CN1117760A - 固态光谱荧光计和使用该荧光计的方法 - Google Patents

Abstract

一种光谱荧光计，使用由电容器存储器供电并由来自微控制器的程序指令控制的触发式氙闪光灯管(14)。该光谱荧光计使用的光学单元(12)具有将氙闪光灯管放在与两个信号探测器(17，19)和一个参考探测器(21)有一定间隔的位置处的结构。这种相互隔开的关系允许在光谱荧光计中使用固态探测器(17，19，21)。用微控制器在除实际探测部分闪光循环以外的所有时间周期内提供探测放大器的电隔离。该光谱荧光计能用市售的荧光团有效地探测可见波长。

Description

固态光谱荧光计和使用该荧光计的方法

本发明涉及一种光谱荧光计。

光谱荧光计被用于探测样品中某些分子结构的存在。更具体地说，在有包含荧光团的溶液的情况下，已知某些分子结构可以与荧光团相互作用，以便吸收特定波长的入射光并发射具有不同波长的光。测量因样品中存在感兴趣的分子结构而产生的以荧光波长发射的光能够确定样品中感兴趣的分子结构量。

例如，使用溴化3，8—二氨基—5—乙基—6—苯基菲啶翁(Et-Br)作为荧光团以便借助于其插入核酸链来探测核酸的存在。对包含感兴趣的样品的溶液照射波长为520毫微米的单色光。通过测量以600毫微米的波长发射的光量确定样品中核酸的浓度。

尽管光谱荧光计为大家所知道已经有许多年，但光谱荧光计一般体积大、易损，并且异常昂贵。这有许多原因。一个原因是光谱荧光计一般需要一个非常大的稳态光源。这样的光源产生大量的热量，这就要求光源离样品的距离相当大。此外，这些光源一般需要机械式斩波器和复杂的导光装置。例如，可参照美国专利US3832555和US4531834。

另外，为了有广阔的商业应用范围，光谱荧光计的探测器必须可适用于广泛使用的荧光团染料。此外，在光谱荧光计中由光源产生的电噪声通常较高。这些因素使固态探测器不能在光谱荧光计中使用。在过去，Hofer Scientific提出了一种固态探测器光谱荧光计，但是该光谱荧光计由于要求在红外波长探测故仅能测量Hoechest染料。因而不能用该光谱荧光计探测可见光谱的波长。并且，在使用Hoechest染料时也破坏了样品本身。

本发明的目的是提供一种对不需要的噪声具有高的抗扰性的固态光谱荧光计。

本发明的另一目的是提供一种使用触发式光源的固态光谱荧光计。

本发明的光谱荧光计的另一个目的是提供一种需要低功率光源的固态光谱荧光计。

提供一种用市场上买得到的荧光团能探测可见光谱的光的固态光谱荧光计是本发明的又一目的。

本发明的另一目的是提供一种体积小并且容易使用的光谱荧光计。

为了实现上面列举的本发明的目的，最好使用触发式氙闪光灯管。为了能用电容器存储器供电，将氙闪光灯管与一个匹配的电阻性负载并联，电阻性负载延长氙闪光灯管的寿命并且延长光脉冲自身的持续时间。

另外，根据本发明的光谱荧光计使用一个光学单元，该光学单元具有将氙闪光灯管放在离一对信号探测器和一个参考探测器一定距离处的结构。这些元件彼此隔开的关系实际上有助于在光谱荧光计中使用固态探测器。

根据本发明的光谱荧光计还在除实际探测部分的闪光周期之外的所有时间内提供对探测器放大器的电隔离。这有利于提高光谱荧光探测系统的抗噪声性能。

还有根据本发明的固态光谱荧光计最好使用微控制器以控制氙闪光灯管的闪光时间和对探测器放大器电路的电隔离的时间。

所以，上述的固态光谱荧光计最好允许使用以可见光谱能探测的通常可得到的荧光团来探测样品中的分子结构。

通过阅读下面参照附图的优选实施例的描述可理解本发明的这些和其他优点，其中：

图1是根据本发明的光谱荧光计的方框图；

图2是根据本发明的光学单元的透视图；

图3是根据本发明的光学单元的左视图；

图4是根据本发明的光学单元的右视图；

图5是沿图3所示光学单元的线A—A的剖面图；

图5A是图5所示的光学单元的一部分的另一实施例的剖面图；

图6是沿图3所示光学单元的线B—B的剖面图；

图7是沿图3所示光学单元的线C—C的剖面图；

图8是沿图3所示的光学单元的线D—D的剖面图；

图9是与根据本发明的光谱荧光计的左信号探测器一道使用的初始放大电路；

图10是与根据本发明光谱荧光计的右信号探测器一道使用的初始放大电路；

图11是与根据本发明光谱荧光计的参考信号探测器一道使用的初始放大电路；

图12是根据本发明的光谱荧光计的信号调节电路；

图13是根据本发明的在光谱荧光计中所用的电源电路；

图14是由根据本发明的光谱荧光计所使用的接口电路；

图15是根据本发明的与光谱荧光计一起使用的微控制器电路；

图16提供了描述根据本发明的由微控制器控制的光谱荧光计操作的流程图；

图17描述了根据本发明的使用光谱荧光计的用户可得到的各种显示选择。

图18描述了当使用本发明的光谱荧光计时在一个闪光循环期间的采样结果。

图1是根据本发明的光谱荧光计10的方框图。

光谱荧光计10的主要部件包括光学单元12，光学单元12包括氙闪光灯14、左信号探测器电路16、左信号探测器17、右信号探测器电路18、右信号探测器19、参考探测器电路20和参考信号探测器21。由位于电源电路22中的存贮电容器所存贮的电荷给氙闪光管提供电源，电源电路22也给散热扇24提供电源使散热扇24工作。

信号调节电路26接收来自左信号探测器电路16、右信号探测器电路18和参考探测器电路20的探测信号。信号调节电路26对探测到的信号和探测到的参考信号进行放大、整形和求和，并且将探测到的信号和探测到的参考信号传送给微控制器电路28。接口电路30在电源电路22、微控制器电路28和信号调节电路26之间传送信号，下面对此还将进行描述。

在显示器32上显示由操作光谱荧光计10所得到的分析结果，显示器32可以是显示数字值的LED显示器或者是提供图形显示的监视器。键盘34允许输入工作模式、初始状态和以后将叙述的各种灵敏度参数。可使用不同的功能键或多功能上/下键，这种多功能上/下键允许重复使用该上/下键进行多种输入并且该多功能上/下键是软件编程的。

图2描述了光学单元12。光学单元12包括一个机加工成的单元腔体36，该机加工成的单元腔体36最好由黑色酚醛树脂或不透明黑色阳极氧化铝制成。单元腔体36的外层尺寸为大约4cm³并且将单元腔体36安装在将氙闪光管与单元腔体36屏蔽起来的阳极氧化的黑色铝板38上，以后所描述的除外。单元腔体36还备有允许试管40插入的开口，试管40将装入荧光团溶液中感兴趣的样品。单元腔体36还具有用于左信号探测器17、右信号探测器19、参考信号探测器21和吸光介质42的开口。

闪光管夹持器44支撑氙闪光管14并由Corian(一种丙烯酸/氢氧化铝化合物)制成。安装在光学单元12中的探测器17、19和21分别与左信号探测器电路16、右信号探测器电路18和参考探测器电路20电连接。将每一探测器电路16、18和20都直接装在设在光学单元12中的对应探测器的上面。这样放置使所探测的信号在初始放大之前必须通过的电通道长度最短，下面对此将要描述。

图3—8是光学单元12的各个剖面图。如图3所示，虚线表示在光学单元12中形成的用于插入探测器17、19和21，以及试管40的开口。更进一步地，通过这些开口为需要的光传输路径提供光通道。

在图5(图3的A—A剖面图)中可更清楚地看到，在氙闪光管14和试管40之间的开口是一个宽3mm、高7mm的长方形开口46。

另一种方形口46是以长方形开口46的图案设置的大约10个直径为0.7mm的孔47，如图5A所示。尽管加工这样分布的孔比较困难，但这样的分布能较好地使自氙闪光灯14发出的光聚焦到试管40内的样品上。

氙闪光灯14和试管之间的距离为10mm。在氙闪光灯14和试管40之间的光路中设置了一个干涉滤光片54。

设置一个开口48使自氙闪光灯14产生的光直接传送到参考探测器21。开口48的直径为0.35mm，并且在氙闪光灯14和参考探测器21之间的距离(35mm)的大约3/4部分上维持该直径。开口48的直径小于开口46的直径有助于减少自氙闪光灯14发送到探测器21的光量。这有助于使实际到达每一探测器17、19和21的光量均衡。

图6更清楚描述了直接设置在试管40后面的吸光介质42。这有助于保证从氙闪光灯发出并通过试管40的光不被反射，并且随后由探测器17和19来探测。这有助于保证探测器17和18仅仅探测荧光。图6还描述了位于参考探测器21附近的为了适当安置参考探测器21所需的较大直径的开口48。图6还描述了将中性密度参考滤光器52放置在探测器21的正前方的氙闪光灯14和探测器21之间。这进一步有助于使实际到达每一探测器17、19和21的光量均衡。

图7和图8用于描述光学单元12的光特性。由图7可以看出，试管40包含溶液中要分析的样品，并且试管40介于每一探测器17和19之间的中间位置。尽管能使用不同尺寸或形状的试管40，但试管40的外径最好大约为10mm。在试管40的外径与每一探测器17和19之间的优选距离为10mm。

高带通发射滤波器56和58设置在每一探测器17和19的前方。这些滤波器滤掉低于感兴趣的波长以下的那些波长。如果用溴化3，8—氨基—5—乙基—6—苯基菲啶翁(EtBr)作为荧光团，每一滤波器56优选为允许波长为590nm以上的光通过同时实际上阻挡波长短于550nm的所有光通过的OR570滤波器。用O形环60和62将高带通发射滤波器56和58的每一个都固定在不透光的结构中。在一将探测器17和19插入光学单元12中就将每一对O形环60和62压紧。

图8描述了从氙闪光灯14发射的光击中装在试管40中的样品溶液上的光路64。光路66和68分别表示由探测器17和19所探测的荧光的光路，它们与光路64最好成90。角。

图9描述了在图1中以方框形式出现的并且在图2中以电路板形式出现的左信号探测器电路16。探测器17最好是西门子的BPX16型光电二极管，因为西门子的BPX61型光电二极管是非常灵敏的，在使用时不需加偏压。运算放大器80对探测器17所探测的信号进行初始放大。图9中所示的各电容器和和电阻器提供了适当的偏压和波形整形。

图10描述了与前面参考图9所述的左传感器板16相同的右信号探测器电路。探测器18又是西门子的BPX61型光电二极管并且使用时也不需加偏压。应注意选用电性能匹配的探测器17和19。

图11描述了参考探测器电路20，该参考探测器电路20也采用西门子的BPX61型光电二极管作为探测器21，并且使用时也不需要加偏压。由运算放大器84放大所探测的信号。伴随运算放大器84的整形和消噪电路与探测器17和19所用的电路相同，这样能得到最佳性能。

图11也描述了分别从探测器17和19探测到的经过一次放大的信号以及从探测器21的探测到的经过一次放大的信号都输出给图12所示的信号调节电路26。

在由禁止(DISABLE)脉冲确定的时间周期内每一探测到的信号都通过触发开关86，下面将作描述。将由左信号探测器16和右信号探测器18所探测的并经过一次放大的信号在节点88处相加，并接着由运算放大器90和92进行两次放大。相应的电阻器和电容器也有助于建立抗干扰性和进行适当的整形。

类似地，由运算放大器94和96对参考探测器信号进行两次放大。同样的消噪和整形电路与运算放大器94和96相连。从运算放大器92输出的探测信号100和从运算放大器96输出的参考信号102都被输入到后面将要叙述的图15中的微控制电路28。

图13描述了用于给图1所示的氙闪光灯1 4和散热扇24提供电源的电源22。电源22用电容器104中存储的电荷给氙闪光灯供电。用电阻106延长氙闪光灯管脉冲的持续时间并且通过减小加在氙闪光灯本身两端的电压延长氙闪光灯管的寿命。在操作中，由于电阻容106的存在则在240伏时触发电容器104并且在对脉冲持续时间积分时得到一个30000瓦、600nm的脉中。

输入到电容器充电电路108的充电信号使电容器104开始充电。值得注意的是，使用具有15伏额定齐纳电压的一组匹配的齐纳二极管可使电容器104的充电稳定。

当电容器104充满电时，电容器104在线110上产生一个可变的电容(VCAP)信号，然后将该VCAP信号输进微控制器电路28，并且按下文所述使用。

当电容器104充满电时，氙闪光灯14准备开启。一接收到沿线112传送的启动信号，可控硅整流器114开始导通。这将使变换器的变压器116接通氙闪光灯14。因而，存储在电容器104中的电荷给氙闪光灯14供电，由此产生的光将照射如图2所示的试管40中的样品溶液和参考探测器21。

在图13中还描述了一个过压保护器，具体地说是一个变阻器118，该变阻器118可消除给电容器104充电时所用的电压中的电涌。

电源电路22使用分级电源结构获得直流电源。从线120输入的交流电在节点122产生一个正24伏的直流电压，并且用二极管和平滑电容器在节点124产生一个负24伏的直流电压。用三端正电压调节器26得到一个正12伏的直流电压以便在线128上得到正12伏的直流电压。然后将该正12伏的直流电压输入给两个不同的三端弱电流5伏正直流调节器130和132以获得VCC直流电压和正5伏直流电压。类似地，将线124的负24伏电压输入给一个三端弱电流5伏负直流调节器134以获得负5伏直流电压。

图14是在图13所示的电源电路22和图15所示的微控制器电路28之间的接口电路30。VCAP和AC信号直接从电源电路22传送到微控制器电路28。然而，首先用上放大器140放大从微控制器电路28接收的启动(FIRE)信号。然后将该启动信号提供给电源电路22以点亮前面所述的氙闪光灯14。将充电(CHARGE)信号从微控制器电路28输入给触发器142。触发器142在其输出端保持一个按照充电信号电平对应的信号，直到微控制器电路28响应前面所述的VCAP信号的输入产生另一充电信号为止。这就保证了在启动氙闪光灯14之前使图113的电容充满电。

如图14所述，经由运算放大器140放大的启动信号也用作为禁止信号输入给信号调节电路26。如前面所述，当图12的开关86处于常开位置时，禁止信号有效地将探测器17、19和21与信号调节电路26相连。这就在电容器充电期间和开始点亮闪光灯时保护了光探测器17、19和21以及相应放大电路16、18和20和26。

氙闪光灯14在对用于获得探测器采样值的脉冲持续时间积分时发出大约30,000瓦。尽管氙脉冲有许多不同的峰值和谷值，但在可见光范围内有强大输出的氙发射光谱是较宽的。因而通过触发电容器104并使用由电阻器106提供的匹配的电阻性负载，能在至少0.5赫兹的所希望的频率激励和启动氙闪光灯14。

图15示出了微控制器电路28，该微控制器电路包括一个优选为Motorola 68HC11的微控制器150。当然，也可选用其他使用独立存储器的微控制器或微处理器。给微控制器150的输入信号包括由交流电源引出的并通过所示电阻器输入给双极结晶体管基极的在线152的零交叉(ZERO CROSS)信号。零交叉信号提供一个由微控制器150使用的零交叉参考值以便使氙闪光灯14的启动与交流周期网路(cycle line)频率同步。使氙闪光灯管的启动与交流周期网路频率同步能有效地消除60赫兹周期的噪声，这是因为这种同步实现了一种每次启动氙闪光灯14都能以完全相同方式工作的电路。VCAP信号、以及探测到的参考信号102和探测到的信号100也输入给微控制器150。微控制器150的输出线156与图1所示的显示器32相连。类似地，用线158将键盘34连接到该微控制器上。

微控制器150也输出一个根据氙闪光灯14和相应电路产生的热量控制多速风扇的速度的风扇速度(FAN SPEED)信号。在启动氙闪光灯14时认为这种热量是由微控制器150产生的。所以在初次闪光之后并直到最后闪光出现后某一时间周期为止可以将多速风扇调节到高速设定位置。

现在将参照图16的流程图更详细描述根据本发明的并采用上述优选结构的光谱荧光计10的操作，该流程图给出了使微控制器150按顺序的程序指令工作所需的顺序步骤，对于每一步，程序指令都将控制如上所述和如下所述的光谱荧光计的操作。

在起始操作步骤200，用户将光谱荧光计10设置到所希望的操作方式、所希望的输出显示方式以及所希望的灵敏度传感特性。

对于操作方式的类型，参见图17。为了合适地设置光谱荧光计10，必须首先测试放置样品的溶液。因而，获得一个零电平。按下“插入每毫升零微克”键的任一键将使光谱荧光计对设有样品的溶液进行测试，并且用得到的结果作为校准值，下面将要描述。然后将该零电平测试的结果存储在图15上所示的微控制器150的暂时存储器中。

在根据本发明第一次设置光谱荧光计10的期间，还需要进行对应于第二操作方式的第二次测试。在该测试方式中，将在感兴趣样品中查找分子结构的纯样品搀入溶液中并进行分析。如果按下图17所示的“插入50μg/ml STD”输入键，则开始这项测试。在结束该测试时，得到一组纯的校准结果。使用零校准结果和纯校准结果建立感兴趣的分子结构浓度与由探测器17和19所探测的荧光输出的强度之间的线性关系。

在进行这两次初始测试方式以后，就能测试感兴趣的样品以确定在具有未知分子结构量的样品中该分子结构的量。如果按下图17所示的“插入未知”输入键就开始该第三次测试。

应注意到，使光谱荧光计10正确初始化所需要的两次初始测试方式仅需进行一次，直到想要复位该初始状态为止。控制器150也将这些校准值存储在暂时存储器中并且在每一顺序分析未知样品的期间使用这些校准值。

由用户在图16的步骤200设置的第二初始状态涉及所希望的显示输出类型。再次参见图17。三个竖直中的每一列都表示所希望输出的类型。左边的一列表示希望提供感兴趣的分子结构的浓度的输出。中间一列表示希望的单元计数方式。右边一列表示想要的原始荧光值。可使用该值进行用户所需要的原始数据计算。

在步骤200设置的第三初始状态涉及要进行的顺序探测的灵敏度。更具体地说，由于氙闪光灯输出强度是变化的，所以最好是在某些情况下仅使用当获得非常相似强度的氙闪光灯脉冲时所获得的探测值。因而，用户将设置“Y”值，该值是对应原始荧光值的容许漂移的在0和10之间的一个整数，如下面所述。该“Y”值表示因氙闪光灯强度的变化、样品浊度变化以及电噪声和光噪声而引起的容许漂移。还设置了表示氙闪光灯脉冲的“X”值，该X值因而代表用户希望进行、并一起取平均以得到平均原始荧光值的探测。在接下来的操作中用该原始荧光值根据用户所选择的输出显示方式来确定在该样品中的分子结构的浓度或数量单元(number cells)。

在设置这三个初始状态之后，在步骤202按下开始键便启动光谱荧光计的操作。然后发生下面的步骤。

在步骤204，图15的微控制器150输出CHARGE信号，由在图13中所示的电容器充电电路108使用该CHARGE信号给电容器104充电。接着在步骤206，微控制器150等待沿线110产生的用于指示电容器充满电的VCAP信号。一旦充满了电，微控制器150产生另一CHARGE信号以改变图14的触发器的状态，从而结束电容器104的充电。

在步骤208，微控制器150等待探测在图15中所示的线152上出现的零交叉信号。一旦微控制器150探测到零交叉信号，微控制器150就产生启动信号，然后将启动信号输出并用于触发图1 3所示的可控硅整流器114。这将引起触发氙闪光灯14并产生光脉冲。在实际启动氙闪光灯之前，启动信号和前面参照图14所述的放大后的所谓禁止信号使图9、10和11分别所示的探测器电路16、18和20的每一个都与图12所述的信号调节电路26相连。这些探测器电路的连接允许在闪光脉冲结果出现前开始对探测器的值采样，这样就可以建立一个基线，其作用如下文所述。

所以，在步骤214，沿线800产生了一个表示放大、相加和再次放大的荧光信号的模拟信号，并且沿线102出现了一个以类似方式形成的模拟参考信号。微控制器150输入这些模拟信号以获得每一信号的16个不同的采样值。已经确定，前面所述的具有氙闪光的244微秒窗口提供了最好的结果。

在已进行采样的时间期间，一旦经过244微秒窗口，就进入步骤216，并且微控制器15停止产生启动信号。这使如图1所示的探测器电路16、18和20的每一个有效地与信号调节电路26断开。

然后执行步骤218，微控制器150进行减法操作并且从信号和参考采样值中减去基线以获得归一化采样信号值和归一化参考值。然后将这些归一化采样值的每一个都取平均以得到单一归一化信号值和单一归一化参考值。

在确定这些归一化值之后，进入步骤220，将最后得到的归一化参考值与在先归一化参考值进行比较。如果最后得到的归一化参考值与在先归一化参考值之间的差超出前面在步骤200中描述的“Y”灵敏度限值，则在下面的加法步骤222中不使用该归一化参考值和相应的归一化信号值。在下一步，将在“Y”灵敏度限值内的归一化参考值的总数(为一个整数)与初始状态“X”值相比以确定是否存在所需要的在预定灵敏度限值内的“X”数值归一化值的。

如果在步骤222确定了不存在足够多的采样值，微控制器150返回到步骤204并对电容器104充电以便获得另一组读数。当然，需要重复步骤204至少“X”次。已经确定，与氙闪光灯14的六次闪光相对应的X等于6可提供一个非常有效的最终归一化值。

如果在步骤222的归一化值的数值与X值相同，则在步骤224对各归—化信号值一起取平均以获得如下面的表1所定义的一个“值(VALUE)”。在步骤226，以某种形式在图1所示的显示器32上显示这个最终的“值”(VALUE)。根据所希望的输出特性，需要进行数学运算以将最终“值”转换成浓度或单元计数。在下面的表1中列出了获得适当显示输出所需的数学运算。

表1

荧光

原始值＝Value

浓度

低＝对应0ug/ml的Value

高＝对应50ug/ml的Value

m＝500/(高—低)

b＝0—m*低

以ng为单位的采样值＝m*Value＋b

初始值＝(以ng为单位的采样值)/采样体积

单元计数

低＝对应0ug/ml的Value

高＝对应50ug/ml的Value

m＝500/(高—低)

b＝0—m*低

以ng为单位的采样值＝m*Value＋b

变性的脱氧核糖核酸＝以ng为单位的采样值*2

尽管本发明优选地涉及如上所述的光谱荧光计，但进行某些修改后许多有益的特征同样也能用在光度计中。参见图3，用宽频谱的探测器代替光吸收介质42就能实现一个光度计。该宽频谱的探测器可包括多个单独的探测器，每一个探测器都能探测一个感兴趣的不同频率。放大每一探测到的信号并输进微控制器150中，微控制器然后数字化每一采样值，并且对于每一感兴趣的波长进行前面所述的归一化和灵敏度比较之后，输出并显示对应于每一感兴趣的波长的值。在构成一个光度计时，多个单独探测器取代前面参照光谱荧光计10所述的探测器17和19。

尽管结合目前认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，但当然不应将本发明限制于该公开的实施例，而相反地，本发明应覆盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种改进和等效装置。

Claims (23)

1.一种供光谱荧光计使用的探测器设备，用于探测具有荧光团的溶液中的样品所发射的光的存在，包括：

用于将光脉冲照射到所述样品上的装置；

用于探测从具有荧光团的溶液中的所述样品中发射的光的装置，该探测装置包括：

一个光电二极管，它产生一个与所述发射光成比例的发射光信号；和

一个由光吸收介质构成的光学单元腔体，所述光学单元腔体具有样品夹持区、设置在所述照射装置和所述样品夹持区之间的光接收通道和设置在所述样品夹持区和所述光二极管之间的发送光通道。

2.如权利要求1所述的供光谱荧光计使用的探测器设备，进一步包括：

参考光电二极管，它产生与所述的照射光脉冲成比例的参考光信号；以及

其中所述光学单元腔体进一步包括设置在所述照射装置和所述参考光电二极管之间的参考光通道。

3.如权利要求2所述的供光谱荧光计使用的探测器设备，其中

所述的用于探测从具有荧光团的溶液中的所述样品中发射的光的装置包括一个产生与所述发射光成比例的发射光信号的第二光电二极管；以及

所述光学单元腔体包括设置在所述样品夹持区和所述第二光电二极管之间的第二发射光通道，所述发射光通道和所述第二发射光通道两者基本上与所述光接收通道成90°角。

4.如权利要求3所述的供光谱荧光计使用的探测器设备，进一步包括：

用于放大由所述光电二极管产生的所述发射光信号的第一装置；

用于放大由所述第二光电二极管所产生的所述发射光信号的第二装置；

用于放大由所述参考光电二极管所产生的所述参考光信号的第三装置，所述第一、第二和第三装置的每一个都设置在固定到所述光学单元上的电路板上。

5.一种探测从具有荧光团的溶液中的样品所发射的光的存在的光谱荧光计，包括：

用于将光脉冲照射到所述样品上的装置，所述照射装置包括：

一个触发式光源；

一个电容器；

用电能给所述电容器充电的装置；和

触发所述光源的装置，从而将所述电容器与所述光源电连接并产生闪光；

探测自所述样品发射的光的装置；和

计算装置，它用顺序的程序指令控制所述充电装置和所述触发装置。

6.如权利要求5所述的光谱荧光计，其中所述探测装置包括：

光电探测器，用于产生与所述发射光成比例的电发射的光信号；

放大所述发射光信号的装置；和

将所述发射的光信号连接到所述放大装置的装置；和

其中所述计算装置基于由所述照射装置所发出的所述光脉冲的出现用另一些程序指令控制所述连接装置。

7.如权利要求1所述的供光谱荧光计用的探测器设备，进一步包括放大由所述光电二极管产生的所述发射光信号的装置，设置的所述的放大装置装在固定到所述光学单元上的电路板上。

8.如权利要求7所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述光学单元腔体包括多个平直的外表面侧面，并且将所述电路板设置在第一个平的外表面上，所述第一个平的外表面最接近所述光电二极管。

9.如权利要求4所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述光学单元腔体有多个平的外表面侧面，并将所述电路板分成分别包括所述第一、第二和第三放大装置的第一、第二和第三电路板部分，并且其中将所述第一、第二和第三电路板部分分别固定到最靠近所述的光电二极管、所述第二光电二极管和所述参考光电二极管的平坦外表面。

10.如权利要求4所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述探测器进一步包括：

将所述第一和第二放大装置的输出相加以获得一个和输出信号的装置；和

放大所述和输出信号的装置。

11.如权利要求4所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述第一、第二和第三放大装置的每一个都包括一个运算放大器。

12.如权利要求11所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述第一和第二放大装置的所述运算放大器有基本上相同的电性能。

13.如权利要求1所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述光学单元腔体有多个平坦的外表面，这些平的外表面确定了大小约为4cm³的长方形状。

14.如权利要求1所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述光接收通道大约为10mm。

15.如权利要求1所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述发射光通道大约为10mm。

16.如权利要求2所述的供光谱荧光计用的探测器设备，其中所述参考光通道大于10mm。

17.如权利要求5所述的光谱荧光计，其中所述计算装置是一个微控制器。

18.如权利要求5所述的光谱荧光计，其中所述探测由所述样品发射的光的装置产生一个输入给所述计算装置的光发射信号，而所述计算装置进一步包括归一化所述光发射信号的装置。

19.如权利要求18所述的光谱荧光计，其中：

所述计算装置通过多次触发所述触发装置来控制所述触发装置，从而产生多次闪光和多个光发射信号，每一个所述多个光发射信号都被输入到所述计算装置，并由所述计算装置归一化；以及其中

所述计算装置还包括比较所述多个归一化光发射信号的程序指令。

20.如权利要求19所述的光谱荧光计，其中所述进行比较的程序指令在所述的比较中使用最初形成的灵敏度限值范围。

21.如权利要求5所述的光谱荧光计，进一步包括形成输出显示方式的装置。

22.如权利要求21所述的光谱荧光计，其中所述输出显示方式包括原始荧光值、浓度以及单元计数之一。

23.一种使用光谱荧光计探测样品中某一分子结构的方法，包括下列步骤：

产生包含所述样品和溴化3，8—二氨基—5—乙基—6—苯基菲啶翁的溶液；

响应计算装置的充电信号用电能给电容器充电；

响应来自计算装置的触发信号将所述电容器电连接到光源，从而产生光脉冲；

给所述光脉冲定向以照射到所述溶液上并产生发射光；

给所述发射光定向以照射到一个固态探测器上并由此产生与所述发射成比例的发射光信号；和

用所述发射光信号确定在所述样品中存在的所述某一分子结构的量。

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