高靈敏光度計的製作方法
2023-04-30 02:50:51
專利名稱：高靈敏光度計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分析儀器，具體的，涉及一種新型光度計。
分光光度法從十九世紀誕生開始便因其具有簡單方便、適用範圍寬、靈敏度較高等特點而得到了廣泛應用，是一種歷史較長而又生命力旺盛的分析測定方法。據不完全統計，在我國現階段，從基層分析實驗室到大型分析測試中心，幾乎無一例外地都配備了數量不等的分光光度計，是目前用戶最多的分析儀器。另外，據近三年來的不完全統計，無機分析方面新頒發的國家標準和主要刊物上發表的論文中，光度分析約佔三分之一，有機分析中涉及光度分析的文章也佔一定份額。由此可見，分光光度法在分析化學中仍然佔有十分重要的地位。
近幾十年以來，隨著科技的進步和經濟的發展，分析化學也遇到了新的挑戰，這主要表現在1、從所要分析測試組分的含量看，明顯的趨勢是從常量向微量、痕量甚至單分子、原子過渡，即所要測的待測物含量越來越低；2、從所要分析測試的組分來看，已經從簡單離子、元素逐漸轉移到包含生物活性物質在內的複雜分子或基團。即要求作形態分析，甚至要求能同時提供原子和分子信息的綜合形態分析；3、從分析任務來看，越來越多地要求作現場分析、在線分析、原位分析和甚至活體分析；4、從所用分析測試方法來看，各種儀器分析方法所使用的儀器都在小型化、微型化，逐漸走出實驗室，成為普通人的工具，即大眾化(democratization)。在這種趨勢下，進行高靈敏度、高精密度、體積小、重量輕、功耗低、既能檢測簡單離子又能檢測複雜分子而且經濟可靠的新型分析儀器的研製開發是十分必要的，具有極大的社會經濟價值和學術價值。
我國目前廣泛使用的分光光度計經過從721型到751型的發展，其功能雖然得到了完善與提高，但仍然存在一些不足，這主要表現在1、採用短光程和吸光度測量模式，限制了其靈敏度的進一步提高；2、採用鎢燈作光源，光源強度不很穩定，使得其精密度較低；3、體積較大而且不輕便，難以用於現場分析；4、採用機械掃描式分光系統，該系統價格較高但結構脆弱而且穩定性不佳，使得測量結果偏差較大；5、由於光強較弱，只能使用光電管等價格較高的檢測器；6、整機價格較高，無法適應大眾化的趨勢。顯然，這種傳統的分光光度計已經無法滿足現代分析化學發展的需要。
針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種靈敏度高、精密度好、檢出限低、結構緊湊而穩固可靠、體積小而份量輕、應用範圍廣泛的新型光度計。
為實現上述目的，本實用新型採取以下設計本實用新型的新型高靈敏光度計，包括電源、光源、透鏡及檢測器、顯示屏，其特徵在於通過更換光源來實現波長選擇。
上述的高靈敏光度計，還設置一個用作吸收池的液芯光波導，其兩埠分別位於兩透鏡中間各自的焦面上；所述光源為強光源。
上述的高靈敏光度計，所述檢測器通過電路連接一放大和讀數裝置和顯示屏，測量結果在顯示屏上顯示，可以方便地讀數。
上述的高靈敏光度計，所述強光源可為發光二極體、高強度的雷射器或集成發光二極體(LED)或LED陣列。
上述的高靈敏光度計，所述檢測器可為光敏三極體或光電管、光電倍增管。
上述的的高靈敏光度計，所述液芯光波導一端透鏡可用一玻璃進樣器代替。
上述的的高靈敏光度計，所述玻璃進樣器為L形玻璃管，其垂直管和水平管的交接處呈外凸的球狀突起。
上述的高靈敏光度計，能夠做成手持式光度計，方便地用於現場分析。
上述的高靈敏光度計，重量不超過1kg，體積不超過1L。
本實用新型採用了多種新近出現的前沿技術，使得本實用新型光度計具有如下特點1、採用特種發光二極體或集成LED或LED陣列作光源，光強度大而穩定；2、整機沒有可動部件，不但結構緊湊而且穩固可靠；3、採用液芯光波導作吸收池，其光程大大延長以至可達幾百釐米以上；4、可以採用光敏三極體或光電管、光電倍增管等作檢測器；5、同時採用吸光度和透過率之差兩種測量模式或其中一種進行測量和處理數據，可以獲得更高的靈敏度和更寬的動態線性範圍。
本發明的效果主要有1、靈敏度比傳統的分光光度計高几個數量級；以測磷為例傳統的分光光度計對P的檢出限為5ppb；在採用ΔI測量模式和15cm吸收池的條件下，本發明的分光光度計對P的檢出限為0．05ppt，與傳統的分光光度計相比，檢出限低5個數量級。2、精密度和檢出限均優於現有的各種分光光度計，相對偏差小於2％；3、體積小，重量輕，樣重量機不超過2千克，商業儀器約0．5-1千克，可以做成手持式儀器；而傳統的分光光度計重達幾十千克，不便於攜帶，更不能做成手持式儀器。4、能夠方便地用於現場分析；5、動態範圍寬；其線性範圍較傳統分光光度計至少大幾個數量級。6、因成本較低，可以大大降低商業儀器的價格，使個人(包括農民)也完全有能力購買；7、除了可以用於一般無機和有機組分的測定外，還可以用於生物活性物質(如白蛋白)等複雜組分的分析測定；8、對環境的耐受性優於其它分光光度計，使得其可以在更惡劣的環境下工作並具有更長的使用壽命。而傳統的分光光度計由於密封不嚴並且存在可動部件，環境對其影響較大，使用壽命比本發明的分光光度計短。
以下結合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型內部光學部件位置結構示意圖；圖2是本實用新型外觀示意圖；圖3是本實用新型實施例液芯波導形狀示意圖。
本實用新型的光度計是傳統的分光光度計的改進與創新，其內部構成區別於傳統的分光光度計。本實用新型的一種實施例請參看圖1和圖2，圖1示出本實用新型內部光學部件的位置結構光源(S)1為整體結構提供足夠強度的光線，經透鏡(L)2後，聚焦在液芯波導(LCW)3的一端，光線通過液芯波導3後，從另一端出來，並透過透鏡(L)4後，聚焦在檢測器(D)5上，通過放大和讀數裝置(R)6後，在顯示屏上顯示檢測結果。上述光源1最好為發光二極體、高強度的雷射器或集成發光二極體(LED)或LED陣列；所述檢測器5可為光敏三極體或光電管、光電倍增管；放大裝置可分別採用對數放大或普通放大或同時採用兩种放大系統，以便方便地進行測量模式的選擇；讀數裝置可以是數字式或錶盤式顯示裝置，最好使用液晶顯示裝置；圖2為一種具體實施例的外觀示意圖，圖中儀器上面部分主要集中了儀器的電學部件，包括電源、控制晶片、檢測器和開關等，它們以常規的電路連接，在此不詳述；為方便使用，在儀器的外觀上，設有一顯示屏以清楚顯示檢測結果，一電源開關以控制使用，一調零按鈕以調零以及一模式選擇開關以進行測量模式的選擇；為方便野外使用，電源也可以為電池；圖中儀器下面部分主要集中了儀器的光學部件，它們分別按圖1的位置結構安排，其中，在儀器的外殼上設進樣口和廢液口，它們均為塑料軟管，軟管內口分別與液芯波導3的兩端連接，被測液體通過進樣口進入液芯波導3，液芯波導3即相當於吸收池。
上面參照附圖詳述了本實用新型的一種實施例，其中採用的液芯波導可以從市場上購得。下面給出另外一種形狀的液芯波導，請參見圖3，其為一種玻璃進樣器，玻璃進樣器為L形玻璃管，其垂直支管31和水平管32的交接處呈外凸的球狀突起。圖2中的進樣口軟管與玻璃進樣器的支管相連。
上述實用新型可以這樣使用打開電源接通光源等後，選擇測量模式，從進樣口進空白溶液，調節零點；進標準溶液，讀數並繪製標準曲線；用空白液清洗液芯波導後，進待測溶液，讀數；從標準曲線查出待測物質含量。
上面給出的具體實施方式
及儀器的使用方法，只為清楚說明本實用新型的技術方案，並不用於限制本實用新型；任何依據本實用新型技術方案所作出的其他等同設計，均為本實用新型所包含與公開的內容。
權利要求1.一種高靈敏光度計，包括電源、光源、透鏡及檢測器、顯示屏，其特徵在於通過更換光源來實現波長選擇。
2.根據權利要求1的高靈敏光度計，其特徵在於還設置一個用作吸收池的液芯光波導，其兩埠分別位於兩透鏡中間各自的焦面上；所述光源為強光源。
3.根據權利要求1的高靈敏光度計，其特徵在於所述檢測器通過電路連接一放大和讀數裝置和顯示屏，測量結果在顯示屏上顯示，可以方便地讀數。
4.根據權利要求1的高靈敏光度計，其特徵在於所述強光源可為發光二極體、高強度的雷射器或集成發光二極體(LED)或LED陣列。
5.根據權利要求1的高靈敏光度計，其特徵在於所述檢測器可為光敏三極體或光電管、光電倍增管。
6.根據權利要求1的高靈敏光度計，其特徵在於所述液芯光波導一端透鏡可用一玻璃進樣器代替。
7.根據權利要求6的高靈敏光度計，其特徵在於所述玻璃進樣器為L形玻璃管，其垂直管和水平管的交接處呈外凸的球狀突起。
8.根據權利要求1-7任一項所述的高靈敏光度計，其特徵在於能夠做成手持式光度計，方便地用於現場分析。
9.根據權利要求8的高靈敏光度計，其特徵在於重量不超過1kg，體積不超過1L。
專利摘要本實用新型涉及一種靈敏度高、精密度好、檢出限低、結構緊湊而穩固可靠、體積小而份量輕、應用範圍廣泛的新型光度計,它包括電源、光源、透鏡及檢測器、顯示屏,還設置一個用作吸收池的液芯波導,液芯波導置於兩透鏡之間,其兩埠分別位於兩透鏡各自的焦面上;所述檢測器通過電路連接一放大和讀數裝置和顯示屏,檢測器檢測結果在顯示屏上顯示。
文檔編號G01N21/59GK2430682SQ9925423
公開日2001年5月16日 申請日期1999年11月18日 優先權日1999年11月18日
發明者金欽漢, 陳煥文, 曹彥波, 梁楓 申請人:金欽漢, 陳煥文, 曹彥波, 梁楓