[發明專利]用于發光材料組合試樣庫發光性能自動測試系統

在審

• 申請號: 201410377291.6
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104142318A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 張顯;常進
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

技術領域

本發明屬于電子技術領域，更進一步涉及電子設備技術領域中的一種用于發光材料組合試樣庫發光性能自動測試系統。本發明可用于對各種發光材料的發光性能進行測試。

背景技術

組合化學是近年發展起來的一種新興的化學合成和制備方法。利用組合化學技術研究發光材料，是采用平行合成的方法制備材料試樣庫，即在相同環境條件下將相互之間成分不同的材料陣列一次制備在一個基板上形成的試樣庫。對于這種組合試樣庫中各試樣發光性能的測試和評價也需要在同等環境條件下進行，即平行測試。然而，傳統的熒光光譜儀其試樣室中每次只能對一種發光材料的發光性能進行測試，而不能將試樣庫整體放入試樣室進行平行測試。這種新興的樣品制備技術與傳統設備之間的矛盾，制約了組合化學方法在熒光材料研究方面的應用，也是固體材料組合化學領域急待解決的問題。

北京大學擁有的專利技術“熒光光譜儀外設組合試樣庫發光性能的測試方法及裝置”(專利號CN200410096495.9，授權公告號CN?1065857A)公開了一種適用于熒光光譜儀外設組合試樣庫發光性能的測試方法及裝置。該裝置包括:在傳統的熒光光譜儀外設置一X-Y二維移動平臺，將平行合成的組合試樣庫放置在X-Y二維移動平臺上，將一組傳輸激發光光纖和一組接收發射光光纖分別從傳統熒光光譜儀中引出并集中在一根光纖管內，通過其中一組光纖向試樣導入激發光的同時，通過另一組光纖接收試樣的發射光，以在熒光光譜儀中測試出試樣的發光強度、激發光譜和發射光譜。當一個試樣測試完成后，光纖管不動，通過X-Y二維移動平臺的移動，使組合試樣庫的下一個試樣移至光纖管的測試位置，繼續測試。該裝置雖然很好的將傳統設備與新技術制作的試樣庫結合起來，方便了測試的操作過程，但是，該專利技術仍然存在的不足是：該裝置使用一臺計算機控制，而測試系統用另一臺計算機控制，造成了資源的浪費；該裝置需要人工同時控制兩臺電腦，先操作二維移動平臺移動，再進行測試系統的測試，并且測試得到的測試數據需要手動控制計算機保存，使得工作效率不高。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，提出一種用于發光材料組合試樣庫發光性能自動測試系統，用來實現自動測試。將X-Y二維移動平臺用單片機系統控制，單片機與測試系統用同一臺電腦控制，進行發光材料組合試樣庫在熒光光譜儀上的測試。

為實現上述目的，本發明的具體思路是，在北京大學擁有的專利技術“熒光光譜儀外設組合試樣庫發光性能的測試方法及裝置”(專利號CN200410096495.9，授權公告號CN?1065857A)的基礎上新增了單片機裝置和人工操作界面兩個部分。單片機裝置是基于AT89C52單片機實現其功能，單片機上的步進電機驅動電路采用ULN2003A集成電路用于驅動步進電機控制X-Y二維移動平臺正常工作，單片機上的數據存儲模塊采用LCSC02模塊用于存儲樣品測試后得到的測試數據。

本發明包括一個光學平板，一個平行合成有組合試樣庫的基板，一個X-Y二維移動平臺，一個升降支架，一個光纖支架，一組傳輸激發光光纖，一組接收發射光光纖，一光纖管，步進電機，單片機裝置，人工操作界面軟件。

單片機通過導線與步進電機相連，步進電機通過導線與一個X-Y二維移動平臺相連，用于控制移動平臺的移動。光學平板上設置升降支架和一個X-Y二維移動平臺。再在X-Y二維移動平臺上設置一個平行合成有組合試樣庫的基板，用于放置試樣。光纖支架上交叉設置有兩個通孔并將其固定在熒光光譜儀的試樣室內。一組接收發射光光纖的發射端，固定在光纖支架的一通孔內，并將其對準所述熒光光譜儀的發射單色器光線入口。一組傳輸激發光光纖的接收端，固定在光纖支架的另一通孔內，并將其對準所述熒光光譜儀的激發單色器光線出口。光纖管設置在升降支架上，接收發射光光纖的接收端與傳輸發射光光纖的發射端安插在光纖管內，光纖管靠近基板的端部對準平行合成有組合試樣庫的基板上的試樣，人工操作界面設置在熒光光譜儀的計算機上，通過串口線將計算機和單片機連接起來，用來控制整個測試的工作流程。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

第一，由于本發明使用了單片機控制步進電機的運轉，進而控制X-Y二維移動平臺的移動，解決了現有技術中無法全自動測試試樣庫中的試樣的問題，使得本發明實現了全自動測試試樣的目的，完成了發光材料組合試樣庫的快速測試。單片機上設置有數據存儲模塊，使得本發明可以自動保存組合試樣庫試樣的測試數據。