[發明專利]基于寬光譜分束合束的熒光藻類原位分析裝置

有效

• 申請號: 201610017590.8
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105628664B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 詹秋芳;張榮福;高秀敏
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

本發明涉及一種基于寬光譜分束合束的熒光藻類原位分析裝置，寬光譜光源出射光路上依次設置有光束整形元件、寬光譜分束元件、準直整形元件、移動通光孔，移動通光孔透射的熒光激發光束上依次設置有光束會聚元件、寬光譜合束元件、激發光束整形元件、熒光激發聚焦元件，熒光光束光路上依次設置有探測會聚元件、濾光元件、熒光光電探測器，熒光光電探測器檢測經過探測會聚元件會聚和濾光元件濾波后的藻類熒光信號；檢測水體區域設置有顯微物鏡、成像元件、二維成像光電探測器，構成原位藻類顯微成像模塊，控制分析部件與位移控制部件、熒光光電探測器和二維成像光電探測器相連接，實現熒光信息、圖像信息、移動通光孔移動選擇波長光束通過，實現藻類原位分析。

技術領域

本發明涉及一種藻類分析裝置，特別是一種基于寬光譜分束合束的熒光藻類原位分析裝置，主要用于藻類研究、藻體演化、水生物圈、水質監測、水道分析評估、水環境監測、水資源評估、化學分析、湖泊工程、科研教學、藻類爆發監測、藻類生長監控等領域中的藻類分析。

背景技術

藻類在現代植物學中指無根、莖、葉的分化、個體發育中無胚胎時期、光合自養的一類低等植物。藻類是所有植物中最古老的。大多數藻類生活在水中。它們的結構非常簡單，每個可見的個體都沒有根、莖、葉的區別，是一個葉狀體。我國學者一般將藻類分為11門：藍藻、紅藻、隱藻、甲藻、金藻、黃藻、硅藻、褐藻、裸藻、綠藻、輪藻。水體富營養化引起藻華頻繁爆發，尋求一種設備簡單、操作方便、準確性高、價格低廉的藍藻檢測技術，實現藻類的實時、連續的原位監測，是水體富營養化預測預警的重要研究方向。光藻類分析裝置在藻類研究、藻體演化、水生物圈、水質監測、水道分析評估、水環境監測、水資源評估、化學分析、湖泊工程、科研教學、藻類爆發監測、藻類生長監控等領域中具有重要研究意義和應用價值。

在先技術中，存在藻類分析裝置，基于顯微鏡技術的生物顯微鏡和基于顯微鏡系統的流式細胞儀，在先技術和裝置具有相當的優點，但是，仍然存在一些本質不足：1）基于生物顯微鏡和流式細胞儀的藻類分析裝置，均需要將被檢測水體進行采樣，形成樣品或導入裝置，無法實現藻類原位分析；2）被檢測藻類已經脫離原有自然環境，檢測時環境與藻類生存環境不統一，導致藻類分析檢測精度低、準確性差，不能反映真實水體藻類情況，抗干擾性弱；3）由于藻類種類繁多，在基于圖像處理的生物顯微鏡和流式細胞儀檢測分析中，檢測實時性不足、算法復雜、檢測分析難度大，不能很好地進行藻類分析檢測；4）在先技術基于顯微圖像進行檢測分析，不能基于藻類自身生物和熒光特性進行檢測和分類，影響藻類分析目的實現，獲得信息量低，影響應用范圍；5）在先裝置智能化程度低、靈活性差、功能擴充性不高。

發明內容

本發明的目的在于針對上述技術的不足，提供基于寬光譜分束合束的熒光藻類原位分析裝置，該裝置具有原位檢測、在線檢測、精度高、準確性好、客觀可靠、抗干擾能力強、實時性好、算法簡單、容易實現、分析能力強、信息量大、應用范圍廣、智能化程度高、靈活性好、功能易于擴充等特點。