[发明专利]一种用于自动生化分析仪的光学系统

说明书

技术领域：

本发明属于自动生化分析仪，涉及对滤光片式和光栅式自动生化分析仪光学系统的改进。

背景技术：

自动生化分析仪是一种医院临床用常规分析仪器，主要用于测定人体液中的各种生化指标。包括血常规、心肌酶谱、血糖血脂、肝功、肾功、免疫球蛋白等常规生化指标。其原理是基于朗伯-比尔定律的光电比色法，因此对于自动生化分析仪而言，其核心部分是分光光度计，它的性能直接影响到整个仪器的结构及性能指标。

目前在国际及国内市场有多种型号、两种结构形式，一种是滤光片式的，一种是光栅式的。滤光片式的结构如图1所示，包括光源1-1，透镜(1-2、1-4、1-6)、滤光片1-3、样品池1-5、探测器1-7。对于单波长工作情况，滤光片可以固定方式，但由于使用单波长，分析项目的数量受到限制，如果使用多波长，则需要有滤光片的切换机构，仪器的机构变得复杂，影响可靠性，另外目前滤光片的稳定性是影响仪器整机性能的关键。光栅式结构如图2所示，包括光源2-1，准直系统2-2、单色仪2-3、聚焦系统2-4、探测器2-5，光栅式自动生化分析仪均采用扫描方式，其不足之处在于：一是光栅扫描需要一定的时间，同时具有波长重复误差，二是仪器必需有光栅扫描机构。

本发明的详细内容：本发明的目的是要解决背景技术扫描时间使仪器运行速度慢、存在波长重复误差、仪器结构复杂，稳定性及可靠性差等问题，为此，本发明将要提供一种用于自动生化分析仪的光学系统。

本发明的技术方案其结构如图3所示包括：光源3-1、准直镜3-2、比色皿3-3、聚焦镜3-4、入射狭缝3-5、角镜3-6、阵列探测器3-7、凹面平场全息光栅3-8，在光学系统的同轴上依次放置光源3-1、准直镜3-2、比色皿3-3、聚焦镜3-4、入射狭缝3-5、角镜3-6、凹面平场全息光栅3-8、阵列探测器3-7，角镜3-6的工作面与凹面平场全息光栅3-8的入射角成一定的角度，阵列探测器3-7的接受面与凹面平场全息光栅3-8的表面相对放置。

本发明工作时：光源3-1的辐射，经准直镜3-2准直后，通过比色皿3-3，光被比色皿中样品吸收后，出射光由聚焦镜3-4聚焦到入射狭缝3-5上，由角镜3-6反射后入射到凹面平场全息光栅3-8，经凹面平场全息光栅3-8色散形成平场光谱，最后由阵列探测器3-7探测平场光谱。

本发明的积极效果：本发明采用凹面平场全息光栅，配有阵列探测器，采用上述光学系统消除了波长重复误差，省去了滤光片的切换机构或光栅扫描的机械结构，使其结构简单，采用阵列探测器能够同时完成多个波长的数据测试，提高了分析速度，稳定性及可靠性得到提高，性能价格比高，具有广阔的应用前景。解决了背景技术扫描时间使仪器运行速度慢、存在波长重复误差、仪器结构复杂，稳定性及可靠性差等问题，为此，本发明提供一种多波长自动生化分析仪的光学系统。

附图说明：

图1是背景技术的结构示意图

图2是背景技术的结构示意图

图3是本发明结构示意图

具体实施方式：

如图3所示：在底板上通过支架固定有光源3-1、准直镜3-2、比色皿3-3、聚焦镜3-4、入射狭缝3-5、角镜3-6、阵列探测器3-7、光栅3-8。

光源3-1采用石英卤钨灯，或根据波长要求选择。准直镜3-2采用石英透镜。比色皿3-3采用石英玻璃制成。聚焦镜3-4采用石英透镜。入射狭缝3-5采用机械刀口狭缝。角镜3-6采用k9光学玻璃。  根据实际应用中对波长的要求，确定阵列探测器3-7的线元数，探测器3-7采用硅(Si)光电二极管阵列。对于六个波长：340nm、405nm、510nm、546nm、578nm、630nm的半自动生化分析仪，光栅3-8采用凹面平场全息光栅，光栅3-8线色散为15nm/mm，探测器3-7线元数为6，探测器3-7间距也可选择依次为d1＝4.33mm、d2＝7mm、d3＝4.33mm、d4＝2.4mm、d5＝4.33mm、d5＝2.13mm、d6＝3.47mm。如果光谱带宽为6nm，则探测器宽度选择为0.4mm。角镜3-6的工作面与光轴有一定的角度，角度的大小依据凹面平场全息光栅3-8所要求的入射角确定，阵列探测器3-7的接受面与凹面平场全息光栅3-8的表面相对放置，以便接收由凹面平场全息光栅3-8产生的光谱。