【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及荧光光谱检测，尤其涉及一种积木式荧光光谱检测系统及检测方法。
技术介绍
1、荧光光谱分析是一种基于物质对特定波长的光吸收后发射出荧光的特性，进行物质定性定量分析的技术。该技术具有高灵敏度、高选择性、非破坏性分析等优点，广泛应用于生物医学、环境监测、食品安全和材料科学等多个领域。
2、荧光光谱分析的工作原理是通过光源激发样品中的荧光物质，使其产生激发光，然后通过检测器检测并分析这些光谱，从而获得所检测物质的信息。
3、然而目前现有的荧光检测设备大多较为昂贵，并且在实际使用中存在较大上手难度的问题，例如光谱仪、高效液相色谱仪等，限制了荧光光谱检测的使用场景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提出了一种积木式荧光光谱检测系统及检测方法，该荧光光谱检测系统采取模块化设计，针对不同模块设计适应的装配设计，采用3d积木完成模块连接和仪器组装，有效降低荧光光谱检测的上手难度，清晰展示各模块的组装形态，拓宽荧光光谱检测的使用范围。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种积木式荧光光谱检测系统，所述积木式荧光光谱检测系统包括：积木式底板，插接固定在所述积木式底板上的荧光激发模块、滤光调焦模块和荧光检测模块，单片机和分析处理装置；
3、所述荧光激发模块包括：激光组件、二向色镜组件和样品室；所述激光组件射出的激光透过所述二向色镜组件照射到所述样品室承载的待测样品上，并激发所述待测样品产生荧光；p>
4、所述滤光调焦模块包括：驱动装置和滤光调焦组件；所述单片机向所述驱动装置发出位移指令，所述驱动装置根据所述位移指令驱动所述滤光调焦组件进行移动；所述荧光经过所述二向色镜组件反射到所述滤光调焦组件；所述滤光调焦组件对所述反射后的荧光进行滤光调焦；
5、所述荧光检测模块包括：狭缝组件、反射光栅组件、反射镜组件和成像组件；所述滤光调焦后的荧光穿过所述狭缝组件进入所述反射光栅组件中发生衍射，形成衍射光；所述衍射光通过所述反射镜组件反射，生成反射光；所述成像组件对所述反射光进行采集、处理，生成荧光图像信号，并将所述荧光图像信号发送给所述分析处理装置；所述分析处理装置对所述荧光图像信号进行分析、处理，得到所述待测样品的光谱图像。
6、优选的，所述激光组件包括：激光光源固定座和激光光源；所述激光光源通过激光光源固定座插接固定在所述积木式底板上；
7、所述二向色镜组件包括：二向色镜固定座和二向色镜；所述二向色镜通过所述二向色镜固定座插接固定在所述积木式底板上；所述二向色镜的镜面与所述激光光源射出的激光之间的夹角为45°；
8、所述样品室包括：比色皿固定座和比色皿；所述比色皿承载所述待测样品；所述比色皿通过所述比色皿固定座插接固定在所述积木式底板上；
9、所述荧光激发模块还包括第一遮光外壳；所述二向色镜组件和所述样品室置于所述第一遮光外壳内；所述第一遮光外壳插接固定在所述积木式底板上；所述第一遮光外壳的两个侧面分别开设有用于激光射入的进光口和用于荧光射出的出光口；
10、所述激光光源、所述二向色镜和所述进光口的中心在同一直线上；
11、所述激光光源射出的激光穿过所述进光口后透过所述二向色镜照射到所述比色皿承载的所述待测样品上，并激发所述待测样品产生荧光；
12、所述荧光经过所述二向色镜反射，再穿过所述出光口到达所述滤光调焦模块。
13、进一步优选的，所述二向色镜为短通二向色镜。
14、优选的，所述驱动装置包括：步进电机固定座、步进电机、驱动齿轮、齿条和固定在齿条末端的滑块；所述步进电机固定座插接固定在所述积木式底板上；所述步进电机通过螺栓固定在所述步进电机固定座上；所述齿轮插接在所述步进电机的电机轴上；所述齿轮与所述齿条啮合；
15、所述滤光调焦组件包括：支架固定座、支架、滤光片和聚焦透镜；所述支架固定座插接固定在所述滑块上；所述支架通过顶丝固定在所述支架固定座上；所述滤光片和所述聚焦透镜分别通过卡环固定在所述支架上；
16、所述步进电机根据所述单片机发出的位移指令驱动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述齿条运动，使所述齿条末端的滑块及所述滑块上的支架沿着所述齿条的运动方向移动到指定位置；
17、所述二向色镜组件反射的荧光经过所述滤光片进行滤光后，再经过所述聚焦透镜进行调焦，用以所述荧光的光束聚焦至所述狭缝组件上。
18、进一步优选的，所述滤光片为长通滤光片。
19、优选的，所述狭缝组件插接固定在所述积木式底板上；
20、所述反射光栅组件包括：反射光栅、光栅座、第一旋转台和第一旋转底座；所述反射光栅插接固定在所述光栅座的凹槽内；所述光栅座插接固定在所述第一旋转台上；所述第一旋转台插接固定在所述第一旋转底座上；所述第一旋转底座插接固定在所述积木式底板上；
21、所述反射镜组件包括：反射镜、反射镜座、第二旋转台和第二旋转底座；所述反射镜通过螺栓固定在所述反射镜座上；所述反射镜座插接固定在所述第二旋转台上；所述第二旋转台插接固定在所述积木式底板上；
22、所述成像组件包括成像镜头；所述成像组件插接固定在所述积木式底板上；
23、所述荧光检测模块还包括第二遮光外壳；所述第二遮光外壳插接固定在所述积木式底板上；所述第二遮光外壳上设置有荧光进口和usb接口；所述usb接口的一端连接所述成像组件,另一端通过数据线连接所述分析处理装置；
24、所述滤光调焦后的荧光通过所述荧光进口后，再穿过所述狭缝组件进入到所述反射光栅中；
25、所述反射光栅对所述狭缝组件处理过的荧光进行衍射；
26、经过所述衍射后的荧光通过所述反射镜反射到所述成像组件；
27、所述成像组件对所述反射镜反射的荧光进行采集生成荧光图像信号，并将所述荧光图像信号通过所述数据线传输给所述分析处理装置；
28、所述分析处理装置对获取的所述荧光图像信号进行分析并生成光谱图像。
29、进一步优选的，所述狭缝组件的狭缝宽度包括0.05mm～0.2mm；
30、所述反射光栅的长为31mm，宽为13mm，厚度为1.3mm；
31、所述成像镜头为cmos摄像头；所述cmos摄像头的分辨率为1080p，水平像素为1920。
32、优选的，所述积木式荧光光谱检测系统对所述待测样品进行检测之前，先采用标准样品对所述积木式荧光光谱检测系统进行校准，通过所述校准确定所述荧光激发模块、所述滤光调焦模块和所述荧光检测模块与所述积木式底板的插接位置，以及所述激光组件、所述滤光调焦组件、所述反射光栅组件和所述反射镜组件的位置及设置角度。
33、第二方面，本专利技术实施例提供了一种应用上述第一方面所述的积木式荧光光谱检测系统的检测方法，所述检测方法包括：
34、使用标准样品对所述积木式荧光光谱检本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种积木式荧光光谱检测系统，其特征在于，所述积木式荧光光谱检测系统包括：积木式底板，插接固定在所述积木式底板上的荧光激发模块、滤光调焦模块和荧光检测模块，单片机和分析处理装置；
2.根据权利要求1所述的积木式荧光光谱检测系统，其特征在于，所述激光组件包括：激光光源固定座和激光光源；所述激光光源通过激光光源固定座插接固定在所述积木式底板上；
3.根据权利要求2所述的积木式荧光光谱检测系统，其特征在于，所述二向色镜为短通二向色镜。
4.根据权利要求1所述的积木式荧光光谱检测系统，其特征在于，所述驱动装置包括：步进电机固定座、步进电机、驱动齿轮、齿条和固定在齿条末端的滑块；所述步进电机固定座插接固定在所述积木式底板上；所述步进电机通过螺栓固定在所述步进电机固定座上；所述齿轮插接在所述步进电机的电机轴上；所述齿轮与所述齿条啮合；
5.根据权利要求4所述的积木式荧光光谱检测系统，其特征在于，所述滤光片为长通滤光片。
6.根据权利要求1所述的积木式荧光光谱检测系统，其特征在于，所述狭缝组件插接固定在所述积木式底板上；
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