[发明专利]一种液体样品测量装置和测量方法

说明书

本发明公开了一种液体样品测量装置和方法，涉及光学测量仪器领域，包括入射光学通道、出射光学通道、第一集光透镜、全反射棱镜和全反射平面镜，所述入射光学通道被配置为引入光源；所述全反射棱镜具有第一全反射面，所述第一全反射面水平放置，所述全反射平面镜具有第二全反射面，所述全反射棱镜的第一全反射面与所述全反射平面镜共同限定用于容纳所述液体样品的空间，所述全反射平面镜的第二全反射面被配置为把经过所述液体样品的光线全反射回去；所述第一集光透镜被配置为将所述全反射棱镜出射的光汇聚导入所述出射光学通道。本发明使得对液体样品的需要量减少到最小，并能同时适应高浓度和低浓度的液体样品，测量装置体积小，便携性好。

技术领域

本发明涉及光学测量领域，尤其涉及一种对微量或极微量的液体样品进行测量的紫外可见分光光度计或光谱仪，紫外可见荧光光谱仪。

背景技术

原子或分子的电子受紫外或可见光的激发从较低能级跃迁至较高能级就会发生特定波长范围内光的吸收现象，被称为吸收光谱，测量光谱范围和吸光度大小的仪器称为紫外可见分光光度计或光谱仪。跃迁至较高能级电子返回较低能级时会发出荧光，测量荧光光谱范围和强度的仪器称为紫外可见荧光光谱仪。

常见的紫外可见分光光度计或光谱仪光路图，如图1所示，W1钨灯发出可见光，D2氘灯发出紫外光，M1和M2聚光镜，F滤光片，G光栅，S1入射狭缝，S2出射狭缝，液体样品放在比色皿中，D检测器。转动G光栅将有不同波长的光照射到样品比色皿，透射光的光谱对应特定的原子或分子，如图2所示，据此可以对特定的原子或分子进行定性分析。

当比色皿中放空白溶液时D检测器测得I_o为参比光强度，当比色皿中放样品溶液时D检测器测得I为样品光强度，吸光度A定义如下式：

根据Beer-Lambert定律:吸光度A＝ecl，e为与化合物相关的常数，c为产生吸收光谱化合物的浓度，l为光线穿过样品的光程，在A不超过2.0时，吸光度A与样品浓度c呈线性关系，据此可以对化合物样品进行定量分析。

常见的紫外可见荧光光谱仪光路图，如图3所示，图中S为包含液体样品的比色皿，该类光谱仪可以得到样品的激发光谱和发射光谱，也可以根据发射光的强度对化合物进行定量分析，且灵敏度比紫外可见分光光度计高2-3个数量级以上。

作为液体样品测量装置，现有的比色皿必须将待测液体样品放在透光的比色皿中才可以测量，而且至少需要数十微升的样品。这种限制对于做包括核酸或蛋白质等生化样品的定量分析是十分不利的，因为生化定量分析的样品一般需要严格控制使用量以及防止交叉污染。而且，昂贵的微量比色皿灵敏度非常低，且清洗十分不方便，容易产生交叉污染。现有的比色皿，样品的加入和清洗都比较耗时，不适宜在法医鉴定等需要快速或现场分析的场合。另外，在定量分析中紫外可见分光光谱仪适合较高浓度的分析，紫外可见荧光光谱仪适合较低浓度的分析，因为两者比色皿的结构不同，所以这两种分析方法必须在两台分析仪器上实现，这样限制了这些分析方法在需要快速现场分析的场合。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种液体样品测量装置和测量方法，使得对样品的需要量减少到最小，并能同时适应高浓度和低浓度样品，测量装置体积小，便携性好，测量方法方便、快速，成本低。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何减少液体样品的需要量并在同一台仪器上实现高浓度和低浓度液体样品的分析。

为实现上述目的，本发明提供了一种液体样品测量装置，包括入射光学通道、出射光学通道、第一集光透镜、全反射棱镜和全反射平面镜，所述入射光学通道被配置为引入光源；所述全反射棱镜具有第一全反射面，所述全反射平面镜具有第二全反射面，所述全反射棱镜的第一全反射面与所述全反射平面镜共同限定用于容纳所述液体样品的空间，所述全反射平面镜的第二全反射面被配置为把经过所述液体样品的光线全反射回去；所述第一集光透镜被配置为将所述全反射棱镜出射的光汇聚导入所述出射光学通道。