DE102008050109B4 - Optischer Sensor - Google Patents
Optischer Sensor Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008050109B4 DE102008050109B4 DE102008050109A DE102008050109A DE102008050109B4 DE 102008050109 B4 DE102008050109 B4 DE 102008050109B4 DE 102008050109 A DE102008050109 A DE 102008050109A DE 102008050109 A DE102008050109 A DE 102008050109A DE 102008050109 B4 DE102008050109 B4 DE 102008050109B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light guide
- light
- mirror
- radiation
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
- G01N2021/8514—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample with immersed mirror
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
- G01N2021/8528—Immerged light conductor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/82—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a precipitate or turbidity
- G01N21/83—Turbidimetric titration
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Optische Vorrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle (11), einem Detektor (16), einem Lichtleiter (12) für die Primärstrahlung und einem Lichtleiter (17) zur Weiterleitung der zu detektierenden Strahlung an den Detektor (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (12) für die Primärstrahlung und der Lichtleiter (17) für die zu detektierende Strahlung an ihren probenseitigen Enden (13, 18) jeweils einen Spiegel (14, 19) umfassen, wobei die Spiegel (14, 19) in die Lichtleiter (12, 17) integriert sind und die beiden Lichtleiter (12, 17) mit ihren Spiegeln (14, 19) so angeordnet sind, dass wenigstens ein Teil der von dem Primärlichtleiter über den Spiegel (14) in den Probenraum (21) eingestrahlten Primärstrahlung nach Durchquerung einer Wegstrecke s in dem Probenraum (21) auf den zweiten Lichtleiter (17) fällt und die zu detektierende Strahlung über, den Spiegel (19) weitgehend auf den Detektor (16) geleitet wird und wobei
a) entweder die Lichtleiter (12, 17) im Bereich ihrer probenseitigen Enden...
a) entweder die Lichtleiter (12, 17) im Bereich ihrer probenseitigen Enden...
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor zur Durchführung von optischen Messungen, insbesondere in Flüssigkeiten und Gasen.
- Solche Sensoren lassen sich beispielsweise einsetzen, um bei einer Titration den Umschlag des Indikators mittels Absorptionsspektroskopie zu bestimmen. Auch lassen sich solche Sensoren prinzipiell zur Messung von Strahlungsverlusten durch Streuung oder Lumineszenzuntersuchungen verwenden.
- Die Sensoren umfassen eine Lichtquelle, einen Detektor und wenigstens zwei Lichtleiter.
- Der Lichtleiter für das Primärlicht dient dazu, das von der Lichtquelle erzeugte Primärlicht in die zu untersuchende Lösung zu leiten. Der Lichtleiter für das zu detektierende Licht dient dazu, einen Teil des infolge des Durchgangs des Primärlichts durch ein Schichtelement mit der flüs sigen oder gasförmigen Probe beispielsweise durch Absorption, Streuung oder Lumineszenz bezüglich Intensität oder Wellenlänge veränderten, insbesondere geschwächten Primärlichts auf den Detektor zu leiten.
- Im Stand der Technik ist ein optischer Sensor zur Durchführung von Absorptionsmessungen im UV/VIS-Bereich mit zwei geraden stabförmigen Lichtleitern bekannt. Die beiden Lichtleiter sind entlang ihrer Längsachsen parallel zueinander ausgerichtet und werden mit ihren beiden probenseitigen Enden von oben in die zu untersuchende Lösung eingeführt. Die probenseitigen Enden, durch die das Licht aus dem Primärlichtleiter aus- und in den Lichtleiter für das zu detektierende Licht eintritt, bilden eine ebene Fläche, die orthogonal zu der Längsachse des Lichtleiters ausgerichtet sind.
- Unterhalb der probenseitigen Enden der beiden Lichtleiter sind mehrere Spiegel angeordnet und so justiert, dass das Primärlicht durch die zu untersuchende Lösung auf die Spiegel und von diesen durch die Lösung zurück auf den zweiten Lichtleiter für das zu detektierende Licht fällt, um dann mittels Totalreflexion auf den Detektor weitergeleitet zu werden.
- Die Lichtleiter nebst Detektor und Lichtquelle sowie die Spiegelanordnung sind dabei starr miteinander verbunden.
- Nachteilig an diesem optischen Sensor ist, dass sich aus der Lösung Verunreinigungen auf den Spiegeln absetzen und sich der Sensor zudem nur schwer reinigen lässt, da ein einfaches Spülen den Spiegel oder die Austrittsflächen nicht wirklich reinigt und eine Restmenge des Spülmittels auf dem Spiegel oder auf einer lichtdurchfluteten Stelle liegen bleibt und trocknet. Somit bleiben Reste der zu untersuchenden Lösung oder zum Beispiel Kalkreste zurück, was das Ergebnis der nächsten Messung verschlechtert.
- Die
WO 91/16618 - Aus der
WO 2007/022641 - Aus der
US 2008/0142730 A1 - Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen optischen Sensor anzugeben, der weniger verschmutzt, gut zu reinigen, wartungsfreundlich und kostengünstig ist und gute Messergebnisse liefert.
- Diese Aufgabe wird durch eine optische Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Dadurch, dass die am probenseitigen Ende des Primärlichtleiters aus diesem austretende Strahlung die zu untersuchende Probe durchtritt und dann direkt, d. h. ohne Umlenkung über einen oder mehrere externe in der Probenlösung befindliche Spiegel auf das probenseitige Ende des Lichtleiters zur Weiterleitung der zu detektierenden Strahlung fällt, wird die aus dem Stand der Technik bekannte Verschmutzung der externen Spiegel vermieden, und die Sensoren sind wartungsfreundlich und gut zu reinigen.
- Der direkte Durchtritt der Primärstrahlung aus dem Primärlichtleiter durch die Probe auf das probenseitige Ende des Lichtleiters für das zu detektierende Licht wird dadurch erreicht, dass die Lichtleiter für die Primärstrahlung und für die zu detektierende Strahlung an ihren probenseitigen Enden jeweils einen Spiegel umfassen und die beiden Lichtleiter mit ihren Spiegeln so angeordnet sind, dass ein Teil des von dem Primärlichtleiter über den Spiegel in den Probenraum eingestrahlten Primärstrahls nach Durchquerung einer Wegstrecke s in dem Probenraum auf den zweiten Lichtleiter fällt und über den Spiegel an dem Detektorlichtleiter über den Detektionslichtleiter weitgehend auf den Detektor geleitet wird.
- Nachdem die Spiegel in die Lichtleiter integriert sind, lässt sich der erfindungsgemäße Detektor durch Abspülen einfach reinigen; die Reinigungsflüssigkeit läuft an den Lichtleitern herab und tropft von dem probenseitigen Ende des Lichtleiters oder von dem Spiegel nach unten, so dass sich weder auf den Lichtleitern noch auf den Spiegeln nennenswerte Verunreinigungen absetzen können.
- Hierdurch wird die zunehmende Verunreinigung der Spiegel während des Gebrauchs vermieden; der erfindungsgemäße Sensor ist wartungsfreundlich.
- Vorteilhaft ist eine stabförmige und gerade Form der Lichtleiter, da sich damit die erforderlichen geometrischen Bedingungen auf platzsparende Weise erreichen lassen, indem eine parallele Anordnung der Lichtleiter zueinander gewählt und die beiden Spiegel in dem Endbereich der Lichtleiter unter einem geeigneten Winkel zu der Senkrechten integriert sind. Diese Ausführungsform zeichnet sich zudem durch eine gute Handhabbarkeit aus.
- Am probenseitigen Ende des Primärlichtleiters ist ein Spiegel angeordnet, der dazu dient, das in dem Lichtleiter totalreflektierte, sich in Längsrichtung des Lichtleiters bewegende Licht so umzulenken, dass es durch die Mantelfläche des Lichtleiters, somit orthogonal zu der Längsachse des Lichtleiters, austritt.
- An dem probenseitigen Ende weisen die beiden Lichtleiter jeweils eine ebene oder gekrümmte Fläche auf, die – beschichtet mit einem geeigneten Material – den Spiegel bilden.
- Als Beschichtungsmaterial für die Spiegel kann beispielsweise Silber oder Aluminium eingesetzt werden.
- Eine maximale Intensität des zu detektierenden Lichtes kann erreicht werden, wenn die Lichtleiter dieselbe Länge aufweisen, bezüglich der Senkrechten auf einer Ebene enden und die Spiegelflächen am probenseitigen Ende jeweils etwa unter einem Winkel von 45° gegenüber der Längsachse der Lichtleiter geneigt und mit einer Metallschicht beschichtet sind.
- Selbstverständlich kann auch unter anderen Neigungswinkeln α bei entsprechend anderer Justierung oder mit gekrümmten, insbesondere konkaven, Spiegeln ein hinreichend intensives Signal am Detektor erhalten werden.
- Zur Steigerung der Intensität des Primär- und zu detektierenden Strahls ist vorgesehen, dass die Lichtleiter im Bereich ihrer probenseitigen Enden eine ebene oder konkave Fläche aufweisen, die in Bezug auf die Hauptrichtung des Primärlichtstrahls nach Auftreffen auf den Spiegel oder in Bezug auf die Hauptrichtung des Detektionslichtstrahls vor dem Auftreffen auf den Spiegel für das Detektionslicht im Wesentlichen orthogonal ausgerichtet sind. Hierdurch wird einer weiteren Aufweitung des Lichtstrahls an der ansonsten abgerundeten Mantelfläche des Lichtleiters entgegengewirkt.
- Bei einem Lichtleiter in Form eines runden Glasstabs wird die ebene Fläche durch planes Abschleifen eines Teils der Mantelfläche erreicht, bei einem Lichtleiter in Form eines Quaders durch einfaches Ausrichten einer planen Seitenfläche.
- Durch diese ebenen Flächen erfolgt eine gewisse Bündelung des Primär- und Detektionslichtstrahls.
- Für Messungen in aggressiveren Probenlösungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Spiegel an den Lichtleitern durch geeignete, im Wesentlichen transparente Vorrichtungen zu schützen.
- Diese Vorrichtungen sind vorteilhafterweise transparente, probenseitig vollständig geschlossene Hüllen, insbesondere aus Glas, Quarzglas, Kunststoff etc. Besonders vorteilhaft ist, als Hülle ein gerades, unten geschlossenes, insbesondere hülsenförmiges Glasrohr zu verwenden, in das der betreffende ebenfalls gerade Lichtleiter einfach von oben hineingesteckt wird.
- Die Befestigung der Hülle an dem Lichtleiter kann mittels Schweißen, Kleben oder einer form- und/oder reibschlüssigen Verbindung erfolgen.
- Zur Verhinderung von Intensitätsverlusten in dem Lichtleiter befindet sich zwischen dem Lichtleiter und der Hülle ein vorzugsweise luft- oder gasgefüllter Spalt. Lichtleiter und Hülle liegen somit nicht direkt „aufeinander”, so dass eine Minderung der Totalreflexion verhindert wird.
- Durch diese Hülle wird der empfindliche Spiegel gegen den Angriff von aggressiven Chemikalien geschützt.
- Um eine weitere Aufweitung der Strahlung und damit einen Lichtverlust zu verhindern, weist die Hülle an ihrem probenseitigen Ende vorzugsweise in dem Bereich, in dem die Hauptstrahlungsrichtung der über den Primärlichtspiegel reflektierten Primärstrahlung aus dem Lichtleiter austritt und auf die äußere Mantelfläche der Hülle auftrifft, eine Fläche auf, die eine weitere Aufweitung des Primärlichtstrahls an der ansonsten abgerundeten Mantelfläche des Lichtleiters verhindert. Vorzugsweise ist diese Fläche eben und konkav und zu der Haupteinfallrichtung der gespiegelten Primärstrahlung im Wesentlichen orthogonal ausgerichtet.
- Im Falle der ebenen oder konkaven Fläche an dem probenseitigen Ende der Mantelfläche der Hülle zur Bündelung der Strahlung ist es nicht erforderlich, dass der Lichtleiter selbst an seinem probenseitigen Ende ebenfalls solch eine Fläche zur Bündelung der Strahlung aufweist.
- Generell haben sich als geeignete Lichtleiter insbesondere runde oder eckige Glasstäbe erwiesen, wobei die runden Glasstäbe besonders geeignet sind.
- Prinzipiell können die Lichtleiter aus Glas, Quarzglas, Kunststoff oder einem anderen bei der jeweiligen Wellenlänge optisch transparenten Material hergestellt werden.
- Die beiden Lichtleiter sind an dem nicht probenseiten Ende vorzugsweise in einer Aufnahmevorrichtung fixiert, und zwar derart, dass über die beiden Lichtleiter und ggf. die Spiegel eine für die Empfindlichkeit des Detektors noch hinreichende Menge an zu detektierendem Licht, d. h. infolge des Durchtritts durch das Wegelement s in der Lösung geschwächten und/oder umgewandelten Lichts, in den Detektorlichtleiter fällt und von dort ggf. über den dortigen Spiegel in den Detektor geleitet wird, und zwar nach Eintritt des totalreflektierenden Primärlichts über den Primärlichtspiegel in die zu untersuchende Lösung.
- Die Intensität der Primärlichtquelle, die Orientierung und Abstände der Lichtleiter bzw. deren Stirnflächen zueinander, ggf. die Größe der Spiegel und deren Ausrichtung zueinander und bezüglich der Lichtleiter sowie mögliche Strahlungsverluste in dem Lichtleiter müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass das Detektorsignal bei der Art der zu untersuchenden Lösung (Extinktion, Streuverhalten etc.) noch ein Signal von ausreichender Intensität ermöglicht.
- An den Primärlichtleiter können in Abhängigkeit von der zu untersuchenden Probe und der erforderlichen Intensität der Primärstrahlung verschiedene Lichtquellen, sowohl mono- als auch polychromatische Lichtquellen, wie beispielsweise LEDs, Lampen, Laser, (N)IR-Lichtquellen, UV-Lampen, Glühlampen oder Gasentladungslampen angeschlossen werden.
- Für die routinemäßige Überprüfung von Titrationen mittels Absorptionsspektroskopie sind infolge ihrer Größe und ihres Preises insbesondere LEDs geeignet.
- Für den erfindungsgemäßen Sensor können – je nach der Art der nach dem Durchgang durch die zu untersuchende Lösung verbleibenden oder umgewandelten zu detektierenden Strahlung – Strahlungsdetektoren jeglicher Art, beispielsweise Photodioden, Photomultiplier, Photoelemente oder Diodenarrays, eingesetzt werden.
- Die Sensoren können eine Aufnahmevorrichtung für die Lichtquelle und den Detektor aufweisen, in der auch die nicht probenseitigen Enden der Lichtleiter fixiert sind.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
- Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Sensors ohne Hülle, -
2 eine vergrößerte schematische Ansicht von1 im Bereich des probenseitigen Endes der Lichtleiter, -
2a einen Schnitt durch den Lichtleiter entlang der Linie B in Richtung des Pfeils A in2 , -
3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Sensors, bei dem die Lichtleiter mit einer Hülle versehen sind, -
3a einen Schnitt durch den Lichtleiter und die Hülle entlang der Linie B in Richtung des Pfeils A in3 , - Der Sensor gemäß
1 umfasst zwei Lichtleiter12 ,17 , eine Lichtquelle11 und einen Detektor16 . Beide Lichtleiter12 ,17 sind stabförmig und gerade und entlang ihrer Längsachsen parallel zueinander angeordnet. Die nicht probenseitigen Enden der Lichtleier12 ,17 sind zusammen in der Strahlungsquelle11 und den Detektoren16 in einer Aufnahmevorrichtung26 fixiert. - Der Lichtleiter
12 dient zur Weiterleitung der in der Strahlungsquelle11 erzeugten Strahlung in die im Probenraum21 befindliche zu untersuchende Lösung. - Durch den Lichtleiter
17 wird die aus der Lösung auf den Lichtleiter17 auftreffende Strahlung zu dem Detektor16 weitergeleitet. - Am probenseitigen Ende
13 ,18 weisen die beiden Lichtleiter12 ,17 jeweils einen Spiegel14 ,19 auf. Der Spiegel ist Teil des Lichtleiters und dadurch hergestellt, dass auf eine entsprechend orientierte, ebene oder gekrümmte Fläche am Lichtleiterende eine dünne Schicht von Metall abgeschieden wird. - In dieser Ausführungsform sind die Spiegelflächen
14 ,19 eben und gegenüber der Längsachse L der Lichtleiter12 ,17 in einem Winkel α von 45° geneigt. - Das aus der Lichtquelle
11 über den Lichtleiter12 auf den Spiegel14 fallende Primärlicht wird an dem Spiegel14 reflektiert und tritt dann ü ber die Mantelfläche des Lichtleiters12 aus dem Lichtleiter aus (vgl.2 ). - Um bei einem Lichtleiter
12 ,17 in Form eines runden Glasstabs eine Aufweitung des aus dem Lichtleiter12 ,17 austretenden Strahls infolge der Krümmung der Mantelfläche des Lichtleiters12 ,17 zu vermeiden, ist bei dieser Ausführungsform jeweils eine Fläche24 ,25 nahe dem probeseitigen Ende13 ,18 des Lichtleiters vorgesehen, die zur Bündelung des Primärlichtstrahls oder des zu detektierenden Lichtstrahls beim Übergang Lichtleiter12 ,17 zur Lösung beiträgt und die sich etwa auf der Höhe des Spiegels14 ,19 befindet. - Diese ebenen Flächen
24 ,25 können durch Anschleifen im unteren Bereich der Lichtleiter12 ,17 hergestellt werden. - Vorzugsweise sollten die ebenen Flächen
24 ,25 bezüglich der benachbarten Spiegel14 ,19 so ausgerichtet sein, dass die Flächen24 ,25 bezüglich der Hauptstrahlrichtung des Primär- beziehungsweise Detektionslichtstrahls nach beziehungsweise vor dem Auftreffen auf den Spiegel14 ,19 im Wesentlichen orthogonal ausgerichtet sind. - Der durch die Bündelungsfläche
24 durchgetretene Strahl durchquert nun in der Lösung die Wegstrecke s, wodurch der Strahl geschwächt wird. Ein Teil des Strahls trifft nun als zu detektierender Strahl auf den mit dem Detektor16 verbundenen Lichtleiter17 und über den Spiegel19 und dann infolge von Totalreflexion auf den Detektor16 auf. - Die Sensoren gemäß einer weiteren bevorzugten, in
3 beschriebenen Ausführungsform eignen sich insbesondere zum Einsatz in aggressiveren Flüssigkeiten. - Diese Sensoren umfassen die bereits zuvor beschriebenen zwei Lichtleiter
12 ,17 mit Spiegeln14 ,19 , eine Lichtquelle11 , einen Detektor16' und die Aufnahmevorrichtung27 . - Die beiden Lichtleiter
12 ,17 sind jeweils von einem rohrförmigen Glasrohr15 ,20 umgeben, das an seinem unteren Ende26 abgeschmolzen ist und als Hülle dient, so dass die zu untersuchende Flüssigkeit nicht in den probenseitigen Bereich des Lichtleiters mit dem empfindlichen Spiegel eindringen kann. Der Lichtleiter12 ,17 ist in die Glashülle15 ,20 hineingesteckt und durch eine Klebeverbindung30 fixiert. - Ein mit Gas oder Luft gefüllter Spalt
35 zwischen Lichtleiter12 ,17 und Hülle15 ,20 verhindert Verluste durch Beeinträchtigung der Totalreflexion. - Um eine Fokussierung des von dem Spiegel
14 reflektierten Primärlichtes zu erreichen, weist die Hülle an ihrem probenseitigen Ende13 ,18 vorzugsweise ebenfalls eine ebene oder konkav gekrümmte Bündelungsfläche22 ,23 an der Außenseite der Hülle15 ,20 auf, um eine weitere Aufweitung der über die Spiegel14 ,19 aus dem Lichtleiter12 ausgetretenen oder in den Lichtleiter17 eingetretenen Strahlung und damit einen Intensitätsverlust zu vermeiden. - Bei den Ausführungsformen, bei denen die Hüllen
15 ,20 eine Fläche22 ,23 zur Bündelung der Strahlung aufweisen, ist eine weitere an dem Lichtleiter12 ,17 vorgesehene Bündelungsfläche24 ,25 im Allgemeinen nicht erforderlich. - Es versteht sich, dass die Spiegel
14 ,19 und die planen Flächen22 ,23 der Hüllen15 ,20 auf maximale Lichtintensität justiert sein sollten.
Claims (14)
- Optische Vorrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle (
11 ), einem Detektor (16 ), einem Lichtleiter (12 ) für die Primärstrahlung und einem Lichtleiter (17 ) zur Weiterleitung der zu detektierenden Strahlung an den Detektor (16 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (12 ) für die Primärstrahlung und der Lichtleiter (17 ) für die zu detektierende Strahlung an ihren probenseitigen Enden (13 ,18 ) jeweils einen Spiegel (14 ,19 ) umfassen, wobei die Spiegel (14 ,19 ) in die Lichtleiter (12 ,17 ) integriert sind und die beiden Lichtleiter (12 ,17 ) mit ihren Spiegeln (14 ,19 ) so angeordnet sind, dass wenigstens ein Teil der von dem Primärlichtleiter über den Spiegel (14 ) in den Probenraum (21 ) eingestrahlten Primärstrahlung nach Durchquerung einer Wegstrecke s in dem Probenraum (21 ) auf den zweiten Lichtleiter (17 ) fällt und die zu detektierende Strahlung über, den Spiegel (19 ) weitgehend auf den Detektor (16 ) geleitet wird und wobei a) entweder die Lichtleiter (12 ,17 ) im Bereich ihrer probenseitigen Enden (13 ,18 ) eine Fläche (24 ,25 ) zur Bündelung des Lichtstrahls aufweisen, die in Bezug auf die Hauptrichtung des Primärlichtstrahls nach Auftreffen auf dem Spiegel (14 ) oder in Bezug auf die Hauptrichtung des Detektionslichtstrahls vor dem Auftreffen auf den Spiegel (19 ) im Wesentlichen orthogonal ausgerichtet sind, oder b) ein jeder Lichtleiter (12 ,17 ) von einer Hülle (15 ,20 ) umgeben ist, die den Lichtleiter (12 ,17 ) und den Spiegel (14 ,19 ) gegenüber der zu vermessenden Lösung abschirmt und die Hüllen (15 ,20 ) im Bereich ihrer probenseitigen Enden (13 ,18 ) eine Fläche (22 ,23 ) zur Bündelung des Lichtstrahls aufweisen, die in Bezug auf die Hauptrichtung des Primärlichtstrahls nach Austritt aus dem Lichtleiter (12 ) oder in Bezug auf den Detektionslichtstrahl vor Auftreffen auf den Lichtleiter (17 ) im Wesentlichen orthogonal ausgerichtet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (
12 ,17 ) stabförmig und gerade ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen L der beiden Lichtleiter (
12 ,17 ) parallel zueinander angeordnet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiter (
12 ,17 ) an ihren probenseitigen Enden (13 ,18 ) eine metallbeschichtete, als Spiegel (14 ,19 ) dienende Fläche aufweisen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel (
14 ,19 ) eben oder konkav sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel aus einer Metallschicht, insbesondere aus Silber oder Aluminium, sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (
24 ,25 ) zur Bündelung des Lichtstrahls eben oder konkav ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (
15 ,20 ) den Lichtleiter (12 ,17 ) hülsenförmig umgibt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle an dem Lichtleiter durch Schweißen, Kleben oder durch eine form- und/oder reibschlüssige Verbindung befestigt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (
22 ,23 ) zur Bündelung des Lichtstrahls an der Hülle (15 ,20 ) eben oder konkav ist. - Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllen (
15 ,20 ) und/oder die Lichtleiter (12 ,17 ) aus Glas, Quarzglas, Kunststoff oder einem anderen bei der jeweiligen Wellenlänge optisch transparenten Material sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Lichtleiter (
12 ,17 ) und der Hülle (15 ,20 ) Luft oder ein Gas (35 ) befindet. - Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Vorrichtung ein optischer Sensor ist.
- Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Durchführung von Absorptionsmessungen bei Titrationen.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008050109A DE102008050109B4 (de) | 2008-07-21 | 2008-10-06 | Optischer Sensor |
US12/460,582 US20100027015A1 (en) | 2008-07-21 | 2009-07-21 | Optical sensor |
JP2009169840A JP2010025940A (ja) | 2008-07-21 | 2009-07-21 | 光学センサ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008034194.0 | 2008-07-21 | ||
DE102008034194 | 2008-07-21 | ||
DE102008050109A DE102008050109B4 (de) | 2008-07-21 | 2008-10-06 | Optischer Sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008050109A1 DE102008050109A1 (de) | 2010-01-28 |
DE102008050109B4 true DE102008050109B4 (de) | 2010-06-17 |
Family
ID=41428847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102008050109A Active DE102008050109B4 (de) | 2008-07-21 | 2008-10-06 | Optischer Sensor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100027015A1 (de) |
JP (1) | JP2010025940A (de) |
DE (1) | DE102008050109B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010015083A1 (de) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | Eads Deutschland Gmbh | Sensor und Verfahren zur Online-Überwachung der Säurezahl eines Hydraulikfluids in einem Hydrauliksystem in einem Luftfahrzeug |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5766619B2 (ja) | 2010-02-08 | 2015-08-19 | 株式会社日本バイオセラピー研究所 | Nk細胞強化型血液製剤の製造方法 |
DE102010026068B4 (de) | 2010-07-05 | 2017-09-28 | Emz-Hanauer Gmbh & Co. Kgaa | Optischer Sensor, insbesondere zum Einbau in eine Waschmaschine oder eine Geschirrspülmaschine der Haushaltsausstattung |
US8648321B2 (en) | 2010-07-05 | 2014-02-11 | Emz-Hanauer Gmbh & Co. Kgaa | Optical sensor for use in a domestic washing machine or dishwasher |
CN103238059B (zh) | 2010-12-02 | 2015-08-05 | 纳博特斯克有限公司 | 用于工业机器人的减速机 |
JP5839436B2 (ja) * | 2010-12-02 | 2016-01-06 | ナブテスコ株式会社 | 光学センサ |
FR2968764B1 (fr) | 2010-12-13 | 2012-12-14 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Sonde optique pour mesurer des caracteristiques physiques et chimiques d'un milieu en ecoulement |
NL2023925B1 (nl) * | 2019-10-01 | 2021-06-01 | Lely Patent Nv | Meetsysteem voor levensmiddelen |
JP2022078595A (ja) * | 2020-11-13 | 2022-05-25 | 日本ピラー工業株式会社 | 液体センサ |
WO2022189680A1 (es) | 2021-03-08 | 2022-09-15 | Sensing Solutions S.L. | Componente para implementación de sondas ópticas y sonda óptica |
US20220317034A1 (en) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Gas detection device |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0062443A1 (de) * | 1981-03-30 | 1982-10-13 | Imperial Chemical Industries Plc | Farbempfindliche optische Fasern |
DE8907431U1 (de) * | 1989-06-19 | 1989-11-16 | GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH, 2054 Geesthacht | Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens einer in Wasser gelösten oder dispergierten fluoreszierenden Substanz |
EP0372802A2 (de) * | 1988-12-02 | 1990-06-13 | Biomedical Sensors Limited | Optischer Wellenleitersensor |
WO1991003730A1 (en) * | 1989-09-06 | 1991-03-21 | The Washington Research Foundation | Flow optrode |
WO1991016618A1 (en) * | 1990-04-24 | 1991-10-31 | The Foxboro Company | On-line titration using colorimetric end point detection |
EP0597566A1 (de) * | 1992-10-14 | 1994-05-18 | Puritan-Bennett Corporation | Sensorelement und Verfahren zur dessen Herstellung |
DE4429239A1 (de) * | 1994-08-18 | 1996-02-22 | Basf Ag | Verfahren zur Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie und Vorrichtung zu dessen Durchführung |
DE69023496T2 (de) * | 1990-08-13 | 1996-03-21 | Hewlett Packard Gmbh | Optische Sonde. |
WO1999050642A1 (en) * | 1998-03-27 | 1999-10-07 | Seroptix, Inc. | Apparatus and method for infectious disease detection |
US5987351A (en) * | 1995-01-03 | 1999-11-16 | Non-Invasive Technology, Inc. | Optical coupler for in vivo examination of biological tissue |
DE19903506A1 (de) * | 1999-01-29 | 2000-08-10 | Inst Chemo Biosensorik | Verfahren, Gefäß und Vorrichtung zur Überwachung der Stoffwechselaktivität von Zellkulturen in flüssigen Medien |
WO2001096837A1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-20 | Packard Instrument Company, Inc. | Universal microplate analyzer |
WO2002059592A2 (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Biocal Technology, Inc. | Optical detection in a multi-channel bio-separation system |
WO2002088686A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | Genetic Id | Waveguide and assay |
US6809813B2 (en) * | 2000-01-18 | 2004-10-26 | Renishaw Plc | Spectroscopic probe |
EP1073364B1 (de) * | 1998-04-23 | 2005-06-15 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Kupplung für faseroptisches oximeter mit anzeige der wellenlängenverschiebung |
DE10223438B4 (de) * | 2002-05-24 | 2005-11-03 | Bayer Healthcare Ag | Fluoreszenz-Mess-System |
WO2007022641A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Institut National D'optique | Flow cytometry analysis across optical fiber |
US20080142730A1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-06-19 | Fujitsu Limited | Fluorescence detecting device |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56144348U (de) * | 1980-03-31 | 1981-10-30 | ||
DE3617763A1 (de) * | 1985-05-28 | 1986-12-04 | Olympus Optical Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren zur durchfuehrung immunologischer bestimmungen und dafuer geeignete vorrichtung |
JPS6216457U (de) * | 1985-07-15 | 1987-01-31 | ||
JPS6312939A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 空間結合型センサ |
US4800886A (en) * | 1986-07-14 | 1989-01-31 | C. R. Bard, Inc. | Sensor for measuring the concentration of a gaseous component in a fluid by absorption |
US5402241A (en) * | 1989-03-30 | 1995-03-28 | The Foxboro Company | Optical probe for fluid light transmission properties |
US5007740A (en) * | 1989-03-30 | 1991-04-16 | The Foxboro Company | Optical probe for fluid light transmission properties |
JPH0459455U (de) * | 1990-09-28 | 1992-05-21 | ||
US5371600A (en) * | 1992-08-12 | 1994-12-06 | Candela Laser Corporation | Fiber optic probe apparatus and method |
-
2008
- 2008-10-06 DE DE102008050109A patent/DE102008050109B4/de active Active
-
2009
- 2009-07-21 JP JP2009169840A patent/JP2010025940A/ja active Pending
- 2009-07-21 US US12/460,582 patent/US20100027015A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0062443A1 (de) * | 1981-03-30 | 1982-10-13 | Imperial Chemical Industries Plc | Farbempfindliche optische Fasern |
EP0372802A2 (de) * | 1988-12-02 | 1990-06-13 | Biomedical Sensors Limited | Optischer Wellenleitersensor |
DE8907431U1 (de) * | 1989-06-19 | 1989-11-16 | GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH, 2054 Geesthacht | Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens einer in Wasser gelösten oder dispergierten fluoreszierenden Substanz |
WO1991003730A1 (en) * | 1989-09-06 | 1991-03-21 | The Washington Research Foundation | Flow optrode |
WO1991016618A1 (en) * | 1990-04-24 | 1991-10-31 | The Foxboro Company | On-line titration using colorimetric end point detection |
DE69023496T2 (de) * | 1990-08-13 | 1996-03-21 | Hewlett Packard Gmbh | Optische Sonde. |
EP0597566A1 (de) * | 1992-10-14 | 1994-05-18 | Puritan-Bennett Corporation | Sensorelement und Verfahren zur dessen Herstellung |
DE4429239A1 (de) * | 1994-08-18 | 1996-02-22 | Basf Ag | Verfahren zur Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie und Vorrichtung zu dessen Durchführung |
US5987351A (en) * | 1995-01-03 | 1999-11-16 | Non-Invasive Technology, Inc. | Optical coupler for in vivo examination of biological tissue |
WO1999050642A1 (en) * | 1998-03-27 | 1999-10-07 | Seroptix, Inc. | Apparatus and method for infectious disease detection |
EP1073364B1 (de) * | 1998-04-23 | 2005-06-15 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Kupplung für faseroptisches oximeter mit anzeige der wellenlängenverschiebung |
DE19903506A1 (de) * | 1999-01-29 | 2000-08-10 | Inst Chemo Biosensorik | Verfahren, Gefäß und Vorrichtung zur Überwachung der Stoffwechselaktivität von Zellkulturen in flüssigen Medien |
US6809813B2 (en) * | 2000-01-18 | 2004-10-26 | Renishaw Plc | Spectroscopic probe |
WO2001096837A1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-20 | Packard Instrument Company, Inc. | Universal microplate analyzer |
WO2002059592A2 (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Biocal Technology, Inc. | Optical detection in a multi-channel bio-separation system |
WO2002088686A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | Genetic Id | Waveguide and assay |
DE10223438B4 (de) * | 2002-05-24 | 2005-11-03 | Bayer Healthcare Ag | Fluoreszenz-Mess-System |
WO2007022641A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Institut National D'optique | Flow cytometry analysis across optical fiber |
US20080142730A1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-06-19 | Fujitsu Limited | Fluorescence detecting device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010015083A1 (de) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | Eads Deutschland Gmbh | Sensor und Verfahren zur Online-Überwachung der Säurezahl eines Hydraulikfluids in einem Hydrauliksystem in einem Luftfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102008050109A1 (de) | 2010-01-28 |
US20100027015A1 (en) | 2010-02-04 |
JP2010025940A (ja) | 2010-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102008050109B4 (de) | Optischer Sensor | |
DE3232904C2 (de) | ||
DE4343076C2 (de) | Vorrichtung zum photothermischen Prüfen einer Oberfläche eines insbesondere bewegten Gegenstandes | |
DE19817738C2 (de) | Hohle optische Wellenleiter für die Spurenanalyse in wässrigen Lösungen | |
DE19932202A1 (de) | Optoelektronische Meßeinrichtung zur Erfassung von Verbrennungsvorgängen | |
DE4243144B4 (de) | Objektiv für ein FT-Raman-Mikroskop | |
DE2260561C3 (de) | DurchfluBküvette zur fotometrischen Analyse von Fluidproben | |
DE2827704C3 (de) | Optische Vorrichtung zur Bestimmung der Lichtaustrittswinkel | |
DE102006041338B3 (de) | Plasmonenresonanzsensor | |
DE102008028347B4 (de) | Laserstrahlleistungsmessmodul und Laserbearbeitungskopf mit einem Laserstrahlleistungmessmodul | |
DE69836289T2 (de) | Infrarotspektrometer | |
DE102006038365B3 (de) | Messvorrichtung | |
DE102014000073B4 (de) | Sensorvorrichtung, insbesondere zur Erfassung von Umgebungsbedingungen eines Kraftfahrzeuges | |
DE10221823A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Höhe des Flüssigkeitsniveaus und des Verunreinigungsgrades von Wassern und anderen transparenten Flüssigkeiten | |
DE102012012981B3 (de) | Optische Anordnung zur Laserbearbeitung einer Werkstückoberfläche sowie Verfahren zur Überwachung des Bearbeitungsprozesses | |
EP0327499A1 (de) | Messkopf | |
EP0402633B1 (de) | Vorrichtung zur Messung von Aerosolen und in Luft verteiltem Staub | |
DE10302207B4 (de) | Vorrichtung zur sensitiven Detektion und Konzentrationsbestimmung der Komponenten eines Gasgemisches | |
DE202008003764U1 (de) | Vorrichtung zur optischen Messung von Stoffen | |
DE3718407C2 (de) | ||
DE19751403A1 (de) | Kombinierte Absorptions- und Reflektanzspektroskopie zur synchronen Ermittlung der Absorption, Fluoreszenz, Streuung und Brechung von Flüssigkeiten, Gasen und Festkörpern | |
DE3223096A1 (de) | Fotoelektrisches verfahren und messgeraet zur bestimmung der konzentration einer gaskomponente | |
DE1957494A1 (de) | Lichtelektrische Abtastvorrichtung | |
DE19526943A1 (de) | Mehrfachreflexionsvorrichtung zur Erzeugung und Messung von konventionellen und Sättigungssignalen der Fluoreszenz und Streuung | |
DE102018128754B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Elementanalyse von Materialien |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ANCOSYS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ANCOSYS GMBH, 72138 KIRCHENTELLINSFURT, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MAMMEL UND MASER, PATENTANWAELTE, DE |