[发明专利]光合生物培养装置

说明书

本发明涉实验设备领域，具体涉及一种光合生物培养装置，包括圆柱形的筒体和设置在所述筒体上的盖体，所述盖体内设置有阻光隔板，所述阻光隔板与盖体形成光源腔，所述光源腔内设置有光源组件，所述阻光隔板的中心处设置有出光口，所述出光口处设置有圆柱状的导光柱，所述导光柱中设置有散射结构，所述导光柱具有第一端面、第二端面以及侧壁，所述第一端面位于所述出光口内，光源组件发出的光线经由第一端面射入所述导光柱内，经散射结构散射后从侧壁射出；本发明通过将光源组件设置在盖体上，利用导光柱进行光传导，避免了光源产生的热量对光合生物实验的影响。

技术领域

本发明涉实验设备领域，具体涉及一种光合生物培养装置。

背景技术

光合微生物或植物细胞，可利用太阳能、水和简单的矿物质合成有机物及氢气、甲烷等形式无机物。以微藻为例，它是一类个体微小的光能自养型单细胞生物，具有分布广泛、种类繁多、光合效率高、生长速度快、适应性强等特点。微藻每年固定的CO₂约占全球净光合产量的40％，再加上其富含酯类、烃类、蛋白、可溶性多糖、虾青素、β-胡萝卜素等高价值天然色素，因此在环保、能源和健康等问题倍受瞩目的今天，微藻越来越受到人们的关注。

基于上述的关于光合生物的优点，目前已经广泛地开展光合生物的实验性研究，研究过程中，对于光合生物的培养必不可少，目前对于光合生物的培养多在封闭时光生物反应器中进行，各种光生物反应器的主要特点为：最大的表面积与体积比、最有效的光源系统、光能传递到微藻的最短光路、最有效的混合循环等。利用光生物反应器可进行高密度、高产和高效培养光合微生物，光生物反应器大致分为板式光生物反应器、管道式光生物反应器以及圆柱式光生物反应器，在实验室中，需要一种占地面积小，容量大的光生物反应器，因此圆柱式光生物反应器最适合应用于实验室领域，圆柱式光生物反应器由圆筒状的主体和位于主体中心处的光源构成，一般采用节能的LED光源，现有技术中的圆柱式光生物反应器由于光源直接位于培养的营养介质中，光源的热量直接传到在培养基中，导致培养基中的温度分布不均匀，即使使用控温设备，也会增加能耗，从另一侧面来说，这样的结构限制了光源的功率，无法进行高亮度的光合生物实验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供光合生物培养装置，将光源组件设置在盖体上，利用导光柱进行光传导，避免了光源产生的热量对光合生物实验的影响。

本发明的光合生物培养装置，包括圆柱形的筒体和设置在所述筒体上的盖体，所述盖体内设置有阻光隔板，所述阻光隔板与盖体形成光源腔，所述光源腔内设置有光源组件，所述阻光隔板的中心处设置有出光口，所述出光口处设置有圆柱状的导光柱，所述导光柱中设置有散射结构，所述导光柱具有第一端面、第二端面以及侧壁，所述第一端面位于所述出光口内，光源组件发出的光线经由第一端面射入所述导光柱内，经散射结构散射后从侧壁射出。

进一步，所述光源组件包括第一反光碗、光源以及透镜组件，所述光源和第一反光碗成对组合成光源组，且光源设置在所述第一反光碗的反光中心处，多组光源组绕导光柱的轴线进行间隔均匀的圆周排列；所述透镜组件包括汇聚透镜以及第二反光碗，所述第二反光碗的中心处开设有安装孔，所述汇聚透镜设置在所述安装孔中，来自多个光源组的光线经过所述汇聚透镜的物象焦点，所述第二反光碗的开口直径与所述导光柱的第一端面直径一致，且开口扣合在所述导光柱的第一端面上。

进一步，所述导光柱包括上下依次连接的采光段和散射段，所述采光段为上大下小的圆台结构，所述第一端面设置在所述采光段上端面上，所述采光段的外部设置有反光层。

进一步，所述散射结构为分布在所述导光柱中的散射微粒。

进一步，所述导光柱的第一端面上镀设有增透膜，所述第二端面上设置有面向所述导光柱内部的反光膜。