CCD生物芯片荧光扫描仪的消杂散光装置的制作方法

本实用新型涉及一种CCD生物芯片荧光扫描仪的消杂散光装置。

背景技术：
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专利（申请号：CN201610597471.4）提出一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测方法，其特征在于通过设计的环形LED照明阵列对生物芯片进行激发，然后采用CCD相机采集发射的荧光。专利（申请号：CN02252864.4）提出一种具有均匀照明系统的CCD生物芯片检测仪的设计，通过光学元件将氙灯发出的白光过滤成平行的单色光，随后将其斜入射到生物芯片上激发荧光染料，再用CCD相机捕获发射的荧光。

生物芯片技术是生命科学领域中迅速崛起的一项高新技术，它以玻片、硅片或尼龙等为载体，在其表面高密度地排列大量的生物材料，实现对DNA、蛋白质、细胞以及其他生物组分的准确、快速、并行和大信息量的检测与分析，可广泛应用于药物研究、疾病诊断、基因结构与功能研究等领域。生物芯片的荧光检测目前主流的检测方式有两种：一种是基于光电倍增管的激光共聚焦的方式，另一种是高压氙气灯、汞灯或大功率LED结合CCD的成像方式。其中，CCD成像方式通过将光源过滤成窄带波长范围，照射到芯片的大面积区域并使荧光标记物受激产生荧光，再经过CCD相机曝光收集，具有结构简单，检测速度快的优点。

但是CCD成像方式存在一个问题，那就是由于高强度的光源一次性照射生物芯片上，使得光路系统上残留大量的杂散光，而只要很少的杂散光进入CCD相机就能将生物芯片上发射出来的荧光淹没。因此本发明提出一种CCD生物芯片荧光扫描仪的消杂散光的设计，可明显消除光路系统上的杂散光。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于针对以上不足之处，提供一种CCD生物芯片荧光扫描仪的消杂散光装置，结构设计合理，能明显消除光路系统上的杂散光。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种CCD生物芯片荧光扫描仪的消杂散光装置，包括从下往上依次设置的消光暗室、限光装置、光阑以及消光器，所述消光暗室的上端设置有一可向外抽出并用于放置生物芯片的托盘，所述托盘的下侧设置有向外侧延伸的挡光阶梯，所述挡光阶梯的下侧设有铺设在消光暗室下端侧壁及底面的吸光材料；所述限光装置包括一罩设在消光暗室上端的密封罩，所述密封罩的侧面倾斜设置有限光块，所述限光块的中部开设有以利于激发光源的光线直射到托盘上生物芯片的通孔；所述光阑设置在密封罩的上端且位于托盘的正上方；所述消光器包括一轴线与光阑的轴线重合的消光圆筒，所述消光圆筒的上端与CCD相机连接，消光圆筒的内侧壁设置消光螺纹。

进一步的，所述吸光材料为深黑色吸光绒布。

进一步的，所述消光暗室的上端设有一滑槽，所述滑槽与托盘滑动连接，滑槽的开口位于消光暗室的前侧面上端；所述托盘的中部开设有一以利光线穿过的透光口，所述透光口的前后两端中部对称设置有一用于放置生物芯片的定位凹部。

进一步的，所述密封罩的上端左右两侧均为向内倾斜的斜面，所述斜面用于安装限光块，所述限光块的中部开设有一用于安装激发光源的圆柱形安装凹槽，所述安装凹槽的两侧分别设置有一圆弧形凹部；所述通孔设置在安装凹槽的中部，通孔为方形状，通孔的侧壁设置有内螺纹。

进一步的，所述光阑呈圆柱形，光阑的中部开设有一方形状的透光孔。

进一步的，所述透光孔的尺寸与生物芯片上微阵列点阵的尺寸相同。

进一步的，所述消光螺纹的顶端呈30°的尖锐状。

与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型结构设计合理，可明显消除光路系统中的杂散光，解决在荧光扫描仪检测中杂散光极易将荧光淹没的问题，而且还能提高扫描仪检测的信噪比与灵敏度，降低仪器对于滤光片性能的严苛要求，从而缩减购买滤光片的成本。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是限光块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的工作流程图。

图中：

1-消光暗室；101-挡光阶梯；102-吸光材料；2-限光装置；201-密封罩；202-限光块；203-安装凹槽；204-圆弧形凹部；205-通孔；206-内螺纹；3-光阑；301-透光孔；4-消光器；401-消光圆筒；402-消光螺纹；5-托盘；501-透光口；502-定位凹部。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-3所示，本实用新型一种CCD生物芯片荧光扫描仪的消杂散光装置，包括从下往上依次设置的消光暗室1、限光装置2、光阑3以及消光器4，所述消光暗室1的上端设置有一可向外抽出并用于放置生物芯片的托盘5，所述托盘5的下侧设置有向外侧延伸的挡光阶梯101，所述挡光阶梯101的下侧设有铺设在消光暗室1下端侧壁及底面的吸光材料102；所述限光装置2包括一罩设在消光暗室1上端的密封罩201，所述密封罩201的侧面倾斜设置有限光块202，所述限光块202的中部开设有以利于激发光源的光线直射到托盘5上生物芯片的通孔205；所述光阑3设置在密封罩1的上端且位于托盘5的正上方；所述消光器4包括一轴线与光阑3的轴线重合的消光圆筒401，所述消光圆筒401的上端与CCD相机连接，消光圆筒401的内侧壁设置消光螺纹402；工作时，限光块202先对激发光源中大辐射角的杂散光进行限制，杂散光透过生物芯片进入消光暗室1内，消光暗室1吸收杂散光，接着杂散光依次经过光阑3的遮挡、消光器4的吸收，完成光路系统上杂散光的消除。

本实施例中，所述吸光材料102为深黑色吸光绒布，吸光效果良好。

本实施例中，所述消光暗室1的上端设有一滑槽，所述滑槽与托盘5滑动连接，滑槽的开口位于消光暗室1的前侧面上端；所述托盘5的中部开设有一以利光线穿过的透光口501，所述透光口501的前后两端中部对称设置有一用于放置生物芯片的定位凹部502。

本实施例中，所述密封罩201的上端左右两侧均为向内倾斜的斜面，所述斜面用于安装限光块202，所述限光块202的中部开设有一用于安装激发光源的圆柱形安装凹槽203，所述安装凹槽203的两侧分别设置有一圆弧形凹部204，保证激发光源准确、可靠的安装；所述通孔205设置在安装凹槽203的中部，通孔205为方形状，通孔205的侧壁设置有内螺纹206，内螺纹206的设置，可防止激发光产生干涉现象，便于最终在CCD图像中呈现亮暗相间的条文。

所述通孔的尺寸依据所使用的激发光源的光辐角设定，以保证通孔的大小能避免大辐射角的光线进入光路，使得激发光刚好只照射在生物芯片的有效区域。

本实施例中，所述光阑3呈圆柱形，光阑3的中部开设有一方形状的透光孔301，所述透光孔301的尺寸与生物芯片上微阵列点阵的尺寸相同。

本实施例中，所述消光螺纹402的顶端呈30°的尖锐状，便于更好的消光。

具体实施过程：将生物芯片放置在托盘5上，CCD相机与消光器4连接，激发光源安装在限光块202上；激发光源发射激发光，限光块202先对激发光中辐射角较大的杂散光进行限制，接着杂散光透过生物芯片后到达消光暗室1内部，消光暗室1内的杂散光经过吸光材料102吸收以及挡光阶梯101的遮挡后向上反射，向上反射的杂散光依次经过光阑3的遮挡、消光器4的消光后进入CCD相机，实现消除光路系统上的杂散光。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。