详情

原文传递一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置及其检测方法

专利名称：	一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置及其检测方法
摘要：	本发明涉及一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置及其检测方法，所述的装置包括光纤激光器、光纤准直器、半透半反镜、样品池、光电探测器、滤光片、单光子计数器以及光电信号提取模块。本发明利用单光子计数器提高拉曼传感灵敏性，结合位移差分去除荧光背景和光源干扰，快速准确的实现对麦粒中呕吐毒素的检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	安徽大学
发明人：	翁士状;张雪艳;徐超;唐佩佩;朱文秀;袁和财;张东彦;郑玲
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910568001.9
公开号：	CN110174393A
代理机构：	杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	王桂名
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	230000 安徽省合肥市经济技术开发区九龙路111号
主权项：	1.一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置，其特征在于，包括光纤激光器、光纤准直器、半透半反镜(50)、样品池(60)、光电探测器、滤光片(70)、单光子计数器(80)和光电信号提取模块(53)；所述的光纤激光器包含第一激光器(10)、第二激光器(20)；其中，第一激光器(10)为638nm激光器，最大输出功率为140mW，功率调谐范围为1～100％；第二激光器(20)为633nm激光器，最大输出功率为80mW，其功率调谐范围也为1～100％；所述的光纤准直器包括第一激光准直器(30)、第二激光准直器(40)；所述的光电探测器包括第一光电探测器(51)、第二光电探测器(52)；所述的样品池(60)为透明的比色皿；所述的第一激光器(10)与第一激光准直器(30)连接进行耦合，所述的第二激光器(20)与第二激光准直器(40)连接进行耦合；第一激光准直器(30)、第二激光准直器(40)的光输出端均设置有半透半反镜(50)，第一激光准直器(30)、第二激光准直器(40)的光输出端的半透半反镜(50)的反射位分别设置第一光电探测器(51)、第二光电探测器(52)；第一光电探测器(51)、第二光电探测器(52)的信号输出端连接光电信号提取模块(53)；第一激光准直器(30)、第二激光准直器(40)的光输出端的半透半反镜(50)的透射位设置样品池(60)，透射光经过样品池(60)再经过滤光片(70)传输至单光子计数器(80)，所述的光电信号提取模块(53)上连接有数据分析处理单元(54)，所述的光电信号提取模块(53)与单光子计数器(80)连接。 2.根据权利要求1所述的一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置，其特征在于，所述的半透半反镜(50)响应范围为380-780mm。 3.根据权利要求1所述的一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置，其特征在于，所述的第一光电探测器(51)、第二光电探测器(52)为侧窗口型多碱光阴极PMT(1914F)，TE制冷，光谱响应范围为190-860nm。 4.根据权利要求1所述的一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置，其特征在于，所述的样品池(60)为四面通光的石英比色皿，外形尺寸为12.512.545mm，光程为10*10mm。 5.根据权利要求1所述的一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置，其特征在于，所述的滤光片(70)为BP700带通滤光片,其中心波长是700nm,带宽为10nm,半峰值带宽为45nm，以通过703nm拉曼响应信号。 6.根据权利要求1所述的一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置，其特征在于，所述的单光子计数器(80)为SPCM-AQRH，监测波长范围为400nm到1060nm。 7.根据权利要求1所述的一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的装置，其特征在于，所述的数据分析处理单元(54)是光电信号提取模块53的电压值经过电压采集板连接到PC端，然后再进行建立最小二乘模型单元。 8.一种差分单光子拉曼传感快速准确检测麦粒呕吐毒素的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将赤霉病的麦粒粉碎，加入乙醇，经过超声、离心去除上清液后得到被检测液样；2)金棒纳米溶胶经浓缩、混匀、加入NaCl后放入样品池(60)中；3)开启第一激光器(10)，激光先经过第一激光准直器(30)，再通过半透半反镜(50)，经过半透半反镜(50)时反射的光被第一光电探测器(51)感知到，其输出的电信号再经过光电信号提取模块(53)转换后输出v1，透射的激光照射样品池(60)，激发其拉曼响应，样品发出的拉曼响应经过滤光片(70)后，被单光子计数器(80)所感知，单光子计数器(80)输出的电流值经过光电信号提取模块(53)转换后输出v′单，关闭第一激光器(10)；4)开启第二激光器(20)，步骤同3)激光先经过第二激光准直器(40)，再通过半透半反镜(50)，经过半透半反镜(50)时反射的光被第二光电探测器(52)感知到，其输出的电信号再经过光电信号提取模块(53)转换后输出v2，透射的激光照射样品池(60)，激发其拉曼响应，样品发出的拉曼响应经过滤光片(70)后，被单光子计数器(80)所感知，单光子计数器(80)输出的电流值经过光电信号提取模块(53)转换后输出v″单，关闭第二激光器(20)，光电信号提取模块输出v2、v″单；5)利用利用偏最小二乘回归构建二维向量与赤霉病麦粒中呕吐毒素含量的量效关系。
所属类别：	发明专利