专利名称：便携式荧光检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式荧光检测仪，用于食品卫生、医疗及生物科学领域对 微弱荧光信号进行检测。
背景技术：
目前，荧光检测被广泛应用于生物、化学、医药、食品安全等行业，它是生物DNA检 测与排序、化学分子及材料组分识别、医学癌细胞诊断中的必不可少的检测手段；这类检 测都是通过大型的荧光光谱仪来实现。这类光谱仪的优点是灵敏度高、光谱范围宽，缺点 是成本高，所需样品量大，不适合于现场实时检测。因此，近年来小型便携式的荧光检测 仪成为这方面需求的热点。然而常规的便携式荧光检测仪，如美国专利US7，705，339和 US7, 186，989公开的荧光检测仪均需要对样品进行加热，需要配备额外的电阻加热或红外 加热装置，增加了检测仪的体积；专利US6，830，783公布的荧光检测仪基于荧光测试片进 行检测，测试干扰较大，检测精度不够高。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种体积小、噪声低且检测精度高的 便携式荧光检测仪。本实用新型的目的是这样实现的一种便携式荧光检测仪，所述检测仪包含有光 源、光学模块、光学探测器和分析处理模块，所述光源置于光学模块前方，所述光学探测器 置于光学模块后方，所述光学探测器与分析处理模块相连，所述光学模块由激发模块和接 收模块构成，所述激发模块和接收模块的光学系统共焦设置。本实用新型便携式荧光检测仪，所述激发模块依次设置有透镜一、滤光片一和光 栏一，所述接收模块依次设置有光栏二、透镜二、滤光片二、滤光片三和透镜三，且所述透镜 一置于光源前方，所述透镜三置于光学探测器前方，所述透镜一和透镜二的焦点设置于同点。本实用新型便携式荧光检测仪，所述分析处理模块包含有CPU电路、放大器一、放 大器二、数模转换电路、触摸屏电路、显示电路和USB电路，所述光学探测器经放大器一与 CPU电路相连，所述CPU电路经数模转换电路与放大器二相连，所述放大器二与光源相连， 所述触摸屏电路、显示电路和USB电路均与CPU电路相连。本实用新型便携式荧光检测仪，所述光源由LED作为激发光源，所述光学探测器 为硅光探测器、集成光探测器、光雪崩二极管探测器或光电信增管，所述滤光片二和滤光片 三为介质膜或吸收性滤光片。本实用新型的工作原理为由激发光源LED发出的光经由透镜一汇聚到样品试管中，激发光到达样品之前需 先通过一个短通或带通滤光片一和光栏一，滤光片一的作用是将激发光中与样品荧光光谱 成分重合的部分滤掉，只透过能够对样品有效激发的光谱成分；光栏一的作用是在空间上对激发光进行约束，避免激发光照射到试管壁较大的范围内，从而产生散射光对测量结果 造成影响；在激发光作用下，由样品发出的荧光经由光栏二、透镜二、滤光片二、滤光片三和 透镜三后，最后到达探测器；光栏二的作用是将源自试管壁上的散射光和荧光去除掉，只 通过源自样品的荧光，透镜二与透镜一形成一个90度共焦系统，它们焦点在样品内重合， 从而达到高效率的荧光成分的收集，经透镜二准直后的荧光再依次通过滤光片二和滤光片 三，其作用是将激发光去掉，而只透过荧光成分，即可选用长通滤光片或带通滤光片；透过 滤光片二和滤光片三的荧光由透镜三汇聚到探测器上，探测器将检测到的信号传输至分 析处理模块进行处理。本实用新型的有益效果为本实用新型便携式荧光探测仪，由于透镜二与透镜一形成一个共焦系统，从而使 得样品发出的荧光能够被最大化的收集；同时样品与探测器分别相对于透镜二和透镜三呈 对称结构，都处于透镜的焦点上，这种结构能够保证样品发出的荧光平行透过滤光片二和 滤光片三。这样就消除了由于入射角不同会带来干涉滤光片通光波长位移的缺点，提高了 检测精度。同时，当样品在低浓度的情况下下荧光发射可能会极微弱，外界环境光的干扰将 会极其严重；本实用新型通过分析处理模块对光源行调制，通过对比LED开和关两种状态 下荧光信号的强度，得出荧光信号的真正强度而没有环境光的干扰，提高了检测精度。
图1为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型光学模块结构示意图。图中光源1;光学模块2、透镜一 2. 1、滤光片一 2. 2、光栏一 2. 3、光栏二 2. 4、透镜二 2. 5、滤光 片二 2. 6、滤光片三2. 7、透镜三2. 8 ；光学探测器3;分析处理模块4、CPU电路4. 1、放大器一 4. 2、放大器二 4. 3、数模转换电路4. 4、触 摸屏电路4. 5、显示电路4. 6、USB电路4.7 ；样品试管5。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型涉及一种便携式荧光检测仪，所述检测仪包含有光源 1、光学模块2、光学探测器3和分析处理模块4，所述光源1由LED作为激发光源，所述光源 1置于光学模块2前方，所述光学探测器3置于光学模块2后方，检测时，样品试管5置于光 学模块2中，所述光源1发出的光经光学模块2后由光学探测器3接收，所述光学探测器3 与分析处理模块4相连，将检测到的荧光信号传输至分析处理模块4进行分析；参见图2，所述光学模块2由激发模块和接收模块构成，所述激发模块和接收模块 的光学系统共焦设置，所述激发模块依次设置有透镜一 2. 1、滤光片一 2. 2和光栏一 2. 3，所述接收模块依次设置有光栏二 2. 4、透镜二 2. 5、滤光片二 2. 6、滤光片三2. 7和透镜三2. 8， 且所述透镜一 2. 1置于光源1前方，所述透镜三2. 8置于光学探测器3前方；
参见图1，所述分析处理模块4包含有CPU电路4. 1、放大器一 4. 2、放大器二 4. 3、 数模转换电路4. 4、触摸屏电路4. 5、显示电路4. 6和USB电路4. 7，所述光学探测器3经放 大器一 4. 2与CPU电路4. 1相连，所述CPU电路4. 1经数模转换电路4. 4与放大器二 4. 3 相连，所述放大器二 4. 3与光源1相连，对光源1进行调控，所述触摸屏电路4. 5、显示电路 4. 6和USB电路4. 7均与CPU电路4. 1相连，完成相应的人机对话功能。
权利要求1.一种便携式荧光检测仪，所述检测仪包含有光源(1)、光学模块(2)、光学探测器(3) 和分析处理模块(4 )，所述光源(1)置于光学模块(2 )前方，所述光学探测器(3 )置于光学模 块(2)后方，所述光学探测器(3)与分析处理模块(4)相连，所述光学模块(2)由激发模块 和接收模块构成，其特征在于所述激发模块和接收模块的光学系统共焦设置。
2.如权利要求1所述一种便携式荧光检测仪，其特征在于所述激发模块依次设置有 透镜一(2. 1)、滤光片一(2. 2)和光栏一(2. 3)，所述接收模块依次设置有光栏二(2. 4)、透 镜二(2. 5)、滤光片二(2. 6)、滤光片三(2. 7)和透镜三(2. 8)，且所述透镜一(2. 1)置于光源 (1)前方，所述透镜三(2.8)置于光学探测器(3 )前方，所述透镜一(2. 1)和透镜二( 2. 5 )的 焦点设置于同一点。
3.如权利要求1或2所述一种便携式荧光检测仪，其特征在于所述分析处理模块(4) 包含有CPU电路(4. 1)、放大器一(4. 2)、放大器二(4. 3)、数模转换电路(4. 4)、触摸屏电路 (4. 5)、显示电路(4. 6)和USB电路(4. 7)，所述光学探测器(3)经放大器一(4. 2)与CPU电 路(4. 1)相连，所述CPU电路(4. 1)经数模转换电路(4. 4)与放大器二(4. 3)相连，所述放 大器二(4. 3)与光源(1)相连，所述触摸屏电路(4. 5)、显示电路(4. 6)和USB电路(4. 7)均 与CPU电路(4. 1)相连。
4.如权利要求1或2所述一种便携式荧光检测仪，其特征在于所述光源(1)由LED作 为激发光源，所述光学探测器(3)为硅光探测器、集成光探测器、光雪崩二极管探测器或光 电信增管，所述滤光片二(2. 6)和滤光片三(2. 7)为介质膜或吸收性滤光片。
5.如权利要求3所述一种便携式荧光检测仪，其特征在于所述光源(1)由LED作为激 发光源，所述光学探测器(3)为硅光探测器、集成光探测器、光雪崩二极管探测器或光电信 增管，所述滤光片二(2. 6)和滤光片三(2. 7)为介质膜或吸收性滤光片。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式荧光检测仪，用于食品卫生、医疗及生物科学领域对微弱荧光信号进行检测。所述检测仪包含有光源(1)、光学模块(2)、光学探测器(3)和分析处理模块(4)，所述光源(1)置于光学模块(2)前方，所述光学探测器(3)置于光学模块(2)后方，所述光学探测器(3)与分析处理模块(4)相连，所述光学模块(2)由激发模块和接收模块构成，其特征在于所述激发模块和接收模块的光学系统共焦设置。本实用新型便携式荧光检测仪，体积小、噪声低且检测精度高。
文档编号G01N21/64GK201852788SQ201020601130
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者吴学华, 杨承勇 申请人:江阴弘扬传感探测技术有限公司