一種氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統的製作方法

2024-02-04 02:23:15

專利名稱：一種氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於分析測定儀器領域中的抗氧化能力分析測定儀，特別是一種氧自 由基吸收能力(ORAC)測定分析儀中光源系統的改進。
背景技術：
氧自由基吸收能力(ORAC)測定分析儀在國內是首創研製，而國際現有技術同類 儀器中所使用的光源系統是功率為50瓦的滷素燈，儀器在分析測定中所用的激發波長為 485nm,發射波長為538nm。由於該類儀器在使用過程中對溫度恆定非常重要，要求溫度穩定在37°C，其正負 誤差應儘可能的小，因溫度系統的不穩定，對測定結果的變異係數有很大影響。最終會影響 同一樣品每次的分析測定結果。滷素燈其功率較大，自身會產生較大熱量，致使儀器溫度 很高，即使用了散熱片及風扇散熱，由於滷素燈的自身大量不斷產熱，也較難散熱，因此對 儀器溫控系統除考慮儀器環境恆定37°C外，還要考慮滷素燈自身會產生較大熱量，很難使 整個儀器環境保持在要求溫度點儘可能小誤差範圍，一般溫度範圍是在士 1.5—2.0°C。且 ORAC測定分析時間較長，需30 60分鐘。而滷素燈的光源不穩定，較長時間使用光能會逐 漸衰減，很大程度影響測定分析結果。美國農業部(該類儀器的權威及創始者)規定，作為ORAC分析測定結果可靠的數據 的變異係數為< 15%，因此，現有儀器由於以滷素燈為基礎的光源系統所帶來的溫度系統的 不穩定和光源系統不穩定(衰減)將很難獲得可靠的測定數據。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種氧自由基吸收能力(ORAC)測定分析儀中光源系 統，主要解決現有儀器由於以滷素燈為基礎的光源系統所帶來的溫度系統的不穩定和光源 系統不穩定(衰減)將很難獲得可靠的測定數據的技術問題，它還能顯著降低能耗，節約能 源以及延長使用壽命。為實現上述目的，本實用新型是這樣實現的。—種氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統，其特徵在於它具半導體光源， 半導體光源的發射光依次通過激發光會聚透鏡Li、激發光幹涉濾光片Fl後形成波長485nm 激發光λ 1 ；所述的λ 1通過反射鏡M的反射後垂直入射測定管，測定管內樣品被激發出熒 光，該螢光通過接收光透鏡L2、接收光幹涉濾光片F2後形成波長538nm光束λ 2，λ 2到達 光電倍增管陰極面，其螢光強度轉換為電信號被檢出。所述的氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統，其特徵在於所述光源系統所 用的半導體光源是功率在IOmw以上的半導體雷射器和1 一5W的發光管，其電源是3V 12V 的直流或85V 220V交流電源。所述的氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統，其特徵在於所述光源系統所 用的半導體光源是恆流供電的藍光燈，其光源在485nm波長處具有強度高，能量隨時間衰減小，聚光佳，散熱效果好的燈結構特點。所述的氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統，其特徵在於所述的光源系統 還包括加熱片PTC控溫器。本實用新型是將將現有技術光源系統為功率50W的滷素燈改為半導體光源的藍 光燈作為光源系統。半導體光源與滷素比較，本身幾乎不產熱(相對與滷素燈而言)，顯著降 低能耗，節約能源以及延長使用壽命顯著。由於半導體光源本身幾乎不發熱(相對於儀器要求的使用溫度)，因此只要有一個 穩定的環境溫控系統，就能保持恆定的使用溫度點，消除由於光源系統造成的溫度升高而 帶來的不穩定因素。配合本儀器溫控系統的改進，能使本儀器的溫度穩定在士0. rc。半導體光源系統在儀器使用中與滷素燈在相同激發波長和發射波長的點和相同 放大倍數時，具有幾乎相同光能量(通過螢光值數據可見)，且長時間使用光能量降低很少， 在分析測定時間內(約1小時)其光能幾乎不會降低，經試驗測定，在數小時開機使用過程 中，半導體光能量降低只有同樣條件下使用滷素燈的50%。無需特別的光反饋控制電路。

圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本實用新型公開了一種氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統。 如圖所示它具有半導體光源1(藍光燈)，半導體光源1的發射光依次通過激發光會聚透鏡 Li、激發光幹涉濾光片Fl後形成波長485nm激發光λ 1 ；所述的λ 1通過反射鏡M的反射 後垂直入射測定管2，測定管2內樣品被激發出螢光，該螢光通過接收光透鏡L2、接收光幹 涉濾光片F2後形成波長538nm光束λ 2，λ 2到達光電倍增管陰極面，其螢光強度轉換為電 信號被檢出。所述的光源系統還包括加熱片PTC控溫器3。由於半導體光源本身幾乎不發熱(相對於儀器要求的使用溫度)，因此只要有一個 穩定的環境溫控系統，就能保持恆定的使用溫度點，消除由於光源系統造成的溫度升高而 帶來的不穩定因素。配合本儀器溫控系統的改進，能使本儀器的測試樣品溫度範圍內穩定性儘可能高 (目前為 37士0. I0O0半導體光源系統在儀器使用中與滷素燈相同激發波長和發射波長的點和相同放 大倍數時，具有幾乎相同光能量(通過螢光值數據可見)，且長時間使用光能量降低很少，在 分析測定時間內(約1小時)其光能幾乎不會降低，經試驗測定，在數小時開機使用過程中藍 光燈光能量降低只有同樣條件下使用滷素燈的50%。以下通過試驗進一步說明滷素燈光源和藍光燈光源分別使用在氧自由基吸收能 力測定分析儀中的不同效果。測定分析儀中滷素燈光源是荷蘭菲利普滷素燈型號7027，功率50W，波長範圍 320 680nm，用485nm的幹涉濾光片作為激發波長的光源。測定分析儀中滷素燈光源系統採用上述實用新型的光源系統結構代替，其中半導體光源使用電壓為12伏恆流供電，額定功率為3W的產品，其使用溫度範圍為一 20°C 55°C。雖然滷素燈功率遠比半導體光源大，但滷素燈的波長範圍寬(320 680)，經濾光 片後在激發光波長485nm處所得到的光能量就大大減弱，而半導體光源的波長範圍相對 窄(450nm 485nm)，兩者波長寬相差近10倍，因此，半導體光源經濾光片後在激發光波長 485nm處所得到的光能量減弱顯著少。實際上，在特定波長點的能量一般>10mw，與半導體 雷射器的能量相當。一、關於使用溫度和溫度穩定性差異試驗。表1是滷素燈光源與半導體藍光燈光源兩種光源在儀器測定管架上溫度變化的 測定結果。
權利要求1.一種氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統，其特徵在於它具半導體光源 (1 )，半導體光源(1)的發射光依次通過激發光會聚透鏡Ll、激發光幹涉濾光片Fl後形成波 長485nm激發光λ 1 ；所述的λ 1通過反射鏡M的反射後垂直入射測定管(2)，測定管(2)內 樣品被激發出螢光，該螢光通過接收光透鏡L2、接收光幹涉濾光片F2後形成波長538nm光 束λ 2，λ 2到達光電倍增管陰極面，其螢光強度轉換為電信號被檢出。
2.根據權利要求1所述的氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統，其特徵在於所 述光源系統所用的半導體光源(1)是功率在IOmw以上的半導體雷射器和1一5W的發光管， 其電源是3V 12V的直流或85V 220V交流電源。
3.根據權利要求1所述的氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統，其特徵在於所 述光源系統所用的半導體光源(1)是恆流供電的藍光燈。
專利摘要一種氧自由基吸收能力測定分析儀中的光源系統，它具有半導體光源，該光源的發射光依次通過激發光會聚透鏡L1、激發光幹涉濾光片F1後形成波長485nm激發光λ1；所述的λ1通過反射鏡M反射後垂直射入樣品管內，樣品吸收485nm激發光後，激發出螢光，通過出口射入接收光會聚透鏡L2、接收光幹涉濾光片F2後形成波長538nm發射光λ2，λ2照射到光電倍增管陰極面，檢出樣品螢光強度。它主要解決現有儀器由於以滷素燈為基礎的光源系統所帶來的缺點，因滷素燈本身產熱量大，影響儀器恆溫系統，使測定結果不穩定，同時滷素燈光源光強度隨時間衰減大、壽命短(半年～一年內需要更換)。改進後的半導體光源克服了上述問題，還能顯著降低能耗，延長使用壽命。
文檔編號G01N21/64GK201926624SQ20102064031
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者史國興, 章蔚娟, 胡裕傑, 邵衛樑 申請人:上海交大昂立股份有限公司, 上海智城分析儀器製造有限公司