專利名稱：全自動生化分析儀分光光度計的光學(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生化分析儀中分光光度計多波長光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
伴隨著自動化技術(shù)的不斷進(jìn)步，基于郎伯-比爾定律的全自動生化分析儀正逐步替代半自動生化分析儀而向高速檢測發(fā)展。作為全自動生化分析儀的關(guān)鍵部件，分光光度計的性能成為決定全自動生化分析儀精度指標(biāo)的主要因素。目前，應(yīng)用于半自動生化分析儀的分光光度計，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，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)有分光光度計的缺點和不足，設(shè)計的一套結(jié)構(gòu)簡單緊湊，波長重復(fù)性好，運行穩(wěn)定的全自動生化分析儀分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種全自動生化分析儀分光光度計的光學(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波長的照射點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)點與積極效果為1、結(jié)構(gòu)簡單，將非同軸設(shè)計改為同軸設(shè)計，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)計的要求。
2、本發(fā)明采用更多像元的陣列探測器，可以同時檢測出多個波長的光強(qiáng)度，在本發(fā)明中檢測出12個波長的光強(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，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)聚焦鏡的兩個面的曲率半徑均為8.71mm，中心厚度為5.6mm，材料k9時，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上的各個波長的照射點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，因為在很多儀器的實際使用過程中，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缺點，隨著儀器的使用，鹵鎢燈的發(fā)光強(qiáng)度會逐漸降低，當(dāng)降到一定程度，就會降低信號值，致使測量值不夠準(zhǔn)確。這時，就不得不更換光源了。一般3-4個月就要更換一次，而更換光源也是需要一定專業(yè)技能的，因為更換的不準(zhǔn)確，直接會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。這就增加了全自動生化分析儀的操作復(fù)雜性。
所以在本實施例中，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，這個二極管發(fā)出的光譜就是由兩條曲線相加而得到的一個光譜，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
1.一種用于全自動生化分析儀分光光度計的光學(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所述的用于全自動生化分析儀分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)，其特征是當(dāng)光源聚光鏡的二個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，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)聚焦鏡的兩個面的曲率半徑均為8.71mm，中心厚度為5.6mm，材料k9時，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所述的用于全自動生化分析儀分光光度計的光學(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波長的照射點之間的距離是固定的。本發(fā)明的特點是結(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