專利名稱：兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，屬于分析測試領域。
背景技術：
電致化學發(fā)光檢測所涉裝置中的玻 碳電極十分容易受到電解產(chǎn)生的有機類物質(zhì)的吸附污染，所述吸附污染會導致玻碳電極性能的迅速衰減；因此，如何在進行電致化學發(fā)光檢測操作的同時，有效地、即時地、無附加干擾地清潔所述玻碳電極，就成為了一個亟待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是，研發(fā)一種能夠在進行電致化學發(fā)光分析檢測的同時，即時地進行電極自潔運作的新型電致化學發(fā)光分析檢測裝置，該自潔運作方式并且不應當引入負面干擾。本案通過以下方案解決上述問題，該方案提供的裝置是一種兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，該裝置的結構包括電解池，以及，裝設于電解池下方或側面的光電倍增管，所述電解池以及光電倍增管均裝設在暗盒之內(nèi)，以及，工作電極，以及，對電極，以及，參比電極，所述對電極是片狀、柱狀或絲狀的鉬電極或金電極，所述參比電極是Ag/AgCl電極或甘汞電極，所述工作電極是玻碳電極，所述工作電極以及對電極以及參比電極的工作端位于所述電解池的內(nèi)部，該電解池是杯狀器皿，重點是，該裝置的結構還包括桿狀超聲波探頭，該桿狀超聲波探頭的工作端裝設有超聲波換能器，該桿狀超聲波探頭的工作端位于所述電解池的內(nèi)部，以及，超聲波能量吸收器，該超聲波能量吸收器其輪廓呈筆套狀或試管狀，該呈筆套狀或試管狀的超聲波能量吸收器其封閉的一端位于電解池的內(nèi)部，所述參比電極其工作端深入該超聲波能量吸收器的內(nèi)腔，該超聲波能量吸收器其材質(zhì)是微孔材質(zhì)，所述微孔材質(zhì)是微孔陶瓷、微孔泡沫玻璃、微孔泡沫鋁、微孔硅橡膠、微孔聚四氟乙烯或微孔聚偏氟乙烯。所述微孔陶瓷、微孔泡沫玻璃、微孔泡沫鋁、微孔硅橡膠、微孔聚四氟乙烯以及微孔聚偏氟乙烯等等微孔材料，均有市售；可以買來選定的微孔材料進行簡單切削、鑿孔，制成所需的形態(tài)。所述玻碳電極一詞,其技術含義在電致化學發(fā)光分析領域，是公知的。所述超聲波換能器是將高頻振蕩電訊號轉(zhuǎn)換成高頻機械振蕩的器件，所述超聲波換能器一詞本身的技術含義在超聲波專業(yè)技術領域是公知的。所述桿狀超聲波探頭，其本身的技術含義在超聲波專業(yè)技術領域是公知的。本案裝置當然還可以包括高頻振蕩電訊號發(fā)生器，該高頻振蕩電訊號發(fā)生器可以經(jīng)由高頻振蕩電訊號傳輸電纜與所述桿狀超聲波探頭連接，該高頻振蕩電訊號發(fā)生器連同經(jīng)由高頻振蕩電訊號傳輸電纜與其連接在一起的所述桿狀超聲波探頭構成超聲發(fā)射機構，該超聲發(fā)射機構的超聲發(fā)射功率介于I毫瓦與20瓦之間。采用較低的功率，有助于避免損傷所述電極，并且有利于避免干擾電致化學發(fā)光檢測。所述高頻振蕩電訊號發(fā)生器一詞的技術含義，在超聲波專業(yè)技術領域是公知的。本案裝置的結構，還可以包括一些附件，所述附件例如微弱光測量儀，該微弱光測量儀可以與所述光電倍增管連接；以及，記錄儀，該記錄儀可以與所述微弱光測量儀連接。所述附件又例如電化學工作站裝置，該電化學工作站裝置可以與所述工作電極以及輔助電極以及參比電極連接。所述電化學工作站當然也可以是集成了所述微弱光測量模塊、記錄模塊、數(shù)據(jù)處理模塊的電化學工作站。所述附件還例如用于夾持工作電極以及輔助電極以及參比電極的夾持、固定支架；以及，用于夾持所述桿狀超聲波探頭的夾持、固定支架；等等。所述微弱光測量儀以及所述記錄儀以及電化學工作站裝置等術語表達，對于電致化學發(fā)光領域而言，其技術含義是公知的。超聲空化作用是一種十分強有力的作用，低頻超聲波其空化作用對對象工件的表面沖擊較強，該低頻超聲波的空化作用對于精細如本案的分析檢測裝置而言是不太適合的；隨著超聲波頻率的提高，空化作用對對象工件的損傷逐漸弱化直至可以忽略；因此，適于本案裝置的優(yōu)選的超聲波頻率不是隨意的頻率。如上所述，為避免超聲空化作用對工作電極表面的損傷，并避免誘發(fā)聲致發(fā)光，該超聲發(fā)射機構所發(fā)射的超聲波的優(yōu)選的頻率至少應當在40KHz以上；該超聲發(fā)射機構所發(fā)射的超聲波的優(yōu)選的頻率其范圍是在40KHz與12MHz之間。在更為精細的層面上，為避免所述工作電極表面超聲損傷，以及，更為精細地避免誘發(fā)聲致發(fā)光，該超聲發(fā)射機構所發(fā)射的超聲波的更進一步的優(yōu)選的頻率至少應當在80KHz以上；該超聲發(fā)射機構所發(fā)射的超聲波的更進一步優(yōu)選的頻率其范圍是在80KHz與12MHz之間。不同的電解池底液以及不同的電致化學發(fā)光檢測分析對象，對不同功率及頻率的超聲波的敏感度是不同的，為避免超聲波對分析的干擾，可以根據(jù)具體的電解池底液及具體的檢測分析對象,逐步調(diào)整、確定所需超聲波頻率及功率。如上所述，針對不同的電致化學發(fā)光分析檢測對象及電解池底液，應當細致調(diào)整、選擇所需的超聲波頻率及功率，然而，在前期工作不到位的情形下，當所選用超聲波頻率及功率不是足夠恰當，以至于誘發(fā)出一定強度的聲致發(fā)光，也是不足憂慮的，只要在分析檢測過程中扣除空白比對值即可，本案該裝置此情形下自動轉(zhuǎn)換為一種具有電極即時自潔功能的電致化學發(fā)光、聲致化學發(fā)光雙激勵聯(lián)合分析檢測裝置，或曰，電致化學發(fā)光、聲致化學發(fā)光雙激勵復合分析檢測裝置。
本案中的超聲波能量吸收器，是用于抵御超聲波對參比電極的綜合干擾，維持參比電極電位穩(wěn)定。任何孔徑的微孔材料都有一定的吸收振波的功能；本案該微孔材質(zhì)其微孔孔徑的優(yōu)選值是小于1.0毫米。任何壁厚的所述超聲波能量吸收器均有一定的超聲波消解、吸收功能；本案該呈筆套狀或試管狀的超聲波能量吸收器其壁厚的優(yōu)選值是介于0. 3厘米與3. 0厘米之間。
僅就微孔材料對高頻振蕩波能量的吸收、消解功能及原理，對于聲學領域的專業(yè)人員而目，是公知的。鑒于所述電致化學發(fā)光分析檢測裝置經(jīng)常接觸各類溶液，所述桿狀超聲波探頭優(yōu)選具有聚四氟乙烯保護層的桿狀超聲波探頭，該保護層的優(yōu)選厚度介于0. 5毫米與6. 0毫米之間。僅就聚四氟乙烯涂覆技術其本身而言，對于高分子材料應用技術領域的專業(yè)人員而言，是公知的。本案的優(yōu)點在于，本案裝置能夠在進行電致化學發(fā)光分析檢測的同時，透過電解池內(nèi)溶液的聲波傳遞，利用高頻率、低功率的超聲波對安置于電解池內(nèi)的工作電極的工作端面進行持續(xù)的、即時的清潔作用，以此方式，即時避免了電解氧化還原反應生成的有機雜質(zhì)對所述電極表面的吸附污染，使得所述電極能夠在整個的所述分析檢測過程中始終保持電極表面的清新狀態(tài)，阻止了電極性能的快速衰減。當然，基于本案裝置的結構特點，在電致化學發(fā)光分析檢測開始之前及結束之后，本案裝置也能夠利用其自帶的所述超聲發(fā)射機構，方便地展開針對電解池以及電極的預先清潔工作及收尾清潔工作。本案該裝置也可方便地轉(zhuǎn)換成一種具有電極即時自潔功能的電致化學發(fā)光、聲致化學發(fā)光雙激勵聯(lián)合分析檢測裝置，或曰，電致化學發(fā)光、聲致化學發(fā)光雙激勵復合分析檢測裝置。本案裝置結構中的所述呈筆套狀或試管狀的超聲波能量吸收器，能夠削弱、抑制超聲波對所述參比電極的綜合干擾，維持所述參比電極電位穩(wěn)定。


圖I是本案實施例示意圖，所表達的是該裝置的核心結構部分的大略形態(tài)。圖中，I是與桿狀超聲波探頭連接的高頻振蕩電訊號傳輸電纜，2是連接對電極的電纜，3是暗盒，圖中的暗盒以一個簡單的矩形框示意，實際的暗盒，可以是能夠?qū)㈦娊獬丶肮怆姳对龉鼙芄獍仓闷渲械娜魏涡螒B(tài)的避光結構，4是電解池，5是對電極，該對電極又稱輔助電極，6是光電倍增管，7桿狀超聲波探頭，8是工作電極，本案工作電極特指玻碳電極，9是呈筆套狀或試管狀的超聲波能量吸收器，10是參比電極，11是連接參比電極的電纜，12是連接工作電極的電纜。
具體實施例方式在圖I所展示的本案實施例中，裝置的結構包括電解池4，以及，裝設于電解池4下方的光電倍增管6，該光電倍增管6也可以允許裝設在電解池4的側面，本案沒有以圖例顯示該側面安裝的情形，所述電解池4以及光電倍增管6均裝設在暗盒3之內(nèi)，以及，工作電極8，以及，對電極5，以及，參比電極10，所述對電極5是片狀、柱狀或絲狀的鉬電極或金電極，所述參比電極10是Ag/AgCl電極或甘汞電極，所述工作電極8是玻碳電極，所述工作電極8以及對電極5以及參比電極10的工作端位于所述電解池4的內(nèi)部，該電解池4是杯狀器皿，重點是，該裝置的結構還包括桿狀超聲波探頭7，該桿狀超聲波探頭7的工作端裝設 有超聲波換能器，該桿狀超聲波探頭7的工作端位于所述電解池4的內(nèi)部，以及，超聲波能量吸收器9，該超聲波能量吸收器9其輪廓呈筆套狀或試管狀，該呈筆套狀或試管狀的超聲波能量吸收器9其封閉的一端位于電解池4的內(nèi)部，所述參比電極10其工作端深入該超聲波能量吸收器9的內(nèi)腔，該超聲波能量吸收器9其材質(zhì)是微孔材質(zhì)，所述微孔材質(zhì)是微孔陶瓷、微孔泡沫玻璃、微孔泡沫鋁、微孔硅橡膠、微孔聚四氟乙烯或微孔聚偏氟乙烯。所述微孔陶瓷、微孔泡沫玻璃、微孔泡沫鋁、微孔硅橡膠、微孔聚四氟乙烯以及微孔聚偏氟乙烯等等微孔材料，均有市售；可以買來選定的微孔材料進行簡單切削、鑿孔，制成所需的形態(tài)。該圖例中，沒有繪出經(jīng)電纜I與桿狀超聲波探頭7連接的高頻振蕩電訊號發(fā)生器；也沒有繪出與光電倍增管6連接的微弱光測量儀；并且，沒有繪出與該微弱光測量儀連接的記錄儀；該圖例也沒有繪出經(jīng)由電纜2、11、12與對電極5以及參比電極10以及工作電極8連接的電化學工作站裝置；該圖例中也沒有繪出用于夾持各個電極的電極夾持、固定支架；該圖例中也沒有繪出用于夾持桿狀超聲波探頭7的夾持、固定支架；等等。圖例中的桿狀超聲波探頭7可以經(jīng)由電纜I與高頻振蕩電訊號發(fā)生器連接，包括 高頻振蕩電訊號發(fā)生器以及經(jīng)由電纜I與其連接在一起的桿狀超聲波探頭7構成超聲發(fā)射機構，該超聲發(fā)射機構的超聲發(fā)射功率其優(yōu)選范圍是介于I毫瓦與20瓦之間；該超聲發(fā)射機構所發(fā)射的超聲波的頻率其優(yōu)選范圍是在40KHz與12MHz之間；該超聲發(fā)射機構所發(fā)射的超聲波的頻率的更進一步優(yōu)選的范圍是在80KHz與12MHz之間。上述優(yōu)選值范圍之內(nèi)的任意值都是本案裝置允許選擇的操作參數(shù)值；當然，實際選擇的具體操作參數(shù)值要根據(jù)具體分析對象體系的具體情況作謹慎選擇。裝置中所裝設的桿狀超聲波探頭當然可以不止是一個，也就是說，桿狀超聲波探頭的裝設數(shù)量可以是一個以上，例如兩個、三個、四個、五個、六個等等；桿狀超聲波探頭的數(shù)量要根據(jù)實際需要選定。另一方面，該桿狀超聲波探頭7的工作端的實際裝設位置可以根據(jù)需要調(diào)整；該桿狀超聲波探頭7的工作端的實際安插位置可以是在電解池4內(nèi)部的任何位置。任何孔徑的微孔材料都有一定的吸收振波的功能；本案該微孔材質(zhì)其微孔孔徑的優(yōu)選值是小于1.0毫米。任何壁厚的所述超聲波能量吸收器9均有一定的超聲波消解、吸收功能；本案該呈筆套狀或試管狀的超聲波能量吸收器9其壁厚的優(yōu)選值是介于0. 3厘米與3. 0厘米之間。鑒于所述電致化學發(fā)光分析檢測裝置經(jīng)常接觸各類溶液，所述桿狀超聲波探頭優(yōu)選具有聚四氟乙烯保護層的桿狀超聲波探頭，該保護層的優(yōu)選厚度介于0. 5毫米與6. 0毫米之間。僅就聚四氟乙烯涂覆技術其本身而言，對于高分子材料應用技術領域的專業(yè)人員而言，是公知的。本案裝置的實施方式不限于本案附例。
權利要求
1.兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，該裝置的結構包括電解池，以及，裝設于電解池下方或側面的光電倍增管，所述電解池以及光電倍增管均裝設在暗盒之內(nèi)，以及，工作電極，以及，對電極，以及，參比電極，所述對電極是片狀、柱狀或絲狀的鉬電極或金電極，所述參比電極是Ag/AgCl電極或甘汞電極，所述工作電極是玻碳電極，所述工作電極以及對電極以及參比電極的工作端位于所述電解池的內(nèi)部，該電解池是杯狀器皿，其特征在于，該裝置的結構還包括桿狀超聲波探頭，該桿狀超聲波探頭的工作端裝設有超聲波換能器，該桿狀超聲波探頭的工作端位于所述電解池的內(nèi)部，以及，超聲波能量吸收器，該超聲波能量吸收器其輪廓呈筆套狀或試管狀，該呈筆套狀或試管狀的超聲波能量吸收器其封閉的一端位于電解池的內(nèi)部，所述參比電極其工作端深入該超聲波能量吸收器的內(nèi)腔，該超聲波能量吸收器其材質(zhì)是微孔材質(zhì)，所述微孔材質(zhì)是微孔陶瓷、微孔泡沫玻璃、微孔泡沫鋁、微孔硅橡膠、微孔聚四氟乙烯或微孔聚偏氟乙烯。
2.根據(jù)權利要求I所述的兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，其特征在于，該裝置的結構包括高頻振蕩電訊號發(fā)生器，該高頻振蕩電訊號發(fā)生器經(jīng)由高頻振蕩電訊號傳輸電纜與所述桿狀超聲波探頭連接，該高頻振蕩電訊號發(fā)生器連同經(jīng)由高頻振蕩電訊號傳輸電纜與其連接在一起的所述桿狀超聲波探頭構成超聲發(fā)射機構，該超聲發(fā)射機構的超聲發(fā)射功率介于I毫瓦與20瓦之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，其特征在于，該超聲發(fā)射機構所發(fā)射的超聲波的頻率在40KHz與12MHz之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，其特征在于，該超聲發(fā)射機構所發(fā)射的超聲波的頻率在80KHz與12MHz之間。
5.根據(jù)權利要求I所述的兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，其特征在于，該微孔材質(zhì)其微孔孔徑小于I. O毫米。
6.根據(jù)權利要求I所述的兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，其特征在于，該呈筆套狀或試管狀的超聲波能量吸收器其壁厚介于O. 3厘米與3. O厘米之間。
7.根據(jù)權利要求I所述的兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，其特征在于，該桿狀超聲波探頭其表面包覆有聚四氟乙烯保護層，該保護層厚度介于O. 5毫米與6. O毫米之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兼具多重附加機能的電致化學發(fā)光分析用裝置，屬于分析測試領域。電致化學發(fā)光所涉玻碳電極十分容易受到吸附污染，本案旨在不引入附加干擾的前提下，一攬子地解決相關問題。本案裝置的結構包括電解池以及插在電解池中的玻碳電極、對電極以及參比電極，重點是，裝置的結構還包括桿狀超聲波探頭，該桿狀超聲波探頭的工作端深入電解池的內(nèi)部，以及，其輪廓呈筆套狀或試管狀的微孔材質(zhì)的超聲波能量吸收器，參比電極的工作端深入該超聲波能量吸收器的內(nèi)腔。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)針對玻碳電極的即時的超聲清潔運作；并且依托該超聲波能量吸收器抑制超聲波對參比電極的綜合干擾。本案該裝置并且兼具電、聲雙激勵受激化學發(fā)光分析檢測功能。
文檔編號G01N27/38GK102661947SQ201210141719
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權日2012年4月23日
發(fā)明者侯建國, 周漢坤, 周靖, 干寧, 曾少林, 李天華, 李榕生 申請人:寧波大學