專利名稱：全自動(dòng)生化分析儀分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于全自動(dòng)生化分析儀中分光光度計(jì)多波長光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
伴隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，基于郎伯-比爾定律的全自動(dòng)生化分析儀正逐步替代半自動(dòng)生化分析儀而向高速檢測發(fā)展。作為全自動(dòng)生化分析儀的關(guān)鍵部件，分光光度計(jì)的性能成為決定全自動(dòng)生化分析儀精度指標(biāo)的主要因素。目前，應(yīng)用于半自動(dòng)生化分析儀的分光光度計(jì)，包括光源、光源聚光鏡、比色皿、聚焦鏡、入射狹縫、反射角鏡和(或)聚光鏡、平像場凹面光柵、陣列探測器。由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的要求，在系統(tǒng)中加入反射角鏡或聚光鏡，使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在安裝調(diào)試的過程中，必須使反射角鏡或聚光鏡精確的滿足前后位置和傾斜角度的要求，才能進(jìn)行其他部件的調(diào)節(jié)，增大了工作量，容易產(chǎn)生工作誤差，從而影響檢測指標(biāo)的精度。與此同時(shí)，由于元器件的增加，損失了有限的光能量，增加了儀器的故障因素。雖然通過增加到達(dá)陣列探測器的帶寬來解決了信號強(qiáng)度問題，卻降低了波長的精度。另外，受陣列探測器面寬度的限制，不能同時(shí)檢測多路波長。

發(fā)明內(nèi)容
本專利是針對現(xiàn)有分光光度計(jì)的缺點(diǎn)和不足，設(shè)計(jì)的一套結(jié)構(gòu)簡單緊湊，波長重復(fù)性好，運(yùn)行穩(wěn)定的全自動(dòng)生化分析儀分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種全自動(dòng)生化分析儀分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)，其包括光源、光源聚光鏡、比色皿、聚焦鏡、入射狹縫、平像場凹面光柵及陣列探測器。沿光線的傳播方向依次為光源、光源聚光鏡、比色皿、聚焦鏡、平像場凹面光柵及陣列探測器，且其光軸都在同一條直線上，陣列探測器與光軸成a角，a角的角度由平像場凹面光柵來決定。陣列探測器上的各個(gè)波長的照射點(diǎn)之間的距離是固定的。
工作原理光源發(fā)出連續(xù)光譜，被光源聚光鏡會(huì)聚于比色皿，再由聚焦鏡將光線成像于入射狹縫，經(jīng)平像場凹面光柵將光譜色散到陣列探測器表面，再由陣列探測器檢測出各路波長的強(qiáng)度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1、結(jié)構(gòu)簡單，將非同軸設(shè)計(jì)改為同軸設(shè)計(jì)，省掉了多余的反射鏡。本發(fā)明不僅簡化了結(jié)構(gòu)，減少了光能量損失，也使分光光度計(jì)的安裝調(diào)試更為簡單。本發(fā)明中將平像場凹面光柵的零級光譜與光軸的夾角為0°，這樣，調(diào)節(jié)工作就大大簡化了，只要使其反射像對稱與入射狹縫的中心，就滿足了設(shè)計(jì)的要求。
2、本發(fā)明采用更多像元的陣列探測器，可以同時(shí)檢測出多個(gè)波長的光強(qiáng)度，在本發(fā)明中檢測出12個(gè)波長的光強(qiáng)度，且線色散倒數(shù)達(dá)到了11nm/mm。


下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
附圖是本發(fā)明的示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖所示，沿光線的傳播方向依次為鹵鎢燈1、光源聚光鏡2、石英比色皿3、聚焦鏡4、入射狹縫5、平像場凹面光柵7、光電二極管陣列探測器6。
鹵鎢燈1、光源聚光鏡2、石英比色皿3、聚焦鏡4及平像場凹面光柵7，且其光軸都在同一條直線上，當(dāng)光源聚光鏡的二個(gè)面的曲率半徑分別為26.55mm和6.223mm，中心厚度為5.6mm，材料k9時(shí)，光源距光源聚光鏡的距離是14mm，光源聚光鏡距比色皿的距離是33.9mm，當(dāng)聚焦鏡的兩個(gè)面的曲率半徑均為8.71mm，中心厚度為5.6mm，材料k9時(shí)，比色皿距聚焦鏡的距離是23mm，聚焦鏡距狹縫的距離是10.9mm。光電二極管陣列探測器6與光軸成3.54°角，光電二極管陣列探測器6上的各個(gè)波長的照射點(diǎn)之間的距離是固定的。
光源聚光鏡2、聚焦鏡4都采用K9玻璃制成，入射狹縫寬度為0.72mm；光電二極管陣列探測器采用46像元，譜面寬度為37mm，能夠檢測出12個(gè)波長的光強(qiáng)度；340nm的出射臂長為85.9mm，出射角為15.8°；750nm的出射臂長為100.5mm，出射角為36.9°。
本發(fā)明中檢測出的12個(gè)波長光強(qiáng)度分別是340nm，376nm，405nm，450nm，480nm，505nm，546nm，576nm、600nm，660nm，700nm，750nm。
鹵鎢燈存在發(fā)熱高、使用壽命短的缺陷。由于發(fā)熱量大，致使周圍的部件溫度升高，減少了壽命，還會(huì)帶來探測部分的熱噪聲，降低了測量精度。為了減小這種危害，不得不采用相應(yīng)的制冷措施，而水冷的辦法是被普遍采用的，而水冷機(jī)構(gòu)增加，也帶來了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，也由于水的引入，給電路控制系統(tǒng)帶來了威脅，因?yàn)樵诤芏鄡x器的實(shí)際使用過程中，由于冷卻水的泄露，造成了電路系統(tǒng)的破壞！使用壽命短是采用鹵鎢燈的另一個(gè)缺點(diǎn)，隨著儀器的使用，鹵鎢燈的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)逐漸降低，當(dāng)降到一定程度，就會(huì)降低信號值，致使測量值不夠準(zhǔn)確。這時(shí)，就不得不更換光源了。一般3-4個(gè)月就要更換一次，而更換光源也是需要一定專業(yè)技能的，因?yàn)楦鼡Q的不準(zhǔn)確，直接會(huì)影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。這就增加了全自動(dòng)生化分析儀的操作復(fù)雜性。
所以在本實(shí)施例中，采用白光發(fā)光二極管作為光源，其中有二極管原發(fā)出的光譜曲線，波長大約460nm左右，它還有激光發(fā)出來的光譜曲線，這樣，這個(gè)二極管發(fā)出的光譜就是由兩條曲線相加而得到的一個(gè)光譜，反應(yīng)到人眼中，就很接近于白光，已經(jīng)有了很寬的光譜帶寬，可以滿足一定測量范圍生化分析儀的測量需要。而其使用壽命是鹵鎢燈的幾十倍，免掉了需要經(jīng)常更換光源的麻煩。
權(quán)利要求
1.一種用于全自動(dòng)生化分析儀分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征是沿光線的傳播方向依次為光源、光源聚光鏡、比色皿、聚焦鏡、入射狹縫、平像場凹面光柵、陣列探測器，光源、光源聚光鏡、比色皿及聚焦鏡的光軸都在同一條直線上。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于全自動(dòng)生化分析儀分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征是當(dāng)光源聚光鏡的二個(gè)面的曲率半徑分別為26.55mm和6.223mm，中心厚度為5.6mm，材料k9時(shí)，光源距光源聚光鏡的距離是14mm，光源聚光鏡距比色皿的距離是33.9mm，當(dāng)聚焦鏡的兩個(gè)面的曲率半徑均為8.71mm，中心厚度為5.6mm，材料k9時(shí)，比色皿距聚焦鏡的距離是23mm，聚焦鏡距狹縫的距離是10.9mm。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的用于全自動(dòng)生化分析儀分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征是所說的光源是白光發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于全自動(dòng)生化分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，所要解決的問題是目前生化分析儀多采用濾光片和光柵分光，分光方法上也有前分光和后分光之分，前分光需要旋轉(zhuǎn)濾光片或光柵的過程來選擇波長，消耗一定的時(shí)間。另外它還容易在儀器中引入過多的雜散光，本發(fā)明的要點(diǎn)是包括石英玻殼鹵鎢燈光源、光源聚光鏡、石英比色皿、聚焦鏡、入射狹縫、平像場凹面光柵、光電二極管陣列探測器，光源、光源聚光鏡、石英比色皿、聚焦鏡、平像場凹面光柵的光軸都在同一條直線上，光電二極管陣列探測器與光軸成3－4°，光電二極管陣列探測器的各個(gè)波長的照射點(diǎn)之間的距離是固定的。本發(fā)明的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，省掉了多余的發(fā)射鏡，聚光鏡，性能穩(wěn)定。
文檔編號G01N33/50GK1808099SQ20051013081
公開日2006年7月26日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者歐勇軍, 楊竹力, 王長津 申請人:沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司