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专利名称：分光光度装置的照明系统及采用该系统的生化分析仪的制作方法
技术领域：
本发明提供ー种分光光度装置的照明系统及采用该系统的生化分析仪。
背景技术：
一套完整的分光光度装置不但包括分光、探测系统，还包括照明系统。其中照明系统能量利用率的高低直接影响着分光光度装置的信噪比。在分光、探测系统相同的条件下，照明系统能量利用率越高，分光光度装置的信噪比就越高，与此相对应，分光光度装置的性能越有竞争力。反之亦然。另ー方面，在一定的信噪比条件限制下，照明系统能量利用率越高，分光、探測系统对器件的要求就越低，相应地，分光、探测 系统的物料成本就越低。因此，照明系统能量利用率的高低不但直接影响着分光光度装置的信噪比，进而控制着该装置的性能指标优劣，而且还影响着整套装置的物料成本。另ー方面，照明系统中光源距分光探测系统的距离与照明系统的能量利用率负相关。光源距分光探测系统越近，照明系统的能量利用率就越高，分光光度装置的信噪比也越高。与之相伴的是，光源的安装位置受到限制，而且光源辐射出的热量使样品池处的温度难以控制。当逐渐増大光源与分光探測系统间的距离时，光源的安装位置受限制的程度程度降低，样品池处温度受到的影响逐渐減少、直至消失。但此时的分光光度装置的信噪比将逐渐降低、直至不能满足使用要求。现有技术中，分光光度装置的照明系统主要有如图I、图2所示的两种方法。图I中，照明系统主要由光源、透镜组一、透镜组ニ组成。此种结构能比较容易地提高照明系统的能量利用率，从而提高分光光度装置的信噪比。但因光源距分光探测系统的距离固定，而且两者间的距离短，此种结构不但严格限制了光源的安装位置，而且极不利于整套装置的温控系统设计实现。图2中，因照明系统中光纤子系统的引入，光源的位置可通过增减光纤的长度灵活选择，整套装置的温控系统可远离光源的热辐射。但光纤子系统的引入同时还带来了照明系统能量利用率的大幅度降低。根据现有的技术水平，在其他条件不变时，光纤子系统的引入将导致照明系统能量利用率约40%的降低，进而直接降低分光光度装置的信噪比及性能指标。

发明内容
本发明提供ー种分光光度装置的照明系统及采用该系统的生化分析仪，其针对现有技术中能量利用率与光源安装位置、温控系统的负相关的缺点，提出了一种新的照明系统，此系统不但能实现光源安装位置的灵活选择，而且还能大幅度提高照明系统的能量利用率，从而提高分光光度装置的信噪比。同时光源安装位置的灵活选择也极大地降低或消除了光源热辐射对温控系统的负面影响。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为—种分光光度装置的照明系统，其包括光源和光纤，靠所述光源一侧有至少两根光纤分别位于所述光源的照射范围。
本发明的一种优选方式为所述光纤在所述光源与分光探测系统之间合为一根独
立光纤。所述光纤靠分光探测系统ー侧可分为多根光纤。其还包括透镜，所述透镜位于所述光纤的分光探测系统ー侧。其还包括光源透镜，所述光源透镜位于所述光源与所述光纤之间。其还包括光路选择系统，所述光路选择系统位于分光探测系统ー侧。一种生化分析仪，其包括有分光光度装置的照明系统。本发明通过使用两根或多根独立光纤在光源的不同侧面同时接收光谱辐射，以实现多光路分光探測。此照明系统不但大幅度提升了照明系统能量利用率，而且保持了“光源 安装位置的灵活选择”及“隔离光源热辐射对温控系统的影响”。本发明光源安装位置可灵活选择。隔离了光源热辐射对温控系统的负面影响。系统能量利用率得到大幅度提高。


图I为现有分光光度装置的照明系统不带光纤结构示意图；图2为现有分光光度装置的照明系统带光纤结构示意图；图3为本发明一分ニ的一种实施例结构示意图；图4为本发明一分ニ的第二种实施例结构示意图；图5为本发明两个独立光路的实施例结构示意图；图6为本发明两个独立光路带光路选择系统的实施例结构示意图。
具体实施例方式下面根据附图和实施例对本发明作进ー步详细说明如图3所示，本发明主要由光源、光纤、透镜组等组成，照明系统后直接接分光探测系统。各部分功能如下光源提供分光探測系统所需的光谱辐射；光纤用于传递光源的辐射光谱，为尽可能地将更多的辐射光谱传递后续的系统中，光纤与光源之间可增加透镜；透镜组用于传递来自光纤的光谱辐射到分光探測系统。与图2中的光纤相同，图3中，靠分光探測系统ー侧，光纤是一分多，形成多个光通道。但与图2不同的是，图3中，靠光源一侧，光纤一分ニ，分别位于光源的两侧。靠光源一侦牝一分ニ光纤的使用使照明系统的能量利用率大幅度提高，在其他条件相同时，理论上，图3所给照明系统的能量利用率将是图2所给照明系统能量利用率的200%。并且，进ー步，现有技术水平下光纤传输线效率约为60%，则在其他条件相同吋，图2所给照明系统的能量利用率约为图I所给照明系统能量利用率的60% ;图3所给照明系统的能量利用率约为图I所给照明系统能量利用率的120%，即图3所给照明系统的能量利用率将高于图I所给照明系统能量利用率。因此图3不但继承了图I中的高能量利用率的优点，而且实现“光源安装位置的灵活选择”及“隔离光源热辐射对温控系统的影响。图4是本发明的第二种实现方式。光源、光纤、透镜组沿光传播方向依次放置，组成照明系统。各部分功能如下光源提供分光探測系统所需的光谱辐射；光纤用于传递光源的辐射光谱，为尽可能地将更多的辐射光谱传递到后续的系统中，光纤与光源之间可增加透镜；透镜组用于传递来自光纤的光谱辐射到分光探測系统。
与图3类似，图4中，靠光源一侧，光纤是一分为二，分别位于光源的两侧。由于光纤从光源两侧同时接收来自光源的光谱辐射，在其他条件相同时，理论上，图4所给的照明系统能量利用率将是图2所给照明系统能量利用率的200%。按照对图3所给照明系统的分析，图4所给的照明系统能量利用率也将高于图I所给照明系统能量利用率。因此，图4所给的照明系统不但充分发挥了光纤所带来的“光源安装位置的灵活选择”及“隔离光源热辐射对温控系统的影响”等优点，同时也通过光源一侧一分二的光纤使用，大幅度提高了照明系统的能量利用率。图5是本发明的第三种实现方式。光源、光纤、透镜组沿光传播方向依次放置，组成照明系统。各部分功能如下光源提供分光探测系统所需的光谱辐射；光纤用于传递光源的辐射光谱，为尽可能地将更多的辐射光谱传递到后续的系统中，光纤与光源之间可增加透镜；透镜组用于传递来自光纤的光谱辐射到分光探测系统。图5中，光路通过两根独立光纤分为两子光路，分别为光路I、光路2。光路I、光路2从光源两侧同时接收光谱辐射，然后通过后续的透镜组将光谱辐射分别传递到分光探测系统I、分光探测系统2。光路I、光路2接收光谱辐射的比可根据后续分光探测系统的需 求确定为相等或不等。对比图2 “使用一分二 /多光纤实现多光路”，图5使用两根光纤从光源两侧同时接收光谱辐射实现双光路输出。以此类推，可通过多根光纤从光源的不同侧面同时接收光谱辐射实现多光路输出。此种光路结构的优势在于当图5所使用的光纤在光源一侧的参数与图2所使用的光纤参数相同且其他条件相同时，理论上，此光路结构中的每一子光路接收到的光谱辐射均与图2中光纤入口端接收到的光谱辐射相当。此点在双光路结构中尤其明显。由此导致图5中的各子光路的能量利用率大幅度高于图2中各子光路的能量利用率。与此同时，图5中的光源安装位置可通过增减光纤长度灵活选择。因此，图5所给的照明系统不但大幅度提高了各光路的能量利用率，而且保持了“光源安装位置的灵活选择”及“隔离光源热辐射对温控系统的影响”等优点。图6是本发明的第四种实现方式，光源、光纤、透镜组、光路选择系统沿光传播方向依次放置，组成照明系统。各部分功能如下光源提供分光探测系统所需的光谱辐射；光纤用于传递光源的辐射光谱，为尽可能地将更多的辐射光谱传递到后续的系统中，光纤与光源之间可增加透镜；透镜组用于传递来自光纤的光谱辐射到分光探测系统；光路选择系统根据需要实现光路I、光路2的选择性通断，以便分别实现光路I、光路2的分光探测。考虑到结构设计上的实现，图6中的光路选择系统可独立出来。图6中,光路通过两根光纤分为两子光路,分别为光路I、光路2。光路I、光路2从光源两侧同时接收光谱辐射，然后通过后续的透镜组将光谱辐射分别传递到分光探测系统
I、分光探测系统2。光路I、光路2接收光谱辐射的比可根据后续分光探测系统的需求确定为相等或不等。光路I、光路2可通过光路选择系统分别实现分光探测。对比图2 “使用一分二 /多光纤实现多光路”，图6使用两根独立光纤从光源两侧同时接收光谱辐射实现双光路输出。此种光路结构的优势在于在光源一侧，当图2、图6所使用的光纤参数相同且其他条件相同时，理论上，此光路结构中的每一子光路接收到的光谱辐射均与图2中光纤入口端接收到的光谱辐射相当。此点在双光路结构中尤其明显。由此导致图6中的各子光路的能量利用率大幅度高于图2中各子光路的能量利用率。与此同吋，图6中的光源安装位置可通过增减光纤长度灵活选择。因此，图6所给的照明系统不但大幅度提高了各光路的能量利用率，而且保持了“光源安装位置的灵活选择”及“隔离光源热辐射对温控系统的影响”等优点。图6所给的照明系统方案可直接运用于全自动生化分析仪，用于实现人体体液的生化检验分析。实现方法如下图6所给的照明系统直接与用于生化分析仪的分光探测系统(滤光片系统或光栅系统)相连。将装有样品的样品池(或反应杯)放置于图中透镜组所在的位置或各子光路中任何可以放置样品池(反应杯)的地方，按照生化分析仪的操作方法，利用光路选择系统分别测试各子光路的杯空白信号、样品信号、定标液信号強度，然后按照比尔定律及定标參数计算被测样品的浓度。此照明系统特别适合双圈反应杯的全自动生化分析仪。本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
权利要求
1.ー种分光光度装置的照明系统，其包括光源和光纤，其特征在于靠所述光源ー侧有至少两根光纤分别位于所述光源的照射范围。
2.根据权利要求I所述的ー种分光光度装置的照明系统，其特征在于所述光纤在所述光源与分光探测系统之间合为一根独立光纤。
3.根据权利要求2所述的ー种分光光度装置的照明系统，其特征在于所述光纤靠分光探测系统一侧分为多根光纤。
4.根据权利要求I所述的ー种分光光度装置的照明系统，其特征在于其还包括透镜，所述透镜位于所述光纤与分光探测系统之间。
5.根据权利要求I所述的ー种分光光度装置的照明系统，其特征在于其还包括光源透镜，所述光源透镜位于所述光源与所述光纤之间。
6.根据权利要求I所述的ー种分光光度装置的照明系统，其特征在于其还包括光路选择系统，所述光路选择系统位于所述光纤的分光探测系统ー侧。
7.一种生化分析仪，特征在于其包括有如权利要求1-6所述的任意ー种分光光度装置的照明系统。
全文摘要
本发明提供一种分光光度装置的照明系统及采用该系统的生化分析仪，其靠光源一侧有至少两根光纤分别位于光源的照射范围，采用这种结构后相对现有技术的能量利用率与光源安装位置、温控系统相关的缺点都得到了改善，此系统不但能实现光源安装位置的灵活选择，而且还能大幅度提高照明系统的能量利用率，从而提高分光光度装置的信噪比。同时光源安装位置的灵活选择也极大地降低或消除了光源热辐射对温控系统的负面影响。
文档编号G01J3/02GK102818628SQ20111015197
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者陈雪亮, 李泉 申请人:深圳市蓝韵实业有限公司