專利名稱：一種增加340nm處光強的光學系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是指一種增加340nm處光強的光學系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在生化分析 儀中，波長340nm在臨床中被廣泛使用，使用效率很高。常規(guī)光源在紫外的發(fā)光強度不好，常規(guī)齒鶴燈一般不發(fā)340nm的光,特殊齒鶴燈即使發(fā)340nm的光,其光強也很弱，約只有540nm處光強的百分之一。光學系統(tǒng)中光柵在340nm的衍射效率不高,光電探測器在340nm的響應度也不高，導致340nm處的光電信號強度很低，約只有540nm處的四百分之一，所以檢出困難。目前一般從電路上采取措施，不管生化分析儀有幾路波長信號，都需要為340nm這個單獨通道做特殊的電路處理，這樣的電路一般比較復雜，在放大信號的同時，噪聲也隨之放大，導致系統(tǒng)信噪比大大下降；對電路設(shè)計人員的經(jīng)驗要求較高，同時電路系統(tǒng)的復雜度增加，可靠性降低，增加光電采集放大電路板的負擔和成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種增加340nm處光強的光學系統(tǒng)，提高340nm處的光電信號，提高系統(tǒng)信噪比。基于上述目的本發(fā)明提供的増加340nm處光強的光學系統(tǒng)，包括光輸出系統(tǒng)，用于輸出不同波長的光信號；所述光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上；光電轉(zhuǎn)換器，用于將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號；放大器，用于放大所述電信號；檢測單元，用于測量340nm波長對應的電壓信號?？蛇x的，安裝狀態(tài)下，所述紫外發(fā)光二極管的中心與常規(guī)光源的中心和透鏡的中心在一條直線上。可選的，所述紫外發(fā)光二極管的中心位于所述光學系統(tǒng)的光軸上，其在光軸上的位置由發(fā)散角決定。可選的，所述發(fā)散角小于光學系統(tǒng)的孔徑角。可選的，所述發(fā)散角等于光學系統(tǒng)的孔徑角?？蛇x的，所述發(fā)散角大于光學系統(tǒng)的孔徑角?？蛇x的，所述平面上設(shè)置有孔，所述孔的尺寸與所述紫外發(fā)光二極管的尺寸匹配?？蛇x的，所述光電轉(zhuǎn)換器為16路光電探測器?？蛇x的，所述放大器為光電采集放大電路?；谏鲜瞿康模景l(fā)明同時公開了一種用于増加340nm處光強的系統(tǒng)的增加340nm處光強的方法，包括在増加340nm處光強的系統(tǒng)中設(shè)置光輸出系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換器、放大器和檢測單元，光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上，并包括以下步驟
光輸出系統(tǒng)輸出不同波長的光信號；光電轉(zhuǎn)換器把光輸出系統(tǒng)輸出的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；放大器放大所述電信號；檢測單元測量340nm波長對應的電壓信號。從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的一種增加340nm處光強的光學系統(tǒng)，通過增加紫外發(fā)光~■極管，提聞340nm處的光強，提聞系統(tǒng)/[目噪比，提聞/[目號的檢出精度，進一步提高生化分析儀的數(shù)據(jù)精度和分析能力；降低光電采集放大電路的設(shè)計難度。


圖I為本發(fā)明實施例的一種增加340nm處光強的系統(tǒng)框圖； 圖2為本發(fā)明實施例的一種增加340nm處光強的系統(tǒng)的增加340nm處光強的方法;圖3為本發(fā)明實施例的ー種紫外發(fā)光二極管的安裝示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的一種增加340nm處光強的光學系統(tǒng)不意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進ー步詳細說明。圖I為本發(fā)明實施例的一種增加340nm處光強的系統(tǒng)框圖。如圖I所示，光輸出系統(tǒng)101用于輸出不同波長的光信號,輸出中包含16種固定波長的光信號,其中包括340nm波長。光電轉(zhuǎn)換器102接收不同波長的光,并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。放大器103對電信號進行放大，輸出不同波長對應的電壓信號。檢測單元104檢測340nm處的光強。其中所述光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上。圖2為本發(fā)明實施例的一種增加340nm處光強的系統(tǒng)的增加340nm處光強的方法。如圖2所示，増加340nm處光強的方法包括如下步驟步驟201、光輸出系統(tǒng)輸出不同波長的光信號。步驟202、光電轉(zhuǎn)換器把光輸出系統(tǒng)輸出的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。步驟203、放大器放大所述電信號。步驟204、檢測單元測量340nm波長對應的電壓信號。其中，光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上。圖3為本發(fā)明實施例的ー種紫外發(fā)光二極管的安裝示意圖。如圖3所示，光源301為常規(guī)光源，如鹵素鎢絲燈或氙燈，在燈筒的側(cè)面上銑孔，在燈筒的中空位置安裝光源301。在光源301其后的平面303正中心位置開ー 8. 5mm的小孔，與本發(fā)明中用的紫外發(fā)光二極管的尺寸匹配。將紫外發(fā)光二極管302安裝進所述小孔，紫外發(fā)光二極管發(fā)出330nnT350nm范圍的光。為了使發(fā)光二級管302的利用率達到100%，安裝時，保證光源301的中心與紫外發(fā)光二極管302的中心和第一片透鏡304的中心在一條直線上。紫外發(fā)光二極管的中心位于所述光學系統(tǒng)的光軸上，紫外發(fā)光二極管在光軸上的位置由發(fā)散角決定。具體的，紫外發(fā)光二極管發(fā)出的光到達第一片透鏡面上的高度與鹵鎢燈投射到第一片透鏡面上的高度h一致，即鹵鎢燈的發(fā)散角出射光線與第一片透鏡的交點到光學系統(tǒng)的光軸的垂直距離305，與LED光源的發(fā)散角的出射光線與第一片透鏡的交點到光學系統(tǒng)的光軸的垂直距離305 —致，這樣紫外發(fā)光二極管302發(fā)出的光可以全部透過第一片透鏡304，充分利用LED光源。在本實施例中，LED光源出射光的發(fā)散角小于光學系統(tǒng)的孔徑角。可選的，LED光源出射光的發(fā)散角也可以大于等于光學系統(tǒng)的孔徑角，例如，如果LED光源被擋在了光學系統(tǒng)之外，即LED光源出射光的發(fā)散角大于光學系統(tǒng)的孔徑角，其遮擋的比例小于10%，同樣滿足LED的安裝要求，若遮擋比例更高，則LED光源的利用率降低，對于340nm處光強的增加作用減小。圖4為本發(fā)明實施例的一種增加340nm處光強的光學系統(tǒng)示 意圖。如圖4所示，本實施例中光輸出系統(tǒng)包括LED光源、齒鶴燈、第一片透鏡、第二片透鏡、反應杯、后透鏡、狹縫、光柵。光電轉(zhuǎn)換器為16路的光電探測器。放大器為光電采集放大電路。檢測單元為6位半表。LED光源為紫外發(fā)光二極管，與鹵鎢燈形成復合光源，該光源發(fā)出的光經(jīng)過第一片透鏡和第二片透鏡組成的前光組后，匯聚在反應杯中心，經(jīng)過反應杯后的光從匯聚點開始發(fā)散射出，經(jīng)過后透鏡匯聚后射到狹縫處，經(jīng)過狹縫的光散射到光柵上，光柵將射來的光色散分光，并照射到光電探測器上。光電探測器探測到光信號后，將其轉(zhuǎn)換成電信號，此處得到的電信號比較微弱，這樣微弱的電壓信號必須經(jīng)過光電采集放大電路板的放大才能得到可供系統(tǒng)使用的電壓信號，特別地，340nm處的電信號更為微弱。一般情況下，未使用紫外發(fā)光二極管時，用6位半表測試340nm波長處對應的電壓信號，分三次測試得到O. 030V、
O.032V.0. 031V的電壓信號。在本實施例中，使用紫外發(fā)光二極管之后，用6位半表連接340nm這一路的電壓信號，分三次測試所述電壓信號，分別得到3. 120V、3. 089V、3. 150V的電壓信號，與未使用紫外發(fā)光二極管時相比，340nm處的光強被増大100倍左右。也可以使用其它器件測試電壓信號，比如示波器，高精度電壓表、高精度萬用表等。在本實施例中，使用的紫外發(fā)光二極管是UVT0P335T039BL型ニ極管，其發(fā)光中心波長為340nm，最小發(fā)光波長335nm,最大發(fā)光波長345nm,這與生化分析儀340nm處的半波寬IOnm非常吻合。為了增大更高倍數(shù)的光強，可以選擇更大功率的紫外發(fā)光二極管，則可能會將340nm處的光強提高到與540nm處的光強一祥。從上面的分析可以看出，本發(fā)明提供的一種增加340nm處光強的光學系統(tǒng)，通過増加紫外發(fā)光二極管，提高340nm處的光強，提高系統(tǒng)信噪比，提高信號的檢出精度，進ー步提高生化分析儀的數(shù)據(jù)精度和分析能力。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種增加340nm處光強的系統(tǒng),其特征在于,包括 光輸出系統(tǒng)，用于輸出不同波長的光信號；所述光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上； 光電轉(zhuǎn)換器，用于將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 放大器，用于放大所述電信號； 檢測單元，用于測量340nm波長對應的電壓信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，安裝狀態(tài)下，所述紫外發(fā)光二極管的中心與常規(guī)光源的中心和透鏡的中心在一條直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述紫外發(fā)光二極管的中心位于所述光學系統(tǒng)的光軸上，其在光軸上的位置由發(fā)散角決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)散角小于光學系統(tǒng)的孔徑角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)散角等于光學系統(tǒng)的孔徑角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)散角大于光學系統(tǒng)的孔徑角。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平面上設(shè)置有孔，所述孔的尺寸與所述紫外發(fā)光二極管的尺寸匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換器為16路光電探測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述放大器為光電采集放大電路。
10.一種用于所述權(quán)利要求Γ9的增加340nm處光強的系統(tǒng)的增加340nm處光強的方法，其特征在于，在增加340nm處光強的系統(tǒng)中設(shè)置光輸出系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換器、放大器和檢測單元，光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上，并包括以下步驟 光輸出系統(tǒng)輸出不同波長的光信號； 光電轉(zhuǎn)換器把光輸出系統(tǒng)輸出的光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 放大器放大所述電信號； 檢測單元測量340nm波長對應的電壓信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增加340nm處光強的系統(tǒng)和方法包括光輸出系統(tǒng)，用于輸出不同波長的光信號；所述光輸出系統(tǒng)包括紫外發(fā)光二極管，所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在常規(guī)光源其后的平面上；光電轉(zhuǎn)換器，用于將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號；放大器，用于放大所述電信號；檢測單元，用于測量340nm波長對應的電壓信號。通過實施本發(fā)明，通過增加紫外發(fā)光二極管，提高340nm處的光電信號，提高系統(tǒng)信噪比，提高信號的檢出精度，進一步提高生化分析儀的數(shù)據(jù)精度和分析能力；降低光電采集放大電路的設(shè)計難度。
文檔編號G01N21/17GK102721643SQ20121022313
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:北京利德曼生化股份有限公司