[發(fā)明專利]熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810921284.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109297941A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳平;王巖;龔誠(chéng);孫德川;林列
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南開(kāi)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明適用光譜檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)，該熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)包括拋物面反射鏡和小焦距透鏡。所述拋物面反射鏡的焦點(diǎn)用于放置熒光物質(zhì)，用于對(duì)大發(fā)散角光線進(jìn)行平行準(zhǔn)直，所述小焦距透鏡位于熒光物質(zhì)放置處右側(cè)，用于對(duì)小發(fā)散角光線進(jìn)行平行準(zhǔn)直，從而在實(shí)現(xiàn)熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)小型化和便攜式的同時(shí)，有效提高了熒光信號(hào)的收集效率，并有效降低了熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光譜檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，毒品泛濫呈現(xiàn)日益蔓延的趨勢(shì)，損害人類身心健康，危害國(guó)家公共安全，已成為嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。毒品的檢測(cè)分析是物證提取中至關(guān)重要的技術(shù)手段，可有效地固定證據(jù)，打擊毒品犯罪，已成為公共安全領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的毒品檢測(cè)技術(shù)主要包括常規(guī)理化檢測(cè)法、免疫分析法、色譜法和光譜技術(shù)。其中，光譜技術(shù)(主要是熒光光譜和拉曼光譜)是通過(guò)測(cè)量樣本的特征光譜，研究其結(jié)構(gòu)或測(cè)定化學(xué)成分的方法，具有不與樣品直接接觸，無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行前處理，所需樣品量少，檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單、快速等優(yōu)勢(shì)。

鑒于此，許多科研人員將光譜技術(shù)應(yīng)用于毒品檢測(cè)。拉曼光譜是指紋光譜，具有響應(yīng)速度快、準(zhǔn)確率高的優(yōu)勢(shì)，但是樣本的拉曼散射信號(hào)極其微弱，而且拉曼光譜檢測(cè)系統(tǒng)以激光器為光源，儀器體積較大，造價(jià)較高，不利于實(shí)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)備的小型化。相比于拉曼散射，相同物質(zhì)的熒光信號(hào)強(qiáng)度要高3個(gè)數(shù)量級(jí)以上，而且熒光光譜檢測(cè)速度快，檢測(cè)設(shè)備相對(duì)體積較小，價(jià)格低廉。熒光光譜技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)檢測(cè)、細(xì)胞檢測(cè)和藥物分析等領(lǐng)域。不同的熒光物質(zhì)由于分子結(jié)構(gòu)和能量分布的差異，具有不同波長(zhǎng)的熒光發(fā)射峰，這種特性決定了熒光光譜具有選擇性和可鑒別性。常見(jiàn)的毒品，如搖頭丸、冰毒和海洛因等都屬于芳香族化合物，分子結(jié)構(gòu)中都含有熒光基團(tuán)，在特定波長(zhǎng)的激發(fā)下會(huì)產(chǎn)生熒光，這說(shuō)明采用熒光光譜技術(shù)檢測(cè)毒品是可行的。但是，許多毒品分子結(jié)構(gòu)中熒光基團(tuán)數(shù)量較少或者量子效率較低，當(dāng)毒品濃度較低時(shí)，熒光信號(hào)很弱，很難被檢測(cè)到，這限制了熒光光譜技術(shù)在毒品檢領(lǐng)域的應(yīng)用。

針對(duì)此問(wèn)題，目前常見(jiàn)的解決方案是采用大功率的激光器，提高激發(fā)光的強(qiáng)度，同時(shí)選用高靈敏度的探測(cè)器，提高檢測(cè)靈敏度。但是，這會(huì)導(dǎo)致儀器的體積增大和成本大幅度提升，不利于實(shí)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)備的小型化和便攜式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)，旨在解決由于現(xiàn)有技術(shù)中熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)的體積增大和成本較高、不利于實(shí)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)備的小型化和便攜式的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種提供熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

拋物面反射鏡，所述拋物面反射鏡的焦點(diǎn)用于放置熒光物質(zhì)，用于對(duì)大發(fā)散角光線進(jìn)行平行準(zhǔn)直；

小焦距透鏡，所述小焦距透鏡位于熒光物質(zhì)放置處右側(cè)，用于對(duì)小發(fā)散角光線進(jìn)行平行準(zhǔn)直。

本發(fā)明在收集熒光信號(hào)時(shí)，通過(guò)拋物面型反射鏡對(duì)大發(fā)散角光線進(jìn)行平行準(zhǔn)直，并通過(guò)小焦距透鏡對(duì)小發(fā)散角光線進(jìn)行平行準(zhǔn)直，能夠較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)隨機(jī)發(fā)散的熒光光束進(jìn)行平行準(zhǔn)直，從而在實(shí)現(xiàn)熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)小型化和便攜式的同時(shí)，有效提高了熒光信號(hào)的收集效率，并有效降低了熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)的成本。

附圖說(shuō)明

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)中拋物面反射鏡的示意圖及拋物面反射鏡對(duì)大發(fā)散角光線的準(zhǔn)直結(jié)果示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)中菲涅爾透鏡的示意圖及菲涅爾透鏡對(duì)小發(fā)散角光線的準(zhǔn)直結(jié)果示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)中發(fā)散的熒光信號(hào)經(jīng)過(guò)拋物面型反射鏡和菲涅爾透鏡共同準(zhǔn)直后的光束示意圖；

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例二提供的熒光信號(hào)收集光路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；