[發(fā)明專利]一種快速微藻光譜測定儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210563215.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103884428A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛松;褚亞東;曹旭鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: G01J3/42
• 分類號: G01J3/42
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種快速微藻光譜測定儀，本裝置可用于微藻培養(yǎng)過程的檢測及分析，作為微藻培養(yǎng)的輔助工具。

背景技術(shù)

目前的光譜測定或分析儀器大多價(jià)格昂貴且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且儀器設(shè)計(jì)的使用范圍不適用于微藻培養(yǎng)的連續(xù)監(jiān)測。

現(xiàn)在的微藻培養(yǎng)中需要一種可以連續(xù)監(jiān)測，成本低廉，結(jié)構(gòu)小巧緊湊，可以客戶自由定制，以滿足微藻培養(yǎng)過程監(jiān)控的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種快速微藻光譜測定儀。

一種快速微藻光譜測定儀，其包括光源、濾光片、前狹縫、檢測池、后狹縫、分光鏡、檢測器。

檢測池為中空的方形或圓柱形腔體，腔體側(cè)壁面上設(shè)有二個(gè)相對應(yīng)的透光窗口，透光窗口處設(shè)有窗口片，窗口片采用玻璃、石英或透光性好的塑料制成；于檢測池的側(cè)壁面上設(shè)有進(jìn)樣口和出樣口；

前狹縫和后狹縫分別為一中部設(shè)有條狀縫隙的平板；

光源發(fā)出的連續(xù)光譜通過濾光鏡后作為檢測光，檢測光通過前狹縫到達(dá)檢測池，檢測光透過檢測池中的對照樣或待測樣品后的透射光通過后狹縫射入分光鏡，經(jīng)過分光鏡后待檢光被分成按照波長排列的光帶，光帶投射到檢測器上，得到被測樣品的光譜。

分光鏡是一種根據(jù)光柵分光原理制成的分光裝置，可以將入射光分解成按波長連續(xù)分布的光帶。

光源可選擇各種可產(chǎn)生連續(xù)光譜的光源，可為鹵素?zé)艋騆ED，其光強(qiáng)可通過光源的控制電路調(diào)節(jié)。

濾光片跟據(jù)不同的光源選擇不同濾光組成比的濾光片，使得透過濾光片的光的光譜峰更加平緩，有利于數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性；

檢測器是一種由線性圖像傳感器或面狀圖像傳感器作為感光元件，并輔以驅(qū)動及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路的裝置；可以將通過分光鏡后產(chǎn)生的光譜光帶的信息采集并傳送給控制裝置或計(jì)算機(jī)。

所述前狹縫和后狹縫分別是在不透光的硬質(zhì)薄板上設(shè)有一條狹縫構(gòu)成，狹縫的寬度可以是1mm~5mm不同規(guī)格，可以根據(jù)不同的微藻樣品或不同的光源進(jìn)行選擇。

于所述前狹縫和/或后狹縫平板的一側(cè)設(shè)有擋板，擋板上設(shè)有頂角為銳角的三角形縫隙或?qū)挾葹殡A梯狀的長條狀縫隙，擋板上的縫隙的高度方向與前狹縫和/或后狹縫平板上縫隙的長度方向互相垂直，通過調(diào)節(jié)擋板上縫隙與狹縫和/或后狹縫平板上縫隙于光路上的相對位置，改變透過光線的強(qiáng)度，達(dá)到調(diào)節(jié)射入檢測池光強(qiáng)的目的。

所述檢測池進(jìn)樣口與一檢測池進(jìn)樣管相連；檢測池出樣口與一自動采樣裝置通過檢測池與自動采樣裝置連接管相連。

自動取樣裝置是一種通過改變內(nèi)部容積從而可以通過與檢測池連通的管道將樣品吸入檢測池或排出檢測池，并可以在用戶設(shè)定的程序控制下自動采樣或清洗檢測池。

所述自動采樣裝置為自動采樣器。

本發(fā)明可以在微藻培養(yǎng)過程中，在線連續(xù)采集近紅外（約900nm）至近紫外（約350nm）的微藻吸收光譜數(shù)據(jù)，也可以取樣后離線采集。本裝置即可作為微藻生理狀態(tài)評估使用，也可與控制系統(tǒng)偶聯(lián)，作為自控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。

為了可以在微藻培養(yǎng)過程中連續(xù)監(jiān)測微藻的光譜信息、結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧，價(jià)格便宜且可自由定制參數(shù)，本專利采用小型分光鏡替代復(fù)雜的光路系統(tǒng)，用LED或小型鹵素?zé)艋蜃鳛楣庠矗⌒蛨D像傳感器作為信號采集傳感器，做到小型化，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，價(jià)格低，可通過調(diào)節(jié)分光鏡和傳感器位置關(guān)系調(diào)整光譜監(jiān)測范圍，可通過控制光源強(qiáng)度、狹縫寬度或傳感器靈敏度適應(yīng)不同濃度的樣品。

附圖說明

下面是結(jié)合附圖對本專利進(jìn)行進(jìn)一步說明。

圖1是本專利的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中1.光源，2.濾光鏡，3.前狹縫，4.檢測池，5.后狹縫，6.分光鏡，7.檢測器，8.自動采樣裝置，9.檢測池進(jìn)樣管，10.檢測池與自動采樣裝置連接管。

圖2中對金藻和四爿藻進(jìn)行了光譜吸收測定圖；

圖3中對30萬、50萬、100萬、150萬、200萬的四爿藻進(jìn)行光譜測定圖；

圖4中對兩種微藻（金藻與四爿藻）混合培養(yǎng)過程的光譜測定圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中，光源1發(fā)出的連續(xù)光譜通過濾光鏡2使光譜變的更加平緩適合作為檢測光，經(jīng)過濾光片的光通過前狹縫3到達(dá)檢測池4，透過檢測池中的對照或樣品后的透射光通過后狹縫5射入分光鏡6經(jīng)過分光鏡后待檢光被分成按照波長排列的光帶，光帶投射到檢測器7上，得到被測樣品的光譜。自動采樣裝置8在控制器或計(jì)算機(jī)的控制下按照用戶設(shè)定的采樣程序自動完成采樣，清洗檢測池等動作。光源1及傳感器7也可以在控制器或計(jì)算機(jī)的控制下調(diào)整光強(qiáng)或變化靈敏度。