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用于同步驱动光色散元件的方法和系统,以及色谱仪用的检测器
发布时间:2014-08-14   点击次数:1474次

一、介绍:
通常,在荧光光谱法中,能获得具有激发光波长、荧光波长和荧光强度三个轴的三维荧光光谱,其通过重复固定激发光波长或荧光波长中的一个而另一个被顺序改变的测量得到。 这个方法需要相当长的时间以搜索峰值,这是因为激发光波长和荧光波长必须被独立且顺序改变以获得荧光光谱。为解决这一问题,专利文献l中提出了一种有效搜索峰值的方法。为提高峰值搜索效率,该方法利用了一个特性,即对于通过顺序改变激发光波长和荧光波长而得到的荧光光谱上的大量峰值,其荧光波长比它们的激发光波长长20nm到140nm。根据这种方法,通过在控制激发光波长和荧光波长的同时改变这些波长使得荧光波长总是比激发光波长大20到140nm而获得荧光光谱。在该方法中,通过同时改变激发光波长和荧光波长初步进行峰值的粗略但却有效的搜索。找到峰值后,激发光波长和荧光波长被独立地改变以获得详细信息。因此,与激发光波长和荧光波长中的每一个都在测量波长的整个范围上被独立改变的传统荧光光谱法的情况相比,该测量需要较少的时间。
二、产品特点:
1、用这一方法测量荧光光谱,对于每个激发光色散装置和荧光色散装置先进行初步测量等,以收集有关脉冲的数量和由光色散元件产生的单色光的波长的改变的信息,其中脉冲被发送至驱动光色散元件的脉冲马达。利用该信息,有可能确定分别发送至激发光脉冲马达和荧光脉冲马达的脉冲的数量,以便在给定的荧光光谱测量条件下同时改变激发光。
2、已经知道用以驱动普通的脉冲马达的各种方法。图2A-2C显示了如下例子:使用恒定驱动速度的匀速驱动,以及有助于缩短驱动时间的梯形驱动和“S”型驱动。这三种方法的任意一种通常被用来改变激发光的波长和荧光的波长。但是,当使用梯形或“S”型驱动来维持激发光波长和荧光波长之间的恒定差的同时,同时驱动激发光脉冲马达和荧光脉冲马达时,在驱动运行期间是很难维持该恒定差的,这是因为每个脉冲马达要求被发送不同数量的脉冲。结果,由同步驱动获得的激发光波长和荧光波长变得与真实值严重偏离,使得随后必须进行确定激发光波长和荧光波长的真实值的处理,或者如果这种处理已经存在,那么在该处理中必须包括额外的步骤。使用匀速驱动或者使得梯形或“S”型驱动接近于匀速驱动以减少误差,会花费当获得荧光光谱时改变波长的时间。这对测量造成了限制。例如,当这样的方法用于色谱仪系统的检测器区时,样品在流动时不能执行测量;在测量的过程中,样品必须是静置在室中。
3、根据本发明的针对解决上述问题的同步驱动光色散元件的方法是用来驱动光色散装置中的第一光色散元件和第二光接收元件的方法,该光色散装置包括:第一光色散单元,其具有第一光色散元件和用以驱动第一光色散元件的第一脉冲马达;第二光色散单元,其具有第二光色散元件和用以驱动第二光色散元件的第二脉冲马达;以及脉冲发送器,用以将第一脉冲数的脉冲发送至第一脉冲马达和将第二脉冲数的脉冲发送至第二脉冲马达,第一脉冲数的脉冲必须以预定间隔顺序改变由第一光色散装置产生的单色光的波长,第二脉冲数的脉冲有必要以预定间隔顺序改变由第二光色散装置产生的单色光的波长。如果第二脉冲数大于第一脉冲数,那么至第二脉冲马达的脉冲的发送率必须比至第一脉冲马达的脉冲的发送率要高,或者如果第一和第二脉冲马达具有不同的开始/停止区域和/或扭转范围的特性,则至第二脉冲马达的第二脉冲数的脉冲的发送率有可能偏离第二脉冲马达的开始/停止区域或扭转范围,从而导致第二脉冲马达失步。
4、为解决这一问题,根据本发明一个较佳方式的方法包括如下步骤:检查发送至第二脉冲马达的第二脉冲数的脉冲的发送率是否在第二脉冲马达的开始/停止区域或扭转范围内,以及如果第二脉冲数的脉冲的发送率在上述区域或范围之外,减少脉冲的第二脉冲数的发送率的同时,增加将在第一脉冲发送时间内发送的第二脉冲数的脉冲的另一部分的发送率。通过这一方法,第一和第二脉冲马达能够以高速、同步的方式以及以在开始/停止区域或扭转范围内的脉冲率被确切驱动。
三、操作方法
根据本设备的针对解决上述问题的用以同步驱动光色散元件的系统包括:第一光色散单元,其具有第一光色散元件和用以驱动第一光色散元件的第一脉冲马达;以及第二光色散单元,其具有第二光色散元件和用以驱动第二光色散元件的第二脉冲马达,通过将第一脉冲数的脉冲发送至第一脉冲马达和将第二脉冲数的脉冲发送至第二脉冲马达,该系统能够同步驱动第一光色散元件和第二光接收元件,脉冲的第一脉冲数有必要以预定间隔顺序改变由第一光色散装置产生的单色光的波长,第二脉冲数的脉冲有必要以预定间隔顺序改变由第二光色散装置产生的单色光的波长,并且所述系统进一步包括:
 a、存储部,用以存储:与被发送至所述第一脉冲马达的脉冲数和由所述第一光散射元件产生的单色光的波长的变化有关的第一光散射元件信息;与被发送至所述第二脉冲马达的脉冲数和由所述第二光散射元件产生的单色光的波长的变化有关的第二光散射元件信息;与所述第一脉冲马达的开始/停止区域和回转范围有关的所述第一脉冲马达的动态特性信息;以及与所述第二脉冲马达的开始/停止区域和回转范围有关的所述第二脉冲马达的动态特性信息;
b、驱动条件设定部,用于允许作业者设定由所述第一光散射元件和所述第二光散射元件产生的单色光的变化一开始波长、变化一结束波长以及波长一变化间隔作为同步驱动条件;
c、脉冲发送方式创建部,用于基于所述第一光散射元件信息、在所述第一脉冲马达的开始/停止区域或回转范围内的脉冲率以及同步传动条件,创建用以在所述第一脉冲发送时间内发送所述第一脉冲数的脉冲的第一脉冲发送方式,以及创建用于在所述第一脉冲发送时间内发送所述第二脉冲数的脉冲的第二脉冲发送方式;以及
d、脉冲发送器,其基于所述第一脉冲发送方式和所述第二脉冲发送方式将脉冲发送至所述第一脉冲马达和所述第二脉冲马达。
e、根据本发明的系统的一个较佳方式中,脉冲发送方式创建单元检查发送至第二脉冲马达的第二脉冲数的脉冲的发送率是否在第二脉冲马达的开始/停止区域或扭转范围内,如果第二脉冲数的脉冲的发送率在上述区域或范围之外,那么减少第二脉冲数的脉冲的发送率的同时,增加将在第一脉冲发送时间内发送的第二脉冲数的脉冲的另一部分的发送率。
f、通过这一系统,第一和第二脉冲马达都能够以高速、同步的方式以及以在各自的开始/停止区域或扭转范围内的脉冲率被确切驱动。

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