论文部分内容阅读
SPR(Surface Plasmon Resonance,表面等离子体子共振)传感器近年来已成为传感器研究的前沿领域。人们将表面等离子体子共振现象与适当的化学敏感试剂相结合构造了用于免疫分析,反应动力学过程研究和蛋白质等生物大分子测定的SPR传感器。这些研究工作已使SPR成为一种强有力的分析生物物质成分,并进行动力学过程研究的手段。目前SPR生物传感器已成为区分和识别生物分子相互作用关键工具。在对生物分子进行直接、实时观测领域成为了领导的技术。可以预见研究基于SPR的生化分析系统,能为众多直接关系到人类生存发展的领域,提供一种先进的测试技术和分析仪器。因此对它的研究还是有十分重要的意义的。 实验室中原有的一套棱镜耦合式的表面等离子谐振(SPR)分析仪由电动机驱动,使用光电池作为光信号采集部件。存在着体积大,机械误差难以消除,采样速率慢等问题。针对这些问题提出的改进方案有:(1) 由步进电机取代原来的电动机减小系统的体积提高精度。(2) 引入线阵CCD采用无机械转动部件设计彻底消除机械误差提高采样速率。 本文针对第二种方案设计制作了一套图像采集处理系统,该系统采用CCD做光电传感器,同时包含A/D转换、DMA数据存储以及同上位机通信等功能模块。论文基于CPLD器件使用VHDL语言设计了CCD的时序脉冲发生电路和时序控制电路。使用单片机实现了同上位机的通信并使用VC++编写了上位机的显示处理软件。通过CCD的感光和数据采集实验证明上述CCD驱动和数据采集等功能模块皆工作正常。通过上述改造特别是由于线阵CCD本身的特点使SPR分析仪无须任何机械转到部件,彻底消除了因机械转动引起的误差,提高检测的效率使SPR传感器更易向小型化集成化方向发展。