[發明專利]一種液體樣品測量裝置和測量方法

有效

• 申請號: 201610038541.2
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN106990059B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 李棟
• 申請（專利權）人: 李健豐
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;G01N21/64
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種液體樣品測量裝置和方法，涉及光學測量儀器領域，包括入射光學通道、出射光學通道、第一集光透鏡、全反射棱鏡和全反射平面鏡，所述入射光學通道被配置為引入光源；所述全反射棱鏡具有第一全反射面，所述第一全反射面水平放置，所述全反射平面鏡具有第二全反射面，所述全反射棱鏡的第一全反射面與所述全反射平面鏡共同限定用于容納所述液體樣品的空間，所述全反射平面鏡的第二全反射面被配置為把經過所述液體樣品的光線全反射回去；所述第一集光透鏡被配置為將所述全反射棱鏡出射的光匯聚導入所述出射光學通道。本發明使得對液體樣品的需要量減少到最小，并能同時適應高濃度和低濃度的液體樣品，測量裝置體積小，便攜性好。

技術領域

本發明涉及光學測量領域，尤其涉及一種對微量或極微量的液體樣品進行測量的紫外可見分光光度計或光譜儀，紫外可見熒光光譜儀。

背景技術

原子或分子的電子受紫外或可見光的激發從較低能級躍遷至較高能級就會發生特定波長范圍內光的吸收現象，被稱為吸收光譜，測量光譜范圍和吸光度大小的儀器稱為紫外可見分光光度計或光譜儀。躍遷至較高能級電子返回較低能級時會發出熒光，測量熒光光譜范圍和強度的儀器稱為紫外可見熒光光譜儀。

常見的紫外可見分光光度計或光譜儀光路圖，如圖1所示，W1鎢燈發出可見光，D2氘燈發出紫外光，M1和M2聚光鏡，F濾光片，G光柵，S1入射狹縫，S2出射狹縫，液體樣品放在比色皿中，D檢測器。轉動G光柵將有不同波長的光照射到樣品比色皿，透射光的光譜對應特定的原子或分子，如圖2所示，據此可以對特定的原子或分子進行定性分析。

當比色皿中放空白溶液時D檢測器測得I_o為參比光強度，當比色皿中放樣品溶液時D檢測器測得I為樣品光強度，吸光度A定義如下式：

根據Beer-Lambert定律:吸光度A＝ecl，e為與化合物相關的常數，c為產生吸收光譜化合物的濃度，l為光線穿過樣品的光程，在A不超過2.0時，吸光度A與樣品濃度c呈線性關系，據此可以對化合物樣品進行定量分析。

常見的紫外可見熒光光譜儀光路圖，如圖3所示，圖中S為包含液體樣品的比色皿，該類光譜儀可以得到樣品的激發光譜和發射光譜，也可以根據發射光的強度對化合物進行定量分析，且靈敏度比紫外可見分光光度計高2-3個數量級以上。

作為液體樣品測量裝置，現有的比色皿必須將待測液體樣品放在透光的比色皿中才可以測量，而且至少需要數十微升的樣品。這種限制對于做包括核酸或蛋白質等生化樣品的定量分析是十分不利的，因為生化定量分析的樣品一般需要嚴格控制使用量以及防止交叉污染。而且，昂貴的微量比色皿靈敏度非常低，且清洗十分不方便，容易產生交叉污染。現有的比色皿，樣品的加入和清洗都比較耗時，不適宜在法醫鑒定等需要快速或現場分析的場合。另外，在定量分析中紫外可見分光光譜儀適合較高濃度的分析，紫外可見熒光光譜儀適合較低濃度的分析，因為兩者比色皿的結構不同，所以這兩種分析方法必須在兩臺分析儀器上實現，這樣限制了這些分析方法在需要快速現場分析的場合。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種液體樣品測量裝置和測量方法，使得對樣品的需要量減少到最小，并能同時適應高濃度和低濃度樣品，測量裝置體積小，便攜性好，測量方法方便、快速，成本低。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何減少液體樣品的需要量并在同一臺儀器上實現高濃度和低濃度液體樣品的分析。

為實現上述目的，本發明提供了一種液體樣品測量裝置，包括入射光學通道、出射光學通道、第一集光透鏡、全反射棱鏡和全反射平面鏡，所述入射光學通道被配置為引入光源；所述全反射棱鏡具有第一全反射面，所述全反射平面鏡具有第二全反射面，所述全反射棱鏡的第一全反射面與所述全反射平面鏡共同限定用于容納所述液體樣品的空間，所述全反射平面鏡的第二全反射面被配置為把經過所述液體樣品的光線全反射回去；所述第一集光透鏡被配置為將所述全反射棱鏡出射的光匯聚導入所述出射光學通道。