电原理图，实施例按图2连接线路，每一路传感器4将被测光转换成电流信号后输入对应的 一路信号处理器5，信号处理器5中的放大器12其作用是将传感器4输 入被测光转换的电流信号进行放大输入至A/D转换器14，实施例放大器 12采用市售IVC-102型集成电路制作。双二极管13其作用是用来减小放 大器12的下冲电压，实施例采用市售BAT54A型双二极管器件制作。A/D 转换器14 ^作用是将放大器12输入的模拟信号转换为数字信号输入整形 门17，实施例采用市售ADS-1253型A/D转换集成电路制作。基准电源 15作用是为A/D转换器14提供工作基准电压，提高测量准确度，实施例 采用市售LM40010型基准电源模±央制作。整形门17的作用是将A/D转 换器14输入的数字信号进行整形，消除电路干扰，然后ilil扦座18输出， 扦座18作用是将信号与外部电路连接,实施例整形门17采用市售74HC14 型集成电路制作，扦座18采用市售14座排缆扦座制作。与非门16作用 是用来驱动放大器12皿复位信号，实施例采用市售74GX00型集成电 路制作。信号处理器5中相应的工作电压+Vl、 +V2、 +V3、 -V4均有外 接电源提供，其工作电压+Vl为5V、 +V2为6V、 +V3为12V、 -V4为-5V， 信号处理器5其全部电路器件和传感器4安装在一块电路板9上，电路板 9用紧固件安装在下腔件8内。信号处理器5简易工作过程如下传繊 4输出的信号经放大器12放大后由其输出端10脚输出给A/D转换器14 的输入端1脚，A/D转换器14将放大后的+莫拟电压信号转换为数字量《言 号，并有其输出端9脚经整形门17-2输出给外接^进行信号处理，处 接控制信号经整形门17-1 、 17-3至17-5输入至A/D转换器14输入端8、 10、 11、 12脚去除测量中光电子抖动，提高领懂精度，与非门16提供用 来驱动放大器12的复位信号，复位信号通过扦座18由外部输入。
本实用新型,板9的长度尺寸20为115至125彰长、宽度尺寸22 为23至33毫米，实施例电路板9长度尺寸20为120毫米、宽度尺寸22 为28毫米.电路板9长度尺寸20的左侧边与第1个传感器4~1的左侧边安 装间距尺寸19为38至48毫米，实施例间距尺寸19为43毫米，电路板 9长度尺寸20的右侧边与第8个传感器4-8的右侧边安装间距尺寸21为 4.5至4.7毫米，实施例间距尺寸21为4.6毫米。
本实用新型上腔体7用紧固件盖装在下腔体8上，实施例下腔体8 用铝板材料加工成长方形内腔的盒体结构，其作用安装电路板9，下腔体 盖板6用紧固件盖装在下腔体8底面上，其作用是密封下腔体，实施例采 用铝板材料加工而成。上下腔体盖装后使下腔体8内的电路板9上各路传感器4为上腔体7内各路凸透镜1对应安装，传感器4表面与滤波片3 之间安織巨离尺寸为3至7毫米，实施例其安装尺寸为5毫米，使传感器 4能最佳接收凸透镜1的被测光。
本实用新型简易工作原理如下:首先通过橡胶垫2将待测样品所发出 的微弱光采集并传送给凸透镜1， * 微弱光经过凸透镜1汇聚增大采集 灵敏度和消除孔间干扰后传送到滄波片3上，滄波片3将杂光滤除降低测 量噪声确保高灵敏后传送给传感器4接收，传感器4條收的微弱光信 号转换为电信号输入至信号处理器5 ，信号处理器5将输入的电信号进行 放大，模数转换成数字量信号输出进行分析处理，完成光子计数。
权利要求1、一种多通道光子计数器，它包括1至8路传感器(4-1至4-8)、下腔体盖板(6)、电路板(9)，其特征在于还包括1至8路凸透镜(1-1至1-8)、橡胶垫(2)、滤波片(3)、1至8路信号处理器(5-1至5-8)、上腔体(7)、下腔体(8)，所述的上腔体(7)面板设置8孔结构，橡胶垫(2)加工成凸形8孔结构环包镶嵌在上腔体(7)的面板下8孔内，1至8路凸透镜(1-1至1-8)通过凸透镜支架对应安装在橡胶垫(2)的8孔内，凸透镜(1)的安装焦距为8至12毫米，凸透镜(1)与橡胶垫(2)之间安装距离尺寸为0毫米；滤波片(3)镶嵌安装在1至8路凸透镜(1-1至1-8)下面，与凸透镜(1)之间安装距离为0毫米；1至8路传感器(4-1至4-8)和1至8路信号处理器(5-1至5-8)安装在电路板(9)上，电路板(9)安装在下腔体(8)内；上腔体(7)用紧固件盖装在下腔体(8)上，电路板(9)上1至8路传感器(4-1至4-8)与上腔体(7)内1至8路凸透镜(1-1至1-8)对应安装，8路传感器(4-1至4-8)表面与滤波片(3)之间安装距离为3至7毫米；下腔体盖板(6)用紧固件盖装在下腔体(8)底面上，1至8路传感器(4-1至4-8)各输出端分别为1至8路信号处理器(5-1至5-8)各输入端连接。
2、 根据权利要求1所述的多通道光子计数器，其特征在于所述的 滤波片(3)其滤波波长范围为350纳米至900纳米。
3、 根据权利要求1或2所述的多通道光子计数器，其特征在于所 述的1至8路信号处理器(5-1至5-8)每一路均包括放大器(12)、双二 极管(13)、 A/D转换器(14)、基准电源(15)、与非门(16)、 l至5路 整形门(17-1至17-5)、扦座(18)，其中传感器4的出端1脚与放大器(12) 入端3至6脚并接，放大器(12)入端l、 7、 8、 13脚并接地端、 入端14脚与电源出端+V2电压端连接、出端12脚与与非门(16)入端4 脚连接、入端11脚与电源出端+V3电压端连接后串接电容C4接地端、 入端IO脚与双二极管(13)负极及电阻R1 —端、电容C1 一端，、入 端9脚与电源出端-V4电压端连接后串接电容C3接地端；电容Cl另一 端接地端，电阻R1另一端与A/D转换器(14)入端1脚连接，双二极管(13) 正极接地端；A/D转换器(14)入端2脚并接电阻R2、电容C2 一端，电阻R1、电容C2另一端雜地端，A/D转换器(14)入端7脚 与电源出端+Vl电压端连接、入端8至12脚分别串接1至5路整形门(17-1至17-5)后与扦座(18)入端13、 11、 9、 7、 6脚连接、入端13脚接地 端、入端14脚串接电阻R4后与电阻R3、电容C5—端及基准电源(15) 入端1脚并接;电阻R3另一端与电源出端+Vl电压皿接，基准电源(15) 入端2、 3脚及电容C5另一端并接地端；与非门(16)入端2脚与扦座 (18)出端4脚连接、入端3脚接地端、入端5脚与电源出端+Vl电压端 连接。
4、根据权利要求3所述的多通道光子计数器，其特征在于所述的 电路板(9)的长度尺寸(20)为115至125毫米、宽度尺寸(22)为23 至33毫米，电路板(9)长度尺寸(20)的左侧边与第l个传感器(4-1) 的左侧边安鄉B离尺寸(19)为38至48毫米，电路板(9)长度尺寸(20) 的右侧边与第8个传感器(4-8)的右侧边安装间距尺寸(21)为4.5至 4.7毫米。
专利摘要本实用新型公开了一种多通道光子计数器。它涉及医疗器械设备领域中的一种发光免疫分析仪内部的光子计数器。它由传感器、凸透镜、橡胶垫、滤波片、信号处理器、上下腔体、电路板等部件组成。它采用8通道式光子计数技术对测量光的反应孔所发出的光子进行快速准确的计数，并通过内存的正常值范围进行样品的质量评定。并且本实用新型还具有高灵敏度、高增益、准确性好、结构简单、测量快速、制造简易、成本低廉等特点。特别适用于生化实验室、医院检验科等单位通过对患者的血清进行人体免疫分析的化学发光免疫分析仪中对光子进行精确计数。
文档编号G01N33/53GK201226004SQ20082007726
公开日2009年4月22日 申请日期2008年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者陈立强 申请人:陈立强