微生物检测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种微生物检测设备，该微生物检测设备包括：光源单元，用于照射光；镜室，包括光入口端和光出口端、微粒入口端和微粒出口端、开口，通过光入口端引入光，通过光出口端释放光，通过微粒入口端引入微粒，通过微粒出口端释放微粒，使得通过所述光产生从微粒发射的光(发射的微粒光)，发射的微粒光通过开口被释放到外部，镜室具有椭圆形的纵向截面，在镜室的内部设置有反射镜；会聚光学系统，设置在开口前，位于开口的外部，以使通过开口释放的所述发射的微粒光会聚。使荧光会聚光学系统的会聚效率最大化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及一种微生物检测设备，以光学地检测悬浮在空气中的微生物。
技术介绍
近年来，已经越来越高地关注清洁且安全的大气。此外，作为工业发展的结果，污染物已经增加，并且已经进化出新品种的细菌和有害的微生物。具体地说，众所周知，空气中的微生物(例如，细菌、病毒和真菌)是各种致命疾病(包括过敏性疾病、支气管疾病、肺部疾病)的主要原因。传统的微生物检测方法包括从空气中收集微生物、在培养基上培养收集的微生物、基于培养的微生物群的数量和种类检测微生物。然而，上述方法要花费几个小时到几天的时间来培养收集的微生物。此外，可能不能使用常规方法培养一些细菌。为此，可诊断的微生物限于可培养的微生物。因此，对于公众来说，需要开发一种更容易且更快的微生物检测技术，以容易实时地监测大气状态。
技术实现思路
本专利技术的一方面在于提供一种微生物检测设备，该微生物检测设备包括镜室，用于反射从光照射到其上的微粒发射的光并释放反射的光；会聚光学系统，用于使从镜室释放的光会聚，以基于从微粒发射的荧光检测微生物。本专利技术的其他方面将在下面的描述中进行部分阐述，部分将从描述中显而易见， 或者可通过本专利技术的实践而了解。根据本专利技术的一方面，一种微生物检测设备包括光源单兀，用于照射光；镜室， 包括光入口端和光出口端、微粒入口端和微粒出口端、开口，通过光入口端引入光，通过光出口端释放光，通过微粒入口端引入微粒，通过微粒出口端释放微粒，使得通过所述光产生从微粒发射的光(发射的微粒光)，发射的微粒光通过开口释放到外部，镜室具有椭圆形的纵向截面，在镜室的内部设置有反射镜；会聚光学系统，设置在开口的前部且位于开口的外部，以使通过开口释放的所述发射的微粒光会聚。会聚光学系统可包括准直透镜，用于将所述发射的微粒光转换成准直光；光分离器，用于将荧光从通过准直透镜转换成准直光的光中分离；光接收器，用于接收通过光分离器分离的荧光。开口可设置在镜室的一侧，以使第一焦点和第二焦点位于镜室的椭圆形纵向截面中。镜室可被构造成使得从位于第一焦点处的微粒发射光。开口可设置在镜室的靠近第二焦点的侧部。开口可设置在镜室的靠近第一焦点的侧部。可调节镜室的椭圆形纵向截面的偏心率，且可基于会聚光学系统的数值孔径以及调节的偏心率来调节开口的位置，以提高会聚光学系统的会聚效率。可调节开口的位置，以使靠近开口的焦点(即，第一焦点和第二焦点中的一个)和开口之间的角度等于会聚光学系统的数值孔径。准直透镜可包括用于使光发散的多个发散透镜或者用于会聚光的多个会聚透镜。准直透镜可包括彼此隔开预定距离的第一透镜和第二透镜，准直光在第一透镜和第二透镜之间穿过。光分离器可设置在第一透镜和第二透镜之间。光分离器可包括滤光器或者分色镜。准直透镜可包括透镜，在所述透镜的一侧或相对两侧形成有非球面。微粒入口端、微粒出口端、光入口端以及光出口端可被设置为使得被引入到镜室中的微粒的路径与照射到微粒的光相交。根据本专利技术的另一方面，一种微生物检测设备包括镜室，具有椭圆形的纵向截面，在镜室的内部设置有反射镜；引入单元，通过引入单元将微粒引入到镜室中；光源单元，用于照射被引入到镜室中的微粒，以产生从微粒发射的光(发射的微粒光)，其中，开口设置在镜室中，以允许所述发射的微粒光通过开口被释放到镜室的外部；会聚光学系统，设置在开口的前部且位于开口的外部，以使通过开口释放到镜室外部的所述发射的微粒光会聚。会聚光学系统可包括准直透镜，用于将所述发射的微粒光转换成准直光；光分离器，用于将荧光从通过准直透镜被转换成准直光的所述发射的微粒光中分离；光接收器， 用于接收通过光分离器分离的荧光。开口可设置在镜室的一侧，以使第一焦点和第二焦点位于镜室的椭圆形纵向截面中。镜室可被构造成使得从位于第一焦点处的微粒发射光。开口可设置在镜室的靠近第二焦点的侧部。开口可设置在镜室的靠近第一焦点的侧部。光源单元可包括发光光学元件以及用于使从光学元件发射的光会聚的会聚光学系统。光学元件可包括激光二极管(LD)或发光二极管(LED)。可调节镜室的椭圆形纵向截面的偏心率，且可基于调节的偏心率来调节开口的位置，以提高会聚光学系统的会聚效率。可调节开口的位置，以使靠近开口的焦点(S卩，第一焦点和第二焦点中的一个)和开口之间的角度等于会聚光学系统的数值孔径。根据本专利技术的另一方面，一种微生物检测设备包括镜室，具有椭圆形的纵向截面，镜室设置有开口 ；引入单元，通过引入单元将微粒引入到镜室中；光源单元，用于照射被引入到镜室中的微粒，使得从微粒发射光，其中，开口设置在镜室的一侧，以使第一焦点和第二焦点位于镜室的椭圆形纵向截面中，镜室反射从微粒发射的光(发射的微粒光)并将反射光释放到开口。镜室可被构造成使得从位于第一焦点处的微粒发射光。开口可设置在镜室的靠近第二焦点的侧部。开口可设置在镜室的靠近第一焦点的侧部。根据本专利技术的另一方面，一种微生物检测设备包括镜室，具有椭圆形的纵向截面，镜室设置有开口 ；引入单元，通过引入单元将微粒引入到镜室中；光源单元，用于照射通过引入单元引入的微粒，使得从微粒发射光，其中，开口设置在镜室的一侧，以使第一焦点和第二焦点位于镜室的椭圆形纵向截面中，镜室反射从微粒发射的光(发射的微粒光) 并将反射光释放到开口 ；会聚光学系统，设置在开口的前部且位于开口的外部，以使通过开口释放到镜室外部的光会聚。会聚光学系统可包括准直透镜，用于将通过开口释放的光转换成准直光；光分离器，用于将荧光从通过准直透镜准直的光中分离；光接收器，用于接收通过光分离器分离的突光。可调节镜室的椭圆形纵向截面的偏心率，且可基于调节的偏心率来调节开口的位置，以提高会聚光学系统的会聚效率。可调节开口的位置，以使靠近开口的焦点(S卩，第一焦点和第二焦点中的一个)和开口之间的角度等于会聚光学系统的数值孔径。附图说明通过下面结合附图对实施例进行的描述，本专利技术的这些和/或其他方面将会变得清楚且更加易于理解，附图中图I示出了根据本专利技术的实施例的微生物检测设备；图2是图I中示出的微生物检测设备的剖视图；图3是示出图I中示出的镜室的第一示例的剖视图；图4是示出在图3的镜室中反射的光被会聚光学系统会聚的状态的视图；图5是示出图I中示出的镜室的第二示例的剖视图；图6是示出在图5的镜室中反射的光被会聚到会聚光学系统的状态的视图；图7A是示出图I中示出的会聚光学系统的第一示例的视图；图7B是示出图I中示出的会聚光学系统的第二示例的视图；图8是不出图3中不出的镜室的偏心率与镜室的开口的位置之间的关系的概念视图；图9是示出会聚效率基于镜室的偏心率的变化的曲线图。具体实施例方式现在，将详细描述本专利技术的实施例，其示例在附图中示出，在附图中，相同的标号始终指示相同的元件。图I示出了根据本专利技术的实施例的微生物检测设备100，图2是图I中示出的微生物检测设备100的剖视图。微生物检测设备100包括光源单元110、引入单元120、镜室130和会聚光学系统 140。将光照射到微粒的光源单元110包括发光光源元件111以及用于使从光学元件111发射的光会聚的会聚光学系统112。光学元件111可包括激光二极管(LD)或发光二极管(LED)。具体地说，在本实施例中，光学元件111发射紫外波段的光，以基于与微生物中的代谢物结合而产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：权俊亨，卢禧烈，尹斗燮，金秀铉，权元植，柳成润，李侠，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，韩国科学技术院，
类型：发明
国别省市：