[實用新型]一種用于檢測化學(xué)物質(zhì)蒸氣的熒光傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821234698.3
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN208537418U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王辰;龔丹;袁丁;吳紅彥;夏征
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華泰諾安技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京名華博信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11453
• 代理人: 李冬梅;苗源

本實用新型提供了一種用于檢測化學(xué)物質(zhì)蒸氣的熒光傳感器，包括激發(fā)光元件、管式檢測腔、涂覆在所述管式檢測腔內(nèi)壁上的檢測層和熒光接收元件；所述激發(fā)光元件位于所述管式檢測腔的一端，且所述激發(fā)光元件的出射方向沿所述管式檢測腔的軸向方向設(shè)置；所述管式檢測腔用于涂覆所述檢測層，且限制被檢物質(zhì)的氣體流動方向；所述檢測層與被檢物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而改變受所述激發(fā)光元件激發(fā)出熒光的強度或光譜；所述熒光接收元件位于所述管式檢測腔的另一端。該熒光傳感器的檢測層采用具有三維多孔結(jié)構(gòu)的敏感熒光小分子納米材料，提高被檢物質(zhì)的利用率，保證檢測結(jié)果的一致性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及物質(zhì)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及化學(xué)物質(zhì)的熒光檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

熒光傳感器是近年來興起的一種新型化學(xué)傳感器，該種傳感器通常內(nèi)置有敏感熒光傳感器材料，與被檢測物質(zhì)發(fā)生相互作用而改變固有的熒光強度或者光譜組成。敏感熒光材料自身具有非常高的靈敏度，但是對于標(biāo)準(zhǔn)化儀器檢測，只有保證了傳感器材料高效、均勻、可控地接觸被檢測物質(zhì)，才能保證以熒光原理設(shè)計出的傳感器體現(xiàn)其所使用材料的高靈敏度和高可靠性。

現(xiàn)有產(chǎn)品中采用的多為平面型熒光檢測結(jié)構(gòu)，使用這種結(jié)構(gòu)時，檢測氣流的截面需要與傳感器材料宏觀占用面積相同。如果氣流橫截面積小，會造成部分材料不能接觸待檢測氣體而影響響應(yīng)效果，如果橫截面積大，會浪費待檢測氣體，降低靈敏度。

在平面結(jié)構(gòu)中，氣流與傳感器分子垂直或有一定角度，造成氣路的阻斷，可能會造成局部的亂流現(xiàn)象，另外，儀器生產(chǎn)過程中，很難保證氣路的一致性和高準(zhǔn)直性，因而存在具有不同方向、速度的檢測物氣流分布，這些都會造成實際接觸傳感器分子的概率在平面上不一致，從而影響傳感器的靈敏性和可靠性。

另外，平面型檢測結(jié)構(gòu)中，激發(fā)光和熒光接收元件的面積都要根據(jù)傳感器材料的面積進行設(shè)計，導(dǎo)致儀器的通用性差；并且平面型結(jié)構(gòu)并不具有氣密性，需要額外的結(jié)構(gòu)單元沿?zé)晒饨邮掌矫嫱鈧?cè)設(shè)計氣密單元，完成氣流回路，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且增加了檢測結(jié)構(gòu)的體積。

實用新型內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型旨在解決上面描述的問題。本實用新型的一個目的是提供一種解決以上問題中的任何一個的熒光傳感器。具體地，本實用新型提供能夠提高氣流使用率、結(jié)構(gòu)小型化的熒光傳感器。

本實用新型提供了一種用于檢測化學(xué)物質(zhì)蒸氣的熒光傳感器，所述熒光傳感器包括激發(fā)光元件、管式檢測腔、涂覆在所述管式檢測腔內(nèi)壁上的檢測層和熒光接收元件；所述激發(fā)光元件位于所述管式檢測腔的一端，且所述激發(fā)光元件的出射方向沿所述管式檢測腔的軸向方向設(shè)置；所述管式檢測腔用于涂覆所述檢測層，且限制被檢物質(zhì)的氣體流動方向；所述檢測層與被檢物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而改變受所述激發(fā)光元件激發(fā)出熒光的強度或光譜；所述熒光接收元件位于所述管式檢測腔的另一端，與所述激發(fā)光元件的出射方向相對設(shè)置。

其中，所述檢測層為敏感熒光小分子納米材料涂覆形成。

其中，所述檢測層的厚度為10～5000nm，在所述管式檢測腔內(nèi)的涂覆長度為2～30mm。

其中，所述檢測層的厚度為500～1000nm，在所述管式檢測腔內(nèi)的涂覆長度為10～20mm。

其中，所述管式檢測腔的內(nèi)徑為0.2～2mm，外徑為2～10mm，長度為5～300mm。

其中，所述管式檢測腔的內(nèi)徑為0.5～1mm，外徑為4～7mm，長度為15～50mm。

其中，所述熒光傳感器還包括濾光片，所述濾光片位于所述熒光接收元件與所述管式檢測腔之間。

其中，所述熒光傳感器還包括光欄，所述光欄位于所述激發(fā)光元件與所述管式檢測腔之間。