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生化分析仪常用分光方式及优劣势

2024-03-26

滤光片前分光是早期低速仪器常用的分光方式,在反应杯前入射光路上设置滤光片转盘,转盘上设置有不同波动的滤光片,在电机驱动下,滤光片可以进行转动,当需要特定波长的光时,转盘就会在电机带动下将对应滤光片旋转到入射光路上,使特定波长的光穿过滤光片,再透过反应杯,最终到达检测器件上,实现对反应物质吸光度的测量。

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滤光片前分光结构的光度计主要用于早期低速检测设备上,因需要通过机械运动来实现分光,耗时长,效率低,所以在后期的高速仪器上已经基本没有这样的结构了。

这是一种通过光纤与滤光片配合实现分光的光学系统,在反应杯后的光路上设置有导光光纤束,通过光纤将光导入到对应的采集通道处,每个采集通道在光纤出光口设置有对应波长的滤光片,通过滤光片可实现对全光谱光信号的分光,从而实现对应物质吸光度的测量。

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通过光纤后分光的结构减少了机械运动装置,效率大大提升,而且可以同时实现多波长的同步检测。但因光路通过光纤的导光会导致光效降低,进而会影响光源灯的使用寿命,所以需要选用导光效率高的光纤。同时,波长的准确度主要依赖于滤光片的滤光效果,在选用滤光片时需要满足截止深度的要求。

当然通过光纤可以轻松实现对光路径的改变,对一些安装空间受限制的场景,利用光纤和滤光片配合的后分光光学系统,具有很大的优势。

分光片后分光光学系统是一种当前市场应用广泛的分光光学系统,其原理是利用分光片可对特定波长光进行反射,对其他波长光透射的原理,来实现对特定波长光方向的改变,从而实现可以不依靠光纤来改变光的传递路径也可以实现对特定波长光的吸收。

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分光片后分光光学系统光利用效率高,模块体积小,调试简单,目前在中低速生化分析仪中应用广泛。

当然,分光片只是起到改变特定波长光路径的作用,具体波长的准确性,杂散光的控制主要还是依靠滤光片来实现,所以在设计选型时需要满足滤光片截止深度和半波宽的需求,从而控制波长准确性和杂散光。

光栅后分光光学系统是目前中高速生化分析仪的主流分光方式,其原理为利用核心光学器件将复合光分开为按一定波长规律依次分布的光谱带,结构上在光谱带出放置一个金属挡片,然后通过在金属挡片上开细条缝隙,让特定波长的光透过金属挡片,而不需要的光则不能透过,从而实现分光,透过金属挡片的光到达接收单元,从而可以实现对特定信号的采集和转换。

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光栅分光具有效率高,分光准确,杂散光低,波长准确性高的特点,可以实现更高的测量灵敏度和线性范围,所以被广泛应用。

来源:极客浅北杂谈