[發(fā)明專利]一種光致熒光或散射光測量裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811477590.1
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109297947A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳雷學(xué);王杰誠
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市微譜科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/49;G01N21/01
• 代理公司: 深圳市壹壹壹知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44521
• 代理人: 師勇

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種光致熒光或散射光測量裝置，由光學(xué)積分球、樣品室和測量光路構(gòu)成；光學(xué)積分球包括球形腔體以及球體腔室，球形腔體由基底層和漫反射層構(gòu)成；樣品室由樣品區(qū)、進(jìn)樣口和出樣口構(gòu)成；進(jìn)樣口和出樣口分別位于樣品區(qū)的兩側(cè)；樣品區(qū)貫穿整個(gè)球形腔體，樣品區(qū)的主體部分位于球體腔室內(nèi)；樣品區(qū)采用透光且不透氣材料制成；測量光路包括激發(fā)光入射口、激發(fā)光出射口和通光口，激發(fā)光入射口和激發(fā)光出射口分別設(shè)于樣品區(qū)的兩端，通光口開設(shè)于球形腔體上。本發(fā)明實(shí)施例通過采用光學(xué)積分球有效的接收激發(fā)光與待分析物質(zhì)反應(yīng)所產(chǎn)生的特征熒光或散射光光譜并積分，以及通過通光口形成測量通道，大大提高了測量靈敏度，降低了儀器檢出限。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光致熒光或散射光測量裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)測量光致熒光或散射光（光致熒光是指由光激發(fā)所產(chǎn)生的共振熒光或非共振熒光；光致散射光是指光作用后所產(chǎn)生的瑞利散射、米氏散射或拉曼散射）的方法主要是簡單的讓光檢傳感器的接收方向和激發(fā)光的入射方向正交或成一角度。傳統(tǒng)方法只能測量所產(chǎn)生的熒光或散射光中的很少一部分，其他大部分的熒光或散射光被白白的浪費(fèi)掉，因此其靈敏度和檢出限非常受限。

雖然曾有人將光學(xué)積分球應(yīng)用于熒光或散射光的測量，但是其待觀測的特征光譜是在積分球之外產(chǎn)生的，然后通過特定的光學(xué)器件和光路結(jié)構(gòu)，將所產(chǎn)生的特征光譜導(dǎo)入積分球內(nèi)進(jìn)行測量。由于只有極少部分的特征光譜被導(dǎo)入到積分球，因此其靈敏度和檢出限與傳統(tǒng)的測量方法并無質(zhì)的區(qū)別。

此外，雖然也有人將光學(xué)積分球應(yīng)用于吸收光譜或熒光光譜或散射光譜的測量，且待觀測的特征光譜也是在積分球內(nèi)部產(chǎn)生的，但歸納起來主要有以下幾方面的不足：

1、雖然待觀測的熒光光譜是在光學(xué)積分球內(nèi)部產(chǎn)生的（例如專利： CN201610192248.1 一種熒光粉量子效率測量裝置），但未設(shè)置一讓剩余激發(fā)光（包括被反射和散射的激發(fā)光）順利出射的端口，因此剩余的激發(fā)光同樣會被積分球接收并積分，因此其只能用于非共振熒光（熒光波長與激發(fā)波長不同）的測量，即其是用于測量熒光粉的量子效率。

2、雖然待觀測的特征光譜是在積分球內(nèi)部產(chǎn)生的（例如前蘇聯(lián)1989年的專利：SU1511645A1），但光入射口和出射口共用一個(gè)端口，而在沿光入射方向?qū)?yīng)于積分球球體的另一側(cè)并未設(shè)置一光出射口。光入射至積分球內(nèi)反應(yīng)后，剩余的入射光不能順利的出射至光學(xué)積分球之外，而是被光學(xué)積分球接收并積分，故測量得到的是扣除光學(xué)積分球內(nèi)部待分析物質(zhì)吸收之后的剩余光強(qiáng)度，因此其只能用于吸收光譜的測量。

3、雖然在沿光入射方向?qū)?yīng)于光學(xué)積分球球體的另一側(cè)設(shè)置了一光出射口（例如專利：CN201220351137.8 一種用于光譜系統(tǒng)測量氣溶膠吸收系數(shù)的積分球及樣品池），但由于待分析物質(zhì)充滿了整個(gè)光學(xué)積分球球體腔室，因此在入射光行進(jìn)區(qū)域產(chǎn)生的共振熒光或散射光會被入射光行進(jìn)區(qū)域至積分球球體之間充滿的待分析物質(zhì)嚴(yán)重的吸收掉（吸收效率遠(yuǎn)大于熒光效率）或發(fā)生二次散射影響，因此其只能用于非共振熒光或二次散射影響可忽略不計(jì)的場合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種光致熒光或散射光測量裝置，以使大幅提高光致熒光或散射光的測量靈敏度，降低儀器的檢出限。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種光致熒光或散射光測量裝置，由光學(xué)積分球、樣品室和測量光路構(gòu)成；

所述光學(xué)積分球包括球形腔體以及形成于球形腔體內(nèi)部的球體腔室，球形腔體由基底層和漫反射層構(gòu)成；

樣品室由樣品區(qū)、進(jìn)樣口和出樣口構(gòu)成；進(jìn)樣口和出樣口分別位于樣品區(qū)的兩側(cè)；樣品區(qū)貫穿整個(gè)球形腔體，且樣品區(qū)的主體部分位于球體腔室內(nèi)；樣品區(qū)采用透光且不透氣材料制成；