本發(fā)明為一種探測(cè)弱熒光的裝置。針對(duì)一些非常弱的熒光，(如一些原子自發(fā)輻射的熒光信號(hào))可以讓熒光經(jīng)過(guò)單色儀測(cè)試其波長(zhǎng)分辨和單條譜線(xiàn)的時(shí)間分辨。對(duì)于熒光信號(hào)的信噪比和分辨率的提升非常有效。

背景技術(shù)：

弱熒光信號(hào)的單條譜線(xiàn)的探測(cè)是一個(gè)比較困難的問(wèn)題，因?yàn)閷?duì)于這樣的信號(hào)經(jīng)過(guò)單色儀之后通常都會(huì)變得更加弱，探測(cè)器很難探測(cè)到經(jīng)過(guò)單色儀之后的單條熒光譜線(xiàn)的信號(hào)。

另外一種測(cè)試手段是采用靈敏探測(cè)器前面加濾波片的方式，但是這種方法的弊端是顯而易見(jiàn)的。因?yàn)闉V波片的過(guò)濾效果很難達(dá)到百分之百，所以很難說(shuō)是否有光源散射的光信號(hào)透過(guò)濾波片引起探測(cè)器響應(yīng)，這種影響在光源和熒光波長(zhǎng)較為接近時(shí)更加顯著。除此之外，對(duì)于熒光譜線(xiàn)比較多的體系，需要更多的濾波片，而如果熒光譜線(xiàn)中有幾條線(xiàn)比較接近的時(shí)候，濾波片也很難分離徹底。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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針對(duì)上述問(wèn)題，提出了一種利用平行光管來(lái)準(zhǔn)直熒光信號(hào)，讓準(zhǔn)直光通過(guò)單色儀，最后在單色儀后面的探測(cè)器上測(cè)熒光的波長(zhǎng)和時(shí)間分辨信號(hào)的裝置。

本發(fā)明涉及一個(gè)激發(fā)光源，兩個(gè)光源光全反鏡，兩個(gè)光闌，在兩個(gè)光闌中間是樣品池，光闌的中心和樣品池的兩端圓形窗口的中心重合，樣品池是一個(gè)在側(cè)面對(duì)稱(chēng)位置開(kāi)了兩個(gè)窗口的腔體。在第二塊平行光管光高反鏡和樣品池的中間有一個(gè)凸透鏡，使得平行光管的光在池子內(nèi)的焦點(diǎn)正好位于光源的光束中間，這樣平行光管光很好地模擬了在焦點(diǎn)附近的物質(zhì)受光源激發(fā)之后的熒光。在平行光管光聚焦的過(guò)程中保證光在樣品池側(cè)面窗口的位置的光斑的大小和樣品池的側(cè)面窗口的大小相同，因?yàn)闃悠烦厥菍?duì)稱(chēng)的，所以樣品池另外一側(cè)的側(cè)窗位置的光斑大小也會(huì)和側(cè)窗的大小相同。這樣使得產(chǎn)生的熒光充分得到利用，會(huì)使得信噪比和分辨率提高。在平行光管光出射的這一側(cè)窗口后面擺放一組透鏡，通過(guò)這一組透鏡將模擬熒光的平行光管光調(diào)進(jìn)單色儀入口狹縫中。一個(gè)凸透鏡放置于單色儀出口狹縫后面，用這個(gè)凸透鏡將穿過(guò)單色儀的光調(diào)到探測(cè)裝置的響應(yīng)區(qū)域。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的裝置示意圖，圖中：1-光源，2-光源光高反鏡，3-光源光高反鏡，4-光闌，5-平行光管，6-平行光管光高反鏡，7-平行光管光高反鏡，8-凸透鏡，9-凸透鏡，10-凸透鏡，11-單色儀，12-凸透鏡，13，檢測(cè)裝置(一般采用PMT，APD等)，14-樣品池。圖2為本發(fā)明的光路圖，圖中：：1-光源，2-光源光高反鏡，3-光源光高反鏡，4-光闌，5-平行光管，6-平行光管光高反鏡，7-平行光管光高反鏡，8-凸透鏡，9-凸透鏡，10-凸透鏡，11-單色儀，12-凸透鏡，13，檢測(cè)裝置(一般采用PMT，APD等)，14-樣品池。紅色的光線(xiàn)代表光源光，綠色的光線(xiàn)代表平行光管光。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明先采用兩個(gè)光源光高反鏡將光調(diào)入兩個(gè)光闌中，光闌的中心與樣品池窗口的中心重合。通過(guò)兩個(gè)平行光管光高反鏡將平行光管光的傳播方向和光源光的傳播方向垂直，利用一塊凸透鏡將平行光聚焦，使其焦點(diǎn)正好位于光源光束中間。保證平行光在經(jīng)過(guò)透鏡聚焦之后傳播到樣品側(cè)面池窗口位置的光斑大小和樣品池的窗口大小相同，因?yàn)闃悠烦厥菍?duì)稱(chēng)的，所以可以保證平行光經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)之后再經(jīng)過(guò)另外一塊窗口位置的光斑大小和樣品池的窗口大小一樣。從而使得熒光的收集效率達(dá)到最大。而讓焦點(diǎn)正好在光源光的中心可以使得平行光管光非常好地模擬了在焦點(diǎn)附近的物質(zhì)受光源激發(fā)之后的熒光。在樣品池的的出射側(cè)窗后面擺放一組透鏡組，使得準(zhǔn)直光通過(guò)單色儀狹縫。經(jīng)過(guò)單色儀之后，在輸出狹縫后面加一塊透鏡將準(zhǔn)直光調(diào)到檢測(cè)裝置的有效區(qū)域，若要檢測(cè)熒光的波長(zhǎng)分辨探測(cè)裝置可以采用ICCD，而探測(cè)單條譜線(xiàn)的時(shí)間分辨則可以采用PMT。

本發(fā)明在探測(cè)Xe的亞穩(wěn)態(tài)的熒光譜線(xiàn)中對(duì)于信噪比提升作用顯著。激發(fā)光源采用的是固體激光器泵浦染料激光器，再經(jīng)過(guò)倍頻之后(249.5649nm，能量約0.6mJ)利用雙光子泵浦使得Xe激發(fā)到p₅能級(jí)，之后觀測(cè)p₅-s₄(828.2nm)，p₆-s₄(895.5nm)，p₆-s₅(823.4nm)，p₇-s₄(916.5nm)，p₇-s₅(841.1nm)，p₈-s₅(882.2nm)，p₉-s₄(992.6nm)，p_9-s₅(904.8nm)，p₁₀-s₅(980.2nm)這九條熒光譜線(xiàn)。其中不乏有823.4nm和828.2nm這樣很難用濾波片分開(kāi)的譜線(xiàn)。這九條譜線(xiàn)的時(shí)間分辨可以全部探測(cè)到，其中最強(qiáng)的熒光譜線(xiàn)823.4nm的強(qiáng)度可以達(dá)到450mv(探測(cè)器是APD120)。若不采用本裝置，經(jīng)過(guò)單色儀之后完全探測(cè)不到信號(hào)。同時(shí)濾波片也很難分開(kāi)823.4nm和828.2nm的信號(hào)并且保證完全濾去雜散光。