一種黃色物質水下螢光探測裝置的製作方法

2023-08-11 12:13:11 1

專利名稱：一種黃色物質水下螢光探測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種螢光探測器，具體地說是一種黃色物質水下螢光探測裝置， 以用於水下黃色物質的探測。
背景技術：
已有螢光計是黃色物質水下原位探測中最常使用的儀器，其原理是採用發光二極 管發射激發光，利用光電二極體接收被激發的黃色物質發射的螢光信號，小巧方便，測量快 速，適合水下實時檢測，但是其激發波長通常採用350nm左右，而被激發的螢光峰一般在450nm附近，因此在300 310nm的類酪氨酸螢光峰以及320 350nm的類色氨酸螢光峰等 重要的螢光信號就無法被激發而探測，即其測量的結果僅僅是單一的螢光光譜峰值位置的 強度值，得不到黃色物質的紫外、可見光波段的完整的螢光光譜，以便對黃色物質的不同成 分進行識別分析。
發明內容本發明的目的是克服已有技術的不足，提供一種可測量黃色物質的紫外、可見光 波段螢光光譜的黃色物質水下螢光探測裝置。考慮到目前商業化的黃色物質水下螢光計激發波長通常採用350nm左右，而激發 的螢光峰一般在450nm附近，這樣在300 310nm的類酪氨酸螢光峰、320 350nm的類色 氨酸螢光峰等重要的螢光信號就無法被激發、探測。本實用新型採用230 260nm的深紫外 波長激發，可獲得更高的激發效率，並可激發出更多的螢光峰。考慮到採用了 230 260nm 的激發波長，激發波長的二級衍射疊加在450nm螢光發射峰附近，會對450nm附近的螢光信 號造成較大的幹擾，因此又專門設置長通濾光片，即270 600nm通帶濾光片加以濾除。同 時，為獲得更好的螢光激發效率和簡便的光路設計，採用具有較小發散角(<10° )的發光 二極體，並通過透鏡聚焦到被測物質上，且激發光源和收集光路呈30°的夾角。本實用新型的技術方案，包括含光學窗口在內的密封殼體、殼體內由發光二極體 和聚焦透鏡組成的激發光源、由透鏡、光纖耦合透鏡和光纜組成的收集光路及其光譜探測 裝置和相應的電子控制裝置，其特徵是它還包括一個在透鏡和光纖耦合透鏡之間的長通濾 光片以激發波長的消除二級衍射，且發光二極體的中心波長範圍在230 260nm。上述長通濾光片的通帶範圍為270 600nm。上述的聚焦透鏡和透鏡的光軸呈30°夾角。光譜探測裝置是型號為USB 2000的光譜儀。上述發光二極體的發散角< 10°。本實用新型採用中心波長範圍在230 260nm的深紫外波長發光二極體激發黃色 物質，獲得更多的螢光峰，並利用光譜儀對螢光信號進行檢測，獲取了完整的光譜譜圖，實 現了對水下黃色物質不同成分的實時分析檢測。
圖1本實用新型的總體結構示意圖。圖2本實用新型採用260nm波長激發測得的黃色物質的水下螢光譜圖。其中，1為密封殼體，2為發光二極體，3為聚焦透鏡，4為光學窗口，5為透鏡，6為 濾光片，7為光纖耦合透鏡，8為光纜，9為光譜探測裝置，10為電子控制裝置，11為電纜接 頭。
具體實施方式如圖1，本實用新型的探測裝置包括光學窗口 4在內的密封殼體1、殼體1內由發 光二極體2和聚焦透鏡3組成的激發光源、由透鏡5、光纖耦合透鏡7和光纜8組成的收集 光路及其光譜探測裝置9和相應的電子控制裝置10，其特徵是它還包括一個在透鏡5和 光纖耦合透鏡7之間的長通濾光片6以消除二級衍射，且發光二極體2的中心波長範圍在 230 260nm。為了獲得更好的螢光激發效率和簡便的光路設計，上述發光二極體2的發散角 <10°。並且使上述的聚焦透鏡3和透鏡5的光軸呈30°夾角，即激發光源和收集光路呈 30°的夾角，也就是圖1中的夾角α =30°。考慮提高信噪比，上述長通濾光片6的通帶範圍選為270 600nm為宜。上述光譜探測裝置9是型號為USB 2000的光譜儀。圖2是採用圖1所述裝置獲得的一組池塘水黃色物質螢光光譜，發光二極體2的 中心波長為260nm，發散角為7°。
權利要求一種黃色物質水下螢光探測裝置，該探測裝置包括光學窗口(4)在內的密封殼體(1)、殼體(1)內由發光二極體(2)和聚焦透鏡(3)組成的激發光源、由透鏡(5)、光纖耦合透鏡(7)和光纜(8)組成的收集光路及其光譜探測裝置(9)和相應的電子控制裝置(10)，其特徵是它還包括一個在透鏡(5)和光纖耦合透鏡(7)之間的長通濾光片(6)以消除激發波長的二級衍射，且發光二極體(2)的中心波長範圍在230～260nm。
2.如權利要求1所述的黃色物質水下螢光探測裝置，其特徵是聚焦透鏡(3)和透鏡 (5)的光軸呈30°夾角。
3.如權利要求1所述的黃色物質水下螢光探測裝置，其特徵是光譜探測裝置(9)是型 號為USB 2000的光譜儀。
4.如權利要求1所述的黃色物質水下螢光探測裝置，其特徵上述發光二極體(2)的發 散角< 10°。
5.如權利要求1所述的黃色物質水下螢光探測裝置，其特徵上述長通濾光片(6)的通 帶範圍為270 600nm。
專利摘要本實用新型涉及一種水下螢光探測器，具體地說是一種黃色物質水下螢光探測裝置，包括光學窗口在內的密封殼體、殼體內由發光二極體和聚焦透鏡組成的激發光源、由透鏡、光纖耦合透鏡和光纜組成的收集光路及其光譜探測裝置和相應的電子控制裝置，其特徵是它還包括一個在透鏡和光纖耦合透鏡之間的長通濾光片消除二級衍射，且發光二極體的中心波長範圍在230～260nm。本實用新型採用的發光二極體中心波長範圍在230～260nm的深紫外波長激發黃色物質，獲得更多的螢光峰，並利用光譜儀對螢光信號進行檢測，以獲取完整的光譜譜圖，實現了對水下黃色物質不同成分的實時分析檢測。
文檔編號G01N21/64GK201611335SQ200920280549
公開日2010年10月20日 申請日期2009年12月4日 優先權日2009年12月4日
發明者傅聖雪, 劉智深, 張賓, 趙犁豐, 郭金家 申請人:中國海洋大學;青島科技大學