久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

熒光檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】熒光檢測系統(tǒng)，包括芯片本體、脈沖激發(fā)光源、單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊，所述的脈沖激發(fā)光源通過耦合光纖與所述的芯片本體的微反應(yīng)池相連；所述的芯片本體與所述的單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊信號連接；所述的芯片本體包括硅襯底、SU-8厚膠、信號處理電路、光電傳感陣列、有源預(yù)處理放大陣列和異步時(shí)序控制電路本實(shí)用新型的有益效果是：1、將時(shí)間分辨技術(shù)與熒光檢測技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化了熒光檢測系統(tǒng)，不需要復(fù)雜的光路結(jié)構(gòu)就可將熒光有效檢測出來；2、可以與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容，即與現(xiàn)今的主流微電子工藝兼容，將光電傳感單元與后續(xù)的有源像素放大電路及信號處理電路單片集成；3、片上集成了微反應(yīng)池，可進(jìn)行多通道不同種樣品同時(shí)檢測。
【專利說明】熒光檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熒光檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熒光分析是利用被測樣品的受激熒光特性參數(shù)對物質(zhì)的特性進(jìn)行定性或定量分析的方法，例如利用癌細(xì)胞和正常細(xì)胞對血卟啉光敏熒光探針的親和性差異，得到癌細(xì)胞和正常細(xì)胞的熒光壽命特性及熒光峰值強(qiáng)度隨時(shí)間變化的曲線差異，可用于癌癥早期診斷與治療效果評價(jià)。目前熒光檢測中常用的檢測系統(tǒng)是采用光路結(jié)構(gòu)的檢測系統(tǒng)，如圖1所示，傳統(tǒng)的熒光檢測系統(tǒng)包括紫外激發(fā)光源(I ’)，激發(fā)光濾光片(2’)，樣品池(3’)，熒光濾光片(4’)，熒光探測器(5 ’)和記錄顯示系統(tǒng)(6 ’)。所述紫外激發(fā)光源位于激發(fā)光的光軸線上，通過所示的激發(fā)光濾光片進(jìn)入所述的樣品池，形成一條激發(fā)光光路；所述樣品池發(fā)出的熒光通過所述熒光濾光片到達(dá)所述熒光探測器，形成一條熒光光路；所述熒光探測器將檢測到的熒光信號轉(zhuǎn)換成電流/電壓輸出，通過所述記錄顯示系統(tǒng)得到特定物質(zhì)的熒光特性曲線。
[0003]傳統(tǒng)的熒光檢測系統(tǒng)需要復(fù)雜的光路系統(tǒng)，所述樣品池中的物質(zhì)受激發(fā)光照射后發(fā)出的熒光和激發(fā)光混合在一起，為了有效的將受激熒光從混合光中篩選出來，在所述樣品池和所述光電探測器之間必須加上所述熒光濾光片，產(chǎn)生的熒光經(jīng)過熒光濾光片會(huì)有較大的衰減，降低檢測靈敏度，同時(shí)復(fù)雜的光路系統(tǒng)采用分立元件搭建，系統(tǒng)龐大，不能滿足熒光檢測系統(tǒng)集成化、微型化的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對目前的熒光檢測裝置測試時(shí)熒光會(huì)在熒光反應(yīng)池和熒光探測器之間產(chǎn)生損耗、降低熒光檢測的靈敏度的問題，提出了一種測試靈敏度高、損耗小的基于時(shí)間分辨技術(shù)的熒光檢測系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所述的熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括芯片本體、脈沖激發(fā)光源、單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊，所述的脈沖激發(fā)光源通過耦合光纖與所述的芯片本體的微反應(yīng)池相連；所述的芯片本體與所述的單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊信號連接；
[0006]所述的芯片本體包括硅襯底、SU-8厚膠、信號處理電路、光電傳感陣列、有源預(yù)處理放大陣列和異步時(shí)序控制電路，所述的SU-8厚膠固定在所述的硅襯底上表面，所述的SU-8厚膠上設(shè)置至少一個(gè)熒光反應(yīng)池組，每個(gè)所述的熒光反應(yīng)池組由至少一個(gè)微反應(yīng)池構(gòu)成；位于熒光反應(yīng)池組正下方的硅襯底上鋪設(shè)相應(yīng)的信號處理電路、光電傳感陣列、有源預(yù)處理放大陣列和異步時(shí)序控制電路；所述的光電傳感陣列的信號輸入端與所述的異步時(shí)序控制電路的信號輸出端信號相連、所述的光電傳感陣列的信號輸出端與所述的有源預(yù)處理放大陣列的信號輸入端相連；所述的有源預(yù)處理放大陣列的信號輸出端與所述的信號處理電路的信號輸入端信號連接、并且所述的信號處理電路的信號輸出端通過壓焊塊與PCB板固定，所述的PCB板與所述的單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊的信號輸入端信號相連。[0007]所述的光電傳感陣列與所述的信號處理電路之間設(shè)置金屬屏蔽層。
[0008]所述的光電傳感陣列為與CMOS工藝兼容的PN結(jié)光電二極管形成四通道光感陣列。
[0009]所述的SU-8厚膠上設(shè)有四個(gè)對稱分布的熒光反應(yīng)池組，并且每個(gè)熒光反應(yīng)池組均有四路微反應(yīng)池對稱排列。
[0010]所述的微反應(yīng)池深度為100 μ m。
[0011]所述的耦合光纖直徑與所述的微反應(yīng)池的尺寸一致。
[0012]所述的耦合光纖與所述的芯片本體的微反應(yīng)池通過絕緣膠粘連。
[0013]工作原理，SU-8厚膠上的四路微反應(yīng)池，微反應(yīng)池中設(shè)計(jì)了四通道光電傳感陣列，以脈沖光源激發(fā)的那一刻為時(shí)間基點(diǎn)，延遲一段時(shí)間(延遲時(shí)間大于光源脈沖寬度)后，測量被激發(fā)的熒光信號，可以有效避開激發(fā)光噪聲對測量的影響，異步時(shí)序控制電路分時(shí)讀取不同時(shí)間點(diǎn)的熒光強(qiáng)度，得到熒光信號的衰減曲線，然后光電傳感陣列將產(chǎn)生的熒光信號轉(zhuǎn)化為成比例的電流信號；此時(shí)有源像素放大陣列將微弱的光電流信號轉(zhuǎn)化成幅值較大的電壓傳輸?shù)叫盘柼幚黼娐罚盘柼幚黼娐纷x取四通道光電傳感陣列的熒光衰減過程中的熒光強(qiáng)度信號電壓后通過壓焊塊傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊，對測定的熒光信號進(jìn)行處理。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:1、與CMOS工藝兼容的光電PN結(jié)二極管可以將微弱的熒光轉(zhuǎn)換成光電流，光電PN結(jié)二極管可根據(jù)需要陣列設(shè)計(jì)；2、光電PN結(jié)二極管可與后續(xù)的有源信號處理電路單片集成，減少了信號傳遞損耗和實(shí)現(xiàn)了檢測的微型化；3、片上集成的SU-8微反應(yīng)池，可進(jìn)行單個(gè)或多個(gè)通道樣品同時(shí)檢測。本發(fā)明將熒光信號產(chǎn)生、檢測和處理用單片的傳感芯片實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是傳統(tǒng)的熒光檢測系統(tǒng)。
[0016]圖2是本發(fā)明的芯片體的結(jié)構(gòu)圖(其中:箭頭代表納米級脈沖激發(fā)光的入射方向；P+為P型源漏注入；n+為N型源漏注入；Niell為N型輕摻雜阱)。
[0017]圖3是本發(fā)明的芯片體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明
[0020]參照附圖:
[0021]實(shí)施例1本發(fā)明所述的熒光檢測系統(tǒng)，包括芯片本體1、納秒級脈沖激發(fā)光源2、單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊3，所述的納秒級脈沖激發(fā)光源3通過耦合光纖31與所述的芯片本體I的微反應(yīng)池相連；所述的芯片本體I與所述的單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊3信號連接；
[0022]所述的芯片本體I包括硅襯底11、SU-8厚膠12、信號處理電路13、光電傳感陣列14、有源預(yù)處理放大陣列和異步時(shí)序控制電路，所述的SU-8厚膠12固定在所述的硅襯底11上表面，所述的SU-8厚膠12上設(shè)置至少一個(gè)熒光反應(yīng)池組121，每個(gè)所述的熒光反應(yīng)池組121由至少一個(gè)微反應(yīng)池成1211 ;位于熒光反應(yīng)池組121正下方的硅襯底11上鋪設(shè)相應(yīng)的信號處理電路13、光電傳感陣列14、有源預(yù)處理放大陣列和異步時(shí)序控制電路；所述的光電傳感陣列14的信號輸入端與所述的異步時(shí)序控制電路的信號輸出端信號相連、所述的光電傳感陣列14的信號輸出端與所述的有源預(yù)處理放大陣列的信號輸入端相連；所述的有源預(yù)處理放大陣列的信號輸出端與所述的信號處理電路的信號輸入端信號連接、并且所述的信號處理電路13的信號輸出端通過壓焊塊15與PCB板16固定，所述的PCB板與所述的單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊3的信號輸入端相連。
[0023]所述的光電傳感陣列14與所述的信號處理電路13之間設(shè)置金屬屏蔽層17。
[0024]所述的光電傳感陣列14為與CMOS工藝兼容的PN結(jié)光電二極管形成四通道光感陣列。
[0025]所述的SU-8厚膠12上設(shè)有四個(gè)對稱分布的熒光反應(yīng)池組121，并且每個(gè)熒光反應(yīng)池組均有四路微反應(yīng)池1211對稱排列。
[0026]所述的微反應(yīng)池1211深度為100 μ m。
[0027]所述的耦合光纖直徑與所述的微反應(yīng)池的尺寸一致。
[0028]所述的耦合光纖與所述的芯片本體的微反應(yīng)池通過絕緣膠粘連。
[0029]工作原理，SU-8厚膠12上的四路微反應(yīng)池1211，微反應(yīng)池1211中設(shè)計(jì)了四通道光電傳感陣列14，以脈沖光源激發(fā)的那一刻為時(shí)間基點(diǎn)，延遲一段時(shí)間(延遲時(shí)間大于光源脈沖寬度)后，測量被激發(fā)的熒光信號，可以有效避開激發(fā)光噪聲對測量的影響，異步時(shí)序控制電路分時(shí)讀取不同時(shí)間點(diǎn)的熒光強(qiáng)度，得到熒光信號的衰減曲線，然后光電傳感陣列將產(chǎn)生的熒光信號轉(zhuǎn)化為成比例的電流信號；此時(shí)有源像素放大陣列將微弱的光電流信號轉(zhuǎn)化成幅值較大的電壓傳輸?shù)叫盘柼幚黼娐?，信號處理電路讀取四通道光電傳感陣列的熒光衰減過程中的熒光強(qiáng)度信號電壓后通過壓焊塊傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊，對測定的熒光信號進(jìn)行處理。
[0030]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括芯片本體、脈沖激發(fā)光源、單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊，所述的脈沖激發(fā)光源通過耦合光纖與所述的芯片本體的微反應(yīng)池相連；所述的芯片本體與所述的單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊信號連接； 所述的芯片本體包括硅襯底、SU-8厚膠、信號處理電路、光電傳感陣列、有源預(yù)處理放大陣列和異步時(shí)序控制電路，所述的SU-8厚膠固定在所述的硅襯底上表面，所述的SU-8厚膠上設(shè)置至少一個(gè)熒光反應(yīng)池組，每個(gè)所述的熒光反應(yīng)池組由至少一個(gè)微反應(yīng)池構(gòu)成；位于熒光反應(yīng)池組正下方的硅襯底上鋪設(shè)相應(yīng)的信號處理電路、光電傳感陣列、有源預(yù)處理放大陣列和異步時(shí)序控制電路；所述的光電傳感陣列的信號輸入端與所述的異步時(shí)序控制電路的信號輸出端信號相連、所述的光電傳感陣列的信號輸出端與所述的有源預(yù)處理放大陣列的信號輸入端相連；所述的有源預(yù)處理放大陣列的信號輸出端與所述的信號處理電路的信號輸入端信號連接、并且所述的信號處理電路的信號輸出端通過壓焊塊與PCB板固定，所述的PCB板與所述的單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊的信號輸入端信號相連。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的光電傳感陣列與所述的信號處理電路之間設(shè)置金屬屏蔽層。
3.如權(quán)利要求2所述的熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的光電傳感陣列為與CMOS工藝兼容的PN結(jié)光電二極管形成四通道光感陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的SU-8厚膠上設(shè)有四個(gè)對稱分布的熒光反應(yīng)池組，并且每個(gè)熒光反應(yīng)池組均有四路微反應(yīng)池對稱排列。
5.如權(quán)利要求4所述的熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的微反應(yīng)池深度為100μ m。
6.如權(quán)利要求5所述的熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的耦合光纖直徑與所述的微反應(yīng)池的尺寸一致。
7.如權(quán)利要求6所述的熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的耦合光纖與所述的芯片本體的微反應(yīng)池通過絕緣膠粘連。
【文檔編號】G01N21/64GK203643339SQ201320694335
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】施朝霞 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)