專(zhuān)利名稱(chēng)：一種增加340nm處光強(qiáng)的光學(xué)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是指一種增加340nm處光強(qiáng)的光學(xué)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在生化分析 儀中，波長(zhǎng)340nm在臨床中被廣泛使用，使用效率很高。常規(guī)光源在紫外的發(fā)光強(qiáng)度不好，常規(guī)齒鶴燈一般不發(fā)340nm的光,特殊齒鶴燈即使發(fā)340nm的光,其光強(qiáng)也很弱，約只有540nm處光強(qiáng)的百分之一。光學(xué)系統(tǒng)中光柵在340nm的衍射效率不高,光電探測(cè)器在340nm的響應(yīng)度也不高，導(dǎo)致340nm處的光電信號(hào)強(qiáng)度很低，約只有540nm處的四百分之一，所以檢出困難。目前一般從電路上采取措施，不管生化分析儀有幾路波長(zhǎng)信號(hào)，都需要為340nm這個(gè)單獨(dú)通道做特殊的電路處理，這樣的電路一般比較復(fù)雜，在放大信號(hào)的同時(shí)，噪聲也隨之放大，導(dǎo)致系統(tǒng)信噪比大大下降；對(duì)電路設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高，同時(shí)電路系統(tǒng)的復(fù)雜度增加，可靠性降低，增加光電采集放大電路板的負(fù)擔(dān)和成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種增加340nm處光強(qiáng)的光學(xué)系統(tǒng)，提高340nm處的光電信號(hào)，提高系統(tǒng)信噪比?；谏鲜瞿康谋景l(fā)明提供的増加340nm處光強(qiáng)的光學(xué)系統(tǒng)，包括光輸出系統(tǒng)，用于輸出不同波長(zhǎng)的光信號(hào)；所述光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上；光電轉(zhuǎn)換器，用于將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；放大器，用于放大所述電信號(hào)；檢測(cè)單元，用于測(cè)量340nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)?？蛇x的，安裝狀態(tài)下，所述紫外發(fā)光二極管的中心與常規(guī)光源的中心和透鏡的中心在一條直線上?？蛇x的，所述紫外發(fā)光二極管的中心位于所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，其在光軸上的位置由發(fā)散角決定?？蛇x的，所述發(fā)散角小于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角。可選的，所述發(fā)散角等于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角?？蛇x的，所述發(fā)散角大于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角?？蛇x的，所述平面上設(shè)置有孔，所述孔的尺寸與所述紫外發(fā)光二極管的尺寸匹配?？蛇x的，所述光電轉(zhuǎn)換器為16路光電探測(cè)器?？蛇x的，所述放大器為光電采集放大電路?；谏鲜瞿康?，本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種用于増加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)的增加340nm處光強(qiáng)的方法，包括在増加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)中設(shè)置光輸出系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換器、放大器和檢測(cè)單元，光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上，并包括以下步驟
光輸出系統(tǒng)輸出不同波長(zhǎng)的光信號(hào)；光電轉(zhuǎn)換器把光輸出系統(tǒng)輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；放大器放大所述電信號(hào)；檢測(cè)單元測(cè)量340nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的一種增加340nm處光強(qiáng)的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)增加紫外發(fā)光~■極管，提聞340nm處的光強(qiáng)，提聞系統(tǒng)/[目噪比，提聞/[目號(hào)的檢出精度，進(jìn)一步提高生化分析儀的數(shù)據(jù)精度和分析能力；降低光電采集放大電路的設(shè)計(jì)難度。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的一種增加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)框圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種增加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)的增加340nm處光強(qiáng)的方法;圖3為本發(fā)明實(shí)施例的ー種紫外發(fā)光二極管的安裝示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種增加340nm處光強(qiáng)的光學(xué)系統(tǒng)不意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本發(fā)明實(shí)施例的一種增加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)框圖。如圖I所示，光輸出系統(tǒng)101用于輸出不同波長(zhǎng)的光信號(hào),輸出中包含16種固定波長(zhǎng)的光信號(hào),其中包括340nm波長(zhǎng)。光電轉(zhuǎn)換器102接收不同波長(zhǎng)的光,并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。放大器103對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大，輸出不同波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。檢測(cè)單元104檢測(cè)340nm處的光強(qiáng)。其中所述光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種增加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)的增加340nm處光強(qiáng)的方法。如圖2所示，増加340nm處光強(qiáng)的方法包括如下步驟步驟201、光輸出系統(tǒng)輸出不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。步驟202、光電轉(zhuǎn)換器把光輸出系統(tǒng)輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。步驟203、放大器放大所述電信號(hào)。步驟204、檢測(cè)單元測(cè)量340nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。其中，光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的ー種紫外發(fā)光二極管的安裝示意圖。如圖3所示，光源301為常規(guī)光源，如鹵素鎢絲燈或氙燈，在燈筒的側(cè)面上銑孔，在燈筒的中空位置安裝光源301。在光源301其后的平面303正中心位置開(kāi)ー 8. 5mm的小孔，與本發(fā)明中用的紫外發(fā)光二極管的尺寸匹配。將紫外發(fā)光二極管302安裝進(jìn)所述小孔，紫外發(fā)光二極管發(fā)出330nnT350nm范圍的光。為了使發(fā)光二級(jí)管302的利用率達(dá)到100%，安裝時(shí)，保證光源301的中心與紫外發(fā)光二極管302的中心和第一片透鏡304的中心在一條直線上。紫外發(fā)光二極管的中心位于所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，紫外發(fā)光二極管在光軸上的位置由發(fā)散角決定。具體的，紫外發(fā)光二極管發(fā)出的光到達(dá)第一片透鏡面上的高度與鹵鎢燈投射到第一片透鏡面上的高度h一致，即鹵鎢燈的發(fā)散角出射光線與第一片透鏡的交點(diǎn)到光學(xué)系統(tǒng)的光軸的垂直距離305，與LED光源的發(fā)散角的出射光線與第一片透鏡的交點(diǎn)到光學(xué)系統(tǒng)的光軸的垂直距離305 —致，這樣紫外發(fā)光二極管302發(fā)出的光可以全部透過(guò)第一片透鏡304，充分利用LED光源。在本實(shí)施例中，LED光源出射光的發(fā)散角小于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角?？蛇x的，LED光源出射光的發(fā)散角也可以大于等于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角，例如，如果LED光源被擋在了光學(xué)系統(tǒng)之外，即LED光源出射光的發(fā)散角大于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角，其遮擋的比例小于10%，同樣滿(mǎn)足LED的安裝要求，若遮擋比例更高，則LED光源的利用率降低，對(duì)于340nm處光強(qiáng)的增加作用減小。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種增加340nm處光強(qiáng)的光學(xué)系統(tǒng)示 意圖。如圖4所示，本實(shí)施例中光輸出系統(tǒng)包括LED光源、齒鶴燈、第一片透鏡、第二片透鏡、反應(yīng)杯、后透鏡、狹縫、光柵。光電轉(zhuǎn)換器為16路的光電探測(cè)器。放大器為光電采集放大電路。檢測(cè)單元為6位半表。LED光源為紫外發(fā)光二極管，與鹵鎢燈形成復(fù)合光源，該光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)第一片透鏡和第二片透鏡組成的前光組后，匯聚在反應(yīng)杯中心，經(jīng)過(guò)反應(yīng)杯后的光從匯聚點(diǎn)開(kāi)始發(fā)散射出，經(jīng)過(guò)后透鏡匯聚后射到狹縫處，經(jīng)過(guò)狹縫的光散射到光柵上，光柵將射來(lái)的光色散分光，并照射到光電探測(cè)器上。光電探測(cè)器探測(cè)到光信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，此處得到的電信號(hào)比較微弱，這樣微弱的電壓信號(hào)必須經(jīng)過(guò)光電采集放大電路板的放大才能得到可供系統(tǒng)使用的電壓信號(hào)，特別地，340nm處的電信號(hào)更為微弱。一般情況下，未使用紫外發(fā)光二極管時(shí)，用6位半表測(cè)試340nm波長(zhǎng)處對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，分三次測(cè)試得到O. 030V、
O.032V.0. 031V的電壓信號(hào)。在本實(shí)施例中，使用紫外發(fā)光二極管之后，用6位半表連接340nm這一路的電壓信號(hào)，分三次測(cè)試所述電壓信號(hào)，分別得到3. 120V、3. 089V、3. 150V的電壓信號(hào)，與未使用紫外發(fā)光二極管時(shí)相比，340nm處的光強(qiáng)被増大100倍左右。也可以使用其它器件測(cè)試電壓信號(hào)，比如示波器，高精度電壓表、高精度萬(wàn)用表等。在本實(shí)施例中，使用的紫外發(fā)光二極管是UVT0P335T039BL型ニ極管，其發(fā)光中心波長(zhǎng)為340nm，最小發(fā)光波長(zhǎng)335nm,最大發(fā)光波長(zhǎng)345nm,這與生化分析儀340nm處的半波寬IOnm非常吻合。為了增大更高倍數(shù)的光強(qiáng)，可以選擇更大功率的紫外發(fā)光二極管，則可能會(huì)將340nm處的光強(qiáng)提高到與540nm處的光強(qiáng)一祥。從上面的分析可以看出，本發(fā)明提供的一種增加340nm處光強(qiáng)的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)増加紫外發(fā)光二極管，提高340nm處的光強(qiáng)，提高系統(tǒng)信噪比，提高信號(hào)的檢出精度，進(jìn)ー步提高生化分析儀的數(shù)據(jù)精度和分析能力。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種增加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng),其特征在于,包括 光輸出系統(tǒng)，用于輸出不同波長(zhǎng)的光信號(hào)；所述光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上； 光電轉(zhuǎn)換器，用于將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 放大器，用于放大所述電信號(hào)； 檢測(cè)單元，用于測(cè)量340nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，安裝狀態(tài)下，所述紫外發(fā)光二極管的中心與常規(guī)光源的中心和透鏡的中心在一條直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述紫外發(fā)光二極管的中心位于所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，其在光軸上的位置由發(fā)散角決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)散角小于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)散角等于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)散角大于光學(xué)系統(tǒng)的孔徑角。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平面上設(shè)置有孔，所述孔的尺寸與所述紫外發(fā)光二極管的尺寸匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換器為16路光電探測(cè)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述放大器為光電采集放大電路。
10.一種用于所述權(quán)利要求Γ9的增加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)的增加340nm處光強(qiáng)的方法，其特征在于，在增加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)中設(shè)置光輸出系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換器、放大器和檢測(cè)單元，光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上，并包括以下步驟 光輸出系統(tǒng)輸出不同波長(zhǎng)的光信號(hào)； 光電轉(zhuǎn)換器把光輸出系統(tǒng)輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 放大器放大所述電信號(hào)； 檢測(cè)單元測(cè)量340nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種增加340nm處光強(qiáng)的系統(tǒng)和方法包括光輸出系統(tǒng)，用于輸出不同波長(zhǎng)的光信號(hào)；所述光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上；光電轉(zhuǎn)換器，用于將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；放大器，用于放大所述電信號(hào)；檢測(cè)單元，用于測(cè)量340nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，通過(guò)增加紫外發(fā)光二極管，提高340nm處的光電信號(hào)，提高系統(tǒng)信噪比，提高信號(hào)的檢出精度，進(jìn)一步提高生化分析儀的數(shù)據(jù)精度和分析能力；降低光電采集放大電路的設(shè)計(jì)難度。
文檔編號(hào)G01N21/17GK102721643SQ20121022313
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:北京利德曼生化股份有限公司