DE4438863A1 - Measuring unit for determining ultra-weak photon emission of specimen - Google Patents

Measuring unit for determining ultra-weak photon emission of specimen

Info

Publication number
DE4438863A1
DE4438863A1 DE19944438863 DE4438863A DE4438863A1 DE 4438863 A1 DE4438863 A1 DE 4438863A1 DE 19944438863 DE19944438863 DE 19944438863 DE 4438863 A DE4438863 A DE 4438863A DE 4438863 A1 DE4438863 A1 DE 4438863A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sample
radiation source
measurement
excitation radiation
excitation
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.)
Withdrawn
Application number
DE19944438863
Other languages
German (de)
Inventor
Joachim Leuscher
Dittmar Wetzel
Gerd Becher
Winfried Klimmer
Wilfried Weise
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik Technologie GmbH
Jenoptik AG
Original Assignee
Jenoptik Jena GmbH
Jenoptik Technologie GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jenoptik Jena GmbH, Jenoptik Technologie GmbH filed Critical Jenoptik Jena GmbH
Priority to DE19944438863 priority Critical patent/DE4438863A1/en
Publication of DE4438863A1 publication Critical patent/DE4438863A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76Chemiluminescence; Bioluminescence

Abstract

The self emission is measured and/or an excited emission using an excitation source (1) and a photon measuring system. It addition to the excitation radiation source and the photon measuring system, also at least the optically essential components are enclosed. The measurement of the excited emission is arranged at a time after a terminated excitation period, and with the measurement of the own emission from the specimen (6), the excitation radiation source remains in the switched off position. The photon measuring system designed as a photo multiplier (12), a radiation outlet plane and a photo cathode (14), belong to the essentially effective optical components of the excitation radiation system.

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtung zur Messung der ultraschwachen Photonenemission einer Probe als Eigenemission und/oder angeregte Emission mit einer Anregungsstrahlenquelle und einem Photonenmeßsystem.The invention relates to a device for measuring ultra-weak photon emission a sample as self-emission and / or excited emission with a Excitation radiation source and a photon measurement system.

Die Einrichtung dient dem Zweck der reproduzierbaren Prüfung der Qualität bzw. der Qualitätsänderung von biologischen Systemen und Lebensmitteln anhand der ultraschwachen Photonenemission.The facility serves the purpose of reproducible testing of quality or Change in quality of biological systems and food based on the ultra weak photon emission.

In Verbindung mit einer Gerätekalibrierung und durch Referenzmeßreihen lassen sich Zustandsbewertungen vornehmen und Qualitätsaussagen treffen.In connection with a device calibration and by reference measurement series Make condition assessments and make quality statements.

Durch Beobachtung der ultraschwachen Photonenemission über einen kurzen Zeitraum ist es möglich, durch Umwelteinflüsse auftretende oder durch unerwartete Wechselwirkungen mit chemischen Produkten verursachte Änderungen am Qualitätsinhalt unmittelbar anzuzeigen und die Einflüsse als Belastung oder Schädigung zu charakterisieren.By observing the ultra weak photon emission over a short period of time it is possible due to environmental or unexpected interactions Changes in quality content caused by chemical products immediately display and characterize the influences as stress or damage.

Aus der Messung der ultraschwachen Photonenemission Aussagen über die Qualität und/oder Qualitätsänderung von biologischen Systemen und Lebensmitteln zu gewinnen, ist unter anderem aus der DE 39 39 411 A1 und der US-Patentschrift 4 458 531 bekannt.From the measurement of the ultra weak photon emission statements about the quality and / or to change the quality of biological systems and food, is known, inter alia, from DE 39 39 411 A1 and US Pat. No. 4,458,531.

So werden nach der DE 39 39 411 A1 bekannte Zustandsparameter für die Qualität von biologischen Systemen und Lebensmitteln durch Methoden der vergleichenden statistischen Analyse mit Meßparametern der ultraschwachen Photonenemission korreliert. Das bietet die Möglichkeit, den Qualitätsinhalt und die Vitalität eines biologischen Systems im Sinne von Erwin Schrödingers Qualitätsbegriff durch Meßparameter reproduzierbar wiederzugeben.According to DE 39 39 411 A1, known state parameters for the quality of biological systems and food by methods of comparative statistical analysis correlated with measurement parameters of ultra weak photon emission. This offers the possibility of the quality content and the vitality of a biological Systems in the sense of Erwin Schrödinger's concept of quality through measurement parameters reproducible.

In der US-Patentschrift 4 458 531 ist neben einem weiteren Verfahren, das die Messung der ultraschwachen Photonenemission zur Charakterisierung biologischer Effekte benutzt, eine Anordnung beschrieben, die eine zu untersuchende Probe in einer Küvette unterbringt. An einer Seite der Küvette, durch die die zu messende Photonenstrahlung austritt, ist eine Photokatode eines Photomultipliers angeordnet, dessen Ausgang an ein Aufzeichnungs- oder Anzeigemeßgerät geführt ist.In US Pat. No. 4,458,531, in addition to a further method, the measurement uses ultra-weak photon emission to characterize biological effects, an arrangement described that a sample to be examined in a cuvette accommodates. On one side of the cuvette, through which the photon radiation to be measured emerges, a photocathode of a photomultiplier is arranged, the output of which on Recording or display meter is performed.

Von Nachteil ist es, daß mit dieser unzureichend ausgestatteten Prinzipanordnung eine breite Anwendung der Methode noch nicht gegeben ist. The disadvantage is that with this inadequately equipped principle arrangement wide application of the method is not yet given.  

Aufgabe der Erfindung ist es, in einer für die Methode geeigneten, flexibel einsetzbaren Gerätekonfiguration sich auf die Messung störend auswirkende Strahlungseinflüsse auszuschalten, so daß die ultraschwache Photonenemission von Proben vielfältiger Art sowohl als Eigenemission als auch als angeregte Emission meßbar ist.The object of the invention is to be used in a flexible manner suitable for the method Device configuration interferes with radiation influences on the measurement switch off, so that the ultra-weak photon emission of samples of various kinds is measurable both as own emission and as excited emission.

Die Aufgabe wird durch eine Einrichtung zur Messung der ultraschwachen Photonenemission einer Probe als Eigenemission und/oder angeregte Emission mit einer Anregungsstrahlenquelle und einem Photonenmeßsystem gelöst, indem die Probe zur Messung von einer geschlossenen und bezogen auf die Anregung und die Messung strahlungsdichten Meßkammer mit vernachlässigbarer Eigenstrahlung umschlossen ist, die auch zumindest optisch wesentlich wirksame Bestandteile sowohl der Anregungsstrahlenquelle als auch des Photonenmeßsystems in sich einschließt, wobei die Messung der angeregten Emission einer abgeschlossenen Anregungsperiode zeitlich nachgeordnet ist, und bei der Messung der Eigenemission die Anregungsstrahlenquelle im ausgeschalteten Zustand verbleibt.The task is performed by a device for measuring the ultra-weak Photon emission of a sample as self-emission and / or excited emission with a Excitation radiation source and a photon measurement system solved by the sample to Measurement of a closed and related to the excitation and the measurement radiation-proof measuring chamber is enclosed with negligible intrinsic radiation, which also at least optically essential components of both Includes excitation radiation source as well as the photon measurement system, the Time measurement of the excited emission of a completed excitation period is subordinate, and when measuring the self-emission, the excitation radiation source in switched off state remains.

Zu den optisch wesentlich wirksamen Bestandteilen gehören die Strahlenaustrittsebene der Anregungsstrahlenquelle und die Photokatode des als Photomultiplier ausgebildeten Photonenmeßsystems.The optically substantially effective components include the radiation exit plane of the Excitation radiation source and the photocatode of the designed as a photomultiplier Photon measurement system.

Vorteilhaft ist es, wenn die Meßkammer zusätzlich zur Aufnahme der Probe eine Probenkammer mit einer Öffnung enthält, auf die sowohl die Anregungsstrahlenquelle mit ihrer Strahlenaustrittsfläche als auch die Photokatode gerichtet sind.It is advantageous if the measuring chamber in addition to receiving the sample Contains sample chamber with an opening on which both the excitation radiation source their radiation exit surface and the photocatode are directed.

In die Probenkammer ist ein vertikal verstellbarer Küvettenhalter für mindestens eine Küvette zur Probenaufnahme mittels einer Be- und Entladeeinrichtung einführbar, die eine Beschickungsöffnung in der Probenkammer nach beendetem Beladevorgang selbsttätig verschließt.A vertically adjustable cuvette holder for at least one is in the sample chamber Cuvette for sample collection can be inserted using a loading and unloading device, the one Loading opening in the sample chamber automatically after loading is complete closes.

Der Küvettenhalter kann um eine vertikale Achse drehbar sein, so daß von koaxial zur Achse angeordneten Küvetten jeweils eine mit der Öffnung in der Probenkammer fluchtet. Zur Bestrahlung und zur Messung erfolgt durch Vertikalverstellung eine Heranführung einer der Küvetten an die Öffnung, wobei die herangeführte Küvette die Öffnung im wesentlichen verschließt. The cuvette holder can be rotated about a vertical axis, so that from coaxial to Cells arranged on the axis are aligned with the opening in the sample chamber. Vertical adjustment is used for irradiation and measurement one of the cuvettes at the opening, the cuvette brought up to the opening in the essentially closes.  

Es ist auch von Vorteil, wenn als Anregungsstrahlenquelle eine Lichtquelle eingesetzt ist. Eine Lichtzufuhr zur Probe kann über ein lichtleitendes Element erfolgen, das zur Verbesserung der Ausleuchtung in mindestens zwei Teilelemente geteilt ist, deren Lichtaustrittsöffnungen versetzt zueinander auf die Probe gerichtet sind.It is also advantageous if a light source is used as the excitation radiation source. A light supply to the sample can take place via a light-conducting element, which is used for Improvement of the illumination is divided into at least two sub-elements, the Light exit openings are directed towards the sample offset from one another.

Es ist aber auch möglich, zur Lichtzufuhr eine Freistrahloptik zu verwenden, die eine Strahlenbündelform erzeugt, die einem zu bestrahlenden Probenabschnitt angepaßt ist und die Messung mit dem Photonensensor unbehindert läßt.But it is also possible to use a free-beam optics to supply light, the one Generated beam shape that is adapted to a sample section to be irradiated and the measurement with the photon sensor leaves unhindered.

Für ein Wirksamseins der Anregungsstrahlenquelle und der Messung durch das Photonenmeßsystem sind optische Verschlüsse vorgesehen, von denen einer im Strahlengang der Anregungsstrahlenquelle und ein anderer zwischen der Probe und dem Photonenmeßsystem angeordnet ist.For the effectiveness of the excitation radiation source and the measurement by the Photon measuring system optical closures are provided, one of which is in the Beam path of the excitation radiation source and another between the sample and the Photon measuring system is arranged.

Die Öffnung des optischen Verschlusses für das Wirksamsein der Messung ist durch ein im Strahlengang der Anregungsstrahlenquelle angeordnetes Element zur Ermittlung eines Dunkelschwellwertes bestimmt und erfolgt zeitverzögert nach Beendigung des Schließen des Verschlusses im Strahlengang der Anregungsstrahlenquelle.The opening of the optical shutter for the measurement to be effective is indicated by an im Beam path of the excitation radiation source arranged element for determining a The dark threshold value is determined and is delayed after the closing has ended of the shutter in the beam path of the excitation radiation source.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the schematic drawing will. Show it:

Fig. 1 eine Einrichtung zur Messung der ultraschwachen Photonenemission, vorwiegend in Blockdarstellung, Fig. 1 shows a device for measuring ultra-weak photon emission, mainly in block diagram,

Fig. 2 eine Anordnung einer zusätzlichen Probenkammer innerhalb der Meßkammer für Proben, die zur Messung in Küvetten untergebracht sind, Fig. 2 shows an arrangement of an additional sample chamber within the measuring chamber for samples that are housed in the measurement cuvette,

Fig. 3 den Aufbau der Probenkammer, Fig. 3 shows the structure of the sample chamber,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Be- und Entladeeinrichtung für die Probenkammer in vereinfachter Weise. Fig. 4 is a plan view of a loading and unloading device for the sample chamber in a simplified manner.

Gemäß Fig. 1 dient als Anregungsstrahlenquelle eine Lichtquelle 1, die in einem Lampengehäuse mit nach außen wirkendem Wärmeschutzfilter eine Halogenlampe mit einer Leistung zwischen 100 und 300 W enthält. Im vorliegenden Beispiel ist eine Lampe mit 150 W eingesetzt.Referring to FIG. 1 serves as a stimulating ray source, a light source 1, the outward-acting heat-absorbing filter containing a halogen lamp with an output between 100 and 300 W in a lamp housing with. In the present example, a lamp with 150 W is used.

Ein zur Anregungsstrahlenquelle gehöriges optisches System zur Lichtführung, bestehend aus einem Lichtleitkabel 2 als lichtleitendes Element, in das eine Einkopplung über ein optisches System 3 erfolgt, ist in eine Meßkammer 4 geführt und mit der Strahlenaustrittsfläche auf eine, durch eine entsprechende Einheit 5 temperierbare Probe 6 gerichtet. Zur homogenen Ausleuchtung ist das Lichtleitkabel 2 in mindestens zwei Teilfasern 7, 8 verzweigt, die versetzt zueinander mit ihren Strahlenaustrittsflächen auf die Probe 6 gerichtet sind. Der weiteren Homogenisierung dienend, können optisch korrigierende Elemente, wie z. B. gekrümmte Spiegel eingesetzt werden. Die Meßkammer 4 ist lichtdicht abgeschlossen und besitzt eine vernachlässigbare Eigenstrahlung.An optical system for light guidance belonging to the excitation radiation source, consisting of a light guide cable 2 as a light-guiding element, into which coupling takes place via an optical system 3 , is guided into a measuring chamber 4 and with the radiation exit surface onto a sample 6 which can be tempered by a corresponding unit 5 directed. For homogeneous illumination, the light guide cable 2 is branched into at least two partial fibers 7 , 8 , which are directed towards the sample 6 with their radiation exit surfaces offset. Serving the further homogenization, optically correcting elements, such as. B. curved mirrors can be used. The measuring chamber 4 is closed light-tight and has negligible intrinsic radiation.

Soll zur Anregung eine andere Strahlung verwendet werden, gilt allgemein, daß die Meßkammer bezogen auf die Anregung und die Messung strahlungsdicht sein muß.If another radiation is to be used for excitation, the general rule is that the Measuring chamber based on the excitation and the measurement must be radiation-tight.

Anstelle des Lichtleitkabels 2 können unter Beachtung der notwendigen Abschirmung, auch Freistrahloptiken in Form von Spiegeln, insbesondere Ringspiegeln verwendet werden. Es ist auch der Einsatz von Ringleuchten mit angepaßter Optik möglich, sofern immer in Betracht gezogen wird, daß durch die Mittel der Anregung die Messung in jeder Hinsicht unbehindert ist. Dieser Grundsatz gilt ebenfalls für die Wahl des Einfallswinkels der Anregungsstrahlung auf die Probe.Instead of the light guide cable 2 , free-beam optics in the form of mirrors, in particular ring mirrors, can also be used, taking into account the necessary shielding. It is also possible to use ring lights with adapted optics, provided that it is always taken into account that the measurement is unimpeded in all respects by the means of excitation. This principle also applies to the choice of the angle of incidence of the excitation radiation on the sample.

Ein im Anregungsstrahlengang A-A der Anregungsstrahlenquelle vorgesehener erster programmgesteuerter Filterwechsler 9 enthält Filter, mit denen eine Anpassung der Wellenlänge der Anregungsstrahlung an die Sensibilität der Probe 6 erfolgen kann.A first program-controlled filter changer 9 provided in the excitation beam path AA of the excitation beam source contains filters with which the wavelength of the excitation radiation can be adapted to the sensitivity of the sample 6 .

Mit einem ersten optischen Verschluß 10 ist die Anregungsperiode zur Bestrahlung der Probe 6 bestimmbar.The excitation period for irradiating the sample 6 can be determined with a first optical shutter 10 .

Zusätzlich blendet ein in den Anregungsstrahlengang A-A einschaltbarer Spiegel 11 das Licht bei geschlossenem Verschluß 10 aus. Damit wird erreicht, daß keinerlei Restlicht während der Messung in den Anregungsstrahlengang A-A gelangt. Außerdem wird der geschlossene Verschluß 10 zuverlässig vor thermischer Belastung geschützt.In addition, a mirror 11 which can be switched into the excitation beam path AA blocks the light when the shutter 10 is closed. This ensures that no residual light enters the excitation beam path AA during the measurement. In addition, the closed closure 10 is reliably protected against thermal stress.

Zum Nachweis der Photonenemission ist ein extrem rauscharmer, peltiergekühlter Photomultiplier 12 mit zusätzlicher Umlaufkühlung 13 als Photonenmeßeinrichtung vorgesehen, der mindestens an seiner Photokatode 14 von der Meßkammer 4 eingeschlossen ist, so daß diese vollständig vor störender Strahlung abgeschirmt ist. Über einen Vorverstärker 15 und eine Auswerteschaltung 16 ist der Ausgang des Photomultipliers 12 an einen Computer 17 zur Meßwertverarbeitung geführt. To detect the photon emission, an extremely low-noise, Peltier-cooled photomultiplier 12 with additional circulation cooling 13 is provided as a photon measuring device, which is enclosed at least on its photocatode 14 by the measuring chamber 4 , so that it is completely shielded from disturbing radiation. Via a preamplifier 15 and an evaluation circuit 16 , the output of the photomultiplier 12 is passed to a computer 17 for processing the measured values.

Zwischen der Probe 6 und der auf diese gerichteten Photokatode 14 ist, wie im Anregungsstrahlengang A-A, eine optischer Verschluß 18 angeordnet, der den Meßbeginn und die Meßzeit bestimmt.An optical shutter 18 is arranged between the sample 6 and the photocatode 14 directed at this, as in the excitation beam path AA, which determines the start of measurement and the measurement time.

Sowohl bei der Messung der Eigenemission als auch bei der Messung der angeregten Emission erfolgt die Messung zu einem Zeitpunkt, bei dem die Anregungsstrahlenquelle nicht wirksam ist.Both when measuring the self-emission and when measuring the excited Emission takes place at a time when the excitation radiation source is not effective.

Ein im Anregungsstrahlengang A-A angeordnetes, nichtdargestelltes lichtempfindliches Element zur Messung eines Dunkelschwellwertes (10-9 W) gibt softwaregesteuert den Signalweg zum Öffnen des Verschlusses 18 zwischen der Probe 6 und der Photokatode 14 nach dem Schließen des Verschlusses 10 im Anregungsstrahlengang A-A mit einer Zeitverzögerung frei, die geeignet ist, störende Umgebungsstrahlung abklingen zu lassen. Das lichtempfindliche Element besitzt auch eine Schutzfunktion gegen zu frühes oder unzulässiges Öffnen des Verschlusses 18.A light-sensitive element (not shown) for measuring a dark threshold value (10 -9 W), which is arranged in the excitation beam path AA, software-controlled releases the signal path for opening the shutter 18 between the sample 6 and the photocatode 14 after the shutter 10 has been closed in the excitation beam path AA with a time delay, which is suitable for decaying interfering ambient radiation. The light-sensitive element also has a protective function against opening the closure 18 too early or inadmissible.

Zwischen dem optischen Verschluß 18 und der Photokatode 14 ist ein zweiter programmgesteuerter Filterwechsler 19 angeordnet, mit dem die auszuwertende Emissionswellenlänge probenspezifisch ausgewählt werden kann.A second program-controlled filter changer 19 is arranged between the optical shutter 18 and the photocatode 14 , with which the emission wavelength to be evaluated can be selected on a sample-specific basis.

Mit der Anordnung des zweiten Filterwechslers 19 zwischen dem zweiten optischen Verschluß 18 und der Photokatode 14 wird eine mögliche parasitäre Anregung des Filtermaterials, die zu einer Verfälschung der Meßergebnisse führen kann, ausgeschlossen. Der Abstand zwischen der Probe 6 und der Photokatode 14 und das Verhältnis des Durchmessers zur Probengröße bzw. zum Querschnitt der zu messenden Oberfläche ist an eine hohe Meßauflösung angepaßt.With the arrangement of the second filter changer 19 between the second optical shutter 18 and the photocode 14 , a possible parasitic excitation of the filter material, which can lead to a falsification of the measurement results, is excluded. The distance between the sample 6 and the photocatode 14 and the ratio of the diameter to the sample size or to the cross section of the surface to be measured is adapted to a high measurement resolution.

Zur Anpassung des Meßabstandes und der Katodenfläche an die zu messende Probe kann ein Abbildungssystem, das vorzugsweise aus Quarzglas bestehen sollte, verwendet werden.To adapt the measuring distance and the cathode area to the sample to be measured an imaging system, which should preferably consist of quartz glass, is used will.

Mit einer speziellen, dem Meßproblem angepaßten Auswertesoftware wird handelsübliche PC-Technik für die Steuerung des Meßprozesses, die Auswertung der Meßergebnisse und eine Bildschirmdarstellung verwendbar.With a special evaluation software adapted to the measurement problem, it becomes commercially available PC technology for the control of the measuring process, the evaluation of the measuring results and a screen display can be used.

Alle zu steuernden Einheiten sind mit einer Signal- und Stromversorgungseinheit 20 verbunden, was durch Verbindungslinien zu den einzelnen dargestellten Blöcken charakterisiert wird.All units to be controlled are connected to a signal and power supply unit 20 , which is characterized by connecting lines to the individual blocks shown.

Die vom Photomultiplier 12 erfaßten Photonen werden als Spannungsimpulse über den rauscharmen und schnellen Vorverstärker an die Auswerteschaltung geleitet, wobei über einen Fensterdiskriminator Impulse entsprechend einer voreingestellten Schwelle (untere Schwelle 50 mV . . . 0,5 mV, obere Schwelle 0,2 V . . . 4V) erkannt werden. Der Fensterdiskriminator besitzt eine Impulssperre (10 . . . 30 ns), so daß Doppelimpulse, ein Nachprellen oder Leitungsreflexionen nicht zur weiteren Auswertung gelangen.The photons detected by the photomultiplier 12 are passed as voltage pulses via the low-noise and fast preamplifier to the evaluation circuit, pulses via a window discriminator corresponding to a preset threshold (lower threshold 50 mV... 0.5 mV, upper threshold 0.2 V. . 4V) can be recognized. The window discriminator has an impulse lock (10... 30 ns) so that double impulses, bouncing or line reflections do not get further evaluation.

Um sicher zu sein, daß der Einschwingvorgang der Meßimpulse abgeschlossen ist, verfügt der Fensterdiskriminator über eine einstellbare Auswerteverzögerung im Bereich von 5 . . . 50 ns.In order to be sure that the transient response of the measuring pulses has been completed the window discriminator with an adjustable evaluation delay in the range of 5. . . 50 ns.

Das Signal vom Fensterdiskriminator wird in einer nachfolgenden Zählerschaltung erfaßt und in einem bestimmten Zeittakt an den Computer 17 übergeben. Der Zeittakt wird von der Software in Abhängigkeit der Meßaufgabe (Probenart) generiert.The signal from the window discriminator is detected in a subsequent counter circuit and transferred to the computer 17 in a certain time cycle. The timing is generated by the software depending on the measurement task (type of sample).

Für Proben 6, die zur Messung in Küvetten 21 untergebracht sind, sieht die Erfindung gemäß Fig. 2 innerhalb der Meßkammer 4 eine Anordnung einer zusätzlichen Probenkammer 22 mit einer Öffnung 23 vor, auf die sowohl die Anregungsstrahlenquelle mit ihrer Strahlenaustrittsebene als auch die Photokatode 14 gerichtet sind. Im vorliegenden Beispiel sind zwei Strahlenaustrittsebenen der Teilfasern 7 und 8 vorgesehen. Die Probenkammer 22 weist einen als temperierbare Platte 24 ausgebildeten Boden auf, auf den nach Fig. 3 Träger 25, 26 gestellt sind, in die jeweils eine Führung 27, 28 zur Aufnahme einer, in einer horizontalen Ebene verstellbaren Be- und Entladeeinrichtung 29 eingearbeitet ist.For samples 6 , which are accommodated for measurement in cuvettes 21 , the invention according to FIG. 2 provides an arrangement within the measuring chamber 4 of an additional sample chamber 22 with an opening 23 , towards which both the excitation radiation source with its radiation exit plane and the photocathode 14 are directed are. In the present example, two beam exit planes of the partial fibers 7 and 8 are provided. The sample chamber 22 has a base designed as a temperature-adjustable plate 24 , on which, according to FIG. 3, supports 25 , 26 are placed, into each of which a guide 27 , 28 for receiving a loading and unloading device 29 adjustable in a horizontal plane is incorporated .

Zur Verstellung in einer durch die Führungen 27, 28 bestimmten Richtung (senkrecht zur Zeichenebene) dient ein entsprechender Antrieb 30. Die auf einen Küvettenhalter 31 gestellten Proben 6, von denen nur eine dargestellt ist, können mit der Be- und Entladeeinrichtung 29 in die Probenkammer 22 hinein und wieder heraustransportiert werden.A corresponding drive 30 is used for adjustment in a direction determined by the guides 27 , 28 (perpendicular to the plane of the drawing). The samples 6 placed on a cuvette holder 31 , only one of which is shown, can be transported into and out of the sample chamber 22 with the loading and unloading device 29 .

Fig. 4 ist zu entnehmen, daß die Be- und Entladeeinrichtung 29 ein abschließendes Teil 32 aufweist, das eine nicht sichtbare Beschickungsöffnung nach beendetem Beladevorgang selbsttätig verschließt. FIG. 4 shows that the loading and unloading device 29 has a closing part 32 which automatically closes an invisible loading opening after the loading process has ended.

Der Küvettenhalter 31, auf den die Küvetten 21 rotationssymmetrisch angeordnet sind, weist in seiner Mitte ein Griffelement 33 auf, das seinem, zur Küvettenentnahme und -bestückung erforderlichen Transport dient.The cuvette holder 31 , on which the cuvettes 21 are arranged rotationally symmetrically, has a handle element 33 in its center, which is used for its transport, which is necessary for removing and loading the cuvette.

Innerhalb der Probenkammer 22 ist für den Küvettenhalter 31 eine Einrichtung 34 zur Höhenverstellung und eine Einrichtung 35 zu dessen Drehung um seine Rotationsachse R-R vorgesehen. Die entsprechenden Bewegungen sind durch Pfeile markiert. Während durch die Drehung des Küvettenhalter 31 jeweils eine Küvette 21 in eine Flucht mit der Öffnung 23 in der Probenkammer 22 gebracht wird, führt die Höhenverstellung die fluchtende Küvette 21 an die Öffnung 23 heran, so daß diese im wesentlichen verschlossen wird.A device 34 for height adjustment and a device 35 for rotating it about its axis of rotation RR are provided for the cuvette holder 31 within the sample chamber 22 . The corresponding movements are marked by arrows. While one cuvette 21 is brought into alignment with the opening 23 in the sample chamber 22 by the rotation of the cuvette holder 31 , the height adjustment leads the aligned cuvette 21 to the opening 23 , so that the latter is essentially closed.

Analog werden die anderen Küvetten an die Öffnung 23 zur Messung herangeführt.Analogously, the other cuvettes are brought to the opening 23 for the measurement.

Es ist auch möglich, zur Untersuchung von lebenden Organismen in Abhängigkeit von deren Größe die Anregungsstrahlenquelle und den Photomultiplier oder zumindest deren optisch wirksame Bestandteile, wie Lichtaustrittsfläche und Photokatode in der Meßkammer, die für diesen Fall dem Meßobjekt in seiner Größe angepaßt ist, unterzubringen.It is also possible to depend on the study of living organisms the size of the excitation radiation source and the photomultiplier or at least their optically effective components, such as light exit surface and photocatode in the Measuring chamber, which in this case is adapted to the size of the measurement object, to accommodate.

Claims (12)

1. Einrichtung zur Messung der ultraschwachen Photonenemission einer Probe als Eigenemission und/oder angeregte Emission mit einer Anregungsstrahlenquelle und einem Photonenmeßsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe (6) zur Messung von einer geschlossenen und bezogen auf die Anregung und die Messung strahlungsdichten Meßkammer (4) mit vernachlässigbarer Eigenstrahlung umschlossen ist, die auch zumindest optisch wesentlich wirksame Bestandteile sowohl der Anregungsstrahlenquelle als auch des Photonenmeßsystems in sich einschließt, wobei die Messung der angeregten Emission einer abgeschlossenen Anregungsperiode zeitlich nachgeordnet ist und bei der Messung der Eigenemission die Anregungsstrahlenquelle im ausgeschalteten Zustand verbleibt.1. Device for measuring the ultra-weak photon emission of a sample as self-emission and / or excited emission with an excitation radiation source and a photon measuring system, characterized in that the sample ( 6 ) for measuring a closed and based on the excitation and measurement radiation-tight measuring chamber ( 4th ) is enclosed with negligible intrinsic radiation, which also includes at least optically significantly effective components of both the excitation radiation source and the photon measurement system, the measurement of the excited emission being subordinate to a completed excitation period and the excitation radiation source remaining in the switched-off state when measuring the self-emission. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den optisch wesentlich wirksamen Bestandteilen der Anregungsstrahlenquelle ihre Strahlenaustrittsebene und eine Photokatode (14) des als Photomultiplier (12) ausgebildeten Photonenmeßsystems gehören.2. Device according to claim 1, characterized in that the optically substantially effective components of the excitation radiation source include their beam exit plane and a photocode ( 14 ) of the photon measuring system designed as a photomultiplier ( 12 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregungsstrahlenquelle und das Photonenmeßsystem vollständig von der Meßkammer (4) umschlossen sind.3. Device according to claim 1, characterized in that the excitation radiation source and the photon measuring system are completely enclosed by the measuring chamber ( 4 ). 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (4) zusätzlich zur Aufrahme der Probe (6) eine Probenkammer (22) mit einer Öffnung (23) enthält, auf die sowohl die Anregungsstrahlenquelle mit ihrer Strahlenaustrittsfläche als auch die Photokatode (14) gerichtet sind.4. Device according to claim 2, characterized in that the measuring chamber ( 4 ) in addition to the creaming of the sample ( 6 ) contains a sample chamber ( 22 ) with an opening ( 23 ) onto which both the excitation radiation source with its radiation exit surface and the photocatode ( 14 ) are directed. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Probenkammer (22) ein vertikal verstellbarer Küvettenhalter (31) für mindestens eine Küvette (21) zur Probenaufnahme mittels einer Be- und Entladeeinrichtung (29) einführbar ist, die eine Beschickungsöffnung in der Probenkammer (22) nach beendeten Beladevorgang selbsttätig verschließt. 5. Device according to claim 4, characterized in that in the sample chamber ( 22 ) a vertically adjustable cuvette holder ( 31 ) for at least one cuvette ( 21 ) for sample taking by means of a loading and unloading device ( 29 ) can be inserted, which has a loading opening in the The sample chamber ( 22 ) closes automatically after the loading process is complete. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Küvettenhalter (31) um eine vertikale Achse (R-R) drehbar ist, so daß von koaxial zur Achse (R-R) angeordneten Küvetten (21) jeweils eine mit der Öffnung (23) in der Probenkammer (22) fluchtet.6. Device according to claim 5, characterized in that the cuvette holder ( 31 ) can be rotated about a vertical axis (RR), so that cuvettes ( 21 ) arranged coaxially to the axis (RR) each have one with the opening ( 23 ) in the Sample chamber ( 22 ) is aligned. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestrahlung und zur Messung durch Vertikalverstellung eine Heranführung einer der Küvetten (21) an die Öffnung (23) erfolgt und die herangeführte Küvette (21) die Öffnung (23) im wesentlichen verschließt.7. Device according to claim 6, characterized in that for irradiation and for measurement by vertical adjustment, one of the cuvettes ( 21 ) is brought up to the opening ( 23 ) and the cuvette ( 21 ) which is brought up substantially closes the opening ( 23 ). 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß daß als Anregungsstrahlenquelle eine Lichtquelle (1) eingesetzt ist.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a light source ( 1 ) is used as the excitation radiation source. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtzufuhr zur Probe (6) über ein lichtleitendes Element (2) erfolgt, das in mindestens zwei Teilelemente (7, 8) geteilt ist, deren Lichtaustrittsöffnungen versetzt zueinander auf die Probe (6) gerichtet sind.9. Device according to claim 8, characterized in that a light is supplied to the sample ( 6 ) via a light-conducting element ( 2 ) which is divided into at least two partial elements ( 7 , 8 ), the light exit openings of which are offset from one another on the sample ( 6 ) are directed. 10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lichtzufuhr eine Freistrahloptik dient, die eine Strahlenbündelform erzeugt, die einem zu bestrahlenden Probeabschnitt angepaßt ist und die Messung mit dem Photonensensor unbehindert läßt.10. Device according to claim 8, characterized in that a free-beam optic is used to supply light, which produces a beam shape that is adapted to a sample section to be irradiated and the measurement with the Leaves the photon sensor unhindered. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Wirksamseins der Anregungsstrahlenquelle und der Messung durch das Photonenmeßsystem optische Verschlüsse (10, 18) vorgesehen sind, von denen einer im Strahlengang (A-A) der Anregungsstrahlenquelle und ein anderer zwischen der Probe (6) und dem Photonenmeßsystem angeordnet ist.11. The device according to claim 10, characterized in that for the effectiveness of the excitation radiation source and the measurement by the photon measurement system, optical closures ( 10 , 18 ) are provided, one of which in the beam path (AA) of the excitation radiation source and another between the sample ( 6 ) and the photon measurement system is arranged. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des optischen Verschlusses (18) für das Wirksamsein der Messung durch ein im Strahlengang (A-A) der Anregungsstrahlenquelle angeordnetes Element zur Ermittlung eines Dunkelschwellwertes bestimmt ist und zeitverögert nach Beendigung des Schließen des Verschlusses (10) im Strahlengang (A-A) der Anregungsstrahlenquelle erfolgt.12. The device according to claim 11, characterized in that the opening of the optical closure ( 18 ) for the effectiveness of the measurement is determined by an element arranged in the beam path (AA) of the excitation radiation source for determining a dark threshold value and is delayed after the closure of the closure ( 10 ) in the beam path (AA) of the excitation radiation source.
DE19944438863 1994-11-03 1994-11-03 Measuring unit for determining ultra-weak photon emission of specimen Withdrawn DE4438863A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944438863 DE4438863A1 (en) 1994-11-03 1994-11-03 Measuring unit for determining ultra-weak photon emission of specimen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944438863 DE4438863A1 (en) 1994-11-03 1994-11-03 Measuring unit for determining ultra-weak photon emission of specimen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4438863A1 true DE4438863A1 (en) 1996-05-09

Family

ID=6532127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944438863 Withdrawn DE4438863A1 (en) 1994-11-03 1994-11-03 Measuring unit for determining ultra-weak photon emission of specimen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4438863A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19841400A1 (en) * 1998-09-10 2000-03-16 Beiersdorf Ag Process for the detection of triboluminescence and its use
ES2151857A1 (en) * 1999-03-23 2001-01-01 Univ Madrid Autonoma Detection device for irradiated food, includes sample tray, infra-red diodes, filter and photomultiplicator tube
US7692788B2 (en) * 2003-04-25 2010-04-06 Bipho Patentverwertung Gmbh Method for quickly determining qualities/qualitative changes in any system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19841400A1 (en) * 1998-09-10 2000-03-16 Beiersdorf Ag Process for the detection of triboluminescence and its use
ES2151857A1 (en) * 1999-03-23 2001-01-01 Univ Madrid Autonoma Detection device for irradiated food, includes sample tray, infra-red diodes, filter and photomultiplicator tube
US7692788B2 (en) * 2003-04-25 2010-04-06 Bipho Patentverwertung Gmbh Method for quickly determining qualities/qualitative changes in any system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0277629B1 (en) Method and device for detecting impurities in fluids
EP1248947B1 (en) Method and device for characterizing a culture liquid
DE10008517C2 (en) Optical measuring system
DE2106945C3 (en) Method and device for testing liquids
DE2539766A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR TESTING LIQUID-FILLED TRANSPARENT VESSELS FOR THE PRESENCE OF EXTERNAL PARTICLES IN THE LIQUID
DE19544501A1 (en) Device for light reflection measurements
DE2456452A1 (en) DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE EXAMINATION OF SUBSTANCES, PARTICULARLY HETEROGENIC SURFACES, BY RADIATION
DE2755320A1 (en) RADIOMETRIC SCANNER
DE2340252A1 (en) METHOD AND EQUIPMENT FOR COUNTING BIOLOGICAL PARTICLES
WO2005114146A1 (en) Device for the analysis or absorption measurement of a small quantity of a liquid medium by means of light
DE2354611C3 (en) Method and apparatus for the detection of particles in a transparent liquid enclosed in a transparent container
DE2000931A1 (en) Method and device for measuring bilirubin in blood serum
DE2551026B2 (en) Method for analyzing particles
DE3225610C2 (en)
DE4031320A1 (en) Optical body fluid or tissue examination device - evaluates intensity or spectral variation between incident and diffused light
DE4438863A1 (en) Measuring unit for determining ultra-weak photon emission of specimen
DE60115064T2 (en) ANALYZING DEVICE AND METHOD FOR LIQUID SUBSTANCES
EP1441216A2 (en) Device and method for monitoring of reactions in samples
DE19519051A1 (en) Polarimetric in=vivo determination of blood sugar concn.
DE3018343A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE BILIRUBIN CONCENTRATION OF A BLOOD SERUM SAMPLE
DE3608552C2 (en)
CH712847A1 (en) Measuring device with injector and splash guard.
DE3226906A1 (en) Method and device for determining the size of very small particles in test samples, in particular for measuring agglutinations
DE3326065C2 (en) Method for the quantitative measurement of inhomogeneities in optical glasses
DE1598221A1 (en) Method and device for limiting the measuring field of a scanning and integrating device

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee