用于酶标仪的单色器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种光学比色分析领域的技术，具体是一种用于酶标仪的单色器。
【背景技术】
[0002]现有技术中，应用于酶标仪的单色器有两种。一种是由卤素灯等热光源作光源，经若干个滤色片成单色光，射到1- 8光纤的端面，光纤部件把一束单色光分成八束，经透镜、比色杯聚光在光电转换器上，如图1所示。目前在国内使用的进口或国产酶标仪，大部分都是这一结构。这类装置的缺点是整机功耗大，发热高，结构复杂，卤素灯能量分布大部分在SOOnm以上的近红外，红外光，背景光强度大，提高了对滤光片的要求，同时变换波长需电机及传动机构，结构复杂，降低了仪器的可靠性，稳定性。当作双波长检测时，变换波长所需时间较长3-8秒，影响测量精度。
[0003]另一种单色器是由多个LED为光源，LED与相应的滤光片组合，提供分析测试所需的各种单色光。它同样需要一个光导纤维，把一束单色光分成八束，也需要一个步进电机及传动机构来变换单色光，如图2所示。因此，也有结构复杂、变换波长所需时间过长的缺点。
[0004]经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN104198385A公开(公告)日2014.12.10，公开了一种八通道可切换光源吸收光谱检测装置，包括八通道光信号采集板、八通道聚焦透镜组、双排八通道入光准直组件、凹板、光开关、底板、蜗轮蜗杆、驱动马达，所述通道光信号采集板、八通道聚焦透镜组、双排八通道入光准直组件以及凹板依次连接，所述蜗轮蜗杆连接在底板上。该技术集成度高，能够根据不同检测样品选择入射光波长位置和光强，拥有单排8个检测光纤接头，可满足多通道光学检测器件和高通量光学检测需求。但该技术仅为一种用于选择不同分光系统的传动机构，光源的选择需要电机拖动两排准直镜组来进行，前后两排准直镜组还需各自连接不同的分光系统才能达到切换单色光的目的，而分光系统进行单色光的切换也需要额外的时间，如果是光栅式从近紫外调整到红外也需要较长时间。整体部件较多，结构复杂，无法满足比色分析中多波长检测时愈来愈快速化的检测要求。同时该检测装置由于不含分光系统和能量控制系统，光能量分布的均匀性和控制的灵活性也无法得以保证。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于酶标仪的单色器，能够随时获得任意输入波长且能量分布均匀的二至十二束单色光，响应时间短且无需机械运动机构。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明包括:若干单色光组件和光导纤维部件，其中:光导纤维部件将各个单色光组件产生的单色光通过各自不同的光路分别聚焦于对应酶标仪的比色杯，并由光电池将光信号转换为电信号。
[0008]所述的光导纤维部件包括:多通道光纤束以及光学聚焦机构，其中:多通道光纤束的输入端接收若干个单色光组件输出的单色光，光学聚焦机构位于多通道光纤束的输出端并将聚焦至该路对应的比色杯的中心。
[0009]所述的多通道光纤束由光纤芯组成的若干个输入端组合和对应个数的输出端组合，其中:输入端组合中任意一组光纤芯平均分布于输出端组合中的所有组光纤芯中，使得每一波长的光在八个出光口的能量基本上是均匀的。
[0010]所述的多通道光纤束通过以下方式制备得到:当光纤束共有N根，一头穿入进光口光纤接头，光纤束的另一头以M根为I组平均分布并穿过出光口接头(M为N的约数)，则从I号进光口编织到N/M号，这样保证了每一波长的光在N/M个出光口的能量基本上是均匀的。同时为了使N/M束透过比色杯的光斑均匀，要求在编织时，每一波长的M根光纤在N/M个出光口均匀分布。
技术效果
[0011]本发明能够同时采集到两个波长相应的信号，间隔时间以毫秒计或微秒计，而现有技术的情况下两次采样时间间隔为3?8秒，因此本发明做双波长检测更快速、准确、可
A+-.罪:
[0012]1、本发明使用LED做光源、体积小、发热低、寿命长；
[0013]2、本发明使用光导纤维部件取代步进电极及其传动机构，使得整个系统无可动部件，使结构更紧凑，仪器更可靠；
[0014]3、本发明实现模块化，更利于生产、仪器的标准化和系列化设计。
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中由卤素灯等热光源作光源的单色器；
[0016]图2为现有技术中多个LED为光源的单色器；
[0017]图3为本发明结构示意图；
[0018]图4为光导纤维部件其中一个出光端口的横截面示意图；
[0019]图5为光导纤维部件的结构示意图；
[0020]图6为光导纤维部件中光纤束编织的示意图；
[0021]图中光电池、2透镜、3比色杯、4光栏、5透镜、6八通道光纤、7LED、8LED安装板、9LED驱动板、10干涉滤色片、11灰玻璃、12出光口、13光纤芯、14光纤接头、15进光口、16第一墙板、17第二墙板、18第三墙板。
【具体实施方式】
[0022]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0023]如图3和图4所示，本实施例包括:若干单色光组件I和光导纤维部件2，其中:光导纤维部件2将各个单色光组件I产生的单色光分成若干束聚焦于对应酶标仪的比色杯中心，经透镜聚光于光电池上，实现光信号向电信号的转换。
[0024]如图6所示，本实施例以八个进光端和八个出光端口为例:当任一 LED被点亮时，该单色光经过滤色片组件，射至对应的光导纤维进光口，经光纤部件分束，在光纤部件的出光口射出八束单色光，经过透镜组件聚焦到八个比色杯中心，又经透镜聚光在光电池上，最后经运算放大器，将光信号转换成电信号。当作双波长检测时在毫秒级间隔时间内采集两种波长光束的信号。
[0025]所述的光导纤维部件2包括:多通道光纤束6以及光学聚焦机构，其中:多通道光纤束6的输入端接收若干个单色光组件输出的单色光，光学聚焦机构位于多通道光纤束的输出端并将聚焦至该路对应的比色杯的中心。
[0026]所述的多通道光纤束6的进光端口与出光端口在其他场合下也可以采用十二个。
[0027]本实施例中的单色光组件I的固体发光LED发生的单色光的中心波长误差为±2nm，波长带宽为8nm，波长范围涵盖近紫外光到近红外光，即340nm?900nm。
[0028]所述的固体发光LED焊接安装于LED安装板上，LED驱动板以恒流方式提供最多八个LED所需要的电流，电流线性可调，最大64级。测量开始时，设定当前LED所需要的电流并输出，可同时供给最多8路LED，当需要进行波长切换时，可灵活的通过数字可控的通道选择，切断当前LED的电流，同时设定所需点亮LED的电流值并输出，配合光纤部件，任意波长之间的切换时间间隔为晕秒级。
[0029]如图4所不，本实施例中所述的光学聚焦机构包括:若干对透镜3和光栏4。
[0030]本实施例只要引入电源及控制线就能按要求输出8或12路能量均匀的单色光。
【主权项】
1.一种用于酶标仪的单色器，其特征在于，包括:若干单色光组件和光导纤维部件，其中:光导纤维部件将各个单色光组件产生的单色光通过各自不同的光路分别聚焦于对应酶标仪的比色杯，并由光电池将光信号转换为电信号； 所述的光导纤维部件包括:多通道光纤束以及光学聚焦机构，其中:多通道光纤束的输入端接收若干个单色光组件输出的单色光，光学聚焦机构位于多通道光纤束的输出端并将聚焦至该路对应的比色杯的中心。
2.根据权利要求1所述的用于酶标仪的单色器，其特征是，所述的多通道光纤束由光纤芯组成的若干个输入端组合和对应个数的输出端组合，其中:输入端组合中任意一组光纤芯平均分布于输出端组合中的所有组光纤芯中。
3.根据权利要求1或2所述的用于酶标仪的单色器，其特征是，所述的光纤采用石英纤维、玻璃纤维或其混合。
4.根据权利要求1或2所述的用于酶标仪的单色器，其特征是，所述的多通道光纤束的输入端组合与输出端组合为八个或十二个。
5.根据权利要求1或2所述的用于酶标仪的单色器，其特征是，所述的多通道光纤束的进光口径与出光口径口径相同。
6.根据权利要求2所述的用于酶标仪的单色器，其特征是，所述的多通道光纤束通过以下方式制备得到:当光纤束共有N根，一头穿入进光口光纤接头，光纤束的另一头以M根为I组平均分布并穿过出光口接头且M为N的约数，则从I号进光口编织到N/M号，编织时每一波长的M根光纤在N/M个出光口均匀分布。
7.根据权利要求1所述的用于酶标仪的单色器，其特征是，所述的单色光组件包括:固体发光LED及其相应的滤光片。
8.根据权利要求7所述的用于酶标仪的单色器，其特征是，所述的固体发光LED发生的单色光的中心波长误差为±2nm，波长带宽为8nm，波长范围涵盖近紫外光到近红外光，即340nm ?900nm。
9.根据权利要求1所述的用于酶标仪的单色器，其特征是，所述的光学聚焦机构包括:若干对透镜和光栏。
【专利摘要】一种光学比色分析领域的用于酶标仪的单色器，包括：若干单色光组件和光导纤维部件，光导纤维部件将各个单色光组件产生的单色光通过各自不同的光路分别聚焦于对应酶标仪的比色杯，并由光电池将光信号转换为电信号。光导纤维部件包括：多通道光纤束以及光学聚焦机构，多通道光纤束的输入端接收若干个单色光组件输出的单色光，光学聚焦机构位于多通道光纤束的输出端并将聚焦至该路对应的比色杯的中心。本发明能够随时获得任意输入波长且能量分布均匀的二至十二束单色光，响应时间短且无需机械运动机构。
【IPC分类】G01J3-12
【公开号】CN104568147
【申请号】CN201510006888
【发明人】周志祥, 王征
【申请人】上海科华实验系统有限公司, 上海科华生物工程股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月7日