DE4135814C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Führung von Licht - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Führung von LichtInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Führung von für
Messungen verwendetem Lieht, insbesondere zum Hindurchführen
des Lichtes durch Küvetten, nach dem Oberbegriff des An
spruchs 1 und eine Vorrichtung zur Führung von für Messungen
verwendetem Licht in einer Reihe in einem Photometer ange
ordneten Küvetten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Aus der DE 32 04 578 A1 oder der DE 38 33 064 A1 sind
Photometer bekannt,
in denen sich die Proben während der
Messung in einer Küvettenanordnung in Matrixform, bestehend
aus 8 × 12 Küvetten, befinden. Die Küvettenanordnung besteht
vollständig aus durchsichtigem Plastik. Das Absorptionsver
mögen wird Reihe für Reihe für n Küvetten gemessen, in der
Weise, daß von einer gemeinsamen Lichtquelle Licht auf
separaten Lichtwegen zu jeder Küvette geführt wird und dann
weiter zu den jeweiligen Detektoren.
Ein Problem der oben beschriebenen Vorrichtungen ist, daß
die aus nebeneinanderliegenden Kanälen hindurchtretenden
Lichtemissionen sich gegenseitig bei der Messung stören.
Aus der DE-OS 21 37 332 sind ein Verfahren und eine Vorrich
tung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 3 bekannt.
Dabei wird ausgehend von einer Lichtquelle ein Lichtleiter,
der an einer angetriebenen Welle sitzt, gedreht. Sein licht
ausgangsseitiges Ende ist radial außerhalb der Welle ange
ordnet und beschreibt bei Drehen der Welle einen Kreis. Über
diesen Lichtleiter wird Licht nacheinander an fest instal
lierte, sich nicht bewegende Lichtleiter weitergegeben,
wobei jeder Lichtleiter zu einer Probe führt. Das Licht wird
am gegenüberliegenden Ende der Probe von einem Lichtleiter
wieder aufgenommen und an einen ebenfalls auf der Welle sit
zenden, sich drehenden Lichtleiter weitergegeben, der mit
einem Detektor verbunden ist. Diese bekannte Anordnung ist
sehr störanfällig, da die Lichtwellenleiter bewegt werden.
Die DE 38 40 719 A1 beschreibt eine
Vorrichtung, die über zwei Schirme Licht zu zu analysierenden
Proben sendet. Dabei werden aber die Reaktionsgefäße nach
einander in den Lichtstrahl bewegt, was die Messung ungenau
macht, denn der sich bewegende flüssige Inhalt der Gefäße
sollte sich zuerst beruhigen, bevor die Messung durchgeführt
wird. Diese Vorrichtung arbeitet deshalb auch langsam.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein schnell arbeitendes,
genaues Verfahren zur Messung von Flüssigkeiten in neben
einander angeordneten Küvetten anzugeben und eine wenig
störanfällige Vorrichtung zu schaffen, bei der das Problem
der gegenseitigen Störung von Lichtemissionen, die aus
nebeneinanderliegenden Kanälen heraustreten, vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3
gelöst.
Einzelheiten ergeben sich aus der nun folgenden
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Vorrichtung mit Hilfe der Zeich
nung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Führung von Licht durch die Küvetten
anordnung,
Fig. 2 die in der Vorrichtung verwendete Lichtverteilungsscheibe.
In den Zeichnungen ist ein 8-Kanal-Photometer ausgeführt, für
das die verwendete Küvettenanordnung eine reguläre 8 × 12
Mikrotitrationstafel sein kann. Die Messung wird so ausge
führt, daß eine Reihe 1 von acht Küvetten in die Meßposition
gebracht wird, in der das Licht mittels Lichtleiter 2 durch
die unteren Linsen 3 zu jeder Küvette von unten herangeführt
wird. Oberhalb der Küvetten wird das durch jede Küvette hin
durchgetretene Licht mit Hilfe der oberen Linsen 4 in den
Detektoren 5 gesammelt. Um ein Strahlenbündel zu bekommen,
sind die vorderen Enden der Lichtleiter 2 in einer Einfassung
6 zur Einkopplung des Lichts aus der Lichtquelle gebündelt.
Von jedem Lichtleiter kommt das Licht aus einer Einfassung 7
vertikal nach oben zu je einer Küvette.
Die Einfassungen 7 am Ausgang der Lichtleiter befinden sich
in einem horizontalen zylinderförmigen Schirm 8, der an einem
Ende offen ist. Der Schirm ist aus lichtundurchlässigem
Material hergestellt. Mittels eines Motors 9 wird der Schirm
mit gleichbleibender Geschwindigkeit gedreht. In der Mantel
fläche des Schirms ist auf jeder Einfassung am Ausgang der
Lichtleiter ein Schlitz 10 parallel zum Umfang des Schirms
angebracht. Auf diese Weise wird das Licht nur in die Küvette
emittiert, wenn der Schlitz mit der dazugehörigen Küvette
sich über der jeweiligen Einfassung am Ausgang des Licht
leiters befindet. Die Länge des Schlitzes und die Rotations
geschwindigkeit des Schirms sind so abgestimmt, daß Licht in
die Küvette für die für die Messung nötige Zeitdauer
emittiert wird.
Die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gewählten n = 8
Schlitze 10 sind auf der Mantelfläche des Schirms aufein
anderfolgend in gleichen Abständen angebracht, so daß das
Licht im wesentlichen jeweils nur in eine Küvette emittiert
wird. Dies verhindert, daß Streulicht aus dem Meßstrahl
einer Küvette die Messung einer anderen Küvette stört.
Darüber hinaus sind die Schlitze so angebracht, daß auf
einanderfolgende Lichtemissionen auf Küvetten
usw. fallen, die so weit
wie möglich auseinanderliegen. Die aufeinanderfolgenden
Messungen können sich, um Zeit zu sparen, etwas überlappen
(z. B. ca. 10% der Küvettenmeßperiode), ohne daß sich ein
nennenswerter Fehler durch das Streulicht ergibt. Die Zeit
für die Messung einer Tafel (einschl. Transmissionen)
beträgt typisch 5,5 sec.
Darüber hinaus befinden sich im Schirm Löcher 11 für jede
Küvette. Diese Löcher sind in einer geraden Reihe angebracht.
Die Löcher sind speziell für die Messungen von Aggutinationen
vorgesehen. In diesem Fall kann der Meßstrahl über den Boden
der Küvetten streichen, während die Küvettenanordnung sich
bewegt.
Weiterhin ist der Schirm mit einer Fläche 12 versehen, mit
der das Detektorsignal abgegrenzt wird, das man erhält, wenn
kein Licht in die Küvette emittiert wird.
Die Vorrichtung ist so synchronisiert, daß nach der Messung
einer Reihe 1 auf der Tafel die nächste Reihe in die Meß
position gebracht wird und der Schirm 8 eine Umdrehung macht.
Im Prinzip kann die Messung auch ausgeführt werden, ohne die
Küvettenanordnung dabei anzuhalten. In diesem Fall jedoch
wird die Meßgenauigkeit durch die Vibration der Flüssigkeits
oberfläche beeinträchtigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung wird statt eines
rotierenden zylinderförmigen Schirms eine rechteckige Scheibe
verwendet, die sich in bezug auf die Küvettenanordnung
bewegt; oder eine Scheibe, die unter der unbeweglichen
Küvettenanordnung rotiert. Auf der Scheibe sind lichtdurch
lässige Schlitze angebracht.
Claims (7)
1. Verfahren zur Führung von für Messungen verwendetem Licht
zu in einer Reihe in einem Photometer plazierten Küvetten,
bei dem das von einer Lichtquelle emittierte Licht über
separate Lichtwege zu jeder Küvette in der Reihe für eine
vorgegebene Zeitdauer geführt wird und gleichzeitig das
durch eine Küvette hindurchgetretene Licht durch einen
Detektor erfaßt wird, um das Absorptionsvermögen zu messen,
wobei jeder Küvette in der Reihe Licht nacheinander in
gleichbleibenden Abständen zugeführt wird und das Licht
durch einen lichtunterbrechenden Schirm mit einem Schlitz
auf jedem Lichtweg zu den Küvetten geführt wird, so daß das
für Messungen verwendete Licht nur dann zu der Küvette emit
tiert wird, wenn der Schlitz sich auf dem Lichtweg befindet,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Küvette ein Detektor zuge
ordnet ist, der Schirm in bezug auf die Lichtwege bewegt
wird und die parallel zur Bewegungsrichtung des Schirms
liegenden Schlitze so auf dem Schirm angeordnet sind, daß
während der Messung einer Reihe von n Küvetten nacheinander
die Küvette A, die Küvette
die Küvette A + 1, die Küvette
usw. gemessen werden.
die Küvette A + 1, die Küvette
usw. gemessen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Licht im wesentlichen zu jeweils einer Küvette der Reihe
geführt wird.
3. Vorrichtung zur Führung von für Messungen verwendetem
Licht zu in einer Reihe in einem Photometer angeordneten
Küvetten (1), bestehend aus einer Lichtquelle; einem sepa
raten Lichtweg für jede Küvette in der Reihe zur Führung von
Licht von der Lichtquelle zu der Küvette; und einem Detektor
(5) zur Erfassung des durch die Küvette hindurchgetretenen
Lichts, wobei die Vorrichtung mit einem lichtunterbrechenden
Schirm oder einer lichtunterbrechenden Scheibe (8) zur
Unterbrechung der Lichtwege versehen ist und der Schirm oder
die Scheibe (8) mit einem Schlitz (10) auf jedem Lichtweg
versehen ist, um das Licht durch den Schirm oder die Scheibe
(8) nacheinander auf jede Küvette für die gleiche Zeitdauer
zu führen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm oder die
Scheibe (8) quer zu den Lichtwegen beweglich ist, daß die
Schlitze (10) parallel zur Bewegungsrichtung des Schirms
oder der Scheibe (8) liegen und daß die Schlitze (10) auf
dem Schirm oder der Scheibe (8) so angeordnet sind, daß
während der Messung einer Reihe von n Küvetten nacheinander
die Küvette A, die Küvette
die Küvette A + 1, die Küvette
gemessen werden.
die Küvette A + 1, die Küvette
gemessen werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 in einem Photometer, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Lichtweg einen Lichtleiter zur
Führung von Licht von der Lichtquelle zu der Küvette enthält
und der lichtunterbrechende Schirm (8) sich zwischen den
Enden der Lichtleiter und den Küvetten befindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß der lichtunterbrechende Schirm (8) ein Zylinder
ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der lichtunterbrechende Schirm
eine Anzahl von Löchern zur gleichzeitigen Führung von Licht
auf alle Küvetten enthält.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der lichtunterbrechende Schirm
einen nicht-transparenten Bereich enthält, um zu verhindern,
daß Licht auf alle Küvetten gleichzeitig geführt wird.
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