一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及原子荧光光度计技术领域，尤其是一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统，包括激发光源、照明透镜、接收透镜、原子化器、反射镜、光电倍增管探测器、滤光片、半导体探测器、信号采集处理部分，在原子化器处激发被测元素的原子荧光，产生的原子荧光信号经过接收透镜的汇聚，光束穿过原子化器后被反射镜反射，光电倍增管探测器和半导体检测器输出的电信号由信号采集处理部分进行采集和处理，信号采集处理部分包含双通道同时采样的模数转换芯片和数字控制芯片。本实用新型专利技术能够严格同步进行采样并转换成为数字信号，保证两者最佳的相关性，且保证了多通道监测的一致性，并简化了系统配置。

Optical and detection system for multichannel atomic fluorescence photometer

The utility model relates to the technical field of atomic fluorescence spectrometer, especially for multi - channel atomic fluorescence spectrometer and optical detection system, including the excitation light source, lighting lens, a receiving lens, atomizer, mirror, photomultiplier detector, filter, semiconductor detector, signal acquisition and processing, atomic fluorescence the measured elements in the atomizer, the atomic fluorescence signal after receiving the convergent beam through the lens, atomizer was reflector, photomultiplier tube detector and semiconductor detector signal output by the signal processing part of the acquisition and processing, signal acquisition and processing part includes double chip and digital channels simultaneously the control chip sampling analog-to-digital conversion. The utility model can be sampled and converted into digital signals by strict synchronization, which ensures the best correlation between the two, ensures the consistency of the multi-channel monitoring, and simplifies the configuration of the system.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及原子荧光光度计
，尤其涉及一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统。
技术介绍
原子荧光光度计作为一种通用的痕量重金属分析仪器，适于进行砷、锑、铋、硒、碲、锗、锡、铅、锌、镉、汞等元素的检测。原子荧光光度计普遍利用高性能空心阴极灯作为激发光源，光源发出特征波长的激发光激发被测重金属原子，重金属原子被激发后发出特征荧光，通过光电倍增管测量特征荧光信号的强度。将测量得到的荧光信号强度和一系列标准含量重金属原子的荧光信号强度对比，计算得到被测重金属元素的含量。目前原子荧光光度计已经广泛应用于环境保护、食品安全、有害物质监测等各个领域。现有的原子荧光光度计通常采用非色散结构，其结构如图2所示，激发光源（15）发出的光束通过经过接收透镜（16）的汇聚，在原子化器（17）处激发被测元素的原子荧光，产生的原子荧光信号经过接收透镜（18）的汇聚，由光电倍增管探测器（19）接收。原子荧光信号的强度正比于被测重金属元素的含量，也正比于激发光的强度；所以激发光源的漂移和波动会造成荧光信号的漂移和波动，从而造成重金属元素含量的测量误差。某些型号的原子荧光光度计在激发光源侧边增加一个探测器（20），用于监测激发光源的漂移和波动。该方法对于扣除光源漂移和波动有一定的效果，但是由于激发原子荧光的光束和监测光源的光束不重合，所以探测器（20）监测到光束的波动和漂移与激发原子荧光光束的波动和漂移相关性不好，扣除光源漂移和波动的效果有限，限制了原子荧光光度计测量指标的进一步提高。此外，该方法应用于多通道原子荧光光度计时，每个通道都需要配置一个探测器用于监测光源的漂移和波动，造成检测系统的臃肿。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：设计一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统，包括激发光源、照明透镜、接收透镜、原子化器、反射镜、光电倍增管探测器、滤光片、半导体探测器、信号采集处理部分，激发光源发出的光束,经过照明透镜的汇聚，在原子化器处激发被测元素的原子荧光，产生的原子荧光信号经过接收透镜的汇聚，由光电倍增管探测器接收并转换成为电信号，光束穿过原子化器后被反射镜反射，反射光经过滤光片，照射到半导体探测器上，通过半导体探测器监测激发光源的漂移和波动，光电倍增管探测器和半导体检测器输出的电信号由信号采集处理部分进行采集和处理，信号采集处理部分包含双通道同时采样的模数转换芯片和数字控制芯片。优选的，激发光源所发出的光束，在原子化器处激发原子荧光后，被反射镜反射经过滤光片照射到半导体探测器上，通过半导体探测器监测激发光源的漂移和波动，反射镜可以是平面反射镜、凹面反射镜或抛物面反射镜，半导体探测器可以是光电二极管、硅光电池与雪崩光电二极管探测器，也可以是其它能够监测光源波动的探测器，如光电倍增管。优选的，多个通道的激发光源发出的光束，经过相应的反光镜反射后，通过一个半导体探测器进行光源漂移和波动的监测。优选的，信号采集处理部分包含双通道同时采样的模数转换芯片和数字控制芯片，原子荧光信号和光源漂移和波动信号由双通道同时采样的模数转换芯片在同一时刻进行采集和转换。本技术提出的一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统，有益效果在于：1.同一束光束即激发了原子荧光又被用于光源漂移和波动监测，监测到的光源波动和漂移与原子荧光信号的波动和漂移的相关性很好，能够很好的扣除光源对测量造成的影响；2.利用两个探测器和双通道同时采样的模数转换芯片，原子荧光信号和激发光源的漂移和波动能够严格同步进行采样并转换成为数字信号，保证两者最佳的相关性；3.多个通道共用一个探测器进行光源漂移和波动监测，保证了多通道监测的一致性，并简化了系统配置。附图说明图1为本技术一种多通道原子荧光光度计的光学和检测系统示意图；图2为现有具有光源监测功能的原子荧光光度计结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1，一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统，包括激发光源1,9、照明透镜2,10、原子化器3、接收透镜4、反射镜6,11、光电倍增管探测器5、滤光片7、半导体探测器8、信号采集处理部分12，其中信号采集处理部分12包含双通道同时采样的模数转换芯片13和数字控制芯片14，所述激发光源1,9依次轮流工作，工作时发出的光束,经过照明透镜2,10的汇聚，在原子化器3处激发被测元素的原子荧光，产生的原子荧光信号经过接收透镜4的汇聚，由光电倍增管探测器5接收。光束穿过原子化器后被反射镜6,11反射，反射光经过滤光片7，照射到半导体探测器8上，通过半导体探测器8监测激发光源1,9的漂移和波动，光电倍增管探测器5和半导体检测器8输出的电信号由信号采集处理部分12进行采集和处理，信号采集处理部分12中的双通道同时采样的模数转换芯片13在数字控制芯片14的控制下，对于光电倍增管探测器5和半导体探测器8输出的电信号进行严格同步的采样并转换成为数字信号。数字控制芯片14将得到的原子荧光数据和光源监测数据进行处理，扣除光源漂移和波动对原子荧光信号造成的影响，得到校正后的原子荧光测量结果。上述反射镜6,11可以是平面反射镜、凹面反射镜或抛物面反射镜。上述半导体探测器8可以是光电二极管、硅光电池、雪崩探测器等，也可以是其它能够监测光源波动的探测器如光电倍增管。上述多通道检测使用的多个激发光源1,9在检测过程中是轮流工作的，在某一时刻只有一个激发光源1或9被点亮，该光源发出的光束所激发的原子荧光和该光束自身分别由光电倍增管探测器5和半导体探测器8进行探测，保证二者具有很高的相关性，能够很好的扣除光源漂移和波动对测量造成的影响。双通道同时采样的模数转换芯片13可以是单芯片双通道同时采样模数转换芯片，也可以是单芯片多通道同时采样模数转换芯片，还可以是两个或多个模数转换芯片在数字控制芯片14的控制下严格同步的对光电倍增管探测器5和半导体探测器8的电信号进行严格同步得采样和转换，保证两者最好的相关性，通过计算能够很好的扣除光源漂移和波动对原子荧光信号测量造成的影响。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统，其特征在于：包括激发光源（1,9）、照明透镜（2,10）、接收透镜（4）、原子化器（3）、反射镜（6,11）、光电倍增管探测器（5）、滤光片（7）、半导体探测器（8）、信号采集处理部分（12），激发光源（1,9）发出的光束,经过照明透镜（2,10）的汇聚，在原子化器（3）处激发被测元素的原子荧光，产生的原子荧光信号经过接收透镜（4）的汇聚，由光电倍增管探测器（5）接收并转换成为电信号，光束穿过原子化器后被反射镜（6,11）反射，反射光经过滤光片（7），照射到半导体探测器（8）上，通过半导体探测器（8）监测激发光源（1,9）的漂移和波动，光电倍增管探测器（5）和半导体检测器（8）输出的电信号由信号采集处理部分（12）进行采集和处理，信号采集处理部分（12）包含双通道同时采样的模数转换芯片（13）和数字控制芯片（14）。

【技术特征摘要】
1.一种用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统，其特征在于：包括激发光源（1,9）、照明透镜（2,10）、接收透镜（4）、原子化器（3）、反射镜（6,11）、光电倍增管探测器（5）、滤光片（7）、半导体探测器（8）、信号采集处理部分（12），激发光源（1,9）发出的光束,经过照明透镜（2,10）的汇聚，在原子化器（3）处激发被测元素的原子荧光，产生的原子荧光信号经过接收透镜（4）的汇聚，由光电倍增管探测器（5）接收并转换成为电信号，光束穿过原子化器后被反射镜（6,11）反射，反射光经过滤光片（7），照射到半导体探测器（8）上，通过半导体探测器（8）监测激发光源（1,9）的漂移和波动，光电倍增管探测器（5）和半导体检测器（8）输出的电信号由信号采集处理部分（12）进行采集和处理，信号采集处理部分（12）包含双通道同时采样的模数转换芯片（13）和数字控制芯片（14）。2.根据权利要求1所述的用于多通道原子荧光光度计的光学和检测系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大千，耿俊清，江海文，刘新全，吴继明，李海明，
申请(专利权)人：北京中和测通仪器有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11