專利名稱：測試方法
背景技術(shù)：
在化學(xué)或生物化學(xué)檢測中使用多種分析技術(shù)，這些技術(shù)依賴于光和特定介質(zhì)的相互作用，例如可見吸收光譜測量(VIS光譜測量)、表面光電壓光譜測量(SPS)、或掃描光脈沖技術(shù)(SLPT或LAPS)。
所有這些技術(shù)都提供了目標(biāo)環(huán)境(下文有時稱為“分析物”)的有用的和補充的信息，但是由于這些系統(tǒng)的復(fù)雜性，其中主要涉及對光源的要求，它們的實際應(yīng)用受到限制，一般只限于裝備昂貴的實驗室或者專用于特定用途的設(shè)備。
包括在這些科學(xué)儀器中的有關(guān)的光源的復(fù)雜性和精密性涉及光學(xué)元件和引導(dǎo)單色化的光通過輸出狹縫所需的被控制的微定位。
本發(fā)明的目的在于提供一種可行的低成本的方法和相關(guān)的裝置，其提供微定位、單色化和強度調(diào)制，使得能夠利用上述技術(shù)和需要精密地控制的光源的其它技術(shù)的利益。
一般地說，本發(fā)明的方法由使用程序控制的顯示器(如計算機監(jiān)視器，移動電話或TV顯示屏)作為光源來構(gòu)成。機械定位由顯示屏按順序地照射鄰近的像素、精確而規(guī)則地在所述的任何不同的顯示器中形成圖案的能力來代替。代替單色器，這個同樣的精確的定位可用來單色化光，其中使用在顯示屏上照射的區(qū)域作為在固定的衍射元件的前方可移動的光源，所述衍射元件在空間上位于所述光源的前方。
此外，在顯示屏上按順序顯示的不同的RGB顏色提供一種適用于光譜響應(yīng)測量的光源，這是比色檢測方法的主要目標(biāo)。此外，在該光源中的不同的像素可以被單獨地對于顏色和強度編程。通過使用在光源和檢測對象之間的透鏡，可以照射小的檢測對象。使用程序控制的顯示器作為光源還使得能夠使光掃描檢測對象。所述的光源可以和許多類型的光檢測器一起使用，用于記錄照射檢測對象所得的結(jié)果。
因而使用例如數(shù)字照相機、攝像機和網(wǎng)絡(luò)照相機的檢測器可能是有利的。
本發(fā)明例如使得能夠使用檢測試樣的簡化的照射與/或?qū)ｉT設(shè)計用于被目標(biāo)環(huán)境影響的檢測器。在這方面，可以使用已經(jīng)研制的用于使用通常的(單色光的)光源進行光學(xué)檢測的指示劑材料或分子。也可以研制被優(yōu)化以便和RGB顏色一起使用的指示劑。
此外，可以由用戶在現(xiàn)場處理信息，或者只在現(xiàn)場獲得信息而通過互聯(lián)網(wǎng)連接進行在線分析，其中可以提供專家解釋。
上述的一般的發(fā)明原理具有一些特定的特征，這些特征和要被模擬的所考慮的分析技術(shù)有關(guān)。
例如，在VIS光譜測量的情況下，標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)需要可見光源、單色化器、斬波器和檢測器。
單色化的光具有由單色化器的狹縫寬度確定的窄的光譜寬度，使其通過透明的試管，在試管中具有試樣物質(zhì)，在這種情況下，試樣物質(zhì)是一種液體，出射光在檢測器中被捕獲。根據(jù)檢測器的需求，可以在光路中插入一個光斬波器(圖1)。
不同物質(zhì)的VIS吸收性能和其成分有關(guān)，借助于引入化學(xué)劑(如載色體或熒光標(biāo)記)，可以跟蹤大量的化學(xué)或生化性能，并通過其光譜響應(yīng)選擇地進行識別。
所述原理不限于液體，而是也可以分析吸收固體、膠體或聚合物，例如標(biāo)記的DAN陣列載片或氣體敏感的聚合物。
光譜的獲取需要一個計算機控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠調(diào)整提供的波長，其最低限度地包括可編程的單色化器，因而把這種技術(shù)局限于實驗室。
在SPS或在半導(dǎo)體界面分析例如電場感應(yīng)的SPS(EFISPS)或內(nèi)部光電子放射光譜測量(IPE)的情況下，主要的原理是激發(fā)用特定波長照射的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的載流子。掃描的光譜范圍取決于半導(dǎo)體的帶隙，但是子帶隙能量也可以提供表面狀態(tài)的信息。
在SPS中，使用聚焦的單色光束以被控制的斬波頻率照射半導(dǎo)體襯底，這提供和表面或界面狀態(tài)有關(guān)的瞬態(tài)光電流(SPS的完整的說明和相關(guān)的技術(shù)可以在L.Kronik，Y.Shapira，Surf.Dci.Reports 37，1-206(1999)中找到)。這種技術(shù)可以適用于檢測應(yīng)用，但是仍然需要昂貴的受控光源(圖2)。
如果光束或激光光束在半導(dǎo)體上掃描，則在所謂的SLPT技術(shù)(I.Lundstrom，et al.，Nature 352，47-50(1991))中可以構(gòu)成界面性能的在空間上分解的圖像。只要具有在空間上分布的不同材料和厚度的在化學(xué)上敏感的偏置電極，這種技術(shù)便對氣體混合物和氣味提供選擇的化學(xué)圖像(圖3)。
如果偏置電極被電解液代替，則裝置成為用于化學(xué)或生化分析的有力的測量電勢的工具，被稱為可光尋址的電勢測量傳感器(LAPS，D.Hafeman，et al.，Science 240，1182-1185(1988))。
此外，在許多這些方法中，具有許多復(fù)雜的元件，用于微定位的調(diào)制的激光束，其中利用相關(guān)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，這使得現(xiàn)場應(yīng)用是不現(xiàn)實的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的通過由用軟件控制的顯示屏或顯示器代替復(fù)雜的照射系統(tǒng)來實現(xiàn)。
用這種方式，已被用于使結(jié)果可視化并向用戶提供在所有的計算機化的技術(shù)中所需的接口的顯示器可以成為大面積的光源，其具有可以配置的性能，能夠同時提供所有的技術(shù)。
首先分析VIS光譜測量，如果我們考慮到對于許多應(yīng)用，要求光譜實現(xiàn)的僅僅是用于識別特定的分析物的指紋識別能力，則這可以通過在用作光源的顯示器的一個區(qū)域內(nèi)連續(xù)地顯示RGB顏色(顏色掃描)來實現(xiàn)。
例如，陰極射線管(CRT)計算機監(jiān)視器，從我們的目標(biāo)的觀點看來，是一個光源，其中一個掃描激光束激勵涂覆在屏的內(nèi)表面上的含磷的物質(zhì)的點的矩陣。
含磷的物質(zhì)是一種當(dāng)被電子束激勵時則發(fā)光的化學(xué)物質(zhì)，并且不同的含磷物質(zhì)發(fā)出不同顏色的光。在CRT彩色監(jiān)視器的情況下，在屏上的每個點由藍、紅和綠發(fā)光熒光體的3個斑點構(gòu)成，其構(gòu)成所謂的一個像素。每個顏色的不同的強度可以(對于人的眼鏡)產(chǎn)生許多不同顏色的并在一個寬的強度范圍內(nèi)的幻影。實際上每個顏色(紅綠藍)不由單色源構(gòu)成，而由特定的強度分布(R(λ)，G(λ)，B(λ)，圖4)構(gòu)成。從顯示器上發(fā)出的顏色是以各自的范圍從0-1的r，g，b值加權(quán)的各個光譜的和(0-255用于24位的視頻卡的各個rgb通道)發(fā)出的顏色(λ)＝r×R(λ)+g×G(λ)+b×B(λ)不同的rgb值的組合提供大約16兆個顏色的一個范圍。如果任意選擇一組rgb顏色來模擬可見光譜的感覺，則發(fā)出的光譜類似于圖5所示的光譜。
這一組可用于進行多波長顏色掃描，以便保持產(chǎn)生不同的吸收光譜的能力(圖6)。
在圖6中，測試試樣可以是含在試管中的液體，或者是在透明襯底上的物質(zhì)，它們和在測試環(huán)境中的目標(biāo)物質(zhì)反應(yīng)。已經(jīng)研制了用于檢測分解的和氣態(tài)的物質(zhì)的許多指示劑系統(tǒng)(例如用于生物檢測，見R.Jelinek，S.Kolusheva，Biotechnology advances 19，109-118(2001)，vapor sensitive porphyrines in N.Rakow，K.Suslick，Science 406，710-713(2000))。其中的許多不加修改便可用于本發(fā)明中。不過，我們設(shè)想能夠研制對于應(yīng)用基于rgb的顏色優(yōu)化的指示劑。在本發(fā)明的第一個實施例中，其由可編程的光源(監(jiān)視器、顯示器、移動電話、電視機顯示屏)構(gòu)成，其提供一個rgb顏色的受控的序列，一種測試試樣(液體或固體狀的物質(zhì))，其被設(shè)計用于在存在要被檢測的分析物(荷爾蒙、毒素、環(huán)境污物、毒氣等)時改變其光譜響應(yīng)，以及一個光檢測器。沒有提及提供一種用于使測試環(huán)境和試樣接觸的裝置，但是顯然需要一種這樣的裝置。
在這種新的方法中，單色化器被一種能夠容易得到的系統(tǒng)代替，該系統(tǒng)沒有可移動的部件，該系統(tǒng)還提供某種類型的光檢測器所需的固有的斬波強度。
這是因為，一旦被電子束激勵，像素的亮度便衰減直到在其掃描周期內(nèi)光束再次照射到。對于85Hz的一個典型的像素頻率(也稱為刷新頻率)，對于單個像素光源，這是固有的斬波頻率。
借助于激勵由幾個像素構(gòu)成的組可以產(chǎn)生較大的光源和在試樣上的較高的總光通量。來自試樣的光可被聚焦在檢測器上，以便增加檢測器的每個像素上的亮度。對于1024×648的像素的分辨率，利用大約14納秒的滯后激勵連續(xù)的水平像素，并利用大約14微秒(大約71kHz)的滯后激勵連續(xù)的垂直像素，不過和高頻重疊相比，85Hz的斬波圖案處于支配地位。
關(guān)于檢測器，可以是不同類型的，例如大面積的金屬-氧化物-半導(dǎo)體裝置，數(shù)字照相機或攝像機，聚合物光檢測器或傳導(dǎo)的光敏檢測器，其取決于特定的應(yīng)用，都可以在一個柔性的或剛性的襯底上形成圖案。關(guān)于試樣物質(zhì)的光學(xué)性能，不僅應(yīng)當(dāng)具有光吸收性能，而且應(yīng)當(dāng)具有熒光，以便能夠進行監(jiān)視。
當(dāng)使用液晶顯示(LCD)監(jiān)視器代替CRT時，刷新頻率具有不同的意義。在這種顯示屏中，每個像素的亮度保持恒定，直到下一個掃描周期根據(jù)要被顯示的信息引起改變或不引起改變。如果檢測器需要一種斬波光源，則可以借助于在每個刷新周期接通和斷開被照射的區(qū)域來引入。當(dāng)然這種方法也適用于CRT顯示屏，如果要求低于刷新頻率的激勵頻率的話。
表面光電壓光譜測量的情況遵循上面給出的相同的考慮，但是除去可能發(fā)生的吸收之外，還具有和檢測裝置的化學(xué)的或生物的相互作用。這些裝置例如可以是具有透明電極的半導(dǎo)體試樣(例如銦錫氧化物-ITO)，金屬-絕緣體-半導(dǎo)體(MIS)結(jié)構(gòu)，懸置門MIS裝置或電化學(xué)檢測器，其中和分析物的相互作用也改變光檢測器本身的電性能。
光源可以被減少到一個單個的像素，而仍然保留上述的光性能，尺寸大約為250微米邊長，掃描間距也在這個范圍內(nèi)。在這些條件下，這種微小的光源(或者也可以由幾個被照射的像素構(gòu)成)可以在一個大面積的檢測裝置上方在空間上被掃描，其掃描方式和標(biāo)準(zhǔn)的SLPT或LAPS的相同，但是消除了昂貴而復(fù)雜的微定位臺和聚焦光學(xué)系統(tǒng)。
關(guān)于檢測器本身，對于這種應(yīng)用，可以用顯示器輔助的型式使用在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)中使用的類似的裝置。
此外，可以設(shè)想VIS光譜測量和大面積的通常在空間上掃描的裝置相結(jié)合，例如，DNA芯片是一種媒介物，用于研究生物試樣中的遺傳信息。因而，DNA芯片對于這種基因研究以及醫(yī)療診斷是重要的工具。這種芯片可以包含數(shù)千個單獨的測量點，通常覆蓋幾個平方厘米的面積。它們通常使用熒光標(biāo)記的低聚核苷酸被詢問，所述低聚核苷酸表達生物試樣的一些特定的性能，在陣列的光譜響應(yīng)的分布中產(chǎn)生不同的圖案。
如果在較大面積的陣列中展開相同的構(gòu)思，則每個單個的點可以由其光譜響應(yīng)來表征，而不移動元件，只要在每個陣列元件的前方定位多波長的掃描光，并使用面向完整的陣列的一個大面積的光檢測器(圖7)。
一種加速獲取處理并還使用已有的DAN或類似陣列的可能性是利用大面積顯示屏的光源同時照射整個陣列，并利用陣列光檢測器例如網(wǎng)絡(luò)攝像機獲取采集的光譜(圖8)。當(dāng)然在應(yīng)用中，例如DNA譯碼、在現(xiàn)場獲得的所獲取的信息，可以通過專家系統(tǒng)進行在線解釋。
作為一個最后的例子，還有一個獲得單色化光的可能，其中使用光源的定位(例如在顯示屏上的白帶)，借助于在光路中插入一個光柵，以便把試樣暴露于單色化光。借助于精確地在顯示屏上移動光源，使衍射光在試樣上移動。在一個檢測器的情況下，如果衍射光通過一個窄縫被準(zhǔn)直，則光源的移動在試樣上提供單色化的光(圖10)。
圖10說明用于得到在光源位移和分辨率之間的簡單的幾何關(guān)系的有關(guān)的變量。
當(dāng)然在這個用于說明構(gòu)思的簡圖中，我們省略了一些在標(biāo)準(zhǔn)的單色化器中同樣產(chǎn)生的一些實際問題，例如光源的有線的尺寸，或者在有限的光強度和與顯示屏之間的距離的折中，以便提高顏色分離效率。
靜態(tài)的單色化不僅是利用可編程的光源工作的裝置的一個例子，而且是一種以標(biāo)準(zhǔn)的SLPT設(shè)置對光進行單色化的方法。
在所有的這些例子中，計算機顯示屏可以通過計算機上的軟件或通過互聯(lián)網(wǎng)同時用于顯示測試結(jié)果或?qū)τ谶@些結(jié)果的分析，這是因為只有顯示屏的一部分在多任務(wù)的計算機平臺中被用作光源。
應(yīng)當(dāng)指出，這種大面積的光源可被聚焦在小面積的試樣上，從而用這種方式增加試樣上的光的強度。
因而本發(fā)明的一種實施方案由使用大面積的可編程的光源以及檢測器和合適設(shè)計的測試試樣構(gòu)成，測試試樣跟蹤在目標(biāo)環(huán)境中和分析物的反應(yīng)。測試試樣例如可以是試管的形式，具有合適的液體指示劑，其是在透明的襯底上的或者直接在檢測器的門上的一層指示劑。使測試試樣具有用于在所在的環(huán)境中檢測選擇的物質(zhì)所需的性能，其中通過所述物質(zhì)的光譜響應(yīng)的改變或者通過所述物質(zhì)和檢測器的相互作用進行檢測，根據(jù)選擇的操作方式而定(圖9)。
還提供了用于產(chǎn)生真正的單色化光的一種方法和裝置。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法能夠利用良好地建立的分析技術(shù)的廉價的和簡化的型式提供實際的分析應(yīng)用。


從下面結(jié)合附圖進行的已有技術(shù)的說明和本發(fā)明的技術(shù)的說明可以清楚地看出本發(fā)明的進一步的特征和優(yōu)點。其中圖1表示一種標(biāo)準(zhǔn)的可見吸收光譜測量配置；圖2是一種標(biāo)準(zhǔn)的表面光電壓光譜測量配置；圖3是一種標(biāo)準(zhǔn)的掃描光脈沖技術(shù)(SLPT)配置；圖4是在CRT顯示屏的一個像素中不同的GRB顏色的點的典型的光譜分布；圖5是對于不同的R，G，B值來自CRT監(jiān)視器的光譜分布；圖6是一種顯示屏輔助的VIS光譜測量；圖7是一種用于在吸收陣列中進行顏色識別的顯示屏輔助的VIS光譜測量；
圖8所示的原理和圖7的相同，但是讀出方法使用數(shù)字?jǐn)z影機；圖9是不同的液體試樣的顯示屏輔助的VIS吸收光譜和不同的氣體的SPLT圖像；以及圖10表示靜態(tài)的單色化器原理。
具體實施例方式
圖1是一種標(biāo)準(zhǔn)的可見吸收光譜測量配置。白色光源1由斬波器2和單色化器單色化和斬波。單色化器由輸入狹縫3、位置控制的光柵4、反射鏡5和輸出狹縫6構(gòu)成。離開單色化器的光通過試管8中的試樣7。射出的光由光檢測器9檢測，其強度作為光譜在計算機顯示屏10上顯示。通過電子控制單元11，計算機12控制光柵4的位置。
圖2a表示一種標(biāo)準(zhǔn)的表面光電壓光譜測量配置。白色光源1被2斬波，被3-6單色化，然后由13通過試樣環(huán)境17聚焦在半導(dǎo)體襯底15上。來自檢測器的信號通過電子控制單元11被耦聯(lián)到計算機12，電子控制單元控制單色化器3-6中的光柵4。檢測器包括具有金屬的背面的在半導(dǎo)體襯底15的上方的透明的振動電極14。對于波長測量的光電流作為曲線在計算機顯示屏10上被顯示。
圖2b是另一種檢測器結(jié)構(gòu)，在絕緣層19的頂上具有透明的金屬層18，所述絕緣層位于半導(dǎo)體層20的頂上。另外，可以使用圖2c所示的懸掛的門檢測器結(jié)構(gòu)，其中透明的金屬層21被設(shè)置被懸掛在半導(dǎo)體襯底22的上方一個短的距離處。
還可以使用圖2d的檢測器結(jié)構(gòu)，其具有被夾在兩個電極24和25之間的半導(dǎo)體襯底(或粉末)23，兩個電極中至少一個是透明的。
圖3是一種標(biāo)準(zhǔn)的掃描光脈沖技術(shù)(SLPT)配置。例如來自激光器的聚焦的斬波單色化光束31在金屬-絕緣體-半導(dǎo)體(MIS)檢測器32的上方(或者在所謂的LAPS中的一個離子敏感裝置的上方)在空間上掃描，所述檢測器具有透明的金屬門，所述光束同時暴露于要被分析的目標(biāo)環(huán)境36。測得的光電流按照檢測器上的位置顯示在計算機顯示屏10上。檢測器32被置于x-y-微定位板34上，并通過電子裝置35和計算機12相連。例如使用具有成分梯度和厚度梯度的門，對于不同的分析物，將具有在空間上分布的敏感性和選擇性，它們作為不同的化學(xué)圖像被成像在計算機顯示屏上。
圖4是在CRT顯示屏上顯示的純紅綠藍顏色的典型的光譜分布。
圖5是當(dāng)選擇RGB值的不同的組用于模擬可見光譜的感知時，來自CRT監(jiān)視器的一種典型的發(fā)射光譜分布。
圖6a是一種編程的顯示屏輔助的VIS光譜測量。作為控制接口使用的同一個顯示器60提供按照圖5的彩色光61，使其通過測試試樣62，出射光被檢測器63捕獲，所述檢測器通過電子裝置64和計算機相連，從而在同一個計算機顯示器上畫出所得的光譜。在圖6b中，一個不同的試樣65被印刷在或沉積在玻璃或聚合物襯底66上，而以和圖6a所示的相同的方式被使用。
圖7是一種編程的顯示屏輔助VIS光譜測量，用于化學(xué)敏感陣列的顏色識別。用作控制接口的同一顯示器在面向試樣陣列的各個元素的顯示屏的選擇的區(qū)域內(nèi)提供按照圖5的彩色光。例如，玻璃襯底71被懸置在顯示屏72的一部分上。在這個玻璃襯底上，一個DNA標(biāo)記的陣列73面向顯示屏，在襯底的另一側(cè)，設(shè)置有一個大面積的光檢測器74，其覆蓋DNA標(biāo)記的陣列的整個區(qū)域。光檢測器把其信號提供給電子接口75，電子接口把信號提供給計算機76。在玻璃襯底下方的顯示屏構(gòu)成一個大面積的發(fā)光窗口77，其又可以利用調(diào)制的多個波長的光照射陣列的不同的元素(一次一個)。對于玻璃襯底上的每個元素，可以記錄多波長的光譜響應(yīng)。所得的光譜在同一個計算機顯示屏上被顯示。由計算機本身或者通過互聯(lián)網(wǎng)可以提供數(shù)據(jù)和陣列解釋的專家評價。此外，如果需要，可以利用在顯示屏和試樣之間的衍射或折射透鏡使光聚焦。
所述試樣是DNA陣列，但是這種方法可以用于利用陣列的不同的點的光學(xué)性能進行分析的任何陣列。
圖8所示的原理和圖7的相同，但是獲取處理被增強了，其中同時照射整個試樣陣列，并利用攝影機(萬維網(wǎng)攝像機(web camera))捕獲由檢測器陣列81提供的信息。此外，如果需要，可以利用在顯示屏和試樣之間與/或在試樣和攝像機之間的衍射或折射透鏡使來自顯示屏的光聚焦。在圖7和圖8中也可以設(shè)想包括用于特定應(yīng)用的濾光器。
圖9的左面從頂部到底部是不同濃度的藍色苯胺，橙色氮蒽和熒光熒光素-鈉的VIS吸收光譜，在右邊是當(dāng)其暴露于作為目標(biāo)環(huán)境的干燥的空氣、氫氣或氨氣時使用Pt-Pd門檢測器(gate detector)獲得的SLPT圖像。注意在底部左方的圖表示的對于記錄的光譜的熒光的分布。
圖10表示靜態(tài)的單色化器原理。距離原點o為x的點光源被設(shè)置在對著可變的角α的表面S0上，使透射光柵的法線和S0成一個恒定的角度θ。
對于每個特定的波長λ，在衍射級為m時，光柵的間距d和角度α確定出射角β。用這種方式，可以沿著距離表面S0的距離為a0+a1的表面S1上的一個距離Δym分解完整的光譜。如果在S1上放置一個縫寬為w的準(zhǔn)直的狹縫，當(dāng)光源沿x移動時，光譜的不同的成分便通過狹縫射出，照射到檢測器上。
如果省略所述狹縫，則可以使用在相同位置的陣列檢測器，并且在原理上能夠獲得完整的光譜，其具有由所述陣列檢測器的數(shù)量和尺寸給出的分辨率。
權(quán)利要求
1.一種方法，其特征在于使用程序控制的顯示屏作為光源，用于測試和實驗。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源由計算機、TV或任何其它有源顯示屏中的一個或幾個被激勵的像素構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，照射區(qū)域被移動而不需要可移動的部件。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個單個的像素的光的強度由軟件單獨地進行調(diào)制。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個像素的顯示屏的顏色在可見光范圍內(nèi)由軟件單獨地進行掃描。
6.如權(quán)利要求1-5任何一個所述的方法，其特征在于，光源的顏色、尺寸、形狀、調(diào)制和背景顏色通過用戶接口配置。
7.如權(quán)利要求1-6任何一個所述的方法，其特征在于，一個程序控制的光源通過測試試樣照射一個檢測器，它跟蹤在測試環(huán)境中和目標(biāo)分析物的相互作用，從而影響檢測的信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述測試試樣本身在化學(xué)上或生物化學(xué)上被改變，以便根據(jù)和目標(biāo)分析物的相互作用改變其光譜響應(yīng)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，一個常規(guī)設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)被插在光路中，用于增加空間分辨率和檢測的限制。
10.如權(quán)利要求7-9任何一個所述的方法，其特征在于，所述光檢測器是一個唯一的元件或者是多個檢測器的陣列，例如在網(wǎng)絡(luò)照相機中的檢測器。
11.如權(quán)利要求7-10任何一個所述的方法，其特征在于，同一個計算機控制整個裝置光源，儀器儀表和配置接口，使得提供試樣物質(zhì)的光譜或化學(xué)圖像或任何其它的性能，它們被在同一個顯示屏上顯示。
12.如權(quán)利要求7-11任何一個所述的方法，其特征在于，所述計算機還在本地或者通過互聯(lián)網(wǎng)連接提供觀測到的性能的評價。
13.如權(quán)利要求7-12任何一個所述的方法，其特征在于，在現(xiàn)場進行的獲取由專家例如通過互聯(lián)網(wǎng)在線評價。
14.如權(quán)利要求7-13任何一個所述的方法，其特征在于，檢測的結(jié)果在顯示屏的不用于照射檢測裝置的一部分上被顯示。
15.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所有的操作形式可被同時地進行。
16.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，一種衍射元件被置于移動的光源的前方，因而提供彩色的輸出光譜。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述的衍射光借助于光源的受控的位移通過一個準(zhǔn)直的狹縫掃描。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述衍射元件可以是透射光柵、反射光柵或棱鏡，根據(jù)選擇的幾何形狀而定。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述準(zhǔn)直的狹縫可以由一個陣列檢測器代替。
20.一種裝置，其特征在于，其被專門設(shè)計用于利用由一個程序控制的顯示器提供的光，以上述的任何一種方法工作。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，其是一種光學(xué)元件(透鏡，光柵，濾光器等)。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，其是一種光檢測器。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，其和測試環(huán)境相互作用。
24.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，其含有專門設(shè)計用于根據(jù)化學(xué)或生化反應(yīng)表示光譜改變的分子或物質(zhì)。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，其含有專門設(shè)計用于和rgb彩色照射一道使用的分子或物質(zhì)。
26.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，其利用所述顯示器作為大面積的光源，用于照射大面積的試樣，然后照射在檢測器的前方的一個聚焦透鏡。
27.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，其利用所述顯示屏作為大面積的光源，所述光被聚焦在一個小面積的試樣上，在檢測器的前方具有或者沒有放大透鏡。
28.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，其利用一個顯示器作為光源，并利用一個保持器用來在離開顯示器一個給定的距離處保持測試試樣。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，一個透鏡或者光柵被插在所述試樣保持器和所述顯示器之間。
30.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一個光檢測器，用于觀察測試試樣。
31.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，其是在顯示屏和試樣保持器之間的聚焦透鏡。
32.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，其是在試樣保持器和檢測器之間的放大透鏡。
33.一種裝置，其特征在于，其組合權(quán)利要求31和32。
34.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述測試試樣和所述測試環(huán)境相互作用。
35.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，測試試樣含有專門設(shè)計用于根據(jù)化學(xué)或生化反應(yīng)表示光譜改變的分子或物質(zhì)。
36.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，其含有專門設(shè)計用于和rgb彩色照射一道使用的分子或物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實用的低成本的方法和裝置，其使用幾個涉及受控的光源的光學(xué)輔助的分析技術(shù)的利益。所述方法包括使用程序控制的顯示器(例如計算機，移動電話或TV的顯示屏)作為光源用于照射專門配置的檢測器，以便捕獲和測試環(huán)境發(fā)生的光相互作用，使得能夠產(chǎn)生所述環(huán)境的不同的光譜和化學(xué)的或生化的圖像。此外，可以在現(xiàn)場收集信息而通過互聯(lián)網(wǎng)進行即時的在線分析。
文檔編號G01N21/27GK1618257SQ02827901
公開日2005年5月18日 申請日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者丹尼爾·菲利皮尼, 英厄馬爾·倫德斯特 申請人:丹尼爾·菲利皮尼, 英厄馬爾·倫德斯特