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化學發光（Chemiluminescence）是體外診斷使用的光學法中“發光法”的一種，指伴隨化學反應過程所產生的光的發射現象。某些物質（發光劑）在化學反應時，吸收了反應過程中所產生的化學能，使反應的產物分子或反應的中間態分子中的電子躍遷到激發態，當電子從激發態回復到基態時，以發射光子的形式釋放出能量，這一現象稱為化學發光，其中有酶促反應、電化學發光等。
化學發光免疫分析儀是極微弱光探測應用的典型設備，也是目前國內體外診斷市場中，備受熱寵的應用。
光子計數探頭，是在化學發光免疫分析儀中主要使用到的探測器。其包括了大家熟悉的光電倍增管（PMT）外，還根據不同的類型，搭配了電路、電源、計數器、制冷器等元件，構成了整體的探測單元。作為化學發光免疫分析儀的“眼睛”，它的發揮直接決定了儀器的性能。
# 上篇
PMT使用中光的安全注意？
什么樣的光對于PMT是會造成損傷的“強光”？
測試中發現背景高/信噪比不好，從PMT出發有可能是哪些原因？
濱松的光子計數探頭輸出線性如何？如果需要更大的線性范圍是否有方案？
化學發光儀中PMT的安裝有什么講究？
從探測器的角度，如何校正同一型號化學發光儀的臺間差？
在實際使用中PMT探頭是否有壽命問題？靈敏度會受什么因素影響？
在化學發光儀的設計中，如何減小電磁干擾對光子計數探頭的影響？
有沒有針對探測器評價用的穩定光源？
PMT在使用中有什么需要注意的安全問題？
光子計數探頭內部有1000V左右的高壓，濱松已經做了良好的屏蔽，所以在正常使用情況下，不會有高壓電擊的問題，不建議進行探頭拆解，如果拆解使用謹防高壓損傷。
光子計數探頭核心是光電倍增管，光電倍增管受到強光照射以后，會發生光敏效應，造成光子計數探頭一段時間內的暗計數上升。
一般在不通電的情況下，這種暗計數上升是可恢復的，需要在暗環境下靜置一段時間，為加快這種恢復，可以加電在環境下靜置。
但是如果是帶電見強光的話，可能會對PMT造成不可恢復的損壞。帶電見強光是造成光子計數探頭損壞的主要原因，對于這種損失我們也叫曝光損壞。
光子計數探頭的光窗就是PMT的窗口，都是屬于玻璃易碎產品，不允許大力擠壓，其中有部分光子計數探頭的光窗和外殼基本上在一個平面上，安裝過程中要特別注意避免對光窗的擠壓。
都說PMT對光很敏感，有可能被強光打壞，那么如何判斷什么樣的光對于PMT是會造成損傷的“強光”？
對于沒有通電的PMT，如果被夏天中午的太陽直射，就會造成永久損傷——所以說，只要環境光顯著地弱于夏天中午的太陽直射（如日常的室內環境），是不會對沒有通電的PMT造成永久損傷的。
對于已經通電的PMT，如果被滿月的月光直射，就能使其輸出飽和——所以說，強于滿月月光直射的環境光對于已經通電的PMT是需要避免的。
需要強調的是，以上提到的都是會對PMT造成損傷的光強；為了在使用中得到高信噪比，PMT需要非常嚴格的避光，具體要求可以看看接下來的內容。
測試中發現背景高/信噪比不好，從PMT的角度，有可能有哪些原因？
1、漏光影響
暗計數是光子計數探頭的主要參數，影響暗計數因素主要有溫度、漏光等，大部分在應用中遇到的暗計數高、本底高的問題，都是由于漏光引起的。PMT是非常靈敏的探測器，對于單光子信號就有非常好的響應。
我們通常會聽到這樣的問題，例如：“在晚上我把燈關掉，還是暗計數很高呀”；“我沒有拆開你們提供的窗口紙呀”；“光窗我是用黑膠帶貼上的”。而類似這樣的避光是遠遠不夠的，遠遠沒有達到光子計數探頭要求的工作環境。
光子計數探頭要求絕對暗室，不允許有任何的光線透過，所以在光子計數探頭使用過程中，完全避光應該是最基本的要求。如果僅僅是評價暗計數的測試，建議用黑布進行多層的包裹，并且上電穩定半小時以后進行暗計數評價。
另外一個影響暗計數的因素就是溫度，工作溫度升高熱電子發射加劇，暗計數上升，溫度降低，暗計數下降，對于化學發光免疫分析中使用的光子計數探頭，一般情況溫度下降到10℃以下，暗計數就變化很小了。
濱松光子計數探頭H10682典型的暗計數和溫度的關系圖
暗計數特性和儀器的檢測下限有關系，常溫下（25℃）光子計數探頭的暗計數都在150cps以內，而化學發光試劑發光要遠強于這個數值，所以在常規的試劑體系和設備中，暗計數都不會對測試造成太大影響。
全自動化學發光設備中由于有溫浴系統，溫度一般會高于25℃，暗計數會有所上升，對于大部分的設備中都影響不大。不過在設備設計過程中要全面考慮到充分散熱，盡量使光子計數探頭安裝到遠離熱源的地方，且做好通風散熱。
濱松的光子計數探頭的輸出線性如何？如果我的化學發光儀需要更大的線性范圍有沒有什么方案？
動態范圍是化學發光免疫分析儀的關注的一個重要參數，也是光子計數探頭的重要參數。
光子計數探頭的動態范圍受到光電倍增管、放大電路等因素的影響，考慮到成本、功耗，一般情況下濱松公司的光子計數探頭設計最大輸出線性為5Mcps或者6Mcps，這樣的線性范圍完全可以滿足化學發光免疫分析儀的使用。
濱松光子計數探頭H10682典型線性曲線
一般情況下光子計數探頭最大線性輸出5-6Mcps就可以滿足用戶的使用，但是有個別用戶提出在特殊的試劑下，需要更高的線性輸出上限，一般情況下有兩種處理方法：1）對試劑進行稀釋以后測試，可以有效的降低光產額；2） 對光子計數探頭的輸出進行線性校正，例如CH326配合CH297-011，在輸出線性校正前，最大輸出線性為6Mcps。如果使用CH297-011內嵌的線性校正功能最大線性輸出可以達到20M，當然H10682配合CH297-011也可以實現這個功能。
線性校正前后光子計數探頭H10682的最大輸出特性曲線
另外，我們通常也提供線性輸出校正公式供用戶參考：
N：真實計數（cps，count per second）
M：測量計數（cps，count per second）
t：脈沖分布率（s）
長按屏幕識別二維碼
打開手機掃描二維碼
