[发明专利]全自动荧光相关光谱仪光路校准方法

说明书

本发明公开了一种全自动荧光相关光谱仪光路校准方法，本方法由步进电机驱动检测光纤沿X和Y轴运动，驱动聚焦透镜沿Z轴运动，并自动寻找最佳位置。检测光纤或聚焦透镜在运动过程中，由检测光纤采集其在不同位置处的荧光光强信号，此荧光光强信号为单位时间内的平均光子个数，可以得到光强信号和位置的关系数据，通过此数据进行拟合，可得到检测光纤在该轴上位置的最优解，从而可得到检测光纤在该轴的最优位置，所述轴包括X、Y和Z轴三个轴；通过上述方法，可实现光路的自动校准，以免除操作人员所必需的手动校准。

技术领域

本发明涉及一种光路自动校准方法，特别是一种全自动荧光相关光谱仪光路校准方法。

背景技术

荧光相关光谱方法是利用共聚焦显微镜的原理，从极低浓度的受测样品中分离出非常微小的体积(通常是几微升到十几微升)，通过向此微小体积内照射高斯形激发光，并检测微小体积内发出的荧光光强波动情况，计算出自相关函数或交相关函数，从而分析受测样品分子浓度、分子大小以及分子间相互作用力等。荧光相关光谱方法是用于科学研究、药物开发、医疗检测等领域非常有前景的技术之一。

荧光相关光谱技术在使用时，需要解决的其中一个关键技术是光路校准。然而，现有实验室使用的该技术几乎都是手动校准光路，由于该技术对光路稳定性和校准精度要求非常高，每次使用前都需要对光路进行校准，这就使得荧光相关光谱技术的使用对非专业人员来说非常困难。

因而本申请人设计了一种全自动荧光相关光谱仪光路校准方法来解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种全自动荧光相关光谱仪光路校准方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

全自动荧光相关光谱仪光路校准方法，其特征在于：包括光纤夹持器、透镜座、与光纤夹持器连接且能够带动光纤夹持器于XY平面内运动的X轴移动机构和Y轴移动机构、与透镜座连接且能够带动透镜座于Z轴轴向移动的Z轴移动机构，所述X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构均包括步进电机、导轨副、连接件、螺旋副，所述光纤夹持器、透镜座通过对应的连接件与对应的步进电机连接，光纤夹持器上固定有光纤，透镜座上安装有聚焦透镜，所述XY平面与光轴方向垂直，所述Z轴与光轴方向平行，校准步骤如下：

步骤一，进行X、Y和Z轴中某一轴的自动校准前，先设定步进电机的初始步进距离、初始运动步数以及初始运行距离，仪器会默认检测光纤或聚焦透镜所在的初始位置为原点位。

步骤二，初始校准，步进电机带动检测光纤或聚焦透镜沿相应轴的某一方向移动，移动距离为初始运行距离的一半，然后再反向移动初始运行距离后停止，在上述过程中，步进电机每移动一步，检测光纤都会采集一次荧光光强信号，得到该轴上荧光光强信号和步进电机运动位置的关系数据，通过对此数据进行拟合可得到荧光光强信号对应于该轴的初始最优位置，然后步进电机带动检测光纤或聚焦透镜移动到初始最优位置，

步骤三，二次校准，缩小步进距离计算出缩小步进距离后的二次运行距离，然后以检测光纤或聚焦透镜所在的初始最优位置为原点位，步进电机带动检测光纤或聚焦透镜沿该轴某一方向移动，移动距离为二次运行距离的一半，然后再反向移动二次运行距离后停止，在上述过程中，步进电机每移动一步，检测光纤都会采集一次荧光光强信号，然后得到该轴上荧光光强信号和步进电机运动位置的关系数据，通过对此数据进行拟合可得到荧光光强信号对应于该轴的二次最优位置，然后步进电机带动检测光纤或聚焦透镜移动到二次最优位置，

步骤四，步骤二和步骤三反复循环多次，直至该轴的前后两次校准得到的最优位置相差在两个最小步进距离内，此时可认为检测光纤在该轴找到了对应的最优位置，该轴的校准结束，然后开始另外一轴的校准，直至三个轴的校准完成。