专利名称：高灵敏光度计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分析仪器，具体的，涉及一种新型光度计。
分光光度法从十九世纪诞生开始便因其具有简单方便、适用范围宽、灵敏度较高等特点而得到了广泛应用，是一种历史较长而又生命力旺盛的分析测定方法。据不完全统计，在我国现阶段，从基层分析实验室到大型分析测试中心，几乎无一例外地都配备了数量不等的分光光度计，是目前用户最多的分析仪器。另外，据近三年来的不完全统计，无机分析方面新颁发的国家标准和主要刊物上发表的论文中，光度分析约占三分之一，有机分析中涉及光度分析的文章也占一定份额。由此可见，分光光度法在分析化学中仍然占有十分重要的地位。
近几十年以来，随着科技的进步和经济的发展，分析化学也遇到了新的挑战，这主要表现在1、从所要分析测试组分的含量看，明显的趋势是从常量向微量、痕量甚至单分子、原子过渡，即所要测的待测物含量越来越低；2、从所要分析测试的组分来看，已经从简单离子、元素逐渐转移到包含生物活性物质在内的复杂分子或基团。即要求作形态分析，甚至要求能同时提供原子和分子信息的综合形态分析；3、从分析任务来看，越来越多地要求作现场分析、在线分析、原位分析和甚至活体分析；4、从所用分析测试方法来看，各种仪器分析方法所使用的仪器都在小型化、微型化，逐渐走出实验室，成为普通人的工具，即大众化(democratization)。在这种趋势下，进行高灵敏度、高精密度、体积小、重量轻、功耗低、既能检测简单离子又能检测复杂分子而且经济可靠的新型分析仪器的研制开发是十分必要的，具有极大的社会经济价值和学术价值。
我国目前广泛使用的分光光度计经过从721型到751型的发展，其功能虽然得到了完善与提高，但仍然存在一些不足，这主要表现在1、采用短光程和吸光度测量模式，限制了其灵敏度的进一步提高；2、采用钨灯作光源，光源强度不很稳定，使得其精密度较低；3、体积较大而且不轻便，难以用于现场分析；4、采用机械扫描式分光系统，该系统价格较高但结构脆弱而且稳定性不佳，使得测量结果偏差较大；5、由于光强较弱，只能使用光电管等价格较高的检测器；6、整机价格较高，无法适应大众化的趋势。显然，这种传统的分光光度计已经无法满足现代分析化学发展的需要。
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种灵敏度高、精密度好、检出限低、结构紧凑而稳固可靠、体积小而份量轻、应用范围广泛的新型光度计。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计本实用新型的新型高灵敏光度计，包括电源、光源、透镜及检测器、显示屏，其特征在于通过更换光源来实现波长选择。
上述的高灵敏光度计，还设置一个用作吸收池的液芯光波导，其两端口分别位于两透镜中间各自的焦面上；所述光源为强光源。
上述的高灵敏光度计，所述检测器通过电路连接一放大和读数装置和显示屏，测量结果在显示屏上显示，可以方便地读数。
上述的高灵敏光度计，所述强光源可为发光二极管、高强度的激光器或集成发光二极管(LED)或LED阵列。
上述的高灵敏光度计，所述检测器可为光敏三极管或光电管、光电倍增管。
上述的的高灵敏光度计，所述液芯光波导一端透镜可用一玻璃进样器代替。
上述的的高灵敏光度计，所述玻璃进样器为L形玻璃管，其垂直管和水平管的交接处呈外凸的球状突起。
上述的高灵敏光度计，能够做成手持式光度计，方便地用于现场分析。
上述的高灵敏光度计，重量不超过1kg，体积不超过1L。
本实用新型采用了多种新近出现的前沿技术，使得本实用新型光度计具有如下特点1、采用特种发光二极管或集成LED或LED阵列作光源，光强度大而稳定；2、整机没有可动部件，不但结构紧凑而且稳固可靠；3、采用液芯光波导作吸收池，其光程大大延长以至可达几百厘米以上；4、可以采用光敏三极管或光电管、光电倍增管等作检测器；5、同时采用吸光度和透过率之差两种测量模式或其中一种进行测量和处理数据，可以获得更高的灵敏度和更宽的动态线性范围。
本发明的效果主要有1、灵敏度比传统的分光光度计高几个数量级；以测磷为例传统的分光光度计对P的检出限为5ppb；在采用ΔI测量模式和15cm吸收池的条件下，本发明的分光光度计对P的检出限为0．05ppt，与传统的分光光度计相比，检出限低5个数量级。2、精密度和检出限均优于现有的各种分光光度计，相对偏差小于2％；3、体积小，重量轻，样重量机不超过2千克，商业仪器约0．5-1千克，可以做成手持式仪器；而传统的分光光度计重达几十千克，不便于携带，更不能做成手持式仪器。4、能够方便地用于现场分析；5、动态范围宽；其线性范围较传统分光光度计至少大几个数量级。6、因成本较低，可以大大降低商业仪器的价格，使个人(包括农民)也完全有能力购买；7、除了可以用于一般无机和有机组分的测定外，还可以用于生物活性物质(如白蛋白)等复杂组分的分析测定；8、对环境的耐受性优于其它分光光度计，使得其可以在更恶劣的环境下工作并具有更长的使用寿命。而传统的分光光度计由于密封不严并且存在可动部件，环境对其影响较大，使用寿命比本发明的分光光度计短。
以下结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型内部光学部件位置结构示意图；图2是本实用新型外观示意图；图3是本实用新型实施例液芯波导形状示意图。
本实用新型的光度计是传统的分光光度计的改进与创新，其内部构成区别于传统的分光光度计。本实用新型的一种实施例请参看图1和图2，图1示出本实用新型内部光学部件的位置结构光源(S)1为整体结构提供足够强度的光线，经透镜(L)2后，聚焦在液芯波导(LCW)3的一端，光线通过液芯波导3后，从另一端出来，并透过透镜(L)4后，聚焦在检测器(D)5上，通过放大和读数装置(R)6后，在显示屏上显示检测结果。上述光源1最好为发光二极管、高强度的激光器或集成发光二极管(LED)或LED阵列；所述检测器5可为光敏三极管或光电管、光电倍增管；放大装置可分别采用对数放大或普通放大或同时采用两种放大系统，以便方便地进行测量模式的选择；读数装置可以是数字式或表盘式显示装置，最好使用液晶显示装置；图2为一种具体实施例的外观示意图，图中仪器上面部分主要集中了仪器的电学部件，包括电源、控制芯片、检测器和开关等，它们以常规的电路连接，在此不详述；为方便使用，在仪器的外观上，设有一显示屏以清楚显示检测结果，一电源开关以控制使用，一调零按钮以调零以及一模式选择开关以进行测量模式的选择；为方便野外使用，电源也可以为电池；图中仪器下面部分主要集中了仪器的光学部件，它们分别按图1的位置结构安排，其中，在仪器的外壳上设进样口和废液口，它们均为塑料软管，软管内口分别与液芯波导3的两端连接，被测液体通过进样口进入液芯波导3，液芯波导3即相当于吸收池。
上面参照附图详述了本实用新型的一种实施例，其中采用的液芯波导可以从市场上购得。下面给出另外一种形状的液芯波导，请参见图3，其为一种玻璃进样器，玻璃进样器为L形玻璃管，其垂直支管31和水平管32的交接处呈外凸的球状突起。图2中的进样口软管与玻璃进样器的支管相连。
上述实用新型可以这样使用打开电源接通光源等后，选择测量模式，从进样口进空白溶液，调节零点；进标准溶液，读数并绘制标准曲线；用空白液清洗液芯波导后，进待测溶液，读数；从标准曲线查出待测物质含量。
上面给出的具体实施方式
及仪器的使用方法，只为清楚说明本实用新型的技术方案，并不用于限制本实用新型；任何依据本实用新型技术方案所作出的其他等同设计，均为本实用新型所包含与公开的内容。
权利要求1.一种高灵敏光度计，包括电源、光源、透镜及检测器、显示屏，其特征在于通过更换光源来实现波长选择。
2.根据权利要求1的高灵敏光度计，其特征在于还设置一个用作吸收池的液芯光波导，其两端口分别位于两透镜中间各自的焦面上；所述光源为强光源。
3.根据权利要求1的高灵敏光度计，其特征在于所述检测器通过电路连接一放大和读数装置和显示屏，测量结果在显示屏上显示，可以方便地读数。
4.根据权利要求1的高灵敏光度计，其特征在于所述强光源可为发光二极管、高强度的激光器或集成发光二极管(LED)或LED阵列。
5.根据权利要求1的高灵敏光度计，其特征在于所述检测器可为光敏三极管或光电管、光电倍增管。
6.根据权利要求1的高灵敏光度计，其特征在于所述液芯光波导一端透镜可用一玻璃进样器代替。
7.根据权利要求6的高灵敏光度计，其特征在于所述玻璃进样器为L形玻璃管，其垂直管和水平管的交接处呈外凸的球状突起。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高灵敏光度计，其特征在于能够做成手持式光度计，方便地用于现场分析。
9.根据权利要求8的高灵敏光度计，其特征在于重量不超过1kg，体积不超过1L。
专利摘要本实用新型涉及一种灵敏度高、精密度好、检出限低、结构紧凑而稳固可靠、体积小而份量轻、应用范围广泛的新型光度计,它包括电源、光源、透镜及检测器、显示屏,还设置一个用作吸收池的液芯波导,液芯波导置于两透镜之间,其两端口分别位于两透镜各自的焦面上;所述检测器通过电路连接一放大和读数装置和显示屏,检测器检测结果在显示屏上显示。
文档编号G01N21/59GK2430682SQ9925423
公开日2001年5月16日 申请日期1999年11月18日 优先权日1999年11月18日
发明者金钦汉, 陈焕文, 曹彦波, 梁枫 申请人:金钦汉, 陈焕文, 曹彦波, 梁枫