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原文传递光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测方法及传感器

专利名称：	光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测方法及传感器
摘要：	本发明属于化学物质检测技术领域，可用于对物质的化学成分进行高灵敏度探测鉴别。本发明利用光纤或光纤束对脉冲激光进行引导以及对激发荧光进行传输，可让操作者手持光纤探头灵活地对待测物质进行检测；同时，本发明使用多个探测器同时探测不同波长下的荧光寿命及光谱信息，能对微弱的自发荧光光谱及荧光寿命进行高灵敏度的探测，具有探测精度高，探测速度快的特点。因此，本发明的提出为待测物质荧光寿命及荧光光谱的高灵敏度便捷测量提供了可行途径，将在生物学、医学、材料科学等研究领域及临床医学诊断方面具有重要应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	杨佳苗
发明人：	杨佳苗;龚雷
专利状态：	有效
申请日期：	2018-02-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201810134304.5
公开号：	CN110132907A
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	201702 上海市青浦区徐泾镇、联民路877弄、13号楼1201室
主权项：	1.光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测方法，其特征在于： (a)通过激发光纤将脉冲激光传输并照射在待测物质上，所述激发光纤的一端接收由脉冲激光光源耦合进来的脉冲激光，另一端将脉冲激光导出并照射在所述待测物质上； (b)将从所述待测物质激发出来的荧光通过收集光纤传输后利用分光系统分成N路，并对所分出来的每一路荧光用不同中心波长的带通滤光片对其进行滤光，各带通滤光片对应的中心波长为λn，带通宽度为δλn，其中，n=1, 2, …, N； (c)使用N个光强探测器分别测量由所述各带通滤光片滤得的对应波长下随时间变化的荧光光强信息，数据分析后得到对应波长下的荧光寿命及不同波长之间的相对荧光强度谱； (d)通过对所述不同波长下待测物质的荧光寿命及不同波长之间的相对荧光强度谱信息鉴别所述待测物质的化学成分。 2.根据权利要求1所述的光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测方法，其特征在于：所述步骤(d)中鉴别待测物质的化学成分时：通过所述待测物质在不同波长下的荧光寿命对所述待测物质的化学成分进行鉴别。 3.根据权利要求1或2所述的光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测方法，其特征在于：用光纤束替代所述激发光纤和收集光纤：将光纤束中的其中一根光纤作为激发光纤传输脉冲激光，将光纤束中的其余M根光纤作为收集光纤收集从所述待测物质中激发出来的荧光；所述M根光纤经过传输后在末端合并，将收集的荧光合束后传输到所述分光系统。 4.根据权利要求1或2所述的光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测方法，其特征在于：用光纤束替代所述激发光纤、收集光纤和分光系统：将光纤束中的其中一根光纤作为激发光纤传输脉冲激光，将光纤束中的其余N根光纤作为收集光纤收集从待测物质中激发出来的荧光，经过传输后将N根光纤分开，得到N路收集的荧光，并在随后由N个不同中心波长的带通滤光片对各路收集的荧光进行滤光。 5.光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测传感器，包括脉冲激光光源，其特征在于：所述传感器包括激发光纤、收集光纤、分光系统、N个带通滤光片、N个光强探测器，信号采集器，计算机；其中激发光纤将脉冲激光传输并照射在待测物质上，收集光纤及分光系统将从所述待测物质激发出来的荧光收集并分成N路，N个带通滤光片分别将所述分成的N路荧光进行滤光，N个光强探测器分别探测由所述各带通滤光片滤得的对应中心波长下的随时间变化的荧光光强信息，所述信号采集器将所述各光强探测器测得的荧光光强信息转化后传输给所述计算机，由所述计算机分析得到荧光寿命及不同波长之间的相对荧光强度谱。 6.根据权利要求5所述的光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测传感器，其特征在于：用光纤束替代所述激发光纤和收集光纤：将光纤束中的其中一根光纤作为激发光纤传输脉冲激光，将光纤束中的其余M根光纤作为收集光纤收集从待测物质中激发出来的荧光；该M根光纤经过传输后在末端合并，将收集的荧光合束后传输到所述分光系统。 7.根据权利要求5所述的光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测传感器，其特征在于：用光纤束替代所述激发光纤、收集光纤和分光系统：将光纤束中的其中一根光纤作为激发光纤传输脉冲激光，将光纤束中的其余N根光纤作为收集光纤收集从待测物质中激发出来的荧光，经过传输后将N根光纤分开，得到N路收集的荧光，并在随后由N个不同中心波长的带通滤光片对各路收集的荧光进行滤光。 8.根据权利要求5所述的光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测传感器，其特征在于：用多光强探测器组替代所述使用的N个光强探测器：多光强探测器组由N个光强探测器组成，用多光强探测器组中的各光强探测器分别探测得到对应的荧光强度信息。 9.根据权利要求5所述的光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测传感器，其特征在于：所述分光系统包括准直透镜、分光镜和反射镜：由所述准直透镜将光纤发出的光束准直，由所述分光镜将准直后的光束进行N-1次分光，由所述反射镜对光进行折转，得到N路荧光光束。 10.根据权利要求5所述的光纤传导多探测器分立光谱及荧光寿命探测传感器，其特征在于：所述分光系统包括准直透镜和光栅：由所述准直透镜将收集光纤发出的光束准直，由所述光栅将准直后的光束进行分光，得到N路荧光光束。
所属类别：	发明专利