专利名称：用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗设备领域中的一种全自动液相化学发光免役分析仪内部的 微弱光检测系统，特别适用于医院等单位对批量患者血清进行人体免役分析时作 精确测量。
背景技术：
至今为此，最为常用的人体免役分析方法有两种一种是放射免役测定法，另一种 是酶标免役测定法。而传统的放射免役法具有放射性，会对工作人员和环境造成一定的危 害，从而限制了它的广泛应用。属于非放射性测定方法的酶标免役测定法势必成为以后人 体免役检测方法的一个趋势。由于全自动化学发光免疫分析仪的研制涉及到光、电、机械、 计算机、化学等多学科的大综合，目前国内相关仪器的研发还处于起步阶段。单光子计数是微弱光检测的一种常用方法，传统的单光子计数器由光电倍增管、 高压电路、分压电路、前置放大器电路、幅值甄别器电路、分频器和计数器等多部分组成，零 部件较多，对各部分的要求也较高，特别是在速度、传输延迟时间等方面。并且要求各组件 部分相互之间配备良好、协调工作，所以较难做到良好的动态特性。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于全自动液相化学发光免役分析仪 的弱光检测系统，该系统构造了一个动态、灵活、适用的暗室系统，能将化学试剂的发光量 有效、高效的传输给光电检测器件，并去除无用的杂光干扰，且将探测到的微弱光信号进行 准确的计量。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于全自动液相化学发光 免役分析仪的弱光检测系统，包括暗室系统、光纤传输器、集成型光子计数探头和信号处理 电路；化学试剂、发光剂和人体血清在暗室系统中进行混合、反应和孵育后会产生不同强度 的光，此微弱光由光纤传输器传送到集成型光子计数探头顶端的受光窗口，经过集成型光 子计数探头的光电转换处理，输出一个具有固定脉冲幅度和宽度的电压脉冲信号，由信号 处理电路进行计数处理，最后结果上传给计算机。所述暗室系统由反应杯、反应杯支架、光纤连接头、不锈钢管和光纤组成，该光纤 连接头、不锈钢管和光纤粘合组成一个整体探头置于反应杯内，该反应杯插入反应杯支架。所述光纤传输器由光纤连接头、不锈钢管、光纤、光纤头连接器、光纤头连接座和 滤光片组成；该光纤连接头、不锈钢管和光纤组成的整体探头进入反应杯到确定位置后，与 反应杯支架构成暗室系统；该光纤头连接座与所述集成型光子计数探头进行紧密连接，其 中，光纤头连接器插入光纤头连接座，光纤头连接座内嵌一片滤光片。所述光纤采用石英光纤、内径为1mm。本实用新型所产生的有益效果在于1、反应杯、反应杯支架和光纤传输器的一端共同构成一个独立的暗室，即一个反应杯就是一个独立的暗室，互不干扰，结构简单，检测方便，适用于全自动化学发光仪的批 量检测。2、采用光纤传输器进行光传导，传导路径灵活，有利于光电检测器的安装。光纤传 输器的一端内嵌一片425nm滤光处，有效去除杂散光的干扰。3、反应杯采用一次成型的玻璃杯，可以在清洗后重复利用，不会造成任何污染。4、本实用新型采用集成型光子计数探头将光电倍增管、高压电路、分压电路、前置 放大器、幅度鉴别器和脉冲整形器高度集成在一起，体积小型化，结构紧密化，一体封装抗 干扰能力强，动态特性良好，不会发生脉冲展宽、重叠现象，而且后续信号测量处理电路的 搭建简单方便。
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明
图1为本实用新型弱光检测系统的原理框图；图2是本实用新型中暗室系统的结构示意图；图3是本实用新型中光纤传输器的结构示意图。其中，A是暗室系统、B是光纤传输器、C是集成型光子计数探头、D是信号处理电 路、1是光纤、2是不锈钢管、3是光纤连接头、4是反应杯支架，5是反应杯，6是密闭空间，8 是光纤头连接器，9是光纤头连接座，10是滤光片。
具体实施方式
本实用新型弱光检测系统的原理如图1所示该系统由暗室系统A、光纤传输器B、 集成型光子计数探头C和信号处理电路D等部分组成。化学试剂、发光剂和人体血清等在 暗室系统A中进行混合、反应和孵育后会产生不同强度的光，此微弱光由光纤传输器B传送 到集成型光子计数探头C顶端的受光窗口，入射到内部光电倍增管的光电面，激发出电子， 经多次电子倍增后被阳极收集并输出一个电流脉冲，再由放大器转换为电压脉冲并放大， 经高速比较器甄别、整形后转换为一个具有固定脉冲幅度和宽度的电压脉冲输出，由信号 处理电路D进行计数处理，最后结果上传给计算机。本实用新型的暗室系统A由反应杯5、反应杯支架4、光纤连接头3、不锈钢管2和 光纤1组成，如图2所示。反应杯5采用一次成型的长方形的玻璃杯，反应杯5内壁口径长 6mm、宽4mm、高40mm。反应杯支架4由不透光材料一次成型，包含十个反应杯座，可以同时 插入十个反应杯5。光纤连接头3是注塑而成，采用软质塑料，可以有效防止漏光。光纤连 接头3、不锈钢管2和光纤1加以适当的粘合剂组成一个整体探头，在运动机构的配合下可 以自由进出反应杯5。当整体探头进入反应杯5到确定位置后，它和反应杯支架4构成一个 黑暗的密闭空间6，也就是暗室。暗室中试剂的发光量通过光纤传输器B传输给集成型光子 计数探头C的受光窗口。本实用新型的光纤传输器B由一根光纤和两个连接头组成。具体来说，由图2中 光纤连接头3、不锈钢管2、光纤1和图3中光纤头连接器8、光纤头连接座9以及滤光片10 组成。光纤传输器B的一头与反应杯支架4构成暗室，另一头通过光纤头连接座9与集成 型光子计数探头C进行紧密连接，其中光纤头连接座9内嵌一片滤光片10。使用光纤传输器B将反应杯5中试剂的发光传输到光电检测器件(集成型光子计数探头C)，传输路径灵 活，可以自由进行适当弯曲，光纤1的内径为1mm。滤光片10为窄带滤光片，滤光片10的 中心波长为425士2nm、带宽为15nm、尺寸为11. 5X11. 5方形。本实用新型的集成型光子计数探头C采用北京滨松光子技术股份有限公司生产 的CH254型光子计数探头。该产品能够直接输出电压脉冲，便于后续电路直接计数使用，并 且可以根据使用需要调节其工作电压。该探头最大计数率大于等于5M每秒。该集成型光 子计数探头C的一体化集成度高，体积小，整体采用屏蔽封装，抗干扰能力强。本实用新型的信号处理电路D由二进制计数器和微芯公司的8位单片机组成。其 中二进制计数器采用4位二进制同步计数器74F161AD，其计数频率高达32MHz，并且具有超 前进位功能。单片机使用采用纳瓦技术的8位CMOS闪存单片机PIC16F917，振荡器/时钟 的输入频率为DC-20MHZ，指令周期为DC-200ns。集成型光子计数探头C输出的电压脉冲在 特定的时间里经过计数器进行计数，由单片机读取计数结果并传送给计算机。信号处理电 路D的结构简单，易于实现。该系统为全自动分析仪在进行批量检测时，构造一个动态、灵活、适用的暗室系 统；将化学试剂的发光量有效、高效的传输给光电检测器件，并去除无用的杂光干扰；将探 测到的微弱光信号进行准确的计量；将计量后的数字信号进行相关处理并传输给电脑。
权利要求一种用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测系统，其特征在于，该系统包括暗室系统、光纤传输器、集成型光子计数探头和信号处理电路；化学试剂、发光剂和人体血清在暗室系统中进行混合、反应和孵育后会产生不同强度的光，此微弱光由光纤传输器传送到集成型光子计数探头顶端的受光窗口，经过集成型光子计数探头的光电转换处理，输出一个具有固定脉冲幅度和宽度的电压脉冲信号，由信号处理电路进行计数处理，最后结果上传给计算机。
2.根据权利要求1所述的用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测系统，其特 征在于，所述暗室系统由反应杯、反应杯支架、光纤连接头、不锈钢管和光纤组成，该光纤连 接头、不锈钢管和光纤粘合组成一个整体探头置于反应杯内，该反应杯插入反应杯支架。
3.根据权利要求2所述的用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测系统，其 特征在于，所述反应杯采用一次成型的长方形玻璃反应杯，该反应杯的内壁口径长6mm、宽 4mm、高40mm，所述反应杯支架可放置10个反应杯。
4.根据权利要求1所述的用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测系统，其特 征在于，所述光纤传输器由光纤连接头、不锈钢管、光纤、光纤头连接器、光纤头连接座和滤 光片组成；该光纤连接头、不锈钢管和光纤组成的整体探头进入反应杯到确定位置后，与反 应杯支架构成暗室系统；该光纤头连接座与所述集成型光子计数探头进行紧密连接，其中， 光纤头连接器插入光纤头连接座，光纤头连接座内嵌一片滤光片。
5.根据权利要求4所述的用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测系统，其特 征在于，所述滤光片为窄带滤光片，所述滤光片的中心波长为425士2nm、带宽为15nm、尺寸 为 11. 5X11. 5 方形。
6.根据权利要求2-5任一项所述的用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测 系统，其特征在于，所述光纤采用石英光纤、内径为1mm。
7.根据权利要求1所述的用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测系统，其特 征在于，所述信号处理电路由高速二进制计数器和微芯公司低功耗单片机组成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于全自动液相化学发光免役分析仪的弱光检测系统，包括暗室系统、光纤传输器、集成型光子计数探头和信号处理电路；化学试剂、发光剂和人体血清在暗室系统中进行混合、反应和孵育后会产生不同强度的光，此微弱光由光纤传输器传送到集成型光子计数探头顶端的受光窗口，经过集成型光子计数探头的光电转换处理，输出一个具有固定脉冲幅度和宽度的电压脉冲信号，由信号处理电路进行计数处理，最后结果上传给计算机。该系统构造了一个动态、灵活、适用的暗室系统，能将化学试剂的发光量有效、高效的传输给光电检测器件，并去除无用的杂光干扰，且将探测到的微弱光信号进行准确的计量。
文档编号G01N33/53GK201653882SQ20092021487
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者卫君超, 杨李 申请人:上海丰汇医用仪器有限公司