[发明专利]一种等距螺旋多点紫外光谱的冻存血清分析仪

摘要

本发明公开了一种等距螺旋多点紫外光谱的冻存血清分析仪，仪器由机身和装配在机身内的内部组件组成；内部组件主要包括树莓派、紫外拉曼激光器、紫外拉曼探头、光谱仪、样品室、直流稳压电源、触摸屏、液氮泵、液氮瓶、电动控制及运动组件以及辅助部件。本发明的优点在于，采用了电动阀门控制流量和液氮泵控制液速的方式，实现内腔的低温恒温控制，从而保证了测试环境的统一性，从而提高了测试的重复性；对冻存血清样品的测试，进行恒低温等距螺旋多点紫外拉曼荧光谱采集，将光谱均值向量和光谱方差向量进行主成分分析，消除了单点测试的偶然性和偏差，可有效提高不同种属血清的识别率。

主权项

1.一种恒低温等距螺旋多点紫外光谱冻存血清分析仪，由机身(1)和装配在机身(1)内的内部组件组成；内部组件主要包括树莓派(40)、紫外拉曼激光器(11)、紫外拉曼探头(41)、光谱仪(24)、样品室(16)、直流稳压电源(9)、触摸屏(34)、液氮泵(21)、液氮瓶(45)、电动控制及运动组件(46)以及辅助部件；其特征在于：/n所述的机身(1)除了容纳这些内部组件外，还有机身USB接口(5)、键盘接口(6)、鼠标接口(7)和市电开关(8)；紫外拉曼探头(41)由发射光纤(13)、接收光纤(22)、发射头(14)与接收头(15)组成；辅助部件包括USB供电器(10)、若干USB线(39)、一分二USB线(38)、HDMI线(35)与串口数据线(27)组成；/n所述的样品室(16)包括样品架(17)、内腔(20)与低温探头(43)三部分；其中样品架(17)为透明石英玻璃材质，内部用以放置冻存管(18)，冻存管(18)内部装有冷冻血清样品(19)；低温探头(43)安装在内腔(20)内，用以实时探测内腔(20)的温度；电动控制及运动组件(46)里有电动控制器和平动转动台，它与样品架(17)联连；在测试时，装有冷冻血清样品(19)的冻存管放入样品架(17)中，电动控制及运动组件(46)可带动样品架(17)连同冷冻血清样品(19)沿运动中轴(47)向上平动及以运动中轴(47)为转轴的匀角速度转动；/n所述的液氮泵(21)安装在样品室(16)外，并通过入口(44)与出口(42)与内腔(20)相通，形成一循环通道；液氮瓶(45)与入口(44)相连，内装满液氮，具有电动阀门(49)，打开此阀门可排出液氮进入循环通道；/n所述的紫外拉曼探头(41)固定在样品室(16)并伸进内腔(20)，紫外拉曼探头(41)的发射光纤(13)联接激光器光纤输出端口(12)，接收光纤(22)联接光谱仪(24)的光谱仪光纤接口(23)；紫外拉曼激光器(11)通过激光器光纤输出端口(12)输出窄线宽紫外连续激光至发射光纤(13)，发射光纤(13)另一端联接发射头(14)，发射头(14)内部有紫外干涉滤光片，用以进一步压缩紫外激光的线宽，并抑制激光的分频杂光，发射头(14)内部还有紫外聚焦镜，紫外连续激光通过该紫外聚焦镜对内腔(20)内的血清样品(19)进行聚焦，激发的拉曼与荧光后向回波信号通过接收头(15)，导入接收光纤(22)；接收头(15)内有紫外瑞利滤光片，可抑制后向的瑞利散射干扰；内腔(20)内壁涂覆有黑色哑光材料，可消除杂散光的影响；接收光纤(22)的出射光进入光谱仪(24)进行分析；/n所述的直流稳压电源(9)将输入的市电转换成直流电，并分成五路输出；第一路用以提供液氮泵(21)所需的直流电源；第二路用以提供低温探头(43)所需电源；第三路用以提供电动控制及运动组件(46)所需电源；第四路用以对紫外拉曼激光器(11)进行供电；第五路用以提供USB供电器(10)所需的直流电压；USB供电器(10)有USB接口丙(2)、USB接口乙(3)、USB接口甲(4)三个5V输出供电端口，其中光谱仪USB口(26)通过一分二USB线(38)分别与USB接口丙(2)及机身USB接口(5)相连，当仪器工作时，USB接口丙(2)输出5V直流电压通过光谱仪USB口(26)给光谱仪(24)供电；当仪器不工作时，USB接口丙(2)无输出，此时，光谱仪USB口(26)可通过机身USB接口(5)连接外部计算机，进行离线调试；USB接口乙(3)通过USB线(39)与树莓派(40)的树莓派USB接口丙(33)相连，用以对树莓派(40)供电；USB接口甲(4)通过USB线(39)与触摸屏USB接口(37)相连，用以对触摸屏(34)供电；/n所述的树莓派(40)的树莓派HDMI接口(32)通过HDMI线(35)与触摸屏(34)的触摸屏HDMI接口(36)相连，用以对触摸屏(34)提供显示；树莓派(40)的树莓派串口(28)与光谱仪(24)的光谱仪串口(25)通过串口数据线(27)连接，用以进行通讯；树莓派(40)具有四个控制口(29)，其一连接液氮泵(21)，通过泵的抽运速度的变化来控制液氮在循环通道的流速；其二连接液氮瓶(45)的电动阀门(49)，用以控制循环通道液氮的流量；其三连接低温探头(43)，用以设定恒定低温的温度，并实时接收低温探头(43)测量的内腔(20)的温度；其四连接电动控制及运动组件(46)，用以设定平动和转动速度；键盘接口(6)通过USB线(39)与树莓派USB接口乙(31)相连，外部键盘插入键盘接口(6)可在树莓派(40)中进行键盘输入；鼠标接口(7)通过USB线(39)与树莓派USB接口甲(30)相连，外部鼠标插入鼠标接口(7)可在树莓派(40)中进行鼠标操作；树莓派(40)装有主控软件，用户可以通过外部键鼠或对触摸屏(34)进行触摸操作进行软件的操作，进行人机交互。/n