[發明專利]用于紫外線檢測的可視化熒光傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201910287296.2
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109945971B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 池毓務;吳海山
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01J1/58
• 分類號: G01J1/58;G01J1/02
• 代理公司: 33246 浙江千克知識產權代理有限公司
• 代理人: 裴金華

本發明涉及一種用于紫外線檢測的可視化熒光傳感器及其制作方法，屬于對紫外輻射敏感的器件技術領域。熒光傳感器包含有成像通道和功能元件，成像通道用于提供光線從進入到成像所需的傳導通道，以及為各個功能元件提供安置的基礎，功能元件包含有濾光元件、反射元件、熒光激發元件、成像元件以及疊加光源元件；該熒光傳感器用于紫外線檢測，具有體積小，制造工藝簡單，成本低，操作簡單，可視化和可重復使用的優點。

技術領域

本發明涉及對紫外輻射敏感的器件技術領域，具體涉及一種用于紫外線檢測的可視化熒光傳感器及其制作方法。

背景技術

紫外線檢測傳感器是指在不同的紫外線強度下對紫外線有響應的半導體材料產生不同的光電信號的一種傳感器，如申請號為CN 201720018821.7的中國實用新型專利公開了一種高靈敏度的微型集成紫外線檢測傳感器，其連接有電信號的線路板上設有芯片組，芯片組通過芯片組連線與線路板連接，芯片組周圍設有封裝層，芯片組包括有若干個紫外線檢測芯片，紫外線檢測芯片之間通過導電線進行串聯并連接，該紫外線檢測傳感器具有靈敏度高、體積小、可靠性高的優點，并且在安裝過程中誤差小、效率高、成品率高且適合大批量生產。

目前，紫外線檢測傳感器的研究主要集中于光電傳感器和熒光傳感器。光電傳感器是將光信號轉換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應。光電效應是指光照射在某些物質上時，物質的電子吸收光子的能量而發生了相應的電效應現象。光電傳感器具有靈敏度高，響應速度快，穩定性好等優點。但光電傳感器的制作工藝比較復雜；材料合成需要用到較多的設備，并且需要用到貴金屬材料，因此價格并不低廉；光電傳感器的一部分為電分析儀器，該儀器往往較大，不方便攜帶，因此不適合戶外檢測。

熒光傳感器是指將分子間的相互作用轉換為熒光信號表現出來的裝置。熒光傳感器是一種靈敏度高、選擇性好、穩定性良好的一種傳感器，在環境監測、食品安全、生命科學、臨床醫學等領域得到越來越多的應用。雖然熒光傳感器可小型化，但是其檢測器價格較昂貴。如果不用檢測器，直接用肉眼觀察，則因為人類眼睛的敏感度不高，導致檢測的靈敏度低。

因此研制一種成本低，制備簡單，體積小，可重復利用和可視化的紫外線檢測傳感器對推進戶外的紫外線檢測具有重要意義。近年來隨著新材料，尤其是熒光納米材料的發展，以及3D打印技術的出現，使可視化熒光傳感應用于戶外紫外線檢測成為可能。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種用于紫外線檢測的可視化熒光傳感器及其制作方法，用于紫外線檢測，具有體積小，制造工藝簡單，成本低，操作簡單，可視化和可重復使用的優點。

本發明解決上述問題的技術方案如下：

用于紫外線檢測的可視化熒光傳感器，包含有：

成像通道，用于提供光線從進入到成像所需的傳導通道，以及為各個功能元件提供安置的基礎；

其中，所述成像通道的一端設置有紫外光收集窗口，另一端設置有成像觀察窗口；

所述功能元件包含有濾光元件、反射元件、熒光激發元件、成像元件以及疊加光源元件；

紫外光由所述紫外光收集窗口進入所述成像通道，通過所述濾光元件后在所述熒光激發元件上產生熒光，所述熒光與所述疊加光源元件產生的光線相疊加后在所述成像元件上成像，從所述成像觀察窗口觀察該成像。

作為上述技術方案的優選，所述濾光元件為紫外濾光片；所述反射元件為鍍金玻璃片；所述熒光激發元件為熒光薄膜；所述成像元件為中空的鋁片；所述疊加光源元件為綠色的LED燈。

作為上述技術方案的優選，所述成像通道上還設置有若干個功能元件插槽和一個光源放置孔；

所述功能元件插槽用于安置所述濾光元件、所述反射元件、所述熒光激發元件和所述成像元件；

所述光源放置孔用于安置所述疊加光源元件。