SE509274C2 - Kyvett för spektrofotometrisk analys - Google Patents

Description

509 274 2 vätska som finns närvarande i nätets maska härleds sedan ur en nätkonstant. Även om den detekterade strålningen genom vätskan är oberoende av materialet i hållaren kan maskan endast hålla en mycket liten mängd vätska, d.v.s endast en film av vätska, och har ej kapaciteten att hålla några större kvantiteter av vätska.

JP-62-229046 beskriver en partikeldetektor innefattande en vätskebehållare som är försedd med en porös film vid den nedre änden därav. Den porösa filmen är konstruerad för att tillåta luft/gas att passera därigenom, men hindra vätskan som finns i behållaren att passera därigenom. Det är vätskans ytspänning som möjliggör att den hålls kvar i behållaren. Vätskebehållaren i detta japanska patent är antagligen konstruerad för att göra det möjligt att pressa gas genom botten av behållaren utan att någon vätska läcker ut från behållaren.

US-patentet nr 3,936,l96 beskriver en 'vätskekammare som har manövrerbara fönsterelement. Kammaren är försedd med två genom- skinliga skivor för att tillåta att ljus träder in i och lämnar kammaren. Detta patent identifierar problemet att materialet som ljuset måste passera på sin väg in i och ut ur kammaren kan påverka de erhållna resultaten, när strålningen som skickats genom kammaren analyseras. I synnerhet är detta fallet när kamrarna innefattar gasformiga ämnen, varvid imma eller dimma uppträder på skivan. Den igenimmade skivan måste då avlägsnas och rengöras innan en rn; analys kan utföras. Vätskekammaren enligt uppfinningen i detta US-patent löser detta problem genom att förbättra strukturen hos den genomskinliga skivan och där- med minska den erforderliga rengöringsfrekvensen eller utbytes- frekvensen för skivan. för att bibehålla ett ljusöverförande område som är fritt från imma. Även om försök har gjorts inom känd teknik att öka noggrann- heten hos spektrofotometriska analyser utförda på vätskor, t.ex rena vätskor, lösningar, dispersioner, kolloidala lösningar eller liknande som innefattas i en kyvett kvarstår fortfarande 509 274 s ett behov att göra de spektrofotometriska analyserna helt oberoende av kyvettmaterialet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med den föreliggande uppfinningen är sålunda att eliminera effekterna som förorsakas av kyvettmaterialet vid spektrofotometriska analyser som utförs på en vätska som be- finner sig i en kyvett.

Detta syfte uppnås med en kyvett som har särdragen enligt patentkrav 1.

Ytterligare utföringsformer av den föreliggande uppfinningen definieras i de beroende patentkraven 2-9.

Kyvetten enligt uppfinningen är försedd med två öppningar i linje för att tillåta elektromagnetisk energi att passera däri- genom. På detta sätt hålls passagen för den elektromagnetiska energin fri från kyvettens material och den elektromagnetiska energin passerar endast genom vätskeprovet. Lösningen enligt den föreliggande uppfinningen gör det sålunda möjligt att göra spektrofotometriska analyser helt oberoende av kyvettmaterialet om de genomförs med användning av en sådan kyvett. Öppningarna som är anordnade i kyvetten enligt den föreliggande uppfinningen är vidare anpassade att hålla vätskeprovet kvar i kyvetten genom vätskans ytspänning, d.v.s det finns ingen risk för läckage från kyvetten även om den är försedd med öppningar i kontakt med vätskeprovet.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA De ovannämnda och andra aspekter av den föreliggande uppfinningen kommer att förstås bäst med hänvisning till den följande detaljerade beskrivningen av en specifik utföringsform 509 274 4 av uppfinningen, given endast som ett exempel, när den läses tillsammans med de bifogade ritningarna, i vilka: Figur l är en schematisk vy av ett spektrofotometriskt system, Figur- 2 är en första, utföringsforun av kyvetten. enligt upp- finningen, Figur 3 är en andra utföringsform av kyvetten enligt upp- finningen, Figur 4 är förstorad vy som visar en öppning av kyvetten i detalj, Figur 5 visar en mikrotiterplatta innefattande ett flertal kyvetter enligt den föreliggande uppfinningen.

BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMERNA Figur 1 visar en schematisk vy av ett spektrofotometriskt system, innefattande en strålningskälla 2, en kyvett 4 och en detekteringsanordning 6. Såsom framgår av Figur J. innehåller kyvetten 4 ett vätskeprov 8, i vilket vissa egenskaper skall fastställas genom spektrofotometrisk analys. Vätskeprovet 8 kan vara varje typ vätska t.ex en ren vätska, en lösning, en dispersion, en kolloidal lösning eller liknande.

Kyvetten 4 innefattar allmänt ett genomskinligt rör av glas eller plast som har en cirkulär eller rektangulär tvärsnitts- area, men varje annan typ av form eller material kan användas utan att avvika från uppfinningens omfattning. För att undvika påverkan från materialet i kyvetten 4 på det erhållna resul- tatet, när strålningen som skickas därigenom analyseras, är kyvetten 4 försedd med två öppningar som kommer att beskrivas i detalj nedan. 5 509 274 Strålningskällan 2 i ett sådant spektrofotometriskt system är allmänt arrangerad för att stràla ut en stråle 10 riktad för att träda in i kyvetten 4, passera vätskeprovet 8 som befinner sig däri och stöta emot detekteringsanordningen 6. Strålnings- källan 2 kan vara en laser, en infraröd ljuskälla eller något annat lämpligt organ som sänder ut elektromagnetisk energi.

Detekteringsanordningen 6 kan vara en fototransistor, en foto- multiplikator eller liknande, beroende på den upplösning som behövs för att bestämma de önskade egenskaperna. Det anses ligga inom fackmannens område att arrangera och sätta upp ett sådant stràlnings- och detekteringssystem och beskrivs därför ej i detalj häri.

Kyvetten 4 som är föremålet för den föreliggande uppfinningen kommer nu att beskrivas med hjälp av föredragna utförings- former, som visas i Figurerna 2 och 3. I dessa figurer är den utstrålad strålen 10 och 'vätskeprovet 8 inkluderade för att tydligt visa banan för den elektromagnetiska energin genom kyvettöppningarna och vätskeprovet 8 som befinner sig däri.

I en första utföringsform av uppfinningen som visas i Figur 2, har kyvetten 4 ett cirkulärt tvärsnitt och en bottenvägg eller sida 12 och en toppvägg eller sida 13. Bottenväggen 12 och toppväggen 13 är motstående varandra. Bottenväggen 12 av kyvetten 4 är försedd med en liten cirkulär öppning 14 och en toppväggen 13 av kyvetten 4 med en provfyllningsöppning 16. I den första utföringsformen kommer den elektromagnetiska energin, d.v.s strålen 10, inträda i kyvetten 4 genom den lilla öppningen 14, passera vätskeprovet 8 och till slut lämna kyvetten 4 genom provfyllningsöppningen 16. De två öppningarna 14, 16 är med andra ord i linje i ett vertikalt plan av kyvetten 4.

I denna särskilda utföringsform av uppfinningen har vätske- provet 8 direkt kontakt med bottenväggen 12 av kyvetten 4 och därmed med den lilla öppningen 14. Storleken på den lilla öpp- ningen 14 är därför anpassad till att hàlla kvar vätskeprovet 8 509 274 6 i kyvetten 4 genom vätskans ytspänning. Provfyllningsöppningen 16 som är anordnad på den övre väggen 13 är ej i kontakt med vätskeprovet 8 och dess storlek kan därför bestämmas utan sådana överväganden och kan uppta hela ytan av toppväggen 13, d.v.s provfyllningsöppningen 16 kan utgöra en virtuell topp- vägg.

I en andra utföringsform av uppfinningen, som visas i Figur 3, har kyvetten 4 ett kvadratiskt tvärsnitt som har en första sida 18 och en andra sida 20. Den första sidan 18 och den andra sidan 20 är motstående varandra. Både den första sidan 18 och den andra sidan 20 är försedd med en liten öppning 22 respek- tive 24. De två öppningarna 22, 24 är med andra ord i linje i ett horisontellt plan av kyvetten 4, såsom framgår av strålen 10 som passerar igenom dessa öppningar 22, 24 och vätskeprovet 8.

I denna andra utföringsform av kyvetten 4 har vätskeprovet 8 kontakt med båda öppningarna 22, 24 och deras storlek är därför anpassad för att hålla kvar vätskeprovet 8 i kyvetten 4 genom vätskans ytspänning.

Vilket framgår av de två utföringsformerna beskrivna ovan måste storleken på öppningarna som har kontakt med vätskeprovet 8 konstrueras på ett riktigt sätt för att hålla kvar vätskeprovet 8 i kyvetten 4. Storleken pà de små öppningarna är inte bara beroende på typen av vätska som används som prov 8, utan också av tjockleken på väggen eller sidan av kyvetten 4 där öppning- arna är anordnade. En tjockare vägg kommer att tillåta en större diameter för den lilla öppningen, p.g.a kapillärkrafter.

Om t.ex vätskeprovet 8 har egenskaper som eller i närheten av kroppsfluider är ett lämpligt samband mellan diametern för den lilla öppningen och väggens tjocklek omkring 2:5. Givet att tjockleken för väggen är 0,5 mm får man en diameter för den lilla öppningen på 0,2 mm. 509 274 7 I en särskild utföringsform av den lilla öppningen i kyvetten 4, som visas i Figur 4, är den lilla öppningen 14 försedd med en runtom löpande kant 26. Denna kant 26 kan användas som ett alternativ till att göra kyvettens 4 vägg tjockare. Genom att använda en sådan kant 26 kan väggen göras tunnare utan nack- delen att kapillärkrafterna för att hålla kvar vätskeprovet 8 i kyvetten 4 nunskar. Det bör noteras att figurerna som visar uppfinningen ej är skalenligt ritade, och är endast avsedda att illustrera uppfinningens princip.

Såsom framgår av de två beskrivna utföringsformerna av kyvetten 4, d.v.s en med vertikalt linjerade öppningar 14, 16 och en med horisontellt linjerade öppningar 22, 24 är den faktiska positionen för öppningarna ej kritisk för att utföra uppfinningen. Det som är viktigt är att kyvetten 4 är försedd med två öppningar i linje för att tillåta att elektromagnetisk energi från strålningskällan 2 kan passera därigenom och också genom vätskeprovet 8 som befinner sig i kyvetten 4. öppningarna behöver vidare inte heller vara en kombination av en liten öpp- ning 4 och en stor provfyllningsöppning 16 för den vertikala utföringsformen och två små öppningar 22, 24 för den horisontella utföringsformen utan det viktiga är att öppningen i den sida, eller varje sida, som har kontakt med vätskeprovet som befinner sig i kyvetten 4 har en öppning som har en liten diameter för att kunna hålla kvar vätskeprovet i kyvetten genom vätskans ytspänning.

Användningen av två öppningar med en liten diameter är inte bara fallet när öppningarna är i linje i ett horisontellt plan av kyvetten 4, såsom i den andra utföringsformen, utan kan också vara fallet om öppningarna är i linje i ett vertikalt plan av kyvetten 4 under förutsättning att kyvetten 4 helt och hållet skall fyllas med vätskeprovet 8.

Det skall vidare noteras att även om den lilla öppningen 14 som beskrivits ovan har en cirkulär form kan uppfinningen utföras 509 274 8 med en liten öppning som har någon annan form, t.ex en triangulär eller rektangulär form o.s.v.

En ytterligare utföringsform av uppfinningen visas i Figur 5 och är en mikrotiterplatta 28 innefattande ett flertal indivi- duella kyvetter 4. Även om specifika utföringsformer av uppfinningen har beskrivits häri i detalj skall det förstås att detta endast gjorts i syfte att illustrera uppfinningen och skall ej utgöra någon begränsning av uppfinningens omfattning såsom den är definierad i de bifogade patentkraven.

Claims (9)

509 274 PATENTKRAV

1. Kyvett för användning vid spektrofotometriska analyser, i vilka elektromagnetisk energi skickas igenom ett vätskeprov (8) som befinner sig däri, innefattande en första sida (12; 18) genom vilken den elektromagnetiska energin inträder och en andra motsatt sida (13: 20) genom vilken den elektromagnetiska energin utträder, k ä n n e t e c k n a t av att den första sidan (12: 18) och den andra sidan (l3; 20) vardera är försedda med en öppning (14, 16; 20, 24), varvid öppningarna (14, 16; 22, 24) är i linje med varandra för att tillåta att elektromagnetisk energi passerar därigenom.

2. Kyvett enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att området för öppningen (14; 22, 24) på den sida eller de sidor (12: 18, 20) som har kontakt med vätskeprovet (8) som be- finner sig i kyvetten (4) är anpassat för att hålla kvar vätskeprovet (8) inuti kyvetten (4) genom vätskans ytspänning.

3. Kyvett enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att öppningarna (14: 22, 24) på den sida eller de sidor (l2; 18, 20) som har kontakt med vätskeprovet (8) som befinner sig i kyvetten (4) är försedda med en runtom löpande kant (26).

4. Kyvett enligt något av patentkraven l till 3, k ä n n e- t e c k n a d av att öppningarna (14, 16) är i linje med varandra i ett vertikalt plan av kyvetten (4) och har ett cirkulärt tvärsnitt.

5. Kyvett enligt något av patentkraven 1 till 3, k ä n n e- t e c k n a d av att öppningarna (22, 24) är i linje med varandra i ett horisontellt plan av kyvetten (4) och har ett cirkulärt tvärsnitt.

6. Kyvett enligt något av patentkraven 4 eller S, k ä n n e- t e c k n a d av att sambandet mellan öppningens (14; 22, 24) 509 274 10 diameter på den sida eller de sidor (l2; 18, 20) som har kontakt med vätskeprovet (8) som befinner sig i kyvetten (4) och tjockleken hos denna sida (12: 18, 20) är 2:5.

7. Kyvett enligt något av patentkraven 4 till 6, k ä n n e- t e c k n a t av att öppningens (l4; 22, 24) diameter i den eller de sidor (12: 18, 20) som har kontakt med vätskeprovet (8) som befinner sig i kyvetten (4) är 0,2 mm.

8. Kyvett enligt något av patentkraven 1 till 3 eller 5 till 7, k ä n n e t e c k n a t av att den första sidan är botten- väggen (l2) i kyvetten (4) och är i kontakt med vätskeprovet (8) som befinner sig i kyvetten (4) och att den andra sidan (13) utgör en provpàfyllningsöppning (16).

9. Mikrotiterplatta (28), innefattande ett flertal kyvetter (4) enligt något av föregående patentkrav.