一种荧光检测仪器用校准装置的制作方法

1.本实用新型属于生物检测装置领域，尤其涉及一种荧光检测仪器用校准装置。


背景技术：

2.荧光检测是一种自然发光反应，通过荧光素酶与atp进行反应，可检测人体细胞、细菌、霉菌等生物样本，荧光检测仪器通过对被检测样品照射产生荧光，再通过光电传感器采集荧光，得到相应的检测结果。在进行检测前，需要配备标准溶液来对荧光检测仪器进行校准，也即使用荧光检测仪器对标准溶液进行照射，采集由标准溶液激发出的荧光，观察最终检测结果是否是与标准溶液相对应的设定结果，如果是则说明荧光检测仪器可正常使用，如果不是，则需要根据设定结果对荧光检测仪器进行调节，完成校准。由于标准溶液在照射数次后就会因衰减而无法再使用，因此就需要多次配备标准溶液，费时费力且成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一，为此，本实用新型采用如下技术方案：一种荧光检测仪器用校准装置，包括：主积分球，其设置有出射孔；光源，其用于向所述主积分球内部发射光，所述光源发射的光经主积分球的内壁漫反射后从所述出射孔射出；副积分球，其设置有入射孔，所述入射孔和出射孔密封连通，并且两者之间设置有供从出射孔射出的光射入副积分球内的光通道；以及，可变光阑，其设置在所述入射孔和出射孔之间，所述可变光阑用于调节所述光通道的尺寸；其中，所述副积分球还设置有光输出孔，所述光输出孔设置有导光组件，射入副积分球内的光经副积分球的内壁漫反射后从光输出孔射出，所述导光组件用于对从光输出孔射出的光进行滤光筛选并将筛选得到的光导向所述荧光检测仪器。
4.本实用新型具有以下有益效果：光源发射的光经主积分球的内壁漫反射后从出射孔射出，再通过光通道进入副积分球，之后经过副积分球的内壁漫反射后由光输出孔射出，并经过导光组件滤光筛选后得到特定波长的光并导向荧光检测仪器。光源发射的光的强度经过主积分球的积分衰减、可变光阑对光通道尺寸的调节、副积分球的积分衰减后大大降低，能够达到与荧光同级别强度。最后通过导向组件的特定滤光筛选能够筛选出特定波长的光，上述的特定波长的光就能够用来模拟照射标准溶液产生的荧光，可以使用该特定波长的光对荧光检测仪器进行校准。也即，使用本实用新型提供的该校验装置能够替代标准溶液用于对荧光检测仪器进行校验，而该校验装置性能稳定可重复使用，操作简便且成本低。
5.优选的，所述光源设置于所述主积分球的球心处。这样光源发射的光沿任意方向与主积分球的内壁之间的距离均大致相等，能够更好地保证射向出射孔的光更加均匀。
6.优选的，所述主积分球设置有安装孔，所述安装孔过盈配合设置有安装杆，所述安装杆具有伸入至积分球内的安装端，所述光源设置于所述安装端上。
7.优选的，所述光源与出射孔之间设置有挡光板，所述挡光板用于防止光源发射的光直射至出射孔处；所述入射孔与所述光输出孔之间设置有遮光板，所述遮光板用于防止射入所述副积分球内的光直射至光输出孔处。通过设置挡光板和遮光板，使得光源发射的光经主积分球的内壁漫反射后才会从所述出射孔射出，而射入副积分球内的光经副积分球的内壁漫反射后才会从光输出孔射出，保证光的强度能够按照设计要求进行衰减。
8.优选的，所述主积分球还设置有探测孔，所述探测孔设置有亮度探测传感器，并且所述探测孔相对所述光源位于所述挡光板的另一侧。通过设置探测孔，并且探测孔相对光源位于挡光板的一侧，这样挡光板能够阻挡光源发出的光直射至探测孔处。也即射向探测孔的光与射向出射孔的光一样，均是经过主积分球的内壁漫反射的光。通过设置在探测孔的亮度探测传感器对探测孔处的光亮度进行监测，就可以判断主积分球内的光亮度变化，进而判断主积分球内的光亮度是否稳定。这样在对荧光检测仪器进行校准时，可保证由出射孔射出的光的亮度稳定。
9.优选的，所述导光组件包括滤光镜和光纤，所述光纤的端部设置有聚焦透镜，所述光输出孔过盈配合设置有安装环，所述滤光镜和聚焦透镜安装在所述安装环内。通过安装环将导光组件安装至光输出孔处。导光组件中的滤光镜用于对从光输出孔射出的光进行滤光筛选，得到特定波长的光；导光组件中的光纤用于将前述特定波长的光导向荧光检测仪器进行校准操作。
10.优选的，所述光输出孔至少设置有两个，每个所述光输出孔均设置有所述导光组件，并且每组所述导光组件中的滤光镜用于筛选得到不同波长的光。这样一次性就能够模拟多种荧光，从而提高校准操作效率。
11.优选的，所述主积分球上由所述出射孔的边缘向外延伸形成第一连接管，所述副积分球上由所述入射孔的边缘向外延伸形成第二连接管，所述可变光阑呈环状，所述可变光阑与第一连接管密封连通，所述第二连接管与可变光阑密封连通。通过第一连接管和第二连接管的密封连通形成前述的光通道，同时实现与可变光阑的装配。
12.优选的，该校准装置还包括控制板，所述控制板与所述可变光阑电连接，并且所述可变光阑在控制板的控制下调节所述光通道的尺寸。
13.优选的，所述光源电连接有恒流源。设置恒流源为光源供电，可保证电流稳定性，进而保证光源发射的光的亮度稳定。
14.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例提供的一种荧光检测仪器用校准装置的结构示意图；
16.图2是实施例中主积分球和副积分球的剖视图一；
17.图3是实施例中主积分球和副积分球的剖视图二；
18.图4是图3中a部分的放大示意图。
19.其中：1.主积分球，10.出射孔，11.安装孔，12.探测孔，13.第一连接管，14.挡光板，2.副积分球，20.入射孔，21.光输出孔，210.安装环，22.第二连接管，23.遮光板，3.光源，30.安装杆，4.可变光阑，5.导光组件，50.窄通滤光片，51.二向色镜，52.聚焦透镜，53.
光纤，6.恒流源，7.控制板，8.亮度探测传感器。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
21.下面参考附图描述本实用新型实施例。
22.实施例：本实施例提供了一种荧光检测仪器用校准装置，如图1和图2中所示，该校准装置包括主积分球1、副积分球2、光源3、可变光阑4和导光组件5。其中，光源3用于向主积分球1内部发射光，主积分球1设置有出射孔10，这样光源3发射的光经主积分球1的内壁漫反射后从出射孔10射出。副积分球2设置有入射孔20，入射孔20和出射孔10密封连通，并且两者之间设置有供从出射孔10射出的光射入副积分球2内的光通道。将可变光阑4设置在入射孔20和出射孔10之间，并且可变光阑4用于调节光通道的尺寸。副积分球2还设置有光输出孔21，光输出孔21设置有导光组件5，射入副积分球2内的光经副积分球2的内壁漫反射后从光输出孔21射出，导光组件5用于对从光输出孔21射出的光进行滤光筛选并将筛选得到的光导向荧光检测仪器。
23.积分球是一个内壁涂有漫反射材料的空腔球体，又称光度球，其内壁涂以漫反射系数接近于1的材料，常用的材料是氧化镁或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上，这样射向积分球的内壁的光经过漫反射材料多次漫反射，在内壁上形成均匀光照。本实施例中的主积分球1和副积分球2均具有上述工作原理，光源3发射的光经主积分球1的内壁漫反射后从出射孔10射出，再通过光通道进入副积分球2，之后经过副积分球2的内壁漫反射后由光输出孔21射出，这样光源3发射的光的强度就会经过主积分球1和副积分球2的积分衰减而大大降低。从出射孔10射出的光的强度与光源3发射的光的强度之比值为出射孔10的面积与主积分球1的内壁表面积之比，从光输出孔21射出的光的强度与进入副积分球2的光的强度之比值为光输出孔21的面积与副积分球2的内壁表面积之比。并且还能够通过可变光阑4对光通道尺寸进行调节，也即将从出射孔10射出的光的强度进行一定调节后再进入副积分球2。经过主积分球1和副积分球2的衰减调节，并经过可变光阑4的调节，由光源3发射的光的强度能够降低至与荧光同级别强度。再经过导光组件5滤光筛选后得到特定波长的光，上述的特定波长的光就能够用来模拟照射标准溶液产生的荧光，也即可以使用该特定波长的光对荧光检测仪器进行校准。这样，使用本实用新型提供的该校验装置能够替代标准溶液用于对荧光检测仪器进行校验，并且该校验装置性能稳定可重复使用，操作简便且成本低。
24.本实施例中选用的主积分球1的内径为30cm，出射孔10的横截圆面的直径为6cm，选用的副积分球2的内径为10cm，入射孔20的横截圆面的直径为4cm，光输出孔21的横截圆面的直径为1cm，可变光阑4能够对光通道的横截圆面进行最大可减少20％的调节。上述设置能够将光源发射的光的强度最大衰减至百万分之一的级别，足以模拟微弱荧光。当然，上述各个部件的参数设置需要考虑光源的发光强度，只要能够将光源发射的光衰减至足以模拟微弱荧光的长度即可。因此，可以理解的是，在其它的实施方式中，也可以将副积分球的
尺寸设置为大于主积分球。
25.本实施例中将光源3设置于主积分球1的球心处，这样光源3发射的光沿任意方向与主积分球1的内壁之间的距离均大致相等，能够保证射向出射孔10的光更加均匀。具体的，本实施例中主积分球1设置有安装孔11，安装孔11内过盈配合设置有安装杆30，安装杆30具有伸入至积分球内的安装端，光源3设置于安装端上。本实施例中光源3选用卤素灯，其发光效率高且使用寿命长。另外，为保证光的亮度稳定，本实施例中为光源3电连接有恒流源6，设置恒流源6为光源3供电，可保证电流稳定性，进而保证光源3发射的光的亮度稳定。可以理解的是，在其它的实施方式中，也可以将光源3设置在主积分球1内的其它位置，或者，还可以将光源3设置在主积分球1外部，并在主积分球1上开设供光源3射出的光射入主积分球1内的通孔即可。
26.为保证主积分球1内的光经过漫反射才会射向出射孔10、副积分球2内的光经过漫反射才会射向光输出孔21，本实施例中在主积分球1内设置有挡光板14，在副积分球2内设置有遮光板23。挡光板14的位置设置在光源3与出射孔10之间，这样挡光板14能够防止光源3发射的光直射至出射孔10处，从而使得光源3发射的光经主积分球1的内壁漫反射后才会从出射孔10射出。遮光板23的位置设置在入射孔20与光输出孔21之间，这样遮光板23能够防止射入副积分球2内的光直射至光输出孔21处，从而使得射入副积分球2内的光经副积分球2的内壁漫反射后才会从光输出孔21射出，保证光的强度能够按照设计要求进行衰减。
27.光源3在刚刚通电发光的阶段，其光的亮度会逐渐加强直至稳定，且光在主积分球1内的漫反射也需要一定时间才能达到稳定。在光的亮度不够稳定的状态下，难以实现模拟荧光的目的(光的强度和亮度呈正比)，因此实际使用时一般会在光源3通电后等待几分钟，以待从出射孔10射出的光的亮度稳定。为了使该校准装置更加准确、可靠，本实施例中在主积分球1上还设置有探测孔12，探测孔12设置有亮度探测传感器8，并且探测孔12相对光源3位于挡光板14的另一侧。通过设置探测孔12，并且探测孔12相对光源3位于挡光板14的一侧，这样挡光板14能够阻挡光源3发出的光直射至探测孔12处。也即射向探测孔12的光与射向出射孔10的光一样，均是经过主积分球1的内壁漫反射的光。通过设置在探测孔12的亮度探测传感器8对探测孔12处的光亮度进行监测，就可以判断主积分球1内的光亮度变化，进而判断主积分球1内的光亮度是否稳定。这样在对荧光检测仪器进行校准时，可保证由出射孔10射出的光的亮度稳定。实际使用时，一般在监测到设定时间段内的光的亮度波动小于1％即可认为光的亮度已经稳定。
28.本实施例中在主积分球1上由出射孔10的边缘向外延伸形成第一连接管13，在副积分球2上由入射孔20的边缘向外延伸形成第二连接管22，而可变光阑4呈环状，可变光阑4与第一连接管13密封连通，第二连接管22与可变光阑4密封连通。也即在制造主积分球1和副积分球2时，就一体成型在主积分球1上制造出第一连接管13、在副积分球2上制造出第二连接管22。另外，本实施例中将可变光阑4固定安装在第一连接管13的端面上，可以采用粘接、卡接、螺接等方式实现上述固定安装。本实施例中将第二连接管14过盈配合安装至可变光阑4内。进一步的，该校准装置还包括控制板7，控制板7与可变光阑4电连接，并且可变光阑4在控制板7的控制下调节光通道的尺寸。可变光阑4通过改变内圈尺寸而改变光通道的尺寸，可变光阑4的具体工作原理属于现有技术，此处不再赘述。
29.结合图3和图4中所示，本实施例中导光组件5包括滤光镜和光纤53，其中，滤光镜
用于对从光输出孔21射出的光进行滤光筛选，得到特定波长的光；光纤53用于将光导向荧光检测仪器进行校准操作。本实施例中在光纤53的端部设置有聚焦透镜52，聚光透镜52用于将筛选得到的特定波长的光聚集导向光纤53。具体到本实施例中，使用窄通滤光片50和二向色镜51配合作为滤光镜，可以理解的是，也可以选择其中之一单独使用，或者使用其它常见的滤光镜。本实施例中采用下述结构实现导光组件5与副积分球2的装配：在光输出孔21处过盈配合设置有安装环210，窄通滤光片50和二向色镜51均安装在安装环210内，光纤53通过聚焦透镜52过盈配合安装在安装环210内。可以理解的是，也可以先将导光组件5与安装环210装配完成后，再一起过盈配合安装至光输出孔21内。
30.进一步的，本实施例中光输出孔21至少设置有两个，每个光输出孔21均设置有导光组件5，并且每组导光组件5中的滤光镜用于筛选得到不同波长的光，具体到本实施例中设置有四个。这样一次性就能够模拟多种荧光，从而提高校准操作效率，本实施例中设置有四个光输出孔21，相应的，能够模拟常见的添加有fam、hex、rox、cy5的四种标准溶液被照射后产生的荧光。可以理解的是，在其它的实施方式中，也可以仅设置一个光输出孔21，相应的，设置一组导光组件5，这样单次操作仅模拟一种荧光即可。
31.在本实用新型中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。