专利名称：大面积荧光检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测仪，尤其涉及一种可对厘米级的大样品进行荧光检测的 大面积荧光检测仪。
背景技术：
生物荧光探测生物信息日渐成熟，可广泛应用于生物学研究、医学诊断、食品安 全、反恐、海关检查及大灾难时期的饮用水监测等。由于荧光基团固有的猝灭特性，小范围 的测量信号涨落较大，影响了测量的稳定度。同时，传统方法往往需要将待检测样本送至专 门实验室进行检测，原因是现有仪器体积大，不便携，且全为进口，造价高，无法普及，限制 了荧光技术在各方面的应用推广。
实用新型内容鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型的主要目的在于解决现有技术的缺 陷，提供一种提高测量稳定度、便携、灵敏度高且造价低的大面积荧光检测仪。一种大面积荧光检测仪，包括一容纳一待检测样品的测试台、一安装在所述测试 台上并发出平行激发光线以激发所述待检测样品在一预设面积内发出荧光的荧光激发装 置、以及一与所述荧光激发装置固定在一起并通过所述荧光激发装置探测所述待检测样品 发出的荧光的光探测装置，所述光探测装置将所接收的荧光转化为电信号。根据本实用新型的技术构思，所述荧光激发装置包括一激发光源及一处理所述激 发光源发出的光线的光学元件组，所述光学元件组包括上下依次安装的一第一聚焦镜、一 第二聚焦镜和一第三聚焦镜、一安装在所述第一聚焦镜下方的第一滤光片、一倾斜45度角 安装在所述第一滤光片和第二聚焦镜之间的分光片、一安装在所述第二、第三聚焦镜之间 的孔径光阑及一安装在所述分光片和光探测装置之间的第二滤光片，所述孔径光阑安装在 所述第二聚焦镜的焦点处，所述激发光源发出的光线经所述第一聚焦镜和第一滤光片后变 为激发所述待检测的样品所需波长的平行光束，所述平行光束穿透所述分光片，并经所述 第二聚焦镜聚焦在一点，所述第二聚焦镜聚焦后的光经所述孔径光阑后变为发散光，所述 发散光经所述第三聚焦镜后变为所述平行激发光线，所述待检测样品发出的荧光经所述第 三聚光镜聚焦在一点，聚焦后的荧光经所述孔径光阑变为发散光，再经所述第二聚焦镜后 平行打在所述分光片上，由所述分光片反射，并经所述第二滤光片滤光后被所述光电倍增 管探测。根据本实用新型的技术构思，所述测试台中具有一收容腔，沿所述测试台的上表 面还开设有一与所述收容腔相连通的凹槽，所述收容腔中具有一可在所述收容腔中旋转的 旋转件，所述旋转件设有一通过所述凹槽收容所述待检测样品的通孔，所述旋转件的部分 侧缘露出所述测试台外。根据本实用新型的技术构思，所述旋转件旋转至一固定位置时所述通孔位于所述 荧光激发装置的下方。[0008]根据本实用新型的技术构思，所述测试台中还包括至少一定位孔，所述旋转件上 设有至少一弹性定位件，所述至少一弹性定位件包括一嵌设在所述旋转件上的弹簧及一安 装在所述弹簧的一端并可对应抵顶在所述至少一定位孔中的滚珠。根据本实用新型的技术构思，所述通孔为一孔径渐缩的通孔。根据本实用新型的技术构思，所述光探测装置为一光电倍增管。一种大面积荧光检测仪，包括一容纳一待检测样品的测试台、一安装在所述测试 台上并发出平行激发光线以激发所述待检测样品在一预设面积内发出荧光的荧光激发装 置、以及一与所述荧光激发装置固定在一起并通过所述荧光激发装置探测所述待检测样品 发出的荧光的光探测装置，所述光探测装置将所接收的荧光转化为电信号，所述大面积荧 光检测仪还包括一根据所述光探测装置产生的电信号计算所述待检测样品发出的荧光的 数量的信号处理装置、以及一显示所述荧光的数量的显示装置，所述测试台、光探测装置、 荧光激发装置及信号处理装置封装在一封装箱中，所述显示装置设于所述封装箱的外表面 上。根据本实用新型的技术构思，所述测试台中具有一收容腔，沿所述测试台的上表 面还开设有一与所述收容腔相连通的凹槽，所述收容腔中具有一可在所述收容腔中旋转的 旋转件，所述旋转件设有一通过所述凹槽收容所述待检测样品的通孔，所述旋转件的部分 侧缘露出所述测试台和封装箱外。根据本实用新型的技术构思，所述封装箱上具有一连接外部计算机的接口。根据本实用新型的技术构思，所述接口为USB接口或IEEE1394接口。本实用新型的有益效果为所述大面积荧光检测仪利用所述荧光激发装置发出平 行的激发光，激发待检测的样品在大面积范围内发出荧光，并经由所述荧光激发装置被所 述光电倍增管探测到，由于可大面积探测所述样品发出的荧光，因此探测的荧光的数量也 较多，提高了荧光检测的稳定度和灵敏度，且所述大面积荧光检测仪体积�。旒鄣停哂� 便携性，可脱离专门的实验室进行现场检测，使用方便。
图1为本实用新型大面积荧光检测仪较佳实施方式的结构示意图。图2为图1中大面积荧光检测仪的结构方框图。图3为图2中的测试台、光电倍增管和荧光激发装置的结构示意图。图4为图3中的旋转件的结构示意图。图5为图3中的荧光激发装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。请参考图1至图4，本实用新型的大面积荧光检测仪包括一封装箱10，所封装箱10 中装设有一测试台20、一安装在所述测试台20上的荧光激发装置30、一与所述荧光激发装 置30固定在一起的光探测装置以及一信号处理装置40，所述封装箱10的上表面还具有一 显示装置50，所述封装箱10上具有一连接外部计算机的接口 60，所述接口 60为USB接口 或IEEE1394接口，本实施方式中，所述光探测装置为一光电倍增管70。[0023]所述测试台20包括固定在一起的一上盖22及一下盖对，所述上盖22和下盖M 之间具有一收容腔。所述收容腔中水平安装有一旋转件26，沿所述上盖22和下盖M的前 侧缘各开设有一缺口，以形成一与所述收容腔相连通的开口，所述旋转件26的一部分侧缘 穿过所述开口，并露出所述封装箱10之外，本实施方式中，所述旋转件沈为圆盘状，通过拨 动所述旋转件26露出所述封装箱10的部分可使所述旋转件沈在所述收容腔中绕所述旋 转件沈的中心旋转。沿所述旋转件沈的上表面开设有一通孔沈2，所述通孔262用于容纳待检测的样 品，本实施方式中，所述待检测的样品为厘米级尺寸的大样品，沿所述测试台20的上表面， 即所述上盖22的上表面还开设有一与所述收容腔相连通的凹槽27，当所述旋转件沈旋转 至一第一位置时，所述凹槽27和通孔262相连通，当所述旋转件沈旋转至一第二位置时， 所述通孔262处于所述荧光激发装置30的正下方，以使所述荧光激发装置30激发所述待 检测的样品发出荧光。本实施方式中，可将所述通孔262设计成一孔径渐缩的通孔，以防止 所述待检测样品掉落在所述下盖M上。所述旋转件沈上还设有至少一弹性定位件沈3，各所述弹性定位件263包括一嵌 设于所述旋转件26中的弹簧及一设于所述弹簧一端的滚珠，在所述上盖22的下表面开设 有多个与各弹性定位件263的滚珠大小相适应的定位孔，当所述旋转件26旋转至所述第一 或第二位置时，各弹性定位件沈3的滚珠抵顶在对应的定位孔，并发出机械碰撞声以提醒 操作者旋转件26已旋转到位，操作者便可停止旋转所述旋转件。请继续参考图5，所述荧光激发装置30包括一激发光源31及一处理所述激发光 源31所发出光线的光学元件组，所述光学元件组包括一第一聚焦镜32、一第二聚焦镜33、 一第三聚焦镜；34、一第一滤光片35、一第二滤光片36、一分光片37及一孔径光阑38。所述 激发光源31为一点光源，所述第一聚焦镜32安装在所述激发光源31的下方，所述分光片 37倾斜45度安装在所述第一聚焦镜32和第二聚焦镜33之间，所述第一滤光片35安装在 所述第一聚焦镜32和所述分光片37之间，所述第二滤光片36安装在所述分光片37和所 述光电倍增管70之间，所述第三聚焦镜34安装在所述第二聚焦镜33的下方，所述孔径光 阑38安装在所述第二、第三聚焦镜33、34之间，所述孔径光阑38安装在所述第二聚焦镜33 的焦点处。当所述旋转件26旋转至所述第二位置时，所述通孔262处于所述第三聚焦镜34 的下方。检测时，通过拨动所述旋转件沈露出所述封装箱10的部分可使所述旋转件22绕 其中心旋转，使所述旋转件26旋转至所述第一位置，将待检测的样品通过所述凹槽27放 置在所述通孔沈2中，再通过旋转所述旋转件沈使其处于一第二位置，此时，所述通孔262 处于所述第三聚焦镜34的下方。所述激发光源31发出的光线经所述第一聚焦镜32和所 述第一滤光片35后形成一激发所述待检测样品发出荧光所需波长的平行光束，所述平行 光束穿透分光片37被所述第二聚焦镜33接收，所述第二聚焦镜33将接收的光束聚焦在一 点，聚焦后的光束经所述孔径光阑38后变为分散光，所述分散光经所述第三聚焦镜后变为 平行的激发光，该激发光可大面积照射所述待检测的样品，使所述待检测的样品发出较多 的荧光，所述待检测的样品发出的荧光经所述第三聚光镜36聚焦在一点，聚焦后的荧光经 所述孔径光阑38后和第二聚焦镜33后平行打在所述分光片37上，由所述分光片37反射， 并经所述第二滤光片36后由所述光电倍增管70接收。[0028]所述光电倍增管30将探测到的光转化为电流信号传送至所述信号处理装置40， 所述信号处理装置40根据接收到的电流信号计算所述待检测样品发出的荧光的数量，并 根据计算出的荧光数量、应用预设的运算法则计算待检测样品中的荧光素底物浓度，所述 信号处理装置40将计算出的荧光的数量以及荧光素底物的浓度传送至所述显示装置50进 行显不。所述信号处理装置40还可通过所述接口 60将计算出的数据传送到外部计算机进 行储存或进一步分析。所述大面积荧光检测仪利用所述荧光激发装置30发出平行的激发光，激发待检 测的样品在大面积范围内发出荧光，并经由所述荧光激发装置30的聚光镜、分光片后被所 述光电倍增管探测到，由于可大面积探测所述样品发出的荧光，因此探测的荧光的数量也 较多，提高了荧光检测的稳定度、灵敏度和信噪比，且所述大面积荧光检测仪将测试台、光 电倍增管、荧光激发装置、信号处理装置、显示装置封装在一起，可通过备用电池或者车载 电源来提供工作所需的电能，体积小、造价低，具有便携性，可脱离专门的实验室进行现场 检测，使用方便。
权利要求1.一种大面积荧光检测仪，其特征在于，所述大面积荧光检测仪包括一容纳一待检测 样品的测试台、一安装在所述测试台上并发出平行激发光线以激发所述待检测样品在一预 设面积内发出荧光的荧光激发装置、以及一与所述荧光激发装置固定在一起并通过所述荧 光激发装置探测所述待检测样品发出的荧光的光探测装置，所述光探测装置将所接收的荧 光转化为电信号。
2.如权利要求1所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述荧光激发装置包括一激 发光源及一处理所述激发光源发出的光线的光学元件组，所述光学元件组包括上下依次安 装的一第一聚焦镜、一第二聚焦镜和一第三聚焦镜、一安装在所述第一聚焦镜下方的第一 滤光片、一倾斜45度角安装在所述第一滤光片和第二聚焦镜之间的分光片、一安装在所述 第二、第三聚焦镜之间的孔径光阑及一安装在所述分光片和光探测装置之间的第二滤光 片，所述孔径光阑安装在所述第二聚焦镜的焦点处，所述激发光源发出的光线经所述第一 聚焦镜和第一滤光片后变为激发所述待检测的样品所需波长的平行光束，所述平行光束穿 透所述分光片，并经所述第二聚焦镜聚焦在一点，所述第二聚焦镜聚焦后的光经所述孔径 光阑后变为发散光，所述发散光经所述第三聚焦镜后变为所述平行激发光线，所述待检测 样品发出的荧光经所述第三聚光镜聚焦在一点，聚焦后的荧光经所述孔径光阑变为发散 光，再经所述第二聚焦镜后平行打在所述分光片上，由所述分光片反射，并经所述第二滤光 片滤光后被所述光电倍增管探测。
3.如权利要求1所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述测试台中具有一收容腔， 沿所述测试台的上表面还开设有一与所述收容腔相连通的凹槽，所述收容腔中具有一可在 所述收容腔中旋转的旋转件，所述旋转件设有一通过所述凹槽收容所述待检测样品的通 孔，所述旋转件的部分侧缘露出所述测试台外。
4.如权利要求3所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述旋转件旋转至一固定位 置时所述通孔位于所述荧光激发装置的下方。
5.如权利要求3所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述测试台中还包括至少一 定位孔，所述旋转件上设有至少一弹性定位件，所述至少一弹性定位件包括一嵌设在所述 旋转件上的弹簧及一安装在所述弹簧的一端并可对应抵顶在所述至少一定位孔中的滚珠。5、如权利要求3所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述通孔为一孔径渐缩的通孔。
6.如权利要求1所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述光探测装置为一光电倍增管。
7.一种大面积荧光检测仪，其特征在于，所述大面积荧光检测仪包括一容纳一待检测 样品的测试台、一安装在所述测试台上并发出平行激发光线以激发所述待检测样品在一预 设面积内发出荧光的荧光激发装置、以及一与所述荧光激发装置固定在一起并通过所述荧 光激发装置探测所述待检测样品发出的荧光的光探测装置，所述光探测装置将所接收的荧 光转化为电信号，所述大面积荧光检测仪还包括一根据所述光探测装置产生的电信号计算 所述待检测样品发出的荧光的数量的信号处理装置、以及一显示所述荧光的数量的显示装 置，所述测试台、光探测装置、荧光激发装置及信号处理装置封装在一封装箱中，所述显示 装置设于所述封装箱的外表面上。
8.如权利要求7所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述测试台中具有一收容腔，沿所述测试台的上表面还开设有一与所述收容腔相连通的凹槽，所述收容腔中具有一可在 所述收容腔中旋转的旋转件，所述旋转件设有一通过所述凹槽收容所述待检测样品的通 孔，所述旋转件的部分侧缘露出所述测试台和封装箱外。
9.如权利要求7所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述封装箱上具有一连接外 部计算机的接口。
10.如权利要求9所述的大面积荧光检测仪，其特征在于，所述接口为USB接口或 IEEE1394 接口。
专利摘要一种大面积荧光检测仪，包括一容纳一待检测样品的测试台、一安装在所述测试台上并发出平行激发光线以激发所述待检测样品在一预设面积内发出荧光的荧光激发装置、以及一与所述荧光激发装置固定在一起并通过所述荧光激发装置探测所述待检测样品发出的荧光的光探测装置，所述光探测装置将所接收的荧光转化为电信号。由于所述大面积荧光检测仪可通过所述平行激发光线大面积探测所述样品发出的荧光，因此探测的荧光的数量也较多，克服了样品荧光分散且无规律而造成的检验精确性低的问题，且所述大面积荧光检测仪可脱离专门的实验室进行现场检测，使用方便。
文档编号G01N21/64GK201828518SQ20102055381
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者张志远, 毛德操, 罗永涛, 舒咬根 申请人:北京网新易尚科技有限公司
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