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原文传递多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测方法与装置

专利名称：	多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测方法与装置
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。同时，本发明利用针孔对收集到的荧光信号进行滤波，提高系统的分辨率；利用扫描系统实现被测物质二维或三维荧光寿命及荧光强度谱分布的测量。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;李静伟
专利状态：	有效
申请日期：	2018-03-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201810221070.8
公开号：	CN110274895A
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1201室
主权项：	1.多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测方法，其特征在于： (a)脉冲激光光源发出的脉冲激光束通过扩束镜扩束后透过分光镜，由物镜会聚后照射在待测样品上； (b)从待测样品激发出来的荧光通过所述物镜收集后由所述分光镜反射进入分光系统，并由分光系统分成N路，对所分出来的每一路荧光用不同中心波长的窄带滤光片对其进行滤光，各窄带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个光强传感器分别测量由各窄带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)依据待测样品在不同波长下的荧光寿命及荧光强度谱信息，鉴别待测样品的化学成分。 2.根据权利要求1所述的多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测方法，其特征在于：所述步骤(d)中鉴别待测样品的化学成分时：通过待测样品在不同波长下的荧光寿命对待测样品的化学成分进行鉴别。 3.根据权利要求1或2所述的多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测方法，其特征在于：在所述N个光强传感器前分别加上会聚透镜和针孔：针孔放置在会聚透镜的焦点位置处，会聚透镜将各不同波长的荧光光束会聚后通过针孔进行空间滤波，由各光强传感器分别探测滤波后的荧光光强信息。 4.多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测装置，包括脉冲激光光源，其特征在于：所述装置包括扩束镜、分光镜、物镜、分光系统、N个窄带滤光片、N个光强传感器，信号采集器，计算机；其中扩束镜、分光镜、物镜依次放置在脉冲激光出射的方向；分光系统放在分光镜反射的方向，分光系统将从待测样品激发出来的荧光分成N路，分别经过N个窄带滤光片滤光后由N个光强传感器探测接收；信号采集器将各光强传感器测得的荧光光强信息转化后传输给计算机，由计算机分析得到不同中心波长下荧光寿命及相对荧光强度谱。 5.根据权利要求4所述的多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测装置，其特征在于：在所述N个光强传感器前分别加上会聚透镜和针孔：针孔放置在会聚透镜的焦点位置处，会聚透镜将各不同波长的荧光光束会聚后通过针孔进行空间滤波，由各光强传感器分别探测滤波后的荧光光强信息。 6.根据权利要求4或5所述的多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测装置，其特征在于：将待测样品放置在二维平移台上：由二维平移台对待测样品进行垂直于物镜出射光束光轴方向的二维扫描，测得待测样品不同位置处激发出来的不同波长下的荧光寿命及相对荧光强度谱信息，进而得到待测样品二维荧光寿命及荧光强度谱分布。 7.根据权利要求4或5所述的多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测装置，其特征在于：在分光镜和物镜之间加入二维光束扫描系统：由二维光束扫描系统对从物镜出射的聚焦光束的焦点沿着垂直于聚焦光束光轴的方向进行二维扫描，得到待测样品不同位置处激发出来的不同波长下的荧光寿命及相对荧光强度谱信息，进而得到待测样品二维荧光寿命及荧光强度谱分布。 8.根据权利要求4或5所述的多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测装置，其特征在于：将待测样品放置在三维平移台上：由三维平移台对待测样品进行三维扫描，测得待测样品不同位置处激发出来的不同波长下的荧光寿命及相对荧光强度谱信息，进而得到待测样品三维荧光寿命及荧光强度谱分布。 9.根据权利要求4或5所述的多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测装置，其特征在于：所述分光系统包括（N-1）个二向色分光镜和反射镜：由所述（N-1）个二向色分光镜将收集的荧光光束进行（N-1）次分光，由所述反射镜对光进行折转，得到N路不同波长带的荧光光束。 10.根据权利要求4或5所述的多探测器分立荧光光谱及荧光寿命探测装置，其特征在于：用多光强传感器组替代所述使用的N个光强传感器：多光强传感器组由N个光强传感器组成，用多光强传感器组中的各光强传感器分别探测得到对应的荧光强度信息。
所属类别：	发明专利