[发明专利]中红外光谱仪

摘要

本发明公开了一种利用脉冲升温实现纳秒时间分辨的中红外光谱仪，用于测量蛋白质的动态结构变化。该中红外光谱仪包括宽频可调谐一氧化碳激光器，用于向待测蛋白质溶液发出中红外探测激光；纳秒调Q钬激光器，用于发出泵浦激光以加热待测蛋白质溶液；泵浦探测光路系统，用于探测透过待测蛋白质溶液后的中红外探测激光的强度；以及数据采集系统，用采集来自泵浦探测光路系统所探测的强度的数据。本发明的中红外光谱仪可以准确测量蛋白质动态结构变化的瞬态红外光谱数据和蛋白质动态结构变化的动力学信息，可以实现高精度的蛋白质二级结构动态变化的测量，红外光谱数据精度可以达到1×10‑4OD。

主权项

一种中红外光谱仪，用于测量蛋白质的动态结构变化，所述中红外光谱仪包括：宽频可调谐一氧化碳激光器(10)，用于向待测蛋白质溶液发出中红外探测激光，所述宽频可调谐一氧化碳激光器(10)采用双向高压电泵浦作为激光的激励方式，高压电泵浦的具体结构为：激光腔两端是阳极，两个阳极共用中间的阴极，激光腔的一端为镀金凹面镜，另一端为电动控制转动的光栅，所述镀金凹面镜装在可微调的镜架上，以对所述激光腔进行微调，所述光栅与一平面金镜垂直设置，并固定在同一转台上，以使得在光栅转动时输出波长变化但输出激光的方向不改变；纳秒调Q钬激光器(20)，用于发出泵浦激光以加热所述待测蛋白质溶液，所述纳秒调Q钬激光器(20)激光腔采用平腔结构，一端为全反镜(21)，一端为输出效率为20％的输出耦合镜(22)，纳秒短脉冲调Q钬激光器采用掺杂有1.5％Cr，5.8％Tm，0.35％Ho元素的Cr，Tm，Ho:YAG晶体作为激光晶体(23)，闪光灯(24)作为泵浦源，电光调Q晶体为La3Ga5SiO14(LGS)晶体(25)，采用退压式调Q工作模式，起偏器为布儒斯特角放置的一对氧化铝晶体(26)，用λ/4石英波片(27)来调制热退偏效应；泵浦探测光路系统，用于探测透过所述待测蛋白质溶液后的所述中红外探测激光的强度；以及数据采集系统(40)，用于采集来自所述泵浦探测光路系统所探测的所述强度的数据；用于放置所述待测蛋白质溶液的样品池(50)，所述样品池(50)具有用于放置参比样重水的第一区域(51)和用于放置含所述待测蛋白质溶液的重水溶液的第二区域(52)；所述纳秒调Q钬激光器(20)发出的所述泵浦激光形成在所述样品池(50)上的光斑直径为2mm。