用于全自动生化分析仪的分光器结构设计

温英利，贾平平，王波，谢清华

（山东博科生物产业有限公司，济南 250200）

0 引言

生化检验即生物化学检验，主要用于检验机体代谢过程中涉及的主要物质、代谢产物的定性与定量，检测物质包含排泄物、分泌物、血液、组织液、组织、细胞等。发生病变时，体内的血液或者尿液的某些成分就会发生改变，以此来确定病情。生化分析仪是采用光电比色原理来测量体液中某种特定化学成分的仪器，能够以高速、高准确度、小的试剂消耗量对疾病的诊断、治疗、预后及健康状态提供信息依据，在临床诊断中起到了重要的作用[1]。

全自动生化分析仪内部结构由反应盘、试剂盘、样本盘、试剂针、样本针、搅拌针组成。光学测量机构采用后分光方式对反应杯进行实时光电采集。其中光学系统是该仪器的核心组件之一，光学组件的优劣直接影响了仪器的测试精度。本文介绍了一种全自动生化分析上使用的分光器，以全息凹面闪耀平像场光栅作为分光元件，采用后分光技术，输出340～800 nm的12路波长，接收信号端采用光电二极管阵列探测器。

1 分光器的设计

1.1 光学系统设计原理

该光学系统采用12 V/20 W长寿命卤素灯，光源直射方式，波长范围为340～800 nm，可实现双波长同时检测。卤素灯在使用过程中会散发大量热量，采用水循环方式散热。

如图1所示，卤素灯发出的光源，经过透镜聚焦后，在盛有样本的比色皿中心位置处形成光斑，比色皿光径是5.6 mm，选用透紫外光有机塑料。透射光发散经过透镜后，在分光器的入口狭缝处聚焦进入，通过光栅分成12路光，分别进入相对应的阵列探测器各光电池中，透镜均采用紫外熔融光学材料。……