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专利号: 2016105911838
申请人: 合肥学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-09-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于正交m序列调制的离散三维荧光光谱快速测量方法,其特征在于:该测量方法包括以下内容:

①在激发端,采用5个不同波长的LED:L1、L2、L3、L4、L5作为激发光源,每个LED采用一个m序列进行调制,且5个m序列S1、S2、S3、S4、S5相互正交;

②5个经调制的LED激发样品,诱导产生分别与5个LED:L1、L2、L3、L4、L5对应的调制荧光光谱序列Sf1、Sf2、Sf3、Sf4、Sf5;

③在发射端,选取λ1,λ2,λ3,λ4,λ55个发射波长,分别由探测器APD1,APD2,APD3,APD4,APD5完成探测,波长的选择通过窄带滤光片实现;

④探测器APDi探测到的荧光信号序列Fi是由5个LED激发光源L1、L2、L3、L4、L5激发产生的、波长为λi的荧光信号序列之和,其中i∈(1,2,3,4,5);

Fi=Sf1(λi)+Sf2(λi)+Sf3(λi)+Sf4(λi)+Sf5(λi)    (1)

其中,在式(1)中,Sf1(λi),Sf2(λi),Sf3(λi),Sf4(λi),Sf5(λi)分别为由5个不同波长的LED:L1、L2、L3、L4、L5激发产生的波长为λi的荧光信号序列,i∈(1,2,3,4,5),通过解析Fi,可获得Sf1(λi),Sf2(λi),Sf3(λi),Sf4(λi),Sf5(λi),i∈(1,2,3,4,5);

⑤对5个正交m序列S1、S2、S3、S4、S5进行移相,使之分别与LED激发光源L1、L2、L3、L4、L5诱导产生的荧光信号序列Sf1(λi),Sf2(λi),Sf3(λi),Sf4(λi),Sf5(λi)同步;

⑥最后采用矩阵式计算方式,将荧光信号序列Fi与m序列S1、S2、S3、S4、S5进行互相关运算,求出各荧光序列的荧光强度,获得5个激发波长和5个发射波长的离散三维荧光光谱。

2.根据权利要求1所述的基于正交m序列调制的离散三维荧光光谱快速测量方法,其特征在于:所述矩阵式计算方式是以荧光信号序列F1、F2、F3、F4、F5组成列向量[F1 F2 F3 F4 F5]T,5个正交m序列S1、S2、S3、S4、S5组成行向量[S1 S2 S3 S4 S5],列向量[F1 F2 F3 F4 F5]T与行向量[S1 S2 S3 S4 S5]相乘,最终得到5个激发波长和5个发射波长的离散三维荧光光谱。

3.一种基于正交m序列调制的离散三维荧光光谱快速测量系统,其特征在于:该系统包括正交m序列发生单元(1)、光源驱动单元(2)、LED光源阵列(3)、样品池(4)、多通道荧光探测单元(5)、数据采集单元(6)以及数据处理与分析单元(7),所述正交m序列发生单元(1)两端分别与光源驱动单元(2)和数据采集单元(6)连接,所述光源驱动单元(2)与LED光源阵列(3)连接,所述数据采集单元(6)两端分别与多通道荧光探测单元(5)和数据处理与分析单元(7)连接,所述样品池(4)两端分别与LED光源阵列(3)和多通道荧光探测单元(5)配合。