[發明專利]一種多通道圓偏振熒光光譜儀

在審

• 申請號: 201610122383.9
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN107153053A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 李燦;馮兆池;唐宇軒;張瑩
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 馬馳

1.一種多通道圓偏振熒光光譜儀，主要激光激發光源或發光燈激發光源、線偏振光均勻系統、圓偏振光轉換器、手性樣品池、圓偏振熒光分離器、雙光束分叉光纖光譜收集系統、成像光譜儀系統、多通道探測器電荷耦合器件CCD采集/數據處理系統以及計算機部分構成，其特征在于：將激光激發光源或發光燈激發光源為光源照射，激光(或發光燈激發光)經過線偏振均勻化系統照射到手性樣品池，或激光(或發光燈激發光)經線偏振均勻化系統后再經圓偏振光轉換器照射到手性樣品池，樣品產生的右、左旋圓偏振熒光通過圓偏振熒光分離器分為兩束偏振光分別入射到Y型雙光束光纖入射端A、B上，在光纖另一端成線性排列，入射到成像光譜儀入射狹縫，圓偏振熒光信號再經成像光譜儀分光后分別入射到光譜儀出口狹縫處的短波長寬范圍靈敏的CCD上，并分別位于CCD的上半部和下半部，CCD采集系統采集上半部和下半部的光信號即左、右旋圓偏振熒光光譜信號轉換成電信號傳輸至計算機中，經計算機數據處理后將右、左旋圓偏振熒光光譜信號的和作為總熒光信號，將右、左旋圓偏振熒光信號的差作為圓偏振熒光差信號；圓偏振熒光差信號/1/2(總熒光信號)作為歸一化的不對稱值，完成一次圓偏振熒光光譜采集。

2.按權利要求1所述多通道圓偏振激光熒光光譜儀，其特征在于：

通過改變圓偏振光分離器的工作方式，實現右、左旋圓偏振熒光信號交替入射到Y型雙光束分叉光纖B，A端，進而成像在CCD的下半部和上半部，進而完成圓偏振熒光差分的檢測的光路補償；同時改變圓偏振轉換器狀態，也可將右、左旋圓偏振熒光的變為左、右旋圓偏振熒光，進一步實現圓偏振熒光光譜校正。

3.按權利要求1或2所述多通道圓偏振激光熒光光譜儀，其特征在于：

根據需求選擇相應的器件(如各種類型的波片、液晶延遲器、KD*P等)，可將系統在入射圓偏振熒光系統(ICP CPL)、散射圓偏振熒光系統(SCP CPL)、雙向圓偏振熒光同相系統I(DCPI CPL)、雙向圓偏振熒光反相系統II(DCPII CPL)之間轉換；整個系統的圓偏振器件皆為寬波帶器件，可采集200nm-1100nm波段的圓偏振熒光光譜即手性熒光光譜。

4.按權利要求1所述多通道圓偏振激光熒光光譜儀，其特征在于：

激發光源可以是發光燈激發光源或激光光源；激光(或發光燈激發光)通過線偏振光均勻系統、圓偏振光轉換器聚焦并激發樣品池中的手性樣品，實現入射激光(或發光燈激發光)的右、左旋圓偏振熒光信號激發；

所述線偏振均勻化系統實現激發光源的線偏振均勻化；線偏振均勻化處理通過兩片高速旋轉的半波片實現；

所述圓偏振光轉換器將線偏振光變為右、左旋圓偏振激發光源；圓偏振光轉換通過四分之一波片實現，或者液晶延遲器或者KD*P晶體實現。

5.按權利要求1或2所述多通道圓偏振熒光光譜儀，其特征在于：

手性樣品產生的右、左旋圓偏振熒光信號通過圓偏振光分離器分為兩束線偏振光分別入射到Y型雙光束光纖入射端A、B上，在雙光束光纖的另一端成線性排列，入射到成像光譜儀中。

6.按權利要求1所述多通道圓偏振熒光光譜儀，其特征在于：

實現熒光信號分光的成像光譜儀可以采用透射式光柵成像光譜儀、反射式光柵成像光譜儀或凹面光柵成像光譜儀；

使用多通道探測器電荷耦合器CCD作為光譜的探測器，CCD平面位于成像光譜儀的焦平面，右、左旋旋圓偏振熒光信號分別成像于CCD的上半部和下半部。

7.按權利要求1所述多通道圓偏振熒光光譜儀，其特征在于：

數據處理系統將右、左旋圓偏振熒光光譜信號的和作為總熒光信號，將右、左旋圓偏振熒光信號的差作為圓偏振熒光差信號；圓偏振熒光差信號/1/2(總熒光信號)作為歸一化的不對稱值，完成一次采集；同時通過改變圓偏振光分離器的工作方式，實現右、左旋圓偏振激光熒光信號交替入射 到Y型雙光束分叉光纖的B、A端，成像于CCD的下半部和上半部，進而完成圓偏振熒光差分檢測的光路補償，完成一個循環的圓偏振熒光差信號采集；通過多次累加圓偏振熒光差譜，完成圓偏振熒光光譜(CPL)的采集。

8.按權利要求1所述多通道圓偏振熒光光譜儀，其特征在于：

多通道探測器還可以采用光電二極管陣列，CMOS探測器。