專(zhuān)利名稱(chēng)：多濾光片集成式框架裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾光片集成裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種用于固定波長(zhǎng)光學(xué)檢測(cè)器的多濾光片集成式框架裝置。
背景技術(shù)：
隨著食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)和生命科學(xué)的迅速發(fā)展，高靈敏度、高選擇性的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。濾光片是一種重要的光學(xué)器件，它可以使某種特定波長(zhǎng)區(qū)段的光透過(guò)，并最終到達(dá)光電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，而其他波長(zhǎng)的光則被截止無(wú)法檢測(cè)。在采用固定波長(zhǎng)檢測(cè)的光學(xué)檢測(cè)器中，濾光片的性能在很大程度上決定了整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的靈敏度。透過(guò)率和截止效率(常以O(shè)D值衡量；0D = -log(截止區(qū)的透過(guò)率))是濾光片的兩個(gè)重要性能參數(shù)。其中透過(guò)率代表目標(biāo)波長(zhǎng)區(qū)段的光在濾光片上通過(guò)的百分比，截止效率代表截止波長(zhǎng)區(qū)段的光在濾光片上通過(guò)的百分比。透過(guò)率越大，目標(biāo)波長(zhǎng)區(qū)段的信號(hào)越強(qiáng)；截止效率越高(即截止區(qū)透過(guò)率越低，也即OD值越大)，干擾區(qū)段的光信號(hào)越低，即系統(tǒng)的背景和噪音水平越低，從而使得光學(xué)檢測(cè)器獲得較高的信號(hào)/噪音比，即較高的靈敏度(化學(xué)進(jìn)展，21 (2009) :1325-1334)。透過(guò)率/截止效率的比值(K)可直接反映濾光片的性能優(yōu)劣，K值越大，系統(tǒng)靈敏度越高。受材料及加工條件的限制，目前國(guó)產(chǎn)濾光片的透過(guò)率一般在80 90%，OD值3 4，遠(yuǎn)低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。但國(guó)產(chǎn)濾光片具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，其售價(jià)甚至可達(dá)國(guó)外產(chǎn)品的十分之一，因而在小型光學(xué)檢測(cè)儀器中獲得了廣泛的應(yīng)用；但其較低的透過(guò)率/截止效率比在一定程度上制約了所在檢測(cè)器的靈敏度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種多濾光片集成式框架裝置，將N個(gè)具有相同光學(xué)性能的濾光片無(wú)損傷的集成于一個(gè)外框內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)K值的指數(shù)性增長(zhǎng)。該裝置可應(yīng)用于采用固定波長(zhǎng)的光學(xué)檢測(cè)器中。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種多濾光片集成式框架裝置，包括置于一個(gè)筒形外框內(nèi)間隔排列的濾光片，相鄰兩個(gè)濾光片之間由封裝墊圈間隔。優(yōu)選方式下，每一所述濾光片為相同光學(xué)性質(zhì)及外形尺寸的圓形濾光片。且所述濾光片的數(shù)量2 < N < 5 ;最優(yōu)方式下,選用3片。此外，為了方便本發(fā)明的制備，且保證整體結(jié)構(gòu)的牢固性，本發(fā)明一種優(yōu)選方式為，位于所述圓筒外框兩端也設(shè)置有封裝墊圈，且位于兩端的所述封裝墊圈以點(diǎn)膠方式固定，而其余位于中部的封裝墊圈可固定也可不予固定。本發(fā)明的原理在于，在檢測(cè)器系統(tǒng)中使用N個(gè)具有相同光學(xué)特性的濾光片，則光在這N個(gè)濾光片上的透過(guò)率和截止效率都和N成指數(shù)關(guān)系，因而K也成指數(shù)關(guān)系，即K’ (N個(gè)濾光片)=Kn (單個(gè)濾光片)，從而可以通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)目疊加獲得較高的透過(guò)率/截止效率比。舉例說(shuō)明，對(duì)一片透過(guò)率為90%，0D = 4的濾光片，K = 9X10_5 ;當(dāng)采用兩片同樣的濾光片疊加，K，= K2 = 8. I X 10_9。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于I.相對(duì)于單一濾光片，其透過(guò)率/截止效率比得到指數(shù)級(jí)的提高，從而可有效提高所在檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度。2.相對(duì)于簡(jiǎn)單的將N個(gè)獨(dú)立封裝的濾光片疊加使用，該裝置采用集成化設(shè)計(jì)，將N個(gè)濾光片封裝在一個(gè)外框里，從而降低了濾光片受灰塵及潮濕干擾的幾率，提高了使用壽命。3.集成化設(shè)計(jì)使其體積更小巧，安裝拆卸更方便，便于更換光路和故障檢修。

圖I為本發(fā)明裝置垂直于光線(xiàn)傳播方向的投影結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明裝置平行于光線(xiàn)傳播方向的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明裝置應(yīng)用于激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器分析熒光素所獲得的流動(dòng)注射譜圖，其中201為采用單個(gè)濾光片獲得的譜圖，202為采用3個(gè)集成封裝的濾光片框架裝置獲得的譜圖；圖4為本發(fā)明裝置用于發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器分析氨基酸的電泳譜圖，其中:301為FITC標(biāo)記的賴(lài)氨酸，302為剩余FITC，303為FITC標(biāo)記的苯丙氨酸，304為FITC標(biāo)記的甘氨酸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述說(shuō)明。參見(jiàn)圖I和圖2所示，一種多濾光片集成式框架裝置，包括一個(gè)外框101、N個(gè)濾光片102及N+1個(gè)封裝墊圈103(圖中N = 3 ;)。其中N個(gè)濾光片102封裝于外框101內(nèi)，第一、第N個(gè)濾光片102通過(guò)封裝墊圈103固定于外框101內(nèi)，相鄰濾光片102之間通過(guò)封裝墊圈103間隔，使相鄰濾光片102中間具有一定的空隙間隔104以避免刮傷。如圖所示，本發(fā)明裝置的外框101為一圓柱形筒狀體，其內(nèi)徑稍大于封裝于內(nèi)的濾光片102的外徑，其長(zhǎng)度稍大于封裝于內(nèi)的N個(gè)濾光片102及N+1個(gè)封裝墊圈103的厚度總和。所述濾光片102為N個(gè)(N > 2)具有相同光學(xué)性質(zhì)及外形尺寸的圓形濾光片。所述封裝墊圈103為環(huán)狀薄片，其厚度為0. I 0. 5mm，其外徑與濾光片102的外徑相近，其內(nèi)徑比外徑小0. 2 2mm。所述N+1個(gè)封裝墊圈103的第I、第N+1個(gè)通過(guò)點(diǎn)膠固定于外框101的內(nèi)側(cè)壁上，其余位于中部的封裝墊圈103用于隔離相鄰濾光片102，可固定也可不予固定。具體安裝時(shí)，先將第一個(gè)封裝墊圈103通過(guò)點(diǎn)膠的方式固定在外框101的內(nèi)側(cè)壁靠邊緣處，而后從外框101的另一開(kāi)口端依次裝入第一個(gè)濾光片102、第二個(gè)封裝墊圈103，第二個(gè)濾光片102、第三個(gè)封裝墊圈103。依此類(lèi)推，直至第N個(gè)濾光片102和第N+1個(gè)封裝墊圈103裝入，最后采用點(diǎn)膠將第N+1個(gè)封裝墊圈103與外框101的內(nèi)側(cè)壁粘合，完成封裝。應(yīng)用例I激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器分析熒光素[0023]構(gòu)建激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，分別采用了單片封裝的濾光片和本發(fā)明N片(此處N=3)同樣濾光片集成封裝的框架裝置，并進(jìn)行流動(dòng)注射對(duì)比試驗(yàn)。分析譜圖見(jiàn)圖3。測(cè)試條件熒光染料熒光素；進(jìn)樣量2 μ L ;載液水；流速20 μ L/min ;熔融石英毛細(xì)管365 μ mX 75 μ m i. d.。測(cè)試結(jié)果采用該發(fā)明(N = 3)的激光誘導(dǎo)熒光系統(tǒng)，相對(duì)于采用單片封裝濾光片的檢測(cè)系統(tǒng)，其信噪比提高到3倍；取信噪比為3，該檢測(cè)器對(duì)熒光素的濃度檢測(cè)限為4X 10 nmol/L。應(yīng)用例2發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器分析三種氨基酸構(gòu)建發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器，采用本發(fā)明N片(此處N = 3)同樣 濾光片集成封裝的框架裝置，并進(jìn)行毛細(xì)管電泳分析三種氨基酸試驗(yàn)。分析譜圖見(jiàn)圖4。測(cè)試條件熒光染料FITC ;緩沖溶液=Na2B4O7 (10mM，pH 9. O);熔融石英毛細(xì)管365ymX50ym i. d. X 50/40cm(總長(zhǎng) / 有效)；分離電壓22kV。測(cè)試結(jié)果取信噪比為3，該檢測(cè)器對(duì)賴(lài)氨酸、苯丙氨酸和甘氨酸的濃度檢測(cè)限分別為 9Χ1(Γ9、8· 9Χ1(Γ9 和 4. 2Xl(T9mol/L。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多濾光片集成式框架裝置，其特征在于包括固定置于一個(gè)筒形外框(101)內(nèi)間隔排列的濾光片(102)，相鄰兩個(gè)濾光片(102)之間由封裝墊圈(103)間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述多濾光片集成式框架裝置，其特征在于每一所述濾光片為相同光學(xué)性質(zhì)及外形尺寸的圓形濾光片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述多濾光片集成式框架裝置，其特征在于所述濾光片的數(shù)量滿(mǎn)足2≤N≤5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多濾光片集成式框架裝置，其特征在于所述濾光片的數(shù)量為 3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述多濾光片集成式框架裝置，其特征在于位于所述圓筒外框(101)兩端也設(shè)置有所述封裝墊圈(103)，且位于兩端的所述封裝墊圈(103)以點(diǎn)膠方式固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述多濾光片集成式框架裝置，其特征在于所述封裝墊圈(103)為環(huán)狀薄片，厚度為0. I 0. 5mm，外徑與所述濾光片(102)的外徑相近，內(nèi)徑比外徑小 0. 2 2mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及濾光片集成裝置，特別是一種用于固定波長(zhǎng)光學(xué)檢測(cè)器的多濾光片集成式框架裝置，包括外框、封裝于外框內(nèi)的N個(gè)具有相同光學(xué)特性及外形尺寸的濾光片及(N+1)個(gè)封裝墊圈，其中封裝墊圈用于將濾光片封裝于框架內(nèi)，并將相鄰的濾光片分隔開(kāi)以避免刮傷。相對(duì)于傳統(tǒng)的單個(gè)封裝濾光片，本實(shí)用新型具有較高的透過(guò)率/截止效率比，因而可有效提高所在光學(xué)檢測(cè)器的靈敏度，并降低了濾光片受灰塵及潮濕干擾的幾率；同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、使用方便，尤其適用于光學(xué)檢測(cè)特別是吸收型及熒光、磷光、化學(xué)發(fā)光等采用固定波長(zhǎng)的光學(xué)檢測(cè)儀器。
文檔編號(hào)G01N21/01GK202362519SQ20112049189
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者徐靜, 李一塵, 李鑫, 王秋艷, 肖珊珊, 董偉峰 申請(qǐng)人:徐靜, 遼寧出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心