一种液相色谱用荧光分光检测装置的制作方法

文档序号:25069729发布日期:2021-05-14 15:45阅读:159来源:国知局

1.本实用新型涉及检测分析仪器领域,具体涉及一种液相色谱用荧光分光检测装置。


背景技术:

2.色谱分析法是一种分离和分析方法,在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。根据色谱分析过程中流动相和固定相这两相的状态,将色谱分析法分为气相色谱法,液相色谱法,气固色谱法,气液色谱法,液固色谱法及液液色谱法。其中,对化学液体组成分析时一般采用液相色谱法进行分析,使用的分析仪器为液相色谱仪。
3.目前液相色谱仪主要包括高效液相色谱仪、离子色谱仪、荧光检测仪、分光光度计、凝胶渗透色谱仪等。荧光检测仪是液相色谱仪中最常用的一种检测器,用光源照射色谱馏分,当试样组分具有荧光性能时即可检出。荧光检测器是一种高灵敏度、有选择性的检测器,可检测能产生荧光的化合物,某些不发荧光的物质可通过化学衍生化生成荧光衍生物,再进行荧光检测,适用于痕量分析。同时分光光度计是将成分复杂的光,分解为光谱线的科学仪器,测量范围一般包括波长范围为380~780nm的可见光区和波长范围为200~380nm的紫外光区。但是当检测人员需要对某种样品同时进行荧光检测和分光检测时,只能将样品分别放置在荧光检测仪以及分光光度计中分开进行检测,降低了样品检测效率;并且当检测人员需要同时对多种样品进行荧光检测或分光检测时,只能将样品多次放置在荧光检测仪或分光光度计中,依次进行检测,并且现有液相色谱仪对于不同种类样品的进样切换效果较差,亦降低了对样品检测的效率。


技术实现要素:

4.本实用新型针对现有液相色谱仪的样品检测效率较低的不足,提出了一种液相色谱用荧光分光检测装置,具体技术方案如下:
5.一种液相色谱用荧光分光检测装置,包括检测外壳以及依序设置在检测外壳内的激发光源、样品室以及检测器;
6.所述样品室包括设置在检测外壳内的切换轨道以及分设在切换轨道两端的荧光管以及分光管,所述荧光管和分光管均与切换轨道可拆卸连接,并且所述检测外壳上设有与切换轨道连接的驱动器。
7.作为优选,所述激发光源包括设置在单色器前端的旋转台、设置在旋转台的底端并与其连接的旋转电机以及分设在旋转台上的氙灯光源以及激光器。
8.作为优选,所述旋转台上设有预留电源接口。
9.作为优选,所述切换轨道上设有预留样品接口。
10.作为优选,所述单色器的光源输出方向与样品室内的样品布置方向垂直。
11.作为优选,所述检测外壳的内壁设有吸光膜。
12.作为优选,所述检测外壳的前端外表面设有控制面板,所述控制面板的信号输出
端分别与激发光源、样品室以及检测器电连接。
13.作为优选,所述驱动器为与控制面板的信号输出电连接的伺服电机,所述伺服电机的输出端与切换轨道螺纹连接。
14.作为优选,所述检测外壳内设有与切换轨道滑动连接的导轨。
15.作为优选,所述导轨的两端设有限位块。
16.本实用新型具有以下有益效果:
17.本实用新型中当检测人员需要同时对某种样品进行荧光检测以及分光检测时,仅需在荧光管以及分光管中同时装入待检测样品。然后检测人员启动激发光源,激发光源输出的激发光经过单色器分离出所需要的单色光后达到样品室,检测人员通过驱动器分别将荧光管以及分光管依次移动到单色光的移动路径上,使荧光管以及分光管内样品分别对单色器分离出的单色光进行吸收,然后检测器将分别被荧光管以及分光管内样品吸收的单色光进行接受采集,检测器将采集到的光信号转换为电信号并输出到外接计算机上,以形成同种样品的荧光检测图谱以及分光检测图谱。
18.当检测人员需要同时对多种样品进行荧光检测或分光检测时,仅需在切换轨道上安装多根荧光管或分光管,并在荧光管或分光管中装入不同的检测样品。然后检测人员启动激发光源,激发光源输出的激发光经过单色器分离出所需要的单色光后达到样品室。检测人员通过驱动器分别将装有不同样品的荧光管或分光管依次移动到单色光的移动路径上,使荧光管或分光管内的不同样品分别对单色器分离出的单色光进行吸收,然后检测器将被荧光管或分光管内不同样品吸收的单色光进行接受采集,检测器将采集到的光信号转换为电信号并输出到外接计算机上,以形成不同样品的荧光检测图谱以及分光检测图谱。本实用新型实现了对相同样品的荧光现象以及分光现象同时快速检测的功能,又实现了对不同样品的荧光现象或分光现象同时快速检测的功能,极大的缩短了检测时间并提高了检测效率,有效地扩展了本实用新型的应用范围。
附图说明
19.图1为本实用新型中一种液相色谱用荧光分光检测装置的结构示意图;
20.图2为本实用新型中样品室的结构示意图;
21.图3为本实用新型中激发光源的结构示意图。
22.图中:101

检测外壳;102

激发光源;103

单色器;104

样品室;105

检测器;106

吸光膜;107

控制面板;201

切换轨道;202

荧光管;203

分光管;204

驱动器;205

预留样品接口;206

导轨;207

限位块;301

旋转台;302

旋转电机;303

氙灯光源;304

激光器;305

预留电源接口。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
24.实施例
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将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
述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型实施例中提供了一种液相色谱用荧光分光检测装置,如图1所示,包括检测外壳101以及安装在检测外壳101内并依序设置的激发光源102、单色器103、样品室104以及检测器105。
28.所述检测外壳101的形状为长方体且检测外壳101采用的材料为不透光硬质pvc或不透光金属,同时检测外壳101的安装接缝处均进行了密闭处理,由此避免检测外壳101外界的自然光等进入到检测外壳101内部进而影响测试结果。所述检测外壳101的内壁均贴有吸光膜106,所述吸光膜106采用的材料为吸光性材料,即碳纤维材料。碳纤维材料是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的纤维材料,其具备热膨胀系数小、强度高、导热性能好等优良物理特性。本实用新型将碳纤维材料作为吸光性材料掺杂于吸光膜106内,可以增强吸光膜106对激发光源102漫射的激发光的吸收能力,从而降低检测外壳101内壁反射的激发光源102对检测器105检测结果的影响,同时碳纤维材料膨胀系数小,可以降低热应力的产生,更有利于检测外壳101的封装。
29.如图1和图3所示,在实际液相色谱检测过程中不同类型的激发光源102具有不同的应用优点:以高压氙灯作为光源时,高压氙灯能发射出强度较大的连续光谱,且在300~400nm范围内强度几乎相等,并且高压氙灯的外壳为石英玻璃,内部充压力为5倍标准大气压的氙气,工作时压力可达到20倍标准大气压。以激光器304作为光源时,激发光强度大且单色性好,能极大地提高荧光分析的灵敏度,以激光器304作为光源的检测仪可实现单分子检测。由此为了方便检测人员在测试过程中能够针对不同的检测样品以及不同的检测目标使用不同的光源以进行试验,在一个实施例中,所述激发光源102包括设置在单色器103前端并与检测外壳101内壁旋转连接的旋转台301以及设置在旋转台301底端的旋转电机302,所述旋转电机302的输出端与旋转台301底端固定连接并驱动旋转台301旋转,所述旋转台301上分设有氙灯光源303以及激光器304,同时所述旋转台301上设有用于测试人员扩展其他电源的预留电源接口305,本实施例中氙灯光源303、激光器304以及预留电源接口305以旋转台301的轴线为中心,径向均匀地分布在旋转台301靠近单色器103的一端。本实用新型中氙灯光源303、激光器304以及预留电源接口305采用统一的接口规格,并且氙灯光源303、激光器304以及预留电源接口305之间的夹角互为120
°
。当测试人员需要选用不同类型的光源时,仅需驱动旋转电机302将对应的光源移动到单色器103前端即可,提高了本实用新型的实用性以及便捷性。
30.如图1所示,本实用新型中单色器103采用的类型栅单色器并设置在激发光源102与样品室104之间,用于从激发光源102中分离出测试所需要的单色光,所述单色器103的光源输出方向与样品室104内的样品布置方向垂直设置,以提高了样品室104内样品对单色器103输出的单色光的吸收效果,提高测试精度。在其他实施例可测试人员可使用滤光片分离单色光,以替代本实施例中的单色器103。所述单色器103上设有进、出光两个狭缝,增大狭
缝宽度则信号强度增强,减小狭缝宽度则分辨率增大。单色器103的色散能力与杂散光水平是两个重要的性能指标。本实用新型中的光栅单色器103具有低杂散光,以减少杂散光对荧光分光测量的干扰,同时具有高色散能力,以便弱的荧光分光也可以被检测到。
31.如图1和图2所示,所述样品室104包括设置在检测外壳101内的切换轨道201以及分设在切换轨道201两端的荧光管202以及分光管203,所述检测外壳101内设有与切换轨道201滑动连接的导轨206,由此切换轨道201可沿导轨206滑行进而实现荧光管202以及分光管203的位置变换,以分别对样品进行荧光检测以及分光检测,所述导轨206的两端还设有用于对切换导轨206的滑行范围进行位置限定的限位块207。所述检测外壳101上设有与切换轨道201连接的驱动器204,在本实施例中所述驱动器204为伺服电机,所述伺服电机的输出端与切换轨道201螺纹连接并用于推动切换轨道201沿导轨206滑行。在其他实施例中所述驱动器204可为与切换轨道201连接的手动推柄,手动推柄的一端与切换轨道201固定连接,所述手动推柄的另一端则穿过检测外壳101并设置在检测外壳101外侧,由此使检测人员能够通过人工推拉手动推柄,以实现切换轨道201沿导轨206滑行的功能。
32.本实用新型中分设在切换轨道201两端的荧光管202以及分光管203均与切换轨道201可拆卸连接,便于测试人员在测试前后对荧光管202以及分光管203进行安装拆卸,同时所述切换轨道201上还设有用于扩展样品测试数量的预留样品接口205,所述预留样品接口205、荧光管202以及分光管203的接口规格采用统一的螺纹规格,使测试人员能够根据测试要求对切换轨道201上的样品进行相应更换。
33.所述检测器105设置在样品室104后端并将光信号放大转为电信号,用于对被荧光管202或分光管203内样品吸收的单色光进行采集,本实用新型采用光电管、光电倍增管(pmt)或电荷耦合器件阵列检测器(ccd)作为检测器105。当本实用新型采用电倍增管(pmt)作检测器105时,有两种不同的检测方式:荧光光子计数型检测与模拟型检测。
34.(1).光子计数型pmt适用于待测样品信号很弱、需取多次扫描平均值来提高信噪比的情况,其优点是具有较高的检测灵敏度和稳定性,对每个光子所引起的阳极脉冲都进行检测和计数,而且对施加于pmt上的高压电的电压波动不敏感,对放大器和高压电的电源稳定性没有要求。其缺点是不能通过改变pmt上的电压来提高它的增益;光子计数也定于线性的计数速度内。
35.(2).模拟型pmt模拟型检测是取各个脉冲所贡献的平均值,脉冲是否同时到达则无关紧要。其优点是能通过改变pmt上的电压来提高它的增益,因此可在很大的信号强度范围内检测而不必考虑非线性响应。模拟型检测器105要求放大器和高压电的电源都要相当稳定。
36.在一个实施例中,所述检测外壳101的前端外表面设有便于测试人员进行控制的控制面板107,所述控制面板107的信号输出端分别与激发光源102、旋转电机302,驱动器204以及检测器105电连接。所述控制面板107的型号为mam200b并且控制面板107与检测壳体之间为固定连接,确保控制面板107的位置固定。
37.本实用新型中当检测人员需要同时对某种样品进行荧光检测以及分光检测时,仅需在荧光管202以及分光管203中同时装入待检测样品。然后检测人员启动激发光源102,激发光源102输出的激发光经过单色器103分离出所需要的单色光后达到样品室104。检测人员通过驱动器204分别将荧光管202以及分光管203依次移动到单色光的移动路径上,使荧
光管202以及分光管203内样品分别对单色器103分离出的单色光进行吸收,然后检测器105将分别被荧光管202以及分光管203内样品吸收的单色光进行接受采集,检测器105将采集到的光信号转换为电信号并输出到外接计算机上,以形成同种样品的荧光检测图谱以及分光检测图谱。
38.当检测人员需要同时对多种样品进行荧光检测或分光检测时,仅需在切换轨道201上安装多根荧光管202或分光管203,并在荧光管202或分光管203中装入不同的检测样品。然后检测人员启动激发光源102,激发光源102输出的激发光经过单色器103分离出所需要的单色光后达到样品室104。检测人员通过驱动器204分别将装有不同样品的荧光管202或分光管203依次移动到单色光的移动路径上,使荧光管202或分光管203内的不同样品分别对单色器103分离出的单色光进行吸收,然后检测器105将被荧光管202或分光管203内不同样品吸收的单色光进行接受采集,检测器105将采集到的光信号转换为电信号并输出到外接计算机上,以形成不同样品的荧光检测图谱以及分光检测图谱。本实用新型实现了对相同样品的荧光现象以及分光现象同时快速检测的功能,又实现了对不同样品的荧光现象或分光现象同时快速检测的功能,极大的缩短了检测时间并提高了检测效率,有效地扩展了本实用新型的应用范围。
39.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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