基于毛細(xì)管電泳的激光多模式檢測(cè)器的光學(xué)設(shè)計(jì)

　　提出一種基于毛細(xì)管電泳的激光多模式檢測(cè)器．為設(shè)計(jì)并優(yōu)化其光路構(gòu)型，進(jìn)行了理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并采用Matlab仿真，得到光路中各參量?jī)?yōu)化取值范圍．在熱透鏡通道，激發(fā)光束腰半徑越小，則熱透鏡效應(yīng)越強(qiáng)．而探測(cè)激光束腰半徑、束腰與樣品距離、樣品與探測(cè)面距離三個(gè)參量綜合決定檢出信號(hào)強(qiáng)度；在回射干涉通道，聚焦透鏡焦距應(yīng)較短，它與毛細(xì)管距離對(duì)檢測(cè)影響很大，而與激光器、與探測(cè)面的兩距離對(duì)檢測(cè)影響相對(duì)較?。粺嵬哥R效應(yīng)對(duì)回射干涉檢測(cè)影響不明顯，如要嚴(yán)格消除，可將兩通道錯(cuò)開一適當(dāng)距離。

　　激光相干性好，易聚焦成微束，特別適用于微體積樣品的測(cè)定，因而基于激光優(yōu)良特性的各類激光檢測(cè)器的研制已成為液相分離分析儀器檢測(cè)器研究的熱門領(lǐng)域口．激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器臥1是激光類檢測(cè)器中靈敏度最高并已成為商品化毛細(xì)管電泳儀器的一種檢測(cè)器口］，但大多數(shù)化合物需采用熒光標(biāo)記或衍生后方可分析；基于弱光吸收檢測(cè)。63的激光熱透鏡檢測(cè)器直接測(cè)量光的吸收，靈敏度比紫外吸收檢測(cè)器高2個(gè)數(shù)量級(jí)以上；本課題組曾發(fā)現(xiàn)一種在特定條件下，基于物質(zhì)折射指數(shù)變化產(chǎn)生的激光回射干涉效應(yīng)［7］，并據(jù)此建立了用于毛細(xì)管電泳的新型折射指數(shù)檢測(cè)器．但目前這糞檢測(cè)器多為單模式信號(hào)檢測(cè)，尚未見多模式信號(hào)檢測(cè)用于液相分離分析儀器的報(bào)道，且除激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器外，其它激光檢測(cè)器尚未成為液相分離分析商品儀器的檢測(cè)器．而液相分離分析儀器的分析對(duì)象（特別是生物樣品），往往含有多種熒光和吸收特性各異的物質(zhì)，準(zhǔn)確測(cè)定其組分及含量，對(duì)生命科學(xué)研究和臨床診斷意義十分重大，因此，研制多模式信號(hào)檢測(cè)器將開拓出液相分離分析商品儀器應(yīng)用的廣闊空間。

　1 ?三檢測(cè)通道光路構(gòu)型的整體描述

　　圖1中，1為內(nèi)外直徑分別為75 lim和320 Um、長(zhǎng)度為20 cm、開窗為1 cm、折射率為1.467的熔硅毛細(xì)管，圍繞它的是三個(gè)檢測(cè)通道：由1、2、3、4、5、6、7、8、9和10組成激光熱透鏡通道；由1、11、12、13、14、15和1 6組成激光回射干涉通道；由1、4、5、6、7、17、18、1 9、20和21組成激光誘導(dǎo)熒光通道．熱透鏡通道與熒光通道共用同一激發(fā)光源4。