一种具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置的制作方法

本实用新型涉及DGT(Diffusive gradients in thin-films technique，薄膜扩散梯度技术)领域，尤其涉及一种具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置。

背景技术：

DGT是英国科学家Davison和张昊在1994年发明的一种原位被动采样技术。该技术能够在不影响本体溶液浓度和周围环境的前提下在线富集目标分析物，从而克服了传统分析方法中由于采样、处理与保存过程中目标物形态发生变化造成的测量困难，因此DGT是目前较为理想的元素形态采集和分析方法。

DGT是以菲克(fick)第一扩散定律为理论基础，通过对在特定时间内穿过特定厚度的扩散膜的目标分析物进行定量化测量计算，从而准确获得目标分析物的浓度。DGT装置可以在一定时间范围内设定富集取样时间，可实现多元素同时富集，尤其适用于浓度波动较大的痕量系统的平均量分析和痕量系统的原位富集。如图1和图2所示，现有DGT装置的主要结构可以包括捕收室底座1、密封盖2、硅胶垫和透析膜；捕收室底座1为圆形柱体结构，其外圆周面上均布有用于固定密封盖2的突起12，而捕收室底座1的上端面中部设有向内凹陷的用于盛放结合相(即液态捕获材料)的沉槽11，密封盖2上设有与突起12配合的扣耳21，密封盖2通过扣耳21和突起12固定在捕收室底座1上；捕收室底座1和密封盖2是以ABS工程塑料为原料通过数控模具加工而成的；透析膜是可以直接购买的商业化产品，主要起扩散相的作用；硅胶垫是按照DGT的尺寸设计加工的，主要起密封作用。现有的这种DGT装置不仅结构简单、价格便宜，能够实现多位点、大批量地采集不同水域、不同时段的水体样品，而且克服了传统分析技术中由于样品浓度极低所导致不可检测的问题，能够在不影响母体溶液浓度和周围环境的基础上，在线收集目标检测物在一段时间内(数小时至数月)的富积量和平均浓度值，尤其适用于浓度波动较大的痕量组分的总量分析和原位富集。但现有的这种DGT装置仅能克服分析方法中由于采样、处理与保存过程中污染物形态发生变化的困难以及对痕量目标污染物的富集，仍然不能实现对采集样品的原位检测。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型提供了一种具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置，能够利用荧光材料作为结合相，根据荧光强度的变化来判断目标分析物的含量高低，不仅结构简单、操作方便、成本低廉、便于携带，而且能够实现野外现场对采集样品直接进行原位检测，从而形成了一个可原位富集及检测的新型光学传感器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置，包括捕收室底座1和密封盖2；所述捕收室底座1的上端面中部设有向内凹陷的用于盛放液态荧光材料的沉槽11；还包括：LED灯13、光纤准直镜14、光纤15、荧光检测器16；沉槽11的侧壁上设有一个对沉槽11内进行照射的LED灯13；所述沉槽11的底部中心设有光纤安装孔，并且该光纤安装孔与所述沉槽11的内部之间设有透明密封层；光纤准直镜14固定于该光纤安装孔内，并且该光纤准直镜14的前端指向所述沉槽11的内部，而该光纤准直镜14的后端通过光纤15与荧光检测器16连接；荧光检测器16通过光纤14和光纤准直镜13检测所述沉槽11内的荧光强度。

优选地，所述的沉槽11的侧壁上设有一个对沉槽11内进行照射的LED灯13包括：沉槽11的侧壁上设有一个LED灯安装孔，并且该LED灯安装孔与所述沉槽11的内部之间设有透明密封层；LED灯13固定于该LED灯安装孔内，并且该LED灯13的灯头指向所述沉槽11的内部，而该LED灯13的灯尾通过导线与外路电源相连。

优选地，所述光纤准直镜14的后端通过光纤15与荧光检测器16连接包括：光纤准直镜14的后端与光纤15的前端连接，光纤15的后端与荧光检测器16连接。

优选地，所述的光纤准直镜14的后端与光纤15的前端通过螺纹连接。

优选地，所述的光纤准直镜14通过螺纹固定在所述的光纤安装孔内。

优选地，所述沉槽11的内部侧壁齐平。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置在沉槽11的侧壁上安装了一个对沉槽11内进行照射的LED灯13，而沉槽11的底部中心安装了一个光纤准直镜14，并且该光纤准直镜14的后端通过光纤15与荧光检测器16连接，从而荧光检测器16可以通过光纤14和光纤准直镜13检测沉槽11内的荧光强度；在沉槽11内盛放合适液态荧光材料结合相的情况下，只要将该具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置放在目标分析物所在的环境中，并间隔一段时间开通LED灯13和荧光检测器16的电源检测结合相的荧光变化，就可以根据荧光强度的变化来判断目标分析物的含量高低。由此可见，本实用新型所提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置能够利用荧光材料作为结合相，根据荧光强度的变化来判断目标分析物的含量高低，不仅结构简单、操作方便、成本低廉、便于携带，而且能够实现野外现场对采集样品直接进行原位检测，从而形成了一个可原位富集及检测的新型光学传感器。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为现有DGT装置的捕收室底座1的结构示意图。

图2为现有DGT装置的密封盖2的结构示意图。

图3为本实用新型提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置的结构示意图一。

图4为本实用新型提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置的结构示意图二。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面对本实用新型所提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置进行详细描述。

实施例1

如图3和图4所示，一种具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置，其具体结构可以包括：捕收室底座1、密封盖2、硅胶垫、透析膜、LED灯13、光纤准直镜14、光纤15和荧光检测器16；捕收室底座1的上端面中部设有向内凹陷的用于盛放液态荧光材料液态捕获材料的沉槽11；所述沉槽11的侧壁上设有一个对沉槽11内进行照射的LED灯13；所述沉槽11的底部中心设有光纤安装孔，并且该光纤安装孔与所述沉槽11的内部之间设有透明密封层；光纤准直镜14固定于该光纤安装孔内，并且该光纤准直镜14的前端指向所述沉槽11的内部，而该光纤准直镜14的后端通过光纤15与荧光检测器16连接；荧光检测器16通过光纤14和光纤准直镜13检测所述沉槽11内的荧光强度。

其中，该具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置的各部件可以包括以下实施方式：

(1)所述沉槽11的侧壁上设有一个对沉槽11内进行照射的LED灯13包括：沉槽11的侧壁上设有一个LED灯安装孔，并且该LED灯安装孔与所述沉槽11的内部之间设有透明密封层；LED灯13固定于该LED灯安装孔内，并且该LED灯13的灯头指向所述沉槽11的内部，而该LED灯13的灯尾通过导线与外路电源相连。在实际应用中，所述的LED灯13可以采用现有技术中的紫外线LED灯。

(2)所述光纤准直镜14的后端通过光纤15与荧光检测器16连接包括：光纤准直镜14的后端与光纤15的前端连接，光纤15的后端与荧光检测器16连接，从而避免了荧光检测器16与水接触出现漏电和短路等风险。

(3)所述的光纤准直镜14通过螺纹固定在所述的光纤安装孔内，这不仅可以方便捕收室底座1与光纤准直镜14的安装和拆卸，而且能够保证捕收室底座1与光纤准直镜14之间具有良好的连接牢固程度。

(4)所述的光纤准直镜14的后端与光纤15的前端通过螺纹连接，这不仅可以方便光纤准直镜14与光纤15的安装和拆卸，而且能够保证光纤准直镜14与光纤15之间具有良好的连接牢固程度。

(5)所述沉槽11的内部侧壁齐平，这可以保证光线在沉槽11的内部能够很好传播，从而使该具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置具有一个较好的检测效果。

具体地，该具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置的工作原理是：以菲克第一扩散定律为理论基础，目标分析物的浓度与DGT富集时间成正比，对目标分析物具有检测和吸附性能的荧光材料结合相在LED光源照射下产生荧光，通过荧光检测器检测其荧光光强的变化反应出目标分析物浓度的变化。该具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置的操作步骤为：首先将硅胶垫置入捕收室底座1的密封卡槽内，其次安装上光纤准直镜14，再通过光纤15连接好荧光检测器16，然后把合适的荧光材料装进沉槽11内，再铺好透析膜并盖上密封盖2，最后将组装好的该具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置放在目标分析物所在的环境中，间隔一段时间开通LED灯13和荧光检测器16的电源检测沉槽11内的荧光材料的荧光变化。

与现有技术相比，该具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置至少具有以下优点：

(1)本实用新型所提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置结构设计合理，组装简单，成本低，可反复使用。

(2)本实用新型所提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置根据结合相荧光强度的变化直接判断目标分析物浓度的高低，无需后期取样、洗脱和检测等繁琐程序，操作快捷方便，省时省力。

(3)本实用新型所提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置类似于一个传感器，整体重量轻，体积小，容易携带，可满足野外现场检测的实际需要。

(4)本实用新型所提供的具有光纤螯合荧光检测器的DGT装置通过光纤15连接荧光检测器16用于检测沉槽11内的荧光强度，从而避免了荧光检测器16与水接触出现漏电及短路等风险。

综上可见，本实用新型实施例能够利用荧光材料作为结合相，根据荧光强度的变化来判断目标分析物的含量高低，不仅结构简单、操作方便、成本低廉、便于携带，而且能够实现野外现场对采集样品直接进行原位检测，从而形成了一个可原位富集及检测的新型光学传感器。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。