[发明专利]基于负反馈调节的荧光光谱检测系统

权利要求书

1.一种基于负反馈调节的荧光光谱检测系统，其特征在于，包括：下位机(1)、光源(2)、激发单色器(3)、分束器(4)、监测端光电倍增管(5)、放大电路(6)、光栅(7)、荧光检测区(8)、发射单色器(9)、检测端光电倍增管(10)和上位机(11)；所述下位机(1)连接所述光源(2)，控制所述光源发射激光；按照所述激光光路方向依次设置有所述激发单色器(3)和所述分束器(4)；所述激光在所述分束器处分成两路，一路所述激光照射至所述监测端光电倍增管(10)；另一路所述激光通过所述光栅(7)照射至所述荧光检测区(8)；所述荧光检测区生成荧光，按照所述荧光光路方向依次设置有所述发射单色器(9)和所述检测端光电倍增管(10)；

所述放大电路(6)与所述监测端光电倍增管(5)和所述检测端光电倍增管(10)相连，并与所述下位机(1)通过导线连接；所述下位机(1)与所述上位机(11)连接通讯；

所述光源(2)发射激光至所述激发单色器(3)，所述激发单色器(3)对所述激光进行筛选，筛选后的所述激光照射至所述分束器(4)，所述分束器产生两路光强和波长完全一致的所述激光，一路所述激光进入所述监测端光电倍增管(5)转换成电流，经过所述放大电路(6)传输至所述下位机(1)，另一路所述激光经过所述光栅(7)，照射于所述荧光检测区(8)产生荧光，荧光经过所述发射单色器(9)，在所述检测端光电倍增管(10)转换成所述电流，再经由所述放大电路(6)传输至所述下位机(1)；所述光栅(7)用于控制单色光的照射时长；

所述下位机(1)、所述光源(2)、所述激发单色器(3)、所述分束器(4)、所述监测端光电倍增管(5)和所述放大电路(6)构成光强反馈系统，所述光强反馈系统通过光电转换并与所述下位机(1)进行通讯，所述下位机(1)采集所述放大电路(6)的电压信号，对所述电压信号进行拟合得到系统光强，将所述系统光强与所述下位机(1)原设定信号进行比对；若所述系统光强偏大，通过下位机(1)控制减小输出到所述光源(2)的驱动电流；反之，则增大输出到所述光源(2)的所述驱动电流；所述光强反馈系统进行反馈调整过程采取PID算法；所述下位机(1)采用PID算法不断调整光源输出电流使得输出激光保持恒定不变，当系统保持稳定之后，打开所述光栅(7) 将另一路激光照射于所述荧光检测区(8)，以实现荧光光谱检测。

2.根据权利要求1所述的基于负反馈调节的荧光光谱检测系统，其特征在于，所述监测端光电倍增管(5)传输所述电流至所述放大电路(6)，所述放大电路(6)将接收的所述电流转换为电压信号传输至所述下位机(1)，所述下位机(1)根据采集到的所述电压信号采取PID算法动态保持所述下位机(1)输出恒定电流控制所述光源(2)强度。

3.根据权利要求1所述的基于负反馈调节的荧光光谱检测系统，其特征在于，所述荧光通过所述发射单色器(9)，所述发射单色器(9)改变通过的所述荧光的波长，得到窄波荧光；所述窄波荧光传输至所述检测端光电倍增管(10)转换成所述电流，所述电流通过所述放大电路(6)转换为所述电压信号传输至所述下位机(1)；所述下位机(1)记录所述窄波荧光的所述电压信号并传输至所述上位机(11)，所述上位机(11)根据所述电压信号及其对应的所述窄波荧光形成荧光光谱图。

4.根据权利要求1所述的基于负反馈调节的荧光光谱检测系统，其特征在于，所述下位机(1)通过usb将数据传输至上位机(11)。