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原文传递一种高灵敏光微流爆炸物检测仪

专利名称：	一种高灵敏光微流爆炸物检测仪
摘要：	本发明公开了一种高灵敏光微流爆炸物检测仪，属于传感技术领域。其具体方法如下：将待测溶液与有机发光染料混合，利用进样泵将液体样品吸入法布里‑珀罗谐振腔内的微流通道中，在脉冲泵浦光作用下，谐振腔提供光反馈，实现微流激光输出。先标定激光强度与DNT浓度之间的关系，再通过光谱仪测量输出激光强度，结合标定曲线，实现DNT检测。本发明将有机发光染料与光微流激光相结合，比传统的荧光传感具有明显优势。同时，本发明提供的光微流爆炸物检测仪操作简单，成本低廉，测量灵敏度高，动态范围大，适用于微流控芯片内部的实时检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	电子科技大学
发明人：	范茂雯;王艳琼;龚朝阳;杨熙;龚元;吴杰云
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910171658.1
公开号：	CN109900662A
代理机构：	电子科技大学专利中心
代理人：	吴姗霖
分类号：	G01N21/63(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种光微流爆炸物检测仪，包括样品检测部分和信号收集部分；样品检测部分包括：脉冲激光器(1)、会聚透镜(3)、反射镜(4)、微流通道(6)、法布里-珀罗谐振腔(7)、注射器(8)、进样泵(9)；所述脉冲激光器(1)提供泵浦能量，输出脉冲泵浦光，经会聚透镜和反射镜照射在法布里-珀罗谐振腔上；所述法布里-珀罗谐振腔(7)包括上、下平行设置的两块反射镜，谐振腔为微流激光提供光反馈，并使得微流激光在谐振腔内来回多次反射；所述微流通道包括方形毛细管及其两侧的圆形塑料软管，其中，方形毛细管放置于谐振腔内；所述注射器(8)和进样泵(9)以匀速输送有机发光染料和待测溶液的混合液进出微流通道；所述脉冲泵浦光入射到法珀谐振腔内后，有机发光染料分子吸收脉冲泵浦光能量，发生受激辐射，产生激光传感信号输出；信号收集处理部分包括：收集元件(5)、光纤(10)、光谱仪(11)、计算机(12)；所述收集元件(5)将收集到的激光传感信号耦合到光纤(10)中，激光传感信号沿光纤(10)传输到光谱仪，光谱仪(11)对激光信号进行处理，并将处理结果输出到计算机(12)。 2.如权利要求1所述的一种光微流爆炸物检测仪，其特征在于：法布里-珀罗谐振腔(7)的两反射镜之间设置有支撑结构。 3.如权利要求1所述的一种光微流爆炸物检测仪，其特征在于：所述法布里-珀罗谐振腔(7)通过在方形毛细管(6)外表面镀反射型介质薄膜实现。 4.如权利要求1所述的一种光微流爆炸物检测仪，其特征在于：所述收集元件(5)包括会聚透镜、滤波片、空间光阑，激光传感信号经空间光阑滤除荧光背景，然后由会聚透镜聚焦，经滤波片滤除泵浦光，再耦合进光纤。 5.如权利要求1所述的一种光微流爆炸物检测仪，其特征在于：所述脉冲激光器(1)与会聚透镜(3)之间设置有可调衰减片，调节脉冲泵浦光输出能量。 6.如权利要求5所述的一种光微流爆炸物检测仪，其特征在于：其标定有机发光染料的阈值曲线方法括以下步骤：步骤1：称取有机发光染料的粉末，加入酒精，混合均匀，配制有机发光染料酒精溶液；步骤2：将塑料软管一头接上空的注射器，另一头没入装有有机发光染料酒精溶液的离心管中；设置微量进样泵参数：吸入速率20μL/min；步骤3：打开脉冲激光器，调节可调衰减片，控制脉冲输出的脉冲泵浦光的能量在4.5μJ；步骤4：打开光谱仪和计算机，记录有机发光染料的出射激光光谱；步骤5：增加脉冲泵浦光的能量，重复上述3-4的实验步骤8-12次；步骤6：对记录的光谱进行处理，标定有机发光染料的阈值曲线。 7.如权利要求6所述的一种光微流爆炸物检测仪，其特征在于：所述DNT检测的标定曲线测量方法包括以下步骤：步骤1：将塑料软管一头接上空的注射器，另一头没入装有待测DNT和有机发光染料的混合液的离心管中；设置进样泵参数：吸入速率20μL/min；步骤2：打开泵浦激光器，调节可调衰减片，保持输出的脉冲泵浦光能量是有机发光染料的最佳出光强度的能量；步骤3：打开光谱分析仪和计算机，记录混合液的出射激光光谱；步骤4：记录光谱后将装有废液的注射器取下，换上另外一个装有酒精的注射器往微流通道中通入酒精约4～5分钟，保证通道的干净；步骤5：改变混合液中DNT的浓度，重复上述1-4的实验步骤8-12次，再对光谱仪记录的光谱进行积分，计算积分强度，绘制DNT检测的标定曲线。 8.如权利要求6所述的一种光微流爆炸物检测仪，其特征在于：所述实际样品中DNT浓度测量方法具体包括以下步骤：步骤1：将塑料软管一头接上空的注射器，另一头没入装有待测DNT和有机发光染料的混合液的离心管中；设置进样泵参数：吸入速率20μL/min；步骤2：打开泵浦激光器，调节可调衰减片，使输出的脉冲泵浦光能量为测量DNT标定曲线时的能量；步骤3：打开光谱分析仪和计算机，记录混合液的出射激光光谱；步骤4：记录光谱后将装有废液的注射器取下，换上另外一个装有酒精的注射器往微流通道中通入酒精约4～5分钟，保证通道的干净；步骤5：对光谱仪记录的光谱进行积分，计算积分强度，并与DNT检测的标定曲线相比较，即得到DNT溶液的具体浓度。
所属类别：	发明专利