一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀及其檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀及其檢測(cè)方法，所述分析儀包括：光源、光探測(cè)器、導(dǎo)光金屬毛細(xì)管，其特征是：所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的側(cè)壁可以反射光波，所述光源發(fā)射的探測(cè)光束經(jīng)導(dǎo)光金屬毛細(xì)管側(cè)壁全反射被約束在導(dǎo)光金屬毛細(xì)管中傳輸，光探測(cè)器接收從導(dǎo)光金屬毛細(xì)管中射出的探測(cè)光束；所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管一端設(shè)有樣品入口，所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管另一端設(shè)有樣品出口。該分析儀利用導(dǎo)光金屬毛細(xì)管來引導(dǎo)探測(cè)光束和待測(cè)樣品的傳輸，由于金屬表面對(duì)光的全反射不存在臨界角限制，并且金屬毛細(xì)管內(nèi)表面的波紋起伏使得探測(cè)光束的入射角發(fā)生改變，從而可以大幅增加探測(cè)光束在樣品中的傳輸光程，提高了檢測(cè)精度。
【專利說明】一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀及其檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光度分析儀及其檢測(cè)方法，特別涉及一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀及其檢測(cè)方法，可用于液體和氣體樣品的吸光度測(cè)試。

【背景技術(shù)】
[0002]吸光度是重要的材料特性參數(shù)，測(cè)試樣品的吸光度可以獲知樣品的成份和濃度等相關(guān)信息，并且光學(xué)檢測(cè)具有抗電磁干擾和快速響應(yīng)的特點(diǎn)。因此，基于吸光度檢測(cè)的分光光度計(jì)(或稱比色計(jì))，廣泛用于生化分析領(lǐng)域。對(duì)于分光光度計(jì)或比色計(jì)，測(cè)試時(shí)需要將待測(cè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品分別置于不同的比色皿中，通過更換比色皿進(jìn)行對(duì)比測(cè)試(Sensorsand Actuators B，191，561-566 (2014))。因此，現(xiàn)有的測(cè)試方法，通常需要來回更換比色皿，使得測(cè)試時(shí)間增加、測(cè)試精度降低。此外，為了提高測(cè)試精度，需要增加比色皿的厚度(即增加樣品對(duì)探測(cè)光的吸收長(zhǎng)度)，這使得比色皿的體積增大、需要的樣品量也增多。專利CN201210105716.9雖然公開了把毛細(xì)管用于比色分析領(lǐng)域，但是存在以下問題:光源穿過毛細(xì)管時(shí)，光源可能隨著光路距離的增加，光源會(huì)發(fā)散而穿出毛細(xì)管；也可能操作時(shí)入射光光路偏移毛細(xì)管中心線，光源穿出毛細(xì)管，此時(shí)將會(huì)嚴(yán)重降低測(cè)試精度。
[0003]為此，人們發(fā)明了一種液體導(dǎo)光毛細(xì)管波導(dǎo)(美國(guó)專利US 5，507，447)，涉及兩種結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)1，采用一種低折射率的有機(jī)塑料(其折射率約1.3)制備毛細(xì)管，由于該塑料的折射率小于水的折射率1.33，當(dāng)入射角大于臨界角77.8°時(shí)入射光束會(huì)在液體與塑料的界面發(fā)生全反射，從而將入射光束限制在毛細(xì)管中傳輸；結(jié)構(gòu)2，則采用一種低折射率的有機(jī)塑料(其折射率小于水的折射率1.33)包覆玻璃毛細(xì)管，由于該塑料的折射率小于玻璃的折射率，當(dāng)入射角大于臨界角77.8°時(shí)入射光束會(huì)在玻璃與塑料的界面發(fā)生全反射，從而將光束限制在毛細(xì)管中傳輸。但是，所采用的低折射率塑料，其內(nèi)部分布著孔隙。對(duì)于結(jié)構(gòu)I的毛細(xì)管波導(dǎo)，低折射率塑料中的孔隙會(huì)吸附液體，導(dǎo)致毛細(xì)管污染，干擾檢測(cè)結(jié)果；對(duì)于結(jié)構(gòu)2的毛細(xì)管波導(dǎo)，由于石英的折射率要比塑料和水的折射率大，光波更傾向于在石英管測(cè)壁內(nèi)傳輸，而不是在液體中傳輸，因此會(huì)降低檢測(cè)精度。此外，對(duì)于這兩種結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管波導(dǎo)，有機(jī)塑料的多孔結(jié)構(gòu)對(duì)入射光會(huì)產(chǎn)生散射作用，從而降低檢測(cè)精度；并且要滿足全反射條件，光的入射角需要大于77.8°，因此不能通過大幅降低入射角來提高入射光在毛細(xì)管中的光程，并且毛細(xì)管的彎曲半徑不能太小(即不能通過大幅彎曲毛細(xì)管，來降低尺寸)，否則光會(huì)泄露到毛細(xì)管外面。
[0004]為了解決上述導(dǎo)光毛細(xì)管的不足，采用另一種毛細(xì)管光度計(jì):采用在玻璃毛細(xì)管的內(nèi)壁或外壁鍍金屬膜，從而將光束限制在玻璃毛細(xì)管中傳輸(Applied Spectroscopy,1554-1558，vol.51，1997)。這種結(jié)構(gòu)的不足之處:如果在毛細(xì)管內(nèi)壁鍍膜，則工藝很復(fù)雜；如果金屬膜鍍?cè)诿?xì)管外壁，由于玻璃的折射率比水的折射率大，因此光波傾向于在石英管的測(cè)壁內(nèi)傳輸，而不是在液體中傳輸，因此會(huì)降低檢測(cè)精度；此外，鍍膜形成的金屬表面，其光滑度和致密度較低，因此對(duì)光的散射較大、傳輸損耗較大。
[0005]因此設(shè)計(jì)研發(fā)新的吸光度測(cè)試方法，簡(jiǎn)化測(cè)試系統(tǒng)、縮短測(cè)試時(shí)間、減少樣品需求量、并提高檢測(cè)精度，是本發(fā)明的創(chuàng)研動(dòng)機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種不需要來回更換盛液槽、增加樣品對(duì)探測(cè)光的吸收長(zhǎng)度且能減小檢測(cè)儀器體積、樣品需求量小、光通量高、檢測(cè)精度高的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀及其檢測(cè)方法。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，包括光源、光探測(cè)器和導(dǎo)光金屬毛細(xì)管，其特征是:所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的側(cè)壁可以反射光波，所述光源發(fā)射的探測(cè)光束經(jīng)導(dǎo)光金屬毛細(xì)管側(cè)壁全反射被約束在導(dǎo)光金屬毛細(xì)管中傳輸，光探測(cè)器接收從導(dǎo)光金屬毛細(xì)管中射出的探測(cè)光束；所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管一端設(shè)有樣品入口，所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管另一端設(shè)有樣品出口，待測(cè)樣品流經(jīng)導(dǎo)光金屬毛細(xì)管。該分析儀利用導(dǎo)光金屬毛細(xì)管來引導(dǎo)探測(cè)光束和待測(cè)樣品的傳輸，由于金屬表面對(duì)光的全反射不存在臨界角限制，并且金屬毛細(xì)管內(nèi)表面的波紋起伏使得探測(cè)光束的入射角發(fā)生改變，從而可以大幅增加探測(cè)光束在樣品中的傳輸光程，提高了檢測(cè)精度；此外，由于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的內(nèi)部體積很小，需要的樣品量也很少，因此可以進(jìn)行樣品的快速切換，從而縮短樣品切換時(shí)間、減少噪聲影響、提高檢測(cè)精度。
[0009]本發(fā)明涉及的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，還具有以下附屬技術(shù)特征:
[0010]所述金屬毛細(xì)管的形狀可以是彎曲的、直的或彎曲的與直的結(jié)合的任一種；本發(fā)明所述的金屬毛細(xì)管，無論是直的還是彎曲的毛細(xì)管，其均可以約束探測(cè)光束。因此毛細(xì)管可以彎曲，以減小分析儀的長(zhǎng)度和體積。所述彎曲的毛細(xì)管的形狀可以是環(huán)形、弧形、螺旋形中的一種或者任意形狀的毛細(xì)管。
[0011]所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管兩端設(shè)置有與所述樣品入口、所述樣品出口以及導(dǎo)光金屬毛細(xì)管端口緊挨設(shè)置的透光蓋板，所述透光蓋板、所述樣品入口、所述樣品出口以及導(dǎo)光金屬毛細(xì)管端口之間的距離為Omm?20mm ;以減少液體流動(dòng)的死區(qū)，從而降低氣泡殘留在管路中的幾率。
[0012]所述的導(dǎo)光金屬毛細(xì)管，其內(nèi)表面存在光滑的波紋起伏，可以使探測(cè)光束的入射角發(fā)生改變，從而增加探測(cè)光束在樣品中的傳輸光程(如圖2(b)光程Lw可以遠(yuǎn)大于毛細(xì)管的物理長(zhǎng)度L。)，以提高檢測(cè)精度。同時(shí)，光滑的毛細(xì)管內(nèi)壁，可以減少光學(xué)散射損耗，從而降低探測(cè)光束的傳輸損耗。
[0013]所述光源與毛細(xì)管端面之間具有空間間隙；所述光探測(cè)器與毛細(xì)管端面之間具有空間間隙；所述間隙可以為O?4厘米，優(yōu)選0.2厘米。所述間隙的設(shè)置可以避免結(jié)露、結(jié)霧、溫度等因素對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。
[0014]所述毛細(xì)管安裝進(jìn)儀器中，與水平面有傾斜度或者與水平面垂直。毛細(xì)管安裝進(jìn)儀器中，有一個(gè)傾斜度。待檢樣品從下端口進(jìn)入，從上端口流出多余水，這樣可使毛細(xì)管內(nèi)充滿待檢樣品，并避免產(chǎn)生氣泡。
[0015]所述光源為根據(jù)待測(cè)物的吸收波長(zhǎng)來選擇激光二極管或發(fā)光二極管。分析不同物質(zhì)選用不同波長(zhǎng)的激光二極管(或發(fā)光二極管)可以提高檢測(cè)精度。
[0016]所述毛細(xì)管的內(nèi)孔直徑范圍在0.01微米至10毫米之間，采用小孔徑的毛細(xì)管有助于縮短樣品切換時(shí)間，從而降低噪聲影響、提高測(cè)試精度。本發(fā)明所述的毛細(xì)管，其內(nèi)徑R的范圍可以處于0.0l微米至10毫米之間。當(dāng)內(nèi)徑R越小時(shí)，毛細(xì)管的內(nèi)孔體積就越小、樣品切換時(shí)間越快、測(cè)試精度越高。此外，在不增加毛細(xì)管內(nèi)孔體積的條件下，毛細(xì)管的內(nèi)徑R減小、長(zhǎng)度L可以相應(yīng)的增加，從而增加樣品對(duì)探測(cè)光束的吸收長(zhǎng)度、提高測(cè)試精度。
[0017]所述毛細(xì)管為內(nèi)壁經(jīng)拋光處理的金屬毛細(xì)管；所述樣品入口的進(jìn)液口方向向上和/或所述樣品出口的出液口方向向上；可以有效消除不流動(dòng)的液體死區(qū)、降低了氣泡殘留在管路中的幾率。
[0018]本發(fā)明還提供了一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀的檢測(cè)方法，主要包括以下步驟:
[0019]第一步，將標(biāo)準(zhǔn)樣品導(dǎo)入金屬毛細(xì)管中，光源發(fā)射出的探測(cè)光束透過透光蓋板并耦合進(jìn)入導(dǎo)光金屬毛細(xì)管一端的內(nèi)孔中；探測(cè)光經(jīng)金屬毛細(xì)管側(cè)壁反射在金屬毛細(xì)管中傳輸，通過金屬毛細(xì)管的探測(cè)光束被金屬毛細(xì)管另一端的光探測(cè)器接收；記錄此時(shí)光探測(cè)器接收到的光強(qiáng)度；
[0020]第二步，切換樣品，將待測(cè)樣品導(dǎo)入金屬毛細(xì)管中，光源發(fā)射出的探測(cè)光束透過透光蓋板并耦合進(jìn)入金屬毛細(xì)管一端的內(nèi)孔中；探測(cè)光經(jīng)金屬毛細(xì)管側(cè)壁反射在金屬毛細(xì)管中傳輸，通過金屬毛細(xì)管的探測(cè)光束被金屬毛細(xì)管另一端的光探測(cè)器接收；記錄此時(shí)光探測(cè)器接收到的光強(qiáng)度；
[0021]第三步，對(duì)比探測(cè)器探測(cè)到的待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的光強(qiáng)度變化，從而獲知待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的吸光度差異，并得到待測(cè)樣品的組分或濃度。
[0022]本發(fā)明中光度分析儀的工作原理如圖1所示，其中金屬毛細(xì)管的內(nèi)孔用于流通待測(cè)樣品(毛細(xì)管的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、內(nèi)孔直徑為R)，當(dāng)探測(cè)光束進(jìn)入毛細(xì)管后，由于毛細(xì)管側(cè)壁表面對(duì)光有反射作用，使得探測(cè)光束被約束在毛細(xì)管中、并通過充滿樣品的內(nèi)孔。探測(cè)光束透過毛細(xì)管內(nèi)孔后被光探測(cè)器接收，由于透射光束的強(qiáng)度取決于樣品對(duì)光束的吸收長(zhǎng)度和吸光度(App1.0pt.，39，4263-4269 (2000))，因此測(cè)試透射光束的強(qiáng)度，可以獲知樣品的吸光度。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]該分析儀利用金屬毛細(xì)管來引導(dǎo)探測(cè)光束和待測(cè)樣品的傳輸，由于毛細(xì)管側(cè)壁可以反射光束，使得探測(cè)光束可以被約束在毛細(xì)管內(nèi)部傳輸，因此探測(cè)光束和待測(cè)樣品可以同時(shí)沿著毛細(xì)管內(nèi)部傳輸，增加了探測(cè)光束通過樣品的長(zhǎng)度，提高了檢測(cè)精度；此外，由于毛細(xì)管的內(nèi)部體積很小，需要的樣品量也很少，因此可以進(jìn)行樣品的快速切換，從而縮短測(cè)試時(shí)間、減少信號(hào)噪聲影響、提高檢測(cè)精度。
[0025]該分析儀所采用的金屬毛細(xì)管存在以下優(yōu)點(diǎn):①與塑料材質(zhì)毛細(xì)管相比，金屬材料致密，內(nèi)部不存在孔隙，并且金屬材料表面可以通過拋光處理，因此對(duì)光束的散射損耗極低，也不會(huì)吸附液體中的物質(zhì)；②與塑料或玻璃材質(zhì)的毛細(xì)管相比(如圖2(a)，入射角Θ要大于77.8°，其光程LQP< Le/sin(77.8) = 1.02L。)，由于金屬表面對(duì)光的全反射不受角度限制(如圖2(b)，Θ的值可以接近0，相應(yīng)的光程UP>>LC)，因此可以大幅增加光程，提高檢測(cè)精度；③無需與玻璃或塑料材料混合使用，單一金屬材料即可實(shí)現(xiàn)約束光波傳輸?shù)墓δ?，因此消除了光波溢出到石英管或塑料管測(cè)壁內(nèi)傳輸?shù)娜秉c(diǎn)。
[0026]所述的光度分析儀，由于待測(cè)樣品和探測(cè)光束同時(shí)沿著毛細(xì)管內(nèi)孔傳輸，待測(cè)樣品對(duì)探測(cè)光束的吸收長(zhǎng)度(即探測(cè)光通過樣品的長(zhǎng)度)接近毛細(xì)管長(zhǎng)度L，因此可以通過增加L來提高檢測(cè)精度。并且可以把毛細(xì)管做成彎曲的不同形狀，以減小分析儀的長(zhǎng)度和體積。
[0027]與【背景技術(shù)】相比，本發(fā)明專利對(duì)分析微量物質(zhì)有廣擴(kuò)的應(yīng)用前景，如:對(duì)微濁度、微氯離子、微重金屬離子的分析等(均為ug/L數(shù)量級(jí)的)。它對(duì)于低濃度物質(zhì)的分析測(cè)量有廣擴(kuò)的前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2(a)為低折射率有機(jī)塑料毛細(xì)管的導(dǎo)光機(jī)理示意圖；(b)為導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的導(dǎo)光機(jī)理不意圖；
[0030]1-光源；2_探測(cè)光速；3_密封蓋；4_樣品入口；5-樣品出口 ；6_光探測(cè)器；7_毛細(xì)管長(zhǎng)度L ;8_毛細(xì)光內(nèi)徑R ;9_毛細(xì)管；10_透光蓋板；11、有機(jī)塑料；12、水；13、金屬；14、波紋起伏。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合實(shí)施例以及附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說明，需要指出的是，所描述的實(shí)施例僅旨在便于對(duì)本發(fā)明的理解，而對(duì)其不起任何限定作用。
[0032]實(shí)施例1
[0033]如圖1所示，一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，包括激光二極管1，光探測(cè)器6，側(cè)壁可以反射光波的金屬毛細(xì)管9，所述金屬毛細(xì)管9內(nèi)壁經(jīng)過拋光處理，所述金屬毛細(xì)管9的形狀是直的，所述金屬毛細(xì)管9兩端設(shè)有密封蓋3，所述金屬毛細(xì)管9 一端的密封蓋3設(shè)有樣品入口 4，所述激光二極管發(fā)射的探測(cè)光束2經(jīng)透光蓋板10耦合進(jìn)入金屬毛細(xì)管9，所述金屬毛細(xì)管9另一端的密封蓋3設(shè)有樣品出口 5 ;所述探測(cè)光經(jīng)金屬毛細(xì)管9內(nèi)壁反射在金屬毛細(xì)管9內(nèi)孔中傳輸，光電探測(cè)器接收經(jīng)密封蓋3射出的探測(cè)信號(hào)。所述毛細(xì)管安裝進(jìn)儀器中，與水平面有傾斜度，所述傾斜度為30度。
[0034]作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)光金屬毛細(xì)管可選擇不銹鋼等金屬材料，其內(nèi)表面存在光滑的波紋起伏14，可以使探測(cè)光束的入射角發(fā)生改變，從而增加探測(cè)光束在樣品中的傳輸光程(如圖2(b)光程Lw可以遠(yuǎn)大于毛細(xì)管的物理長(zhǎng)度Lc)，以提高檢測(cè)精度；圖2(a)為低折射率有機(jī)塑料毛細(xì)管的導(dǎo)光機(jī)理(以流通純水為例)；入射角Θ要大于77.8°，其光程L0P< L c/sin (77.8) = 1.02L。)，由此可見導(dǎo)光金屬毛細(xì)管與一般毛細(xì)管相比可以大大增加光路通過待檢樣品的距離。同時(shí)，光滑的毛細(xì)管內(nèi)壁，可以減少光學(xué)散射損耗，從而降低探測(cè)光束的傳輸損耗。
[0035]所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管兩端還設(shè)置有與所述樣品入口、所述樣品出口以及導(dǎo)光金屬毛細(xì)管端口緊挨設(shè)置的透光蓋板，所述透光蓋板、所述樣品入口、所述樣品出口以及導(dǎo)光金屬毛細(xì)管端口之間的距離為O謹(jǐn)?2Ctam ;可以選擇0.1謹(jǐn)，0.3謹(jǐn)，0.4mm,0.5謹(jǐn)，0.8謹(jǐn)，1.5mm，3mm，10mm, 20mm ;本實(shí)施例優(yōu)選0.5mm，以減少液體流動(dòng)的死區(qū)，從而降低氣泡殘留在管路中的幾率。
[0036]本實(shí)施例所述的金屬毛細(xì)管9 (圖1)，其內(nèi)徑R為0.1毫米，因此即使毛細(xì)管的長(zhǎng)度L達(dá)到10厘米，毛細(xì)管內(nèi)孔體積也僅為0.078毫升，遠(yuǎn)小于普通比色皿的體積。由于毛細(xì)管內(nèi)孔體積很小，可實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品的快速切換，取消了傳統(tǒng)比色計(jì)測(cè)試中更換比色皿的操作步驟，縮短了測(cè)試時(shí)間。
[0037]利用金屬內(nèi)壁對(duì)光束的反射作用(即金屬表面對(duì)光的反射機(jī)理)，從而實(shí)現(xiàn)將探測(cè)光束2約束在金屬毛細(xì)管9內(nèi)孔中傳輸。因此，毛細(xì)管內(nèi)壁需要進(jìn)行拋光處理，使得內(nèi)壁光滑，增強(qiáng)對(duì)光的反射作用；并且，光滑的內(nèi)壁有利于樣品流通順暢，提高樣品的切換速度。
[0038]一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀的檢測(cè)方法，主要包括以下步驟:
[0039]第一步，將標(biāo)準(zhǔn)樣品通過密封蓋3的樣品入口 4導(dǎo)入金屬毛細(xì)管9中，激光二極管發(fā)射出的探測(cè)光束2經(jīng)透光蓋板10并耦合進(jìn)入金屬毛細(xì)管9 一端的內(nèi)孔中；探測(cè)光經(jīng)金屬毛細(xì)管9的側(cè)壁反射從而被約束在金屬毛細(xì)管9內(nèi)孔中傳輸，通過金屬毛細(xì)管9內(nèi)孔的探測(cè)光束2被金屬毛細(xì)管9另一端的光探測(cè)器6接收；記錄此時(shí)光探測(cè)器6接收到的光強(qiáng)度；所述樣品入口的進(jìn)液口方向向上和/或所述樣品出口的出液口方向向上；可以有效消除不流動(dòng)的液體死區(qū)、降低了氣泡殘留在管路中的幾率；
[0040]第二步，切換樣品，將待測(cè)樣品通過密封蓋3的樣品入口 4導(dǎo)入金屬毛細(xì)管9中，光源發(fā)射出的探測(cè)光束2經(jīng)透光蓋板10并耦合進(jìn)入金屬毛細(xì)管9 一端的內(nèi)孔中；探測(cè)光經(jīng)金屬毛細(xì)管9的側(cè)壁反射從而被約束在金屬毛細(xì)管9內(nèi)孔中傳輸，通過金屬毛細(xì)管9內(nèi)孔的探測(cè)光束2被金屬毛細(xì)管9另一端的光探測(cè)器6接收；記錄此時(shí)光探測(cè)器6接收到的光強(qiáng)度；光探測(cè)器6接收到的探測(cè)光強(qiáng)度，與毛細(xì)管的長(zhǎng)度和樣品的吸光度有關(guān)；
[0041]第三步，對(duì)比探測(cè)器探測(cè)到的待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的光強(qiáng)度變化，從而獲知待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的吸光度差異，并得到待測(cè)樣品的組分及濃度。
[0042]綜上所述，本實(shí)施例提供的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，利用金屬毛細(xì)管9來引導(dǎo)探測(cè)光束2和待測(cè)樣品的傳輸。與傳統(tǒng)的基于比色皿的比色分析儀相比，本發(fā)明增加了探測(cè)光束2對(duì)樣品的吸收長(zhǎng)度，提高了檢測(cè)精度；此外，由于毛細(xì)管內(nèi)孔的體積很小，需要的樣品量也很少，因此可以提高樣品的切換速度、縮短測(cè)試時(shí)間。
[0043]本發(fā)明中任何形狀的毛細(xì)管，探測(cè)光都可以在毛細(xì)管中反射傳輸，特別指出，本發(fā)明毛細(xì)管的形狀不限于直的，可以是任何彎曲的形狀，例如環(huán)形、弧形、螺旋形中的一種；毛細(xì)管的內(nèi)徑大小可以根據(jù)實(shí)際檢測(cè)的樣品選擇，并不限于一個(gè)具體的數(shù)值。
[0044]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，包括:光源、光探測(cè)器、導(dǎo)光金屬毛細(xì)管，其特征是:所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的側(cè)壁可以反射光波，所述光源發(fā)射的探測(cè)光束經(jīng)導(dǎo)光金屬毛細(xì)管側(cè)壁全反射被約束在導(dǎo)光金屬毛細(xì)管中傳輸，光探測(cè)器接收從導(dǎo)光金屬毛細(xì)管中射出的探測(cè)光束；所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管一端設(shè)有樣品入口，所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管另一端設(shè)有樣品出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，其特征是:所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的形狀是彎曲的、直的或彎曲的與直的結(jié)合的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，其特征是:所述光源與導(dǎo)光金屬毛細(xì)管端面之間具有空間間隙；所述光探測(cè)器與導(dǎo)光金屬毛細(xì)管端面之間具有空間間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，其特征是:所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管兩端設(shè)置有與所述樣品入口、所述樣品出口以及導(dǎo)光金屬毛細(xì)管端口緊挨設(shè)置的透光蓋板，所述透光蓋板、所述樣品入口、所述樣品出口以及導(dǎo)光金屬毛細(xì)管端口之間的距離為Omm?20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，其特征是:所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的內(nèi)表面存在光滑的波紋起伏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，其特征是:所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管安裝進(jìn)儀器中，與水平面有傾斜度或者與水平面垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，其特征是:所述光源為根據(jù)待測(cè)物的吸收波長(zhǎng)所選擇的激光二極管或發(fā)光二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，其特征是:所述彎曲的導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的形狀為環(huán)形、弧形、螺旋形中的任一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀，其特征是:所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的內(nèi)孔直徑范圍在0.01微米至10毫米之間；所述導(dǎo)光金屬毛細(xì)管內(nèi)壁經(jīng)過拋光處理的金屬毛細(xì)管；所述樣品入口的進(jìn)液口方向向上和/或所述樣品出口的出液口方向向上。
10.一種如權(quán)利要求1-9任一種基于導(dǎo)光金屬毛細(xì)管的光度分析儀的檢測(cè)方法，主要包括以下步驟: 第一步，將標(biāo)準(zhǔn)樣品導(dǎo)入金屬毛細(xì)管中，光源發(fā)射出的探測(cè)光束透過透光蓋板并耦合進(jìn)入金屬毛細(xì)管一端的內(nèi)孔中；探測(cè)光經(jīng)金屬毛細(xì)管側(cè)壁反射在金屬毛細(xì)管中傳輸，通過金屬毛細(xì)管的探測(cè)光束被毛細(xì)管另一端的光探測(cè)器接收；記錄此時(shí)光探測(cè)器接收到的光強(qiáng)度； 第二步，切換樣品，將待測(cè)樣品導(dǎo)入金屬毛細(xì)管中，光源發(fā)射出的探測(cè)光束透過透光蓋板并耦合進(jìn)入金屬毛細(xì)管一端的內(nèi)孔中；探測(cè)光經(jīng)金屬毛細(xì)管側(cè)壁全反射被約束在金屬毛細(xì)管中傳輸，通過金屬毛細(xì)管的探測(cè)光束被金屬毛細(xì)管另一端的光探測(cè)器接收；記錄此時(shí)光探測(cè)器接收到的光強(qiáng)度； 第三步，對(duì)比探測(cè)器探測(cè)到的待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的光強(qiáng)度變化，從而獲知待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的吸光度差異，并得到待測(cè)樣品的組分或濃度。
【文檔編號(hào)】G01N21/05GK104515743SQ201510009828
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2015年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】黃輝, 渠波, 白敏
申請(qǐng)人:黃輝, 渠波, 白敏