专利名称：基于特种工作电极的电致化学发光分析检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种基于特种工作电极的电致化学发光分析检测装置，属于分析测试领域。
背景技术：
电致化学发光，这ー词汇所表达的技术含义，对于分析测试领域的专业技术人员而言，是公知的。 在电致化学发光分析检测实践中，所涉电解池内的工作电极常选用玻碳电极，这是基于其综合优势的考量，然而，使用了玻碳电极的电致化学发光分析检测装置不是无暇的，其中，有一个属于共性的、周知的、并且是难解的问题，那就是，装置中的玻碳电极其裸露的电极工作面十分容易受到电解产生的有机类物质的吸附污染，所述吸附污染会导致玻碳电极性能的迅速衰减；因此，如何在进行电致化学发光分析检测操作的同时，有效地、即时地清洁玻碳电极，就成为了ー个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是，研发ー种能够在进行电致化学发光分析检测的同吋，即时地进行电极自洁运作的新型电致化学发光分析检测装置。本案通过以下方案解决上述问题，该方案提供的装置是ー种基于特种工作电极的电致化学发光分析检测装置，该装置的结构包括电解池，以及，装设于电解池下方或侧面的光电倍增管，所述电解池装设在暗盒之内，以及，工作电极，该工作电极含有柱状玻碳电极本体以及与该柱状玻碳电极本体连接的接线柱，接线柱的材质是金属材质，该柱状玻碳电极本体以及靠近该柱状玻碳电极本体的那一部分接线柱被管状电极外套包覆其中，该管状电极外套的材料是高分子电绝缘材料，以及，对电极，以及，參比电极，所述对电极是片状、柱状或丝状的钼电极或金电极，所述參比电极是AG/AgCl电极或甘汞电极，所述工作电极以及对电极以及參比电极的工作端深入所述电解池的内部，该电解池是其敞ロ端轮廓呈方形、矩形、圆形或椭圆形的内凹的杯状器皿，重点是，该装置的结构包括环形压电元件，该环形压电元件的实体环绕着所述柱状玻碳电极本体，该环形压电元件的实体其位置是介于所述柱状玻碳电极本体与所述管状电极外套之间的位置，所述柱状玻碳电极本体的轴心线穿过所述环形压电元件的中心空洞，所述柱状玻碳电极本体的轴心线与所述环形压电元件的环平面相互垂直，以及，高频振荡电讯号传输电缆，该高频振荡电讯号传输电缆的一端透过所述管状电极外套内部的管道与所述环形压电元件连接。所述工作电极ー词，其技术含义在电致化学发光分析领域，是公知的。所述高分子电绝缘材料，其技术含义是公知的。通常意义上的传统的玻碳电极，其结构细节，对于电致化学发光领域的专业人员而言，是公知的。所述环形压电元件，该词本身的技术含义在超声波专业技术领域是公知的。各型、各尺寸的环形压电元件均有市售。仅就包括环形压电元件在内的各型压电元件其与高频振荡电讯号传输电缆的连接细节，对于超声波专业技术领域的专业人员而言，是成熟的、已知的技术，在此不作赘述。本案装置当然还可以包括高频振荡电讯号发生器，该高频振荡电讯号发生器与所述高频振荡电讯号传输电缆的另一端连接，该高频振荡电讯号发生器连同经由所述高频振荡电讯号传输电缆与其连接在一起的所述环形压电元件构成超声发射机构，该超声发射机构的超声发射功率介于I毫瓦与10瓦之间。采用较低的功率，有助于避免损伤所述柱状玻碳电极特别是其裸露的电极工作面，并且有利于避免干扰电致化学发光检測。所述高频振荡电讯号发生器一词的技术含义，在超声波专业技术领域是公知的。各型高频振荡电讯号发生器均有市售。 本案装置的结构，还可以包括ー些附件，所述附件例如微弱光测量仪，该微弱光測量仪可以与所述光电倍增管连接；以及，记录仪，该记录仪可以与所述微弱光測量仪连接。各型微弱光測量仪以及各型记录仪均有市售。所述附件又例如电化学工作站装置，该电化学工作站装置可以与所述工作电极以及辅助电极以及參比电极连接。各型电化学工作站均有市售。所述附件还例如用于夹持工作电极以及对电极以及參比电极的电极夹持、固定支架；等等。所述微弱光測量仪以及所述记录仪以及电化学工作站装置等术语表达，对于仪器分析化学领域而言，其技术含义是公知的。超声空化作用是ー种十分强有力的作用，低频超声波对对象エ件的表面冲击较強，该低频超声波的空化作用对于精细如本案的检测装置而言是不太适合的；随着超声波频率的提高，空化作用对对象エ件的损伤逐渐弱化直至可以忽略；例如，IOOKHz以上的超声波可以用于大規模集成电路的无伤清洁；又例如，IOOOKHz至12000KHz的超声波可以用于人体的无伤体检，等等；因此，适于本案装置的优选的超声波频率不是随意的频率。如上所述，为避免超声空化作用对所述工作电极裸露的电极工作面的损伤，并避免诱发声致发光，该超声发射机构所发射的超声波的优选的频率至少应当在40KHz以上；该超声发射机构所发射的超声波的优选的频率其范围是在40KHz与12MHz之间。在更为精细的层面上，为避免所述工作电极裸露的电极工作面的超声损伤，以及，更为精细地避免诱发声致发光，该超声发射机构所发射的超声波的更进ー步的优选的频率至少应当在80KHz以上；该超声发射机构所发射的超声波的更进ー步优选的频率其范围是在80KHz与12MHz之间。不同的电解池底液以及不同的电致化学发光检测分析对象，对不同功率及频率的超声波的敏感度是不同的，为避免超声波对分析的干扰，可以根据具体的电解池底液及具体的检测分析对象,逐步调整、确定所需超声波频率及功率。如上所述，针对不同的电致化学发光分析检测对象及电解池底液，应当细致调整、选择所需的超声波频率及功率，然而，在前期工作不到位的情形下，当所选用超声波频率及功率不是足够恰当，以至于诱发出一定強度的声致发光，也是不足忧虑的，只要在分析检测过程中扣除空白比对值即可，本案该装置此情形下自动转换为ー种具有电极即时自洁功能的电致化学发光、声致化学发光双激励受激化学发光分析检测装置。本案的优点在于，本案装置能够在进行电致化学发光分析检测的同时，利用工作电极工作端内部紧靠所述电极工作面的环形压电元件的超声发射，对所述电极工作面进行即时的清洁作用，以此方式，即时避免了电解氧化还原反应生成的有机杂质对所述电极エ作面的吸附污染，使得所述电极工作面能够在整个的所述分析检测过程中始終保持其清新状态，阻止了电极性能的快速衰减。基于本案该装置的结构形态，超声波的即时清洁效カ可以得到最大限度的发挥，同时，这还意味着可以用最低的功率、最小的超声波干扰，实现最大化的针对所述电极工作面的即时清洁效果。另ー方面，鉴于本案装置的结构特点，通过刻意的增强的超声波功率以及刻意拣选的g在同时诱发声致化学发光的超声波频率，本案该装置也可以服务于刻意的同时诱发电致化学发光和声致化学发光的目的，并以此方式，进行刻意的电、声双激励受激化学发光的分析检测工作；以及，如若进行刻意的电、声双激励受激化学发光分析检测工作，那么，本案装置中的工作电极的特殊结构，能够使得电、声双激励的受激发光集中产生于一个小区 域内，如此，方便窗ロ尺寸有限的光电倍增管对光信号进行充分捡拾。
图I是本案实施例示意图，所表达的是该装置的核心结构部分纵切面的大略形态。图中，I是电解池，2是包含电解池底液成分在内的溶液，3是对电极，4是工作电扱，即本案所述特种工作电极，5是接线柱，6是高频振荡电讯号传输电缆，7是參比电极，8是工作电极的工作端，9是环形压电元件，10是工作电极裸露的电极工作面，11是柱状玻碳电极本体，12是管状电极外套。
具体实施例方式在图I所展示的本案实施例中，该装置的结构包括电解池1，以及，装设于电解池I下方或侧面的光电倍增管，图例中没有绘出该光电倍增管，电解池I装设在暗盒之内，图例中没有绘出该暗盒，该暗盒可以是任何的能够遮蔽外来光线的遮蔽物，其结构可以是任意的遮蔽结构，该暗盒的结构对于电致化学发光领域的专业人员而言是公知的，以及，工作电极4，该工作电极4含有柱状玻碳电极本体11以及与该柱状玻碳电极本体11连接的接线柱5，接线柱5的材质是金属材质，该柱状玻碳电极本体11以及靠近该柱状玻碳电极本体11的那一部分接线柱5被管状电极外套12包覆其中，该管状电极外套12的材料是高分子电绝缘材料，以及，对电极3，以及，參比电极7，对电极3是片状、柱状或丝状的钼电极或金电极，參比电极7是Ag/AgCl电极或甘汞电极，工作电极4以及对电极3以及參比电极7的エ作端深入电解池I的内部，该电解池I是其敞ロ端轮廓呈方形、矩形、圆形或椭圆形的内凹的杯状器皿，重点是，该装置的结构包括环形压电元件9，该环形压电元件9的实体环绕着柱状玻碳电极本体11，该环形压电元件9的实体其位置是介于柱状玻碳电极本体11与管状电极外套12之间的位置，柱状玻碳电极本体11的轴心线穿过环形压电元件9的中心空洞，柱状玻碳电极本体11的轴心线与环形压电元件9的环平面相互垂直，以及，高频振荡电讯号传输电缆6，高频振荡电讯号传输电缆6的一端透过管状电极外套12内部的管道与环形压电元件9连接。图例中的环形压电元件9可以经由高频振荡电讯号传输电缆6与高频振荡电讯号发生器连接，包括该高频振荡电讯号发生器以及经由高频振荡电讯号传输电缆6与其连接在一起的环形压电元件9构成超声发射机构，该超声发射机构的超声发射功率其优选范围是介于I毫瓦与10瓦之间；该超声发射机构所发射的超声波的频率其优选范围是在40KHz与12MHz之间；该超声发射机构所发射的超声波的频率的更进ー步优选的范围是在80KHz与12MHz之间。上述优选值范围之内的任意值都是本案装置允许选择的操作參数值；当然，实际选择的具体操作參数值要根据具体分析对象体系的具体情况作谨慎选择。该图例中，没有绘出高频振荡电讯号发生器；也没有绘出光电倍增管以及与该光电倍增管连接的微弱光测量仪；并且，没有绘出与该微弱光測量仪连接的记录仪；该图例也没有绘出与对电极3以及工作电极4以及參比电极7连接的电化学工作站装置；该图例中也没有绘出用于夹持各个电极的电极夹持、固定支架，等等。 本案装置的具体实施方式
不局限于本案附例。
权利要求
1.基于特种工作电极的电致化学发光分析检测装置，该装置的结构包括电解池，以及，装设于电解池下方或侧面的光电倍增管，所述电解池装设在暗盒之内，以及，工作电极，该工作电极含有柱状玻碳电极本体以及与该柱状玻碳电极本体连接的接线柱，接线柱的材质是金属材质，该柱状玻碳电极本体以及靠近该柱状玻碳电极本体的那一部分接线柱被管状电极外套包覆其中，该管状电极外套的材料是高分子电绝缘材料，以及，对电扱，以及，參比电极，所述对电极是片状、柱状或丝状的钼电极或金电极，所述參比电极是Ag/AgCl电极或甘汞电极，所述工作电极以及对电极以及參比电极的工作端深入所述电解池的内部，该电解池是其敞ロ端轮廓呈方形、矩形、圆形或椭圆形的内凹的杯状器皿，其特征在于，该装置的结构包括环形压电元件，该环形压电元件的实体环绕着所述柱状玻碳电极本体，该环形压电元件的实体其位置是介于所述柱状玻碳电极本体与所述管状电极外套之间的位置，所述柱状玻碳电极本体的轴心线穿过所述环形压电元件的中心空洞，所述柱状玻碳电极本体的轴心线与所述环形压电元件的环平面相互垂直，以及，高频振荡电讯号传输电缆，该高频振荡电讯号传输电缆的一端透过所述管状电极外套内部的管道与所述环形压电元件连接。
2.根据权利要求I所述的基于特种工作电极的电致化学发光分析检测装置，其特征在于，该装置的结构包括高频振荡电讯号发生器，该高频振荡电讯号发生器与所述高频振荡电讯号传输电缆的另一端连接，该高频振荡电讯号发生器连同经由所述高频振荡电讯号传输电缆与其连接在一起的所述环形压电元件构成超声发射机构，该超声发射机构的超声发射功率介于I毫瓦与10瓦之间。
3.根据权利要求2所述的基于特种工作电极的电致化学发光分析检测装置，其特征在于，该超声发射机构所发射的超声波的频率在40KHz与12MHz之间。
4.根据权利要求3所述的基于特种工作电极的电致化学发光分析检测装置，其特征在于，该超声发射机构所发射的超声波的频率在80KHz与12MHz之间。
全文摘要
本发明涉及一种基于特种工作电极的电致化学发光分析检测装置，属于分析测试领域。电致化学发光分析检测所涉装置中的玻碳电极十分容易受到电解产生的有机类物质的吸附污染，该吸附污染会导致玻碳电极性能快速衰减，本案主要针对该问题。本案装置的结构包括电解池以及插在电解池中的玻碳电极、对电极以及参比电极，该玻碳电极内部含有位于工作端的被管状电极外套包裹的柱状玻碳电极本体，重点是，该装置的结构还包括环形压电元件，该环形压电元件的实体环绕着柱状玻碳电极本体；位于电极工作端内部的环形压电元件挨近玻碳电极裸露的电极工作面。该电、声双激励内部集成结构利于进行针对玻碳电极裸露的电极工作面的低耗、低干扰的、即时的超声清洁。
文档编号G01N27/30GK102680458SQ20121007321
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者侯建国, 周汉坤, 周靖, 干宁, 曾少林, 李天华, 李榕生 申请人:宁波大学