AT516382B1

AT516382B1 - Conditioning a sample container by means of conditioning fluid for promoting heat coupling and suppressing fogging

Info

Publication number: AT516382B1
Application number: ATA50206/2015A
Authority: AT
Inventors: Gernot Dipl Ing Dr Leuprecht
Original assignee: Anton Paar Gmbh
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-05-15
Also published as: WO2016146512A1; AT516382A4

Abstract

Konditioniervorrichtung (20) zum Konditionieren eines zum Aufnehmen einer Probe (2) ausgebildeten Probenbehälters (1) für ein Probenmessgerät (50), wobei die Konditioniervorrichtung (20) einen thermischen Koppelkörper (6), der mit dem Probenbehälter (1) thermisch leitfähig koppelbar ist, um zwischen dem Probenbehälter (1) und einer Umgebung einen thermischen Energieaustausch zu fördern, und eine Zuführeinrichtung (22) aufweist, die zum Zuführen eines Konditionierfluids derart eingerichtet ist, dass ein erster Teil des Konditionierfluids zum Unterdrücken eines Beschlagens des Probenbehälters (1) dem Probenbehälter (1) zuführbar ist und ein zweiter Teil des Konditionierfluids zum Fördern eines thermischen Energieaustausches zwischen dem thermischen Koppelkörper (6) und der Umgebung dem thermischen Koppelkörper (6) zuführbar ist.Conditioning device (20) for conditioning a sample container (1) designed for receiving a sample (2) for a sample measuring device (50), wherein the conditioning device (20) has a thermal coupling body (6) which can be thermally conductively coupled to the sample container (1) for conveying a thermal energy exchange between the sample container (1) and an environment, and a supply means (22) adapted to supply a conditioning fluid such that a first part of the conditioning fluid for suppressing fogging of the sample container (1) Sample container (1) can be fed and a second part of the conditioning fluid for promoting a thermal energy exchange between the thermal coupling body (6) and the environment of the thermal coupling body (6) can be fed.

Description

Beschreibungdescription

KONDITIONIEREN EINES PROBENBEHÄLTERS MITTELS KONDITIONIERFLUID ZUM FÖRDERN VON WÄRMEKOPPLUNG UND ZUM UNTERDRÜCKEN VON BESCHLAGENCONDITIONING A SAMPLE CONTAINER BY CONDITIONING FLUID TO PROMOTE THERMAL COUPLING AND SUPPRESSING FILTERS

[0001] Die Erfindung betrifft eine Konditioniervorrichtung und ein Verfahren zum Konditionieren eines Probenbehälters sowie ein Probenmessgerät.The invention relates to a conditioning device and a method for conditioning a sample container and a sample measuring device.

[0002] Zur Untersuchung von Proben ist es vorteilhaft, diese zu temperieren. Dazu werden in vielen Fällen Anordnungen mit Peltierelementen verwendet, die mit Hilfe von elektrischem Strom und einer thermischen Gegenmasse Wärme transportieren können. Messungen bei Probentemperaturen, die unter der Raumtemperatur liegen, erfordern bei optischen Messgeräten zusätzlich eine Einrichtung, die das Beschlagen einer Probenküvette durch Raumluftfeuchtigkeit zuverlässig verhindert. Dies wird in vielen Fällen durch das dosierte Anströmen der Küvette mit Trockenluft erreicht.For the examination of samples, it is advantageous to temper them. For this purpose, in many cases arrangements are used with Peltier elements that can transport heat with the help of electric current and a thermal countermass. Measurements at sample temperatures that are below room temperature also require a device for optical measuring devices that reliably prevents fogging of a sample cuvette due to indoor humidity. This is achieved in many cases by the metered influx of the cuvette with dry air.

[0003] Allgemeiner Stand der Technik ist in US 4 975 237, WO 2007/019704 und US 6 103 081 offenbart.General prior art is disclosed in US 4,975,237, WO 2007/019704 and US 6,103,081.

[0004] In herkömmlichen Geräten werden Peltierelemente zur Temperierung von Proben verwendet, wobei die Abwärme in massive Grundplatten, die gleichzeitig die Basisplatte der optischen Bank bilden, geleitet wird. Durch die Verwendung einer massiven Grundplatte, auf der sich auch die gesamte Optikanordnung (mit Interferometer) befindet, kann eine rasche Wärmeableitung bei der Kühlung von Proben ermöglicht werden.In conventional devices Peltier elements are used for temperature control of samples, wherein the waste heat in massive base plates, which simultaneously form the base plate of the optical bench, is passed. By using a solid base plate on which the entire optics assembly (with interferometer) is located, a rapid heat dissipation in the cooling of samples can be made possible.

[0005] Nachteilhaft kann die angestrebte Kühltemperatur der Probe aber nur so lange gehalten werden, bis die Wärmeaufnahmekapazität der massiven Grundplatte erschöpft ist. Dies kann je nach Umgebungsbedingungen im Bereich von nur etwa einer Stunde liegen. Ein Halten der Kühltemperatur auf Dauer ist mit derartigen Anordnungen nicht möglich.Disadvantageously, the desired cooling temperature of the sample can only be kept until the heat absorption capacity of the solid base plate is exhausted. This can be in the range of only about one hour, depending on the ambient conditions. Keeping the cooling temperature permanently is not possible with such arrangements.

[0006] Eine weitere Einschränkung ist, dass die einmal erwärmte Grundplatte aufgrund ihrer geringen Oberfläche die in ihr gespeicherte Wärme nicht rasch abgeben kann. Das Fahren von Temperaturzyklen, d.h. abwechselndes Heizen und Kühlen über längere Zeit, wie es bei Probenuntersuchungen erwünscht sein kann, bringt dann einen erheblichen Zeitaufwand zur Temperaturstabilisierung mit sich oder gelingt im Fall von niedrigen Probentemperaturen gar nicht.Another limitation is that the once heated base plate due to their low surface can not quickly release the heat stored in it. Driving temperature cycles, i. alternating heating and cooling over a longer period of time, as may be desired in sample investigations, then involves a considerable amount of time for temperature stabilization or does not succeed in the case of low sample temperatures.

[0007] Ferner wird die entstehende Wärme beim Kühlen der Probe praktisch zur Gänze im Gerät bzw. der optischen Bank verteilt und gespeichert. Dies kann zu Wärmedehnungen und -Spannungen in der Interferometeranordnung führen und die Messsignalqualität beeinflussen.Furthermore, the heat generated during cooling of the sample is distributed and stored virtually entirely in the device or the optical bench. This can lead to thermal expansions and voltages in the interferometer arrangement and influence the measurement signal quality.

[0008] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, einen Probenbehälter für ein Probenmessgerät in kompakter und effizienter Weise zum Probenvermessen zu konditionieren.It is an object of the present invention to provide a way to condition a sample container for a sample meter in a compact and efficient manner for Probenvermessen.

[0009] Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.This object is solved by the objects with the features according to the independent claims. Further embodiments are shown in the dependent claims.

[0010] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Konditioniervorrichtung zum Konditionieren (d.h. zum Einstellen von Betriebsbedingungen) eines zum Aufnehmen einer Probe (die zum Beispiel eine Flüssigkeit und darin enthaltene feste und/oder flüssige Partikel aufweisen kann) ausgebildeten Probenbehälters für ein Probenmessgerät bereitgestellt, wobei die Konditioniervorrichtung einen (insbesondere aus einem thermisch leitfähigen Material, weiter insbesondere thermisch hochleitfähigen Material, zum Beispiel aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 1 W/m K oder von mindestens 20 W/m K oder von mindestens 100 W/m K) thermischen Koppelkörper, der mit dem Probenbehälter (und insbesondere mit einer Behälterhalterung mit einem Aufnahmevolumen, in dem der Probenbehälter aufgenommen oder gehalten werden kann) thermisch leitfähig koppelbar ist, um zwischen dem Probenbehälter und einer Umgebung einen thermischen Energieaustausch zu fördern, und eine Zuführeinrichtung aufweist, die zum Zuführen eines Konditionierfluids (d.h. ein Fluid zur Konditionierung des Probenbehälters, wobei ein Fluid ein Gas und/oder eine Flüssigkeit aufweisen kann) derart eingerichtet ist, dass ein erster Teil des Konditionierfluids zum Unterdrücken eines Beschlagens des Probenbehälters (insbesondere mit kondensierender Feuchtigkeit aus der Umgebung) dem Probenbehälter zuführbar ist und ein zweiter Teil des Konditionierfluids zum Fördern eines thermischen Energieaustausches (insbesondere zum Fördern von Wärmeaustausch mittels Konvektion) zwischen dem thermischen Koppelkörper und der Umgebung dem thermischen Koppelkörper zuführbar ist.In accordance with one embodiment of the present invention, a conditioning apparatus for conditioning (ie, adjusting operating conditions) a sample container storage container adapted to receive a sample (which may include, for example, a liquid and solid and / or liquid particles contained therein) is provided wherein the conditioning device comprises a (in particular of a thermally conductive material, further particularly highly thermally conductive material, for example of a material having a thermal conductivity of at least 1 W / m K or at least 20 W / m K or at least 100 W / m K ) Thermal coupling body, which is thermally conductive coupled to the sample container (and in particular with a container holder with a receiving volume in which the sample container can be held or held) to f between the sample container and an environment to a thermal energy exchange f conveying means and having a supply means adapted to supply a conditioning fluid (i.e. a fluid for conditioning the sample container, wherein a fluid may comprise a gas and / or a liquid) is arranged such that a first part of the conditioning fluid for suppressing fogging of the sample container (in particular with condensing moisture from the environment) can be supplied to the sample container and a second part of the conditioning fluid for promoting a thermal energy exchange (in particular for promoting heat exchange by convection) between the thermal coupling body and the environment of the thermal coupling body can be fed.

[0011] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein (insbesondere optisches) Probenmessgerät zum Vermessen einer Probe geschaffen, wobei das Probenmessgerät einen Probenbehälter, der zum Aufnehmen der Probe ausgebildet ist, und eine Konditioniervorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Konditionieren des Probenbehälters aufweist.According to a further embodiment of the present invention, a (in particular optical) sample measuring device for measuring a sample is provided, wherein the sample measuring device has a sample container, which is designed to receive the sample, and a conditioning device with the features described above for conditioning the sample container ,

[0012] Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Konditionieren eines eine Probe aufnehmenden Probenbehälters eines Probenmessgeräts bereitgestellt, wobei bei dem Verfahren ein thermischer Koppelkörper mit dem Probenbehälter thermisch leitfähig gekoppelt wird, um zwischen dem Probenbehälter und einer Umgebung einen thermischen Energieaustausch zu fördern, und ein Konditionierfluid mittels einer Zuführeinrichtung derart zugeführt wird, dass ein erster Teil des Konditionierfluids zum Unterdrücken eines Beschlagens des Probenbehälters dem Probenbehälter zugeführt wird und ein zweiter Teil des Konditionierfluids zum Fördern eines thermischen Energieaustausches zwischen dem thermischen Koppelkörper und der Umgebung dem thermischen Koppelkörper zugeführt wird.According to another exemplary embodiment, a method for conditioning a sample receiving a sample container of a sample measuring device is provided, wherein the method, a thermal coupling body is thermally conductively coupled to the sample container to promote a thermal energy exchange between the sample container and an environment, and a conditioning fluid is supplied by means of a supply means such that a first part of the conditioning fluid for suppressing fogging of the sample container is supplied to the sample container and a second part of the conditioning fluid for promoting thermal energy exchange between the thermal coupling body and the environment is supplied to the thermal coupling body.

[0013] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Anordnung zur Temperierung von Proben geschaffen werden, mit der ohnehin in das Probenmessgerät einzuleitendes Konditionierfluid (zum Beispiel Trockenluft) zum Vermeiden des Beschlagens eines Probenbehälters simultan zum Verbessern des thermischen Energieaustausches, insbesondere für eine verbesserte Wärmeabfuhr, verwendet werden kann. Hierfür wird ein thermischer Koppelkörper (insbesondere ein Kühlkörper, d.h. eine thermische Gegenmasse) synergistisch mit Konditionierfluid aus derselben bzw. einer gemeinsamen Konditionierfluidquelle beaufschlagt, das auch zum Unterdrücken von Kondensation von Flüssigkeit aus Feuchte der Umgebung auf einen Probenbehälter geleitet werden kann. Aufgrund der durch das Leiten von Konditionierfluid zu dem thermischen Koppelkörper erzwungenen Konvektion kann ein thermisch sehr leistungsfähiges und flexibles Temperiersystem erhalten werden, welches in ein kompaktes Probenmessgerät (zum Beispiel ein DLS (Dynamic Light Scattering) Messgerät) eingebaut werden kann und vorteilhaft die Durchführung von verhältnismäßig schnellen und reproduzierbaren Temperaturmesszyklen von Proben erlaubt.According to one embodiment of the invention, an arrangement for temperature control of samples can be provided, with the already introduced into the sample measuring conditioning fluid (for example, dry air) for avoiding the fogging of a sample container simultaneously to improve the thermal energy exchange, in particular for improved heat dissipation, can be used. For this purpose, a thermal coupling body (in particular a heat sink, i.e. a thermal countermass) is acted upon synergistically by conditioning fluid therefrom or a common conditioning fluid source, which may also be directed to a sample container to suppress condensation of liquid from ambient moisture. Due to the convection forced by the conduction of conditioning fluid to the thermal coupling body, a thermally very efficient and flexible temperature control system can be obtained, which can be incorporated into a compact sample measuring device (for example a DLS (Dynamic Light Scattering) measuring device) and advantageous to carry out relatively fast and reproducible temperature measurement cycles of samples allowed.

[0014] Dies hat Vorteile: Zum einen ermöglicht eine kompakte und wartungsfreie Realisierung eines Temperiersystems aufgrund der Verwendung der ohnehin notwendigen Luftzufuhr zum Probenbehälter (zum Beispiel zu einer Küvette) auch eine Wärmeregulierung am thermischen Koppelkörper. Ferner erlauben die genannten Maßnahmen das Erreichen von sehr niedrigen Probentemperaturen (zum Beispiel bis 0°C und darunter) auch bei sehr hohen Umgebungstemperaturen (zum Beispiel bis 35°C und darüber) im Dauerbetrieb. Dabei kann sichergestellt werden, dass der thermische Koppelkörper unter einer für im Normalbetrieb berührbaren Oberflächen zulässigen Maximaltemperatur (von zum Beispiel 65°C) bleibt. Ein weiterer Vorteil liegt in dem vergleichsweise geringen Zeitbedarf zur Temperaturstabilisierung der Probe durch rasche Wärmeabgabe durch erzwungene Konvektion mittels Luft. Die Probe kann mit sich rasch ändernden Temperaturzyklen beaufschlagt werden. Auf diese Weise können sogar lange Probenserien (mittels beispielsweise einer Durchflusszelle und einem Autosampler) sequenziell vermessen werden. Ein anderer Vorteil liegt darin, dass die entstehende Wärme beim Kühlen der Probe praktisch zur Gänze an die Umgebung abgegeben werden kann und nicht im Probenmessgerät bzw. empfindlichen Komponenten davon (zum Beispiel einer optischen Bank, die ein empfindliches Interferometer aufweisen kann) verteilt und gespeichert wird.This has advantages: On the one hand, a compact and maintenance-free realization of a tempering system due to the use of the already necessary air supply to the sample container (for example, to a cuvette) and a heat regulation on the thermal coupling body. Furthermore, the measures mentioned permit the achievement of very low sample temperatures (for example up to 0 ° C. and below) even at very high ambient temperatures (for example up to 35 ° C. and above) in continuous operation. In this case, it can be ensured that the thermal coupling body remains below a maximum temperature (of, for example, 65 ° C.) which is permissible for surfaces which can be touched during normal operation. Another advantage is the relatively short time required for temperature stabilization of the sample by rapid heat release by forced convection by air. The sample can be exposed to rapidly changing temperature cycles. In this way, even long series of samples (by means of, for example, a flow cell and an autosampler) can be measured sequentially. Another advantage is that, as the sample cools, the resulting heat may be released to the environment virtually entirely and not distributed and stored in the sample meter or sensitive components thereof (eg, an optical bench which may include a sensitive interferometer) ,

[0015] Vorteilhaft kann eine einfach gestaltete Zuführeinrichtung (zum Beispiel in Form von einfach gestalteten Luftzufuhrelementen) implementiert werden, die einen geringen Platzbedarf hat. Darüber hinaus kann erreicht werden, dass im Wesentlichen keine Vibrationen, keine Geräuschentwicklung, keine Staubverschleppung bzw. keine Ablagerung und kein Stromverbrauch, wie bei einem elektrischen Lüfter oder anderen mechanisch und/oder elektrisch angetriebenen Zuführeinrichtungen, generiert werden. Darüber hinaus kann über die gezielte Zuführung des Konditionierfluids seine Menge im Vergleich zu einem Lüfter stark reduziert werden. Im Vergleich zur Luftmenge, die mittels eines Lüfters zu befördern ist, ist es gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung möglich, sehr viel weniger Luft zu befördern, wodurch auch weniger Geräusche bzw. Vibrationen erzeugt werden.Advantageously, a simply designed feeder (for example in the form of simply designed air supply elements) can be implemented, which has a small footprint. In addition, it can be achieved that substantially no vibrations, no noise, no dust carryover or no deposition and no power consumption, as in an electric fan or other mechanically and / or electrically driven feeders are generated. In addition, can be greatly reduced over the targeted supply of Konditionierfluids its amount compared to a fan. Compared to the amount of air to be carried by a fan, according to an exemplary embodiment of the invention, it is possible to carry much less air, which also produces less noise or vibration.

[0016] I m Weiteren werden zusätzliche exemplarische Ausführungsbeispiele der Konditioniervorrichtung, des Probenmessgeräts und des Verfahrens beschrieben.Further, additional exemplary embodiments of the conditioning apparatus, the sample measuring apparatus and the method will be described.

[0017] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zuführeinrichtung eingerichtet sein, den ersten Teil und den zweiten Teil des Konditionierfluids einer gemeinsamen Konditionierfluidquelle zu entnehmen. Eine solche Konditionierfluidquelle kann ein Reservoir von Konditionierfluid sein. Indem sich der erste Teil und der zweite Teil des Konditionierfluids aus derselben Quelle speisen, ist eine kompakte Anordnung ermöglicht. Die Konditionierfluidquelle kann zum Beispiel mittels einer, zum Beispiel verzweigten, Schlauchverbindung (oder Rohrverbindung oder Kapillarverbindung) fluidisch mit Komponenten der Zuführeinrichtung gekoppelt sein, die den ersten Teil und den zweiten Teil des Konditionierfluids zum Unterdrücken des Beschlagens und zum Fördern des thermischen Austausche einsetzen.According to one embodiment of the invention, the feeder may be arranged to remove the first part and the second part of the conditioning fluid of a common conditioning fluid source. Such a conditioning fluid source may be a reservoir of conditioning fluid. By feeding the first part and the second part of the conditioning fluid from the same source, a compact arrangement is made possible. For example, the conditioning fluid source may be fluidly coupled to components of the delivery device by means of, for example, branched tubing (or tubing or capillary connection) employing the first part and the second part of the conditioning fluid to suppress fogging and promote thermal exchanges.

[0018] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Konditionierfluidquelle als Druckgascontainer ausgebildet sein. Der Druck, mit dem das Konditionierfluid in dem Druckgascontainer gespeichert ist, stellt dabei vorteilhaft die Antriebsenergie für das Konditionierfluid bereit, mit welcher der erste Teil des Konditionierfluids auf den Probenbehälter geströmt wird und der zweite Teil des Konditionierfluids in Wärmeaustausch-Wirkverbindung mit dem thermischen Koppelkörper gebracht wird. Der Druck des Konditionierfluids kann auch über je ein Ventil/eine Drossel für den ersten Teil und den zweiten Teil eingestellt und gesteuert werden (nicht eingezeichnet). Anders ausgedrückt ist es gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung möglich, den Zufuhrdruck hinsichtlich des ersten Teils und hinsichtlich des zweiten Teils mengenmäßig einzustellen bzw. zu regeln. Beispielsweise ist es möglich, während eines Heizens mit einem Peltierelement die Trockenluftzufuhr zeitweise abzuschalten. Allgemeiner ausgedrückt kann somit die Konditioniervorrichtung eine Steuereinrichtung aufweisen, die zum Steuern oder Einstellen einer jeweils zugeführten Menge des ersten Teils des Konditionierfluids und einer zugeführten Menge des zweiten Teils des Konditionierfluids eingerichtet sein kann (und optional zeitweise die Zufuhr des ersten Teils und/oder des zweiten Teils unterbrechen kann). Vorteilhaft muss dabei keine vibrierende Quelle (zum Beispiel der Motor eines Ventilators) implementiert werden, was zum Beispiel für eine optische Bank (die ein optisches Interferometer aufweisen kann) eines optischen Probenmessgeräts höchst störende Einflüsse auf die Messung hätte.According to one embodiment of the invention, the Konditionierfluidquelle can be designed as Druckgascontainer. The pressure with which the conditioning fluid is stored in the compressed gas container advantageously provides the drive energy for the conditioning fluid with which the first part of the conditioning fluid flows to the sample container and the second part of the conditioning fluid is brought into heat exchange active connection with the thermal coupling body becomes. The pressure of the conditioning fluid can also be set and controlled via a respective valve / throttle for the first part and the second part (not shown). In other words, according to an exemplary embodiment of the invention, it is possible to quantitatively adjust the supply pressure with respect to the first part and the second part. For example, it is possible to temporarily shut off the dry air supply during heating with a Peltier element. More generally, therefore, the conditioning device may include a controller that may be configured to control or adjust a respective amount of the first portion of the conditioning fluid and an amount of the second portion of the conditioning fluid (and optionally temporarily supply the first portion and / or the second portion Can interrupt partially). Advantageously, no vibrating source (for example the motor of a ventilator) has to be implemented, which would have highly disturbing influences on the measurement, for example for an optical bench (which may have an optical interferometer) of an optical sampler.

[0019] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Konditionierfluid ein Konditioniergas sein, insbesondere ein feuchtigkeitsarmes (das heißt weniger Feuchtigkeit aufweisend als die Umgebungsluft), zumindest teilweise entfeuchtetes (d.h. aus einem Prozess hervorgehend, mit dem Eingangsfluid Feuchtigkeit entzogen wird) oder feuchtigkeitsfreies Konditioniergas sein. Besonders gut geeignet für das Konditioniergas sind Trockenluft, Stickstoff oder Sauerstoff. Aber auch Helium -, etc. kann eingesetzt werden.According to one embodiment of the invention, the conditioning fluid may be a conditioning gas, in particular a low-moisture (that is less moisture than the ambient air), at least partially dehumidified (ie resulting from a process, with the input fluid moisture is removed) or moisture-free conditioning gas , Particularly suitable for the conditioning gas are dry air, nitrogen or oxygen. But also helium -, etc. can be used.

[0020] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zuführeinrichtung derart zum Zuführen eines Konditionierfluids eingerichtet sein, dass der erste Teil des Konditionierfluids auf den Probenbehälter richtbar ist und/oder der zweite Teil des Konditionierfluids auf den thermischen Koppelkörper richtbar ist. Anders ausgedrückt kann die Zuführeinrichtung ausgebildet sein, das Konditioniergas in den ersten Teil und den zweiten Teil aufzuspalten und dann die jeweiligen Teile gezielt auf die jeweiligen Zielbereiche zu richten. Dadurch können gezielt Ein lassfenster und/oder Auslassfenster des Probenbehälters wirksam und zuverlässig feuchtigkeitsfrei gehalten werden und kann der zusätzliche Kühleffekt speziell auf die Stellen fokussiert werden, an denen die Effekte besonders positiv zum Tragen kommen (zum Beispiel zum Fördern von Konvektion und einer Verstärkung einer Kühlwirkung durch den Venturieffekt).According to one embodiment of the invention, the supply means may be arranged for supplying a conditioning fluid such that the first part of the conditioning fluid can be directed onto the sample container and / or the second part of the conditioning fluid can be directed onto the thermal coupling body. In other words, the supply device can be designed to split the conditioning gas into the first part and the second part and then direct the respective parts in a targeted manner to the respective target areas. In this way, a specific Aeration window and / or outlet window of the sample container can effectively and reliably be kept moisture-free, and the additional cooling effect can be focused specifically on those points where the effects are particularly positive (for example for promoting convection and enhancing a cooling effect through the venturi effect).

[0021] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zuführeinrichtung frei von (insbesondere motorisch) beweglichen Komponenten sein, insbesondere vibrationsfrei betreibbar sein, weiter insbesondere ventilatorfrei sein. Dadurch können unerwünschte Störungen der eigentlichen Messprozedur, zum Beispiel einer optischen Bank mit Interferometer, vermieden werden und dadurch eine hohe Messgenauigkeit erreicht werden.According to one embodiment of the invention, the feeder may be free of (in particular motor) movable components, in particular be operated vibration-free, further be ventilator-free in particular. As a result, unwanted disturbances of the actual measurement procedure, for example, an optical bench with interferometer, can be avoided and thus a high accuracy of measurement can be achieved.

[0022] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der zweite Teil des Konditionierfluids größer sein als der erste Teil des Konditionierfluids. Zum Vermeiden des Beschlagens des Probenbehälters kann bereits eine geringe Menge Konditionierfluid ausreichen, die einen Lufthauch generiert. Dagegen kann das Zuführen einer beträchtlichen Menge Konditionierfluid den Wärmeaustausch an dem thermischen Koppelkörper besonders wirksam erhöhen, vorteilhaft durch eine zusätzliche Verstärkung unter Verwendung des Venturieffekts.According to an embodiment of the invention, the second part of the conditioning fluid may be larger than the first part of the conditioning fluid. To avoid fogging of the sample container, even a small amount of conditioning fluid, which generates a breath of air, may suffice. In contrast, the supply of a considerable amount of conditioning fluid can particularly effectively increase the heat exchange at the thermal coupling body, advantageously by an additional reinforcement using the venturi effect.

[0023] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zuführeinrichtung einen gemeinsamen Fluidantrieb (d.h. eine Einrichtung zum Bewirken des Fließens oder Strömens des Konditionierfluids) zum Zuführen des ersten Teils und des zweiten Teils des Konditionierfluids aufweisen. Dadurch kann die Vorrichtung sehr kompakt ausgeführt werden. Der Fluidantrieb kann in eine Konditionierfluidquelle integriert sein und kann zum Beispiel in Form einer Druckgasflasche implementiert werden, aus welcher das unter Druck stehende Konditioniergas von selbst ausfließt. Die Konditionierfluidquelle kann zum Beispiel mittels einer Schlauchverbindung oder einer beliebigen anderen Fluidleitung den ersten Teil bzw. den zweiten Teil des Konditionierfluids zielgerichtet zu Probenbehälter bzw. dem thermischen Koppelkörper führen.According to an embodiment of the invention, the supply means may comprise a common fluid drive (i.e., means for effecting the flow or flow of the conditioning fluid) for supplying the first part and the second part of the conditioning fluid. This allows the device to be made very compact. The fluid drive may be integrated into a conditioning fluid source and may, for example, be implemented in the form of a pressurized gas cylinder from which the pressurized conditioning gas flows from itself. The conditioning fluid source can, for example, by means of a hose connection or any other fluid line, guide the first part or the second part of the conditioning fluid in a targeted manner to sample containers or the thermal coupling body.

[0024] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zuführeinrichtung einen Zuführkörper mit mindestens einer Fluideinlassöffnung zum Einlassen des zweiten Teils des Konditionierfluids und mehreren Fluidauslassöffnungen zum Auslassen von Teilen des zweiten Teils des Konditionierfluids zu unterschiedlichen Bereichen der thermischen Koppelkörpers aufweisen. Der Zuführkörper kann mit einer Konditionierfluidquelle mittels der oben erwähnten Schlauchverbindungen fluidisch gekoppelt sein. Der Zuführkörper kann relativ zu dem thermischen Koppelkörper in einer derartigen Weise angeordnet werden, dass der Wärmeaustausch (insbesondere ein Abführen von Energie von dem thermischen Koppelkörper an die Umgebung) durch das gezielte Beströmen von einzelnen Bereichen des thermischen Koppelkörpers mit dem in Teilflüsse aufgeteilten zweiten Teil des Konditionierfluids besonders wirksam erfolgen kann.According to an embodiment of the invention, the supply means may comprise a supply body having at least one fluid inlet opening for admitting the second part of the conditioning fluid and a plurality of fluid outlet openings for discharging parts of the second part of the conditioning fluid to different areas of the thermal coupling body. The supply body may be fluidly coupled to a conditioning fluid source by means of the above-mentioned hose connections. The feed body can be arranged relative to the thermal coupling body in such a way that the heat exchange (in particular a dissipation of energy from the thermal coupling body to the environment) by the targeted flow of individual areas of the thermal coupling body with the divided into partial flows second part of the Conditioning fluids can be particularly effective.

[0025] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die mindestens eine Fluideinlassöffnung und die mehreren Fluidauslassöffnungen mittels eines verzweigten Netzwerks von fluidischen Kanälen in dem Zuführkörper fluidisch miteinander gekoppelt sein. Das Konditionierfluid kann also ausgehend von einer, zwei oder mehreren Fluideinlassöffnungen in eine größere Anzahl Fluidauslassöffnungen strömen und dadurch anschaulich räumlich aufgefächert werden. Auf diese Weise kann das Beströmen des thermischen Koppelkörpers in deterministischer und hochwirksamer Weise erfolgen. Je mehr Fluidauslassöffnungen vorgesehen sind, desto mehr räumliche Bereiche des thermischen Koppelkörpers können angeströmt und so in die Verstärkung des Kühleffekts miteinbezogen werden. Zum Beispiel kann eine Reihe von parallel zueinander verlaufenden Fluidauslassöffnungen vorgesehen sein, die alle in paralleler Richtung von Teilflüssen des zweiten Teils des Konditionierfluids durchströmt werden (siehe zum Beispiel Figur 2). Eine weitere Verbesserung des thermischen Energieaustauschs kann durch zwei (oder mehr) solcher Reihen erreicht werden (siehe zum Beispiel Figur 4).According to an embodiment of the invention, the at least one fluid inlet opening and the plurality of fluid outlet openings may be fluidly coupled to one another by means of a branched network of fluidic channels in the feed body. The conditioning fluid can thus flow starting from one, two or more fluid inlet openings into a larger number of fluid outlet openings and thereby be vividly spatially fanned out. In this way, the flow of the thermal coupling body can be done in a deterministic and highly effective manner. The more fluid outlet openings are provided, the more spatial areas of the thermal coupling body can be flown and thus included in the gain of the cooling effect. For example, a series of parallel fluid outlet openings may be provided, all of which are flowed through in parallel direction by partial flows of the second part of the conditioning fluid (see, for example, FIG. 2). Further improvement in thermal energy exchange can be achieved by two (or more) such rows (see, for example, Figure 4).

[0026] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der thermische Koppelkörper einen mit dem Probenbehälter thermisch koppelbaren Basisabschnitt und eine Mehrzahl von sich ausgehend von dem Basisabschnitt erstreckende thermische Koppelstrukturen zum thermischen Koppeln mit der Umgebung aufweisen, wobei zwischen den thermischen Koppelstruk turen Zwischenräume vorgesehen sein können, entlang welcher Konditionierfluid und/oder Medium aus der Umgebung strömen kann. Der Basisabschnitt kann zum Beispiel eine Platte sein. Die einzelnen Koppelstrukturen können zum Beispiel Finnen oder Rippen sein, die sich zum Beispiel senkrecht zu der Platte erstrecken können. Das Material des thermischen Koppelkörpers kann thermisch leitfähig sein, insbesondere thermisch hochleitfähig sein.According to one embodiment of the invention, the thermal coupling body may comprise a thermally coupled to the sample container base portion and a plurality of starting from the base portion extending thermal coupling structures for thermal coupling with the environment, which may be provided spaces between the thermal coupling structures, along which conditioning fluid and / or medium can flow from the environment. The base portion may be a plate, for example. The individual coupling structures may be, for example, fins or ribs, which may extend, for example, perpendicular to the plate. The material of the thermal coupling body may be thermally conductive, in particular be highly thermally conductive.

[0027] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zuführeinrichtung eingerichtet sein, Teile des zweiten Teils des Konditionierfluids zugeordneten der thermischen Koppelstrukturen zuzuführen. Dadurch kann die Fähigkeit von jeder einzelnen der thermischen Koppelstrukturen, die Wärmeableitung zu verstärken, weiter erhöht werden.According to one embodiment of the invention, the feed device may be configured to supply parts of the second part of the conditioning fluid associated with the thermal coupling structures. This further enhances the ability of each one of the thermal coupling structures to enhance heat dissipation.

[0028] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Fluidauslassöffnungen und die thermischen Koppelstrukturen relativ zueinander derart angeordnet sein, dass die Fluidauslassöffnungen Konditionierfluid zwischen jeweils benachbarten der thermischen Koppelstrukturen zuführen. Mit anderen Worten kann jeder Teilfluss des Konditionierfluids durch einen Durchgang zwischen zwei benachbarten Koppelstrukturen (insbesondere Finnen oder Rippen) geleitet werden und durch diesen Durchgang in die Umgebung abfließen. Dadurch kann es aufgrund des Venturieffekts zu einer durch Konvektion ausgelösten weiteren Erhöhung des thermischen Austausches kommen. Dies kann experimentell nachgewiesen werden, indem eine Kerze unter die Koppelstrukturen gestellt wird und der zweite Teil des Konditionierfluids durch die Fluidauslassöffnungen geleitet wird. Aufgrund des Venturieffekt kommt es dazu, dass die Flamme der Kerze durch den entstehenden Luftzug oder dergleichen abgelenkt wird.According to an embodiment of the invention, the fluid outlet openings and the thermal coupling structures may be arranged relative to one another such that the fluid outlet openings supply conditioning fluid between adjacent ones of the thermal coupling structures. In other words, each partial flow of the conditioning fluid can be passed through a passage between two adjacent coupling structures (in particular fins or ribs) and flow through this passage into the environment. This can lead to a convection-triggered further increase in the thermal exchange due to the Venturi effect. This can be demonstrated experimentally by placing a candle under the coupling structures and passing the second part of the conditioning fluid through the fluid outlet openings. Due to the venturi effect, the flame of the candle is deflected by the resulting draft or the like.

[0029] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der thermische Koppelkörper eine im Wesentlichen L-förmige Gestalt haben. Eine solche Ausführungsform ist in Figur 4 gezeigt. Es hat sich herausgestellt, dass diese Geometrie zu einem wirksamen thermischen Energieaustausch führt.According to one embodiment of the invention, the thermal coupling body may have a substantially L-shaped configuration. Such an embodiment is shown in FIG. It has been found that this geometry leads to an efficient thermal energy exchange.

[0030] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Konditioniervorrichtung eine Temperiereinrichtung aufweisen, insbesondere eine Kühl- und/oder Heizeinrichtung, die zwischen dem Probenbehälter und dem thermischen Koppelkörper angeordnet und zum Temperieren des Probenbehälters eingerichtet ist. Vorzugsweise kann die Temperiereinrichtung ein Peltierelement aufweisen. Wird eine solche zum Beispiel thermoelektrische Temperiereinrichtung zwischen einen Probenbehälter (oder eine Behälterhalterung zum Halten des Probebehälters) einerseits und den thermischen Koppelkörper andererseits sandwichartig zwischengeordnet, so ist durch entsprechendes Ansteuern der Temperiereinrichtung ein effizientes und schnelles Heizen bzw. Kühlen der Probe möglich und dennoch eine schnelle und wirksame Wärmeabfuhr über den thermischen Koppelkörper sichergestellt.According to one embodiment of the invention, the conditioning device may have a tempering device, in particular a cooling and / or heating device, which is arranged between the sample container and the thermal coupling body and is set up for tempering the sample container. The tempering device may preferably have a Peltier element. If, for example, such a thermoelectric temperature control device is sandwiched between a sample container (or a container holder for holding the sample container) on the one hand and the thermal coupling body on the other hand, an efficient and rapid heating or cooling of the sample is possible by appropriate activation of the temperature control device and nevertheless a rapid one and ensured effective heat dissipation through the thermal coupling body.

[0031] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Temperiereinrichtung ausgebildet sein, eine in dem Probenbehälter befindliche Probe mit sich zeitlich ändernden Temperaturzyklen zu beaufschlagen. Eine Steuereinrichtung (zum Beispiel ein Prozessor) kann entsprechend eines vorgebbaren Profils gewünschter Temperaturzyklen die Temperiereinrichtung zum Bereitstellen oder Entziehen thermischer Energie entsprechend einem gegenwärtigen Temperaturzyklus ansteuern, wobei die in dem Probenbehälter befindliche Probe aufgrund der räumlichen Nähe und einer hohen thermischen Leitfähigkeit des dazwischen angeordneten Materials Temperaturänderungen der Temperiereinrichtung rasch folgen kann. Ist bei einer Temperaturänderung eine zügige Wärmeabfuhr gewünscht, so kann dies auf der probeabgewandten Seite der Temperiereinrichtung mittels des dortigen konditionierfluidbeaufschlagten thermischen Koppelkörpers erfolgen.According to one embodiment of the invention, the temperature control can be designed to act on a sample located in the sample container with time-varying temperature cycles. A control device (for example a processor) can, according to a predeterminable profile of desired temperature cycles, control the tempering device for providing or removing thermal energy in accordance with a current temperature cycle, wherein the sample located in the sample container changes temperature due to the spatial proximity and a high thermal conductivity of the material arranged therebetween the tempering can follow quickly. If, in the event of a temperature change, rapid heat removal is desired, this can be done on the side of the tempering device which is remote from the sample by means of the thermal coupling body charged there with conditioning fluid.

[0032] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Konditioniervorrichtung eine Behälterhalterung aufweisen, die ein Aufnahmevolumen zum Halten des Probenbehälters aufweist. Die Behälterhalterung kann einen Aufnahmeraum aufweisen, in dem der Probenbehälter festgehalten werden kann. Die Behälterhalterung selber kann thermisch hochleitfähig sein, um eine gute Wärmekopplung zwischen der Probe in dem Probenbehälter und dem thermischen Koppelkörper zu bewerkstelligen. Lateral kann ein thermisch isolierender Hüllkörper die Behälterhalterung und die Probe zumindest teilweise umgeben und von der Umgebung seitlich ther misch weitestgehend entkoppeln. Die Behälterhalterung und der Hüllkörper können gemeinsam von mindestens einer Durchgangsöffnung der Zuführeinrichtung zum Zuführen des ersten Teils des Konditionierfluids durchzogen sein.According to an embodiment of the invention, the conditioning device may comprise a container holder having a receiving volume for holding the sample container. The container holder may have a receiving space in which the sample container can be held. The container holder itself can be thermally highly conductive in order to achieve good thermal coupling between the sample in the sample container and the thermal coupling body. Lateral, a thermally insulating enveloping body at least partially surround the container holder and the sample and decouple from the environment laterally ther mix as much as possible. The container holder and the enveloping body may be jointly penetrated by at least one passage opening of the feed device for feeding the first part of the conditioning fluid.

[0033] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Konditioniervorrichtung als Modul ausgebildet sein, das mit unterschiedlichen Probenmessgeräten betreibbar und verbindbar ist und von einem jeweiligen Probenmessgerät wiederabtrennbar ist. Ein solches kompaktes Modul kann baukastenartig mit unterschiedlichen Probenmessgeräten kombiniert werden, so dass für unterschiedliche Probenmessgeräte das Bereitstellen und Vorhalten einer universellen Konditioniervorrichtung ausreichend ist.According to one embodiment of the invention, the conditioning device may be formed as a module which is operable and connectable with different sample measuring devices and is re-separable from a respective sample measuring device. Such a compact module can be combined in a modular manner with different sample measuring devices, so that the provision and provision of a universal conditioning device is sufficient for different sample measuring devices.

[0034] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Probenmessgerät eine elektromagnetische Strahlungsquelle (zum Beispiel einen Laser) zum Bereitstellen elektromagnetischer Primärstrahlung (zum Beispiel ein vorzugsweise kohärenter und/oder monochromatischer Strahl aus elektromagnetischer Strahlung, insbesondere sichtbarem Licht, Infrarotlicht und/oder UV-Licht) zum Bestrahlen einer in dem Probenbehälter angeordneten Probe und einen elektromagnetischen Strahlungsdetektor (zum Beispiel eine Fotozelle oder einen CCD Detektor, etc.) zum Detektieren von elektromagnetischer Sekundärstrahlung aufweisen, die durch Wechselwirkung zwischen der elektromagnetischen Primärstrahlung und der Probe generiert wird. Es ist möglich, einen einzigen elektromagnetischen Strahlungsdetektor vorzusehen, der zum Beispiel in einer vorgebbaren Streurichtung detektiert. Alternativ oder ergänzend ist auch der Einsatz von mehreren elektromagnetischen Strahlungsdetektoren möglich, die zum Beispiel in Vorwärtsrichtung, unter einem bestimmten Streuwinkel und/oder in Rückwärtsrichtung Streustrahlung messen. Bei einer solchen, insbesondere auf der Streuung von Licht beruhenden Detektionsmethode sind häufig optische Bänke vonnöten, die bei thermischer Ausdehnung und/oder der Anwesenheit von Vibrationen in ihrer Funktionsfähigkeit oder zumindest Genauigkeit negativ beeinflusst werden. Dies gilt ganz besonders für ein hochempfindliches optisches Interferometer einer solchen optischen Bank. Indem gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel eine vibrationsfrei erreichbare Verbesserung der Wärmekopplung ermöglicht ist, ist auch die Messgenauigkeit entsprechender Probenmessgeräte verbessert.According to one embodiment of the invention, the sample measuring device can be an electromagnetic radiation source (for example a laser) for providing electromagnetic primary radiation (for example a preferably coherent and / or monochromatic beam of electromagnetic radiation, in particular visible light, infrared light and / or UV light ) for irradiating a sample disposed in the sample container and an electromagnetic radiation detector (for example, a photocell or a CCD detector, etc.) for detecting secondary electromagnetic radiation generated by interaction between the primary electromagnetic radiation and the sample. It is possible to provide a single electromagnetic radiation detector which detects, for example, in a predeterminable scattering direction. Alternatively or additionally, it is also possible to use a plurality of electromagnetic radiation detectors which measure scattered radiation, for example in the forward direction, under a specific scattering angle and / or in the backward direction. Such a detection method, which is based in particular on the scattering of light, often requires optical benches which are negatively influenced in terms of thermal expansion and / or the presence of vibrations in their functionality or at least accuracy. This is especially true for a high sensitivity optical interferometer of such an optical bench. In accordance with an exemplary embodiment, a vibration-free achievable improvement of the heat coupling is made possible, the measurement accuracy of corresponding sample measuring devices is improved.

[0035] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Zuführeinrichtung eingerichtet sein, den ersten Teil des Konditionierfluids zum Unterdrücken des Beschlagens das Probenbehälters auf ein Einlassfenster des Probenbehälters zum Einlassen der elektromagnetischen Primärstrahlung zu richten und/oder auf ein Auslassfenster des Probenbehälters zum Auslassen der elektromagnetischen Sekundärstrahlung zu richten. Dadurch wird eine Beeinflussung von Primär- und/oder Sekundärstrahlung durch Feuchtigkeit, die sich auf den jeweiligen Fenstern niederschlagen kann, zuverlässig vermieden und dadurch die Messgenauigkeit verbessert.According to an embodiment of the invention, the supply means may be arranged to direct the first part of the conditioning fluid for suppressing fogging of the sample container to an inlet window of the sample container for admitting the electromagnetic primary radiation and / or to an outlet window of the sample container for discharging the electromagnetic secondary radiation to judge. As a result, an influence of primary and / or secondary radiation by moisture, which can be reflected on the respective windows, reliably avoided, thereby improving the accuracy of measurement.

[0036] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Probenmessgerät als Electrophoretic Light Scattering (ELS) Messgerät und/oder Dynamic Light Scattering (DLS) Messgerät ausgebildet sein. Dieses sind Partikelcharakterisierungsgeräte, die mit der Methode der dynamischen und/oder der elektrophoretischen Lichtstreuung arbeiten. Dadurch können Partikel in der Probe hinsichtlich Größe (insbesondere Größenverteilung) charakterisiert werden bzw. ein Zetapotential der Probe bestimmt werden.According to one exemplary embodiment of the invention, the sample measuring device can be designed as an electrophoretic light scattering (ELS) measuring device and / or dynamic light scattering (DLS) measuring device. These are particle characterization devices that work with the method of dynamic and / or electrophoretic light scattering. As a result, particles in the sample can be characterized in terms of size (in particular size distribution) or a zeta potential of the sample can be determined.

[0037] Elektrophoretische Lichtstreuung (ELS) ist eine Technik zur Messung der elektrophoretischen Mobilität von Partikeln in Dispersion oder Lösung, wobei die Mobilität in Werte für das Zetapotenzial konvertiert werden kann. ELS beruht auf Elektrophorese: Eine Dispersion wird in eine Messzelle mit zwei Elektroden eingeführt. An die Elektroden wird eine elektrische Spannung angelegt. Partikel mit einer elektrischen Nettoladung bewegen sich mit einer Geschwindigkeit in Richtung der entgegengesetzt geladenen Elektrode, was als Mobilität bezeichnet wird und abhängig vom Zetapotenzial ist.Electrophoretic light scattering (ELS) is a technique for measuring the electrophoretic mobility of particles in dispersion or solution, where the mobility can be converted to values of zeta potential. ELS is based on electrophoresis: A dispersion is introduced into a measuring cell with two electrodes. An electrical voltage is applied to the electrodes. Particles with a net electrical charge move at a speed towards the oppositely charged electrode, which is referred to as mobility and is dependent on the zeta potential.

[0038] Dynamische Lichtstreuung (DLS) ist eine Technik zum Messen der Größe und Größenverteilung von Partikeln. Anwendungen für die dynamische Lichtstreuung sind die Charakterisierung von Partikeln, die in einer Flüssigkeit dispergiert oder gelöst sind. Die Brownsche Molekularbewegung von Partikeln in Suspension verursacht die Streuung von Laserlicht mit unter schiedlichen Intensitäten. Die Analyse dieser Intensitätsschwankungen ergibt die Geschwindigkeit der Brownschen Molekularbewegung. Daraus errechnet sich mithilfe der Stokes-Einstein-Beziehung die Partikelgröße.Dynamic light scattering (DLS) is a technique for measuring the size and size distribution of particles. Dynamic light scattering applications are the characterization of particles that are dispersed or dissolved in a liquid. The Brownian motion of particles in suspension causes the scattering of laser light with different intensities. The analysis of these intensity variations gives the velocity of Brownian motion. From this, the particle size is calculated using the Stokes-Einstein relationship.

[0039] I m Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren detailliert beschrieben.In the following, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the following figures.

[0040] Figur 1 und Figur 2 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Konditioniervorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.Figure 1 and Figure 2 show different views of a conditioning device according to an exemplary embodiment of the invention.

[0041] Figur 3 und Figur 4 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Konditioniervorrichtung gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.Figure 3 and Figure 4 show different views of a conditioning device according to another exemplary embodiment of the invention.

[0042] Figur 5 zeigt ein Diagramm, das Temperaturverläufe an einem Proben behälter und einem thermischen Koppelkörper ohne Luftbeaufschlagung zeigt.FIG. 5 shows a diagram showing temperature profiles on a sample container and a thermal coupling body without exposure to air.

[0043] Figur 6 zeigt ein Diagramm, das Temperaturverläufe an einem Proben behälter und einem thermischen Koppelkörper mit Luftbeaufschlagung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.Figure 6 shows a diagram showing temperature profiles on a sample container and a thermal coupling body with air admission according to an exemplary embodiment of the invention.

[0044] Figur 7 zeigt ein Diagramm, das zeitliche Temperaturverläufe entspre chend vorgebbarer Temperaturzyklen an einem Probenbehälter und einem thermischen Koppelkörper mit Luftbeaufschlagung gemäß einem exemplarischen Ausgangsbeispiel der Erfindung darstellt.FIG. 7 shows a diagram representing temporal temperature curves corresponding to predeterminable temperature cycles on a sample container and a thermal coupling body with air admission according to an exemplary starting example of the invention.

[0045] Figur 8 ist eine schematische Darstellung eines optischen Probenmess geräts gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.Figure 8 is a schematic representation of an optical sample measuring device according to an exemplary embodiment of the invention.

[0046] Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.The same or similar components in different figures are provided with the same reference numerals.

[0047] Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen noch einige allgemeine Aspekte der Erfindung und der zugrundeliegenden Technologien erläutert werden: [0048] Dynamische Lichtstreuung (DLS) ist eine Methode, mit der die Dynamik von Licht streuenden Proben untersucht und so die Brownsche Bewegung von Teilchen in der Probe über Diffusionskoeffizienten bestimmt werden können. Insbesondere zur Analytik polymerer und kolloidaler Systeme kann DLS vorteilhaft eingesetzt werden. In konzentrierten Systemen bietet die DLS die Möglichkeit, die dynamischen Eigenschaften zu untersuchen und so die verschiedenen Relaxationsprozesse zu studieren. Die Streuzentren in der Probe bewegen sich, und damit ändert sich der Abstand der Streuzentren zueinander. Somit fluktuiert auch die Streulichtintensität. Auf diese Weise können Teilchengrößen und -Verteilungen bestimmt werden.Before describing exemplary embodiments of the invention with reference to the figures, some general aspects of the invention and the underlying technologies are to be explained: Dynamic light scattering (DLS) is a method with which the dynamics of light-scattering samples are investigated and so the Brownian motion of particles in the sample can be determined via diffusion coefficients. In particular, for the analysis of polymeric and colloidal systems DLS can be used advantageously. In concentrated systems DLS offers the possibility to study the dynamic properties and to study the different relaxation processes. The scattering centers in the sample move, and thus the distance between the scattering centers changes. Thus, the scattered light intensity fluctuates. In this way particle sizes and distributions can be determined.

[0049] Um die Brownsche Bewegung von Teilchen in einer Probe ausnützen zu können und deren Größe bzw. Größenverteilung über die Intensitätsfluktuationen aus der DLS Technik ausreichend genau zu bestimmen, ist es vorteilhaft, äußere Störeinflüsse auf die Teilchenbewegung bzw. parasitäre Intensitätsfluktuationen am Detektor zu unterbinden.In order to be able to exploit the Brownian motion of particles in a sample and to determine their size or size distribution sufficiently accurately via the intensity fluctuations from the DLS technique, it is advantageous to prevent external interferences to the particle movement or parasitic intensity fluctuations at the detector ,

[0050] Meist interferiert bei DLS Experimenten nur Licht am Detektor, welches von unterschiedlichen Partikeln gestreut wurde (sogenanntes self beating). Durch zeitliche Änderungen in der relativen Position der Teilchen entstehen Intensitätsfluktuationen. Solche Experimente sind relativ unempfindlich gegen Vibrationen, da alle Streulichtquellen innerhalb eines sehr kleinen Volumens liegen und weil die Flüssigkeit zwischen den Teilchen praktisch inkompressibel ist.Mostly in DLS experiments only light interferes at the detector, which was scattered by different particles (so-called self-beating). Changes in the relative position of the particles over time cause intensity fluctuations. Such experiments are relatively insensitive to vibration since all scattered light sources are within a very small volume and because the liquid between the particles is virtually incompressible.

[0051] Messungen, bei denen jedoch bewusst oder unbewusst noch ein Anteil Licht, welches nicht von den Teilchen gestreut wurde (sogenannter local oscillator), am Detektor ankommt, sind empfindlich auf Relativbewegungen der optischen Komponenten und damit auch auf Vibrationen.Measurements in which, however, consciously or unconsciously a proportion of light that was not scattered by the particles (so-called local oscillator) arrives at the detector, are sensitive to relative movements of the optical components and thus also to vibrations.

[0052] Bei sogenannten homodynen DLS Experimenten wird bewusst ein Referenzstrahl vom primären Laser abgezweigt und mit dem Streulicht am Detektor überlagert. Um die Ergebnisse analytisch beschreiben zu können, sollte der Referenzstrahl viel stärker sein als das Streulicht der Teilchen. Vibrationen stören solche Messungen stark.In so-called homodyne DLS experiments, a reference beam is deliberately branched off from the primary laser and superimposed with the scattered light at the detector. In order to be able to describe the results analytically, the reference beam should be much stronger than the scattered light of the particles. Vibrations strongly disturb such measurements.

[0053] Häufig kommt es auch bei "self beating" Apparaturen zu einer unbewussten homodynen Komponente durch Reflexionen am Ein- bzw. Austrittsfenster der Probenküvette oder durch Reflexionen an anderen optischen Elementen im Lichtpfad.Frequently, self beating " Apparatuses for an unconscious homodyne component by reflections at the entrance or exit window of the sample cuvette or by reflections at other optical elements in the light path.

[0054] Es gibt Messgeometrien bei denen ein geringer Anteil einer homodynen Komponente praktisch kaum vollständig vermieden werden kann. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn bei sehr großen Streuwinkeln, nahe der Rückwärtsstreuung gearbeitet wird. Häufig werden dabei der Detektor- und der Laserstrahl durch dieselbe Linse fokussiert. Durch interne Reflexionen innerhalb der Sammellinse gelangt ein kleiner Anteil an Laserlicht in den Detektor und wirkt dort als "local oscillator". Außerdem ist es bei sehr großen Streuwinkeln sehr schwierig, Reflexionen vom Ein- bzw. Austrittfenster der Küvette komplett vom Detektor auszublenden.There are measurement geometries in which a small proportion of a homodyne component can hardly be completely avoided practically. This is the case, for example, when working at very large scattering angles, near the backward scattering. Frequently, the detector and the laser beam are focused by the same lens. Due to internal reflections within the converging lens, a small amount of laser light enters the detector and acts as a "local oscillator". In addition, it is very difficult for very large scattering angles, reflections from the entrance or exit window of the cuvette completely hide from the detector.

[0055] Gleichzeitig bietet die Rückstreugeometrie aber wichtige Vorteile, wenn es um die Messung von trüben Proben, bei denen Mehrfachstreuung auftreten kann, geht. Durch Verschieben der Sammellinse bzw. der Probenküvette kann das Streuvolumen (d.h. Überlappvolumen von Detektor- und Laserstrahl) nahe an die Küvettenwand gelegt werden. Man erreicht damit sehr kurze Pfadlängen des Lichtes innerhalb der Probe, und die Wahrscheinlichkeit für Mehrfachstreuung kann reduziert werden. Aufgrund der praktisch kaum vermeidbaren homodynen Komponente bei dieser Streugeometrie sind solche Instrumente jedoch typischerweise deutlich stärker vibrationsempfindlich als Instrumente, die bei einem Streuwinkel von 90° arbeiten.At the same time, however, the backscatter geometry offers important advantages when it comes to the measurement of turbid samples in which multiple scattering can occur. By shifting the condenser lens or sample cuvette, the scattering volume (i.e., overlap volume of detector and laser beam) can be placed close to the cuvette wall. This achieves very short path lengths of light within the sample, and the probability of multiple scattering can be reduced. However, due to the virtually unavoidable homodyne component in this scattering geometry, such instruments are typically much more susceptible to vibration than instruments that operate at a 90 ° spread angle.

[0056] Eine quantitative Beschreibung der Auswirkungen von Vibrationen ist schwierig. Qualitative Aussagen sind jedoch möglich.A quantitative description of the effects of vibrations is difficult. Qualitative statements are possible.

[0057] Die Analyse der gemessenen Korrelationsfunktion erfolgt üblicherweise mit der sogenannten Kumulantenmethode (ISO 13321 und ISO 22412). Diese liefert neben dem mittleren hydrodynamischen Durchmesser auch noch einen Polydispersitätsindex. Dieser beschreibt die Breite der Größenverteilungsfunktion. Der Einfluss von Vibrationen auf den mittleren hydrodynamischen Durchmesser ist typischerweise gering im Vergleich zum Einfluss auf den Polydispersitätsindex. Letzterer wird unter dem Einfluss von Vibrationen zu klein und unter Umständen sogar negativ.The analysis of the measured correlation function is usually carried out using the so-called cumulant method (ISO 13321 and ISO 22412). In addition to the average hydrodynamic diameter, this also provides a polydispersity index. This describes the width of the size distribution function. The influence of vibrations on the mean hydrodynamic diameter is typically small compared to the influence on the polydispersity index. The latter becomes too small under the influence of vibrations and under certain circumstances even negative.

[0058] Grundsätzlich sind Vibrationen mit niedrigen Frequenzen (insbesondere unterhalb 150 Hz) kritisch. Messungen mit großen Teilchen (insbesondere oberhalb 500 nm) werden stärker beeinflusst als Messungen mit kleinen Teilchen. Wenn sehr knapp unter der Oberfläche der flüssigen Probe gemessen wird (d.h. geringer Füllstand in der Küvette), sind die Auswirkungen von Vibrationen stärker als bei hohen Probenfüllständen in der Küvette. Eine steife Konstruktion der optischen Bank und aller optischen Komponenten und eine gute Antireflexbeschichtung der optischen Komponenten helfen, den Einfluss von Vibrationen zu reduzieren. Äußere Vibrationseinflüsse können die Messgenauigkeit in einem DLS Gerät beeinflussen. Des Weiteren kann es zur Unterdrückung von Vibrationen an sich von Vorteil sein, wenn massive Materialien in der Konstruktion verwendet werden.Basically, vibrations at low frequencies (especially below 150 Hz) are critical. Measurements with large particles (especially above 500 nm) are more influenced than measurements with small particles. When measured just below the surface of the liquid sample (i.e., low level in the cuvette), the effects of vibration are greater than at high sample levels in the cuvette. A rigid construction of the optical bench and all optical components and a good anti-reflective coating of the optical components help to reduce the influence of vibrations. External vibration influences can influence the measurement accuracy in a DLS device. Furthermore, it can be advantageous to suppress vibrations per se when massive materials are used in the construction.

[0059] Für temperaturabhängige DLS Messungen an Proben ist es nun aber auch notwendig, die Probe ausreichend schnell zu kühlen und die entstandene Wärme möglichst rasch an die Umgebung abzugeben. Dafür können Peltierelemente mit Kühlkörpern verwendet werden. Um eine hohe Betriebssicherheit für ein Labormessgerät zu erhalten, soll der verwendete Kühlkörper eine vorgebbare Maximaltemperatur (von zum Beispiel 65°C) nicht erreichen bzw. soll das Laborgerät in diesem Falle abschalten.For temperature-dependent DLS measurements on samples, it is now also necessary to cool the sample sufficiently fast and to release the resulting heat as quickly as possible to the environment. For this Peltier elements can be used with heat sinks. In order to obtain a high level of operational safety for a laboratory measuring device, the heat sink used should not reach a predefinable maximum temperature (of, for example, 65 ° C.) or should switch off the laboratory device in this case.

[0060] Herkömmliche DLS Geräte setzen Kühlsysteme mit Ventilatoren oder anderen beweglichen Kühleinheiten ein, welche jedoch eine DLS Messung stark beeinflussen können. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die beweglichen Kühleinheiten im Laufe der Zeit beispielsweise durch Staubablagerungen nicht mehr vibrationsfrei funktionieren. Beispielsweise müssten be-wegte/rotierende Teile eines Kühlsystems regelmäßig gewartet werden, um störende Vibrationen zu vermeiden und somit ein zuverlässiges Messergebnis zu erhalten.Conventional DLS devices use cooling systems with fans or other mobile cooling units, which, however, can greatly influence a DLS measurement. This is especially the case when the mobile cooling units no longer function vibration-free over time, for example due to dust deposits. For example, moved / rotating parts of a cooling system would have to be regularly maintained to avoid disturbing vibrations and thus to obtain a reliable measurement result.

[0061] Ein Kühlsystem für ein DLS Messgerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung hingegen kann diese störenden Vibrationen unterbinden, da auf jegliche beweglichen Teile verzichtet werden kann und trotzdem eine effektive Kühlung einer Probe in einem Probenbehälter ermöglicht ist.A cooling system for a DLS measuring device according to an exemplary embodiment of the invention, however, can prevent these disturbing vibrations, since it can be dispensed with any moving parts and still allows effective cooling of a sample in a sample container.

[0062] Figur 1 und Figur 2 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Konditioniervorrichtung 20 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 1 und Figur 2 zeigen somit einen grundsätzlichen Aufbau einer Probentemperierungsanordnung mit Luftbeaufschlagung.FIG. 1 and FIG. 2 show different views of a conditioning device 20 according to an exemplary embodiment of the invention. Figure 1 and Figure 2 thus show a basic structure of a sample tempering arrangement with air admission.

[0063] Die Konditioniervorrichtung 20 dient zum Konditionieren (d.h. zum Einstellen der Betriebsbedingungen) eines zum Aufnehmen einer Probe 2 ausgebildeten Probenbehälters 1 für ein optisches Probenmessgerät 50, das in Figur 8 gezeigt ist. Die Probe 2 ist eine flüssige Matrix mit darin enthaltenen festen und/oder flüssigen Partikeln. Der Probenbehälter 1 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Küvette. Das Probenmessgerät 50 dient zum Ermitteln einer für die Größe der Partikel der Probe 2 indikativen Information mittels dynamischer Lichtstreuung und ist somit als DLS/ELS-Messgerät ausgebildet.The conditioning device 20 is for conditioning (i.e., adjusting the operating conditions) of a sample container 1 for a sample optical measuring apparatus 50, which is shown in FIG. Sample 2 is a liquid matrix containing solid and / or liquid particles. The sample container 1 is a cuvette in the embodiment shown. The sample measuring device 50 is used to determine an information indicative of the size of the particles of the sample 2 by means of dynamic light scattering and is thus designed as a DLS / ELS measuring device.

[0064] Die Konditioniervorrichtung 20 enthält einen als thermisch leitfähigen Kühlkörper ausgebildeten thermischen Koppelkörper 6, der mit dem Probenbehälter 1 und der darin enthaltenen Probe 2, beabstandet durch eine thermisch leitfähige Behälterhalterung 3 und eine Temperiereinrichtung 5, thermisch leitfähig gekoppelt ist. Dadurch kann der thermische Koppelkörper 6 zwischen dem Probenbehälter 1 und einer umgebenden Luftatmosphäre einen thermischen Energieaustausch fördern.The conditioning device 20 includes a formed as a thermally conductive heat sink thermal coupling body 6, which is thermally conductively coupled to the sample container 1 and the sample 2 contained therein, spaced by a thermally conductive container holder 3 and a tempering device 5. As a result, the thermal coupling body 6 can promote a thermal energy exchange between the sample container 1 and a surrounding air atmosphere.

[0065] Eine Zuführeinrichtung 22 der Konditioniervorrichtung 20 ist zum Zuführen von Trockengas als Konditionierfluid zum Probenbehälter 2 und zum thermischen Koppelkörper 6 eingerichtet. Dies erfolgt dergestalt, dass ein vergleichsweise kleiner erster Teil des Konditionierfluids zum Unterdrücken eines Beschlagens das Probenbehälters 1 einem optischen Einlassfenster 10 und einem optischen Auslassfenster 10' des Probenbehälters 1 gerichtet zuführbar ist. Ein verbleibender und somit vergleichsweise großer zweiter Teil des Konditionierfluids wird zum Fördern eines thermischen Energieaustausches zwischen dem thermischen Koppelkörper 6 und der Umgebung dem thermischen Koppelkörper 6 gerichtet zugeführt. Dabei entnimmt die Zuführeinrichtung 22 den ersten Teil und den zweiten Teil des Konditionierfluids einer gemeinsamen Konditionierfluidquelle 30 (aus Gründen der einfachen Darstellung nur in Figur 1 dargestellt, aber auch in Figur 2 bis Figur 4 entsprechend vorhanden) in Form eines Druckgascontainers, in dem das Konditionierfluid unter Druck gespeichert ist. Die Konditionierfluidquelle 30 ist mittels ebenfalls nur in Figur 1 gezeigter verzweigter Fluidleitungen 40 (zum Beispiel realisiert durch Schläuche und/oder Rohre und/oder Kapillaren) fluidisch mit einem Zuführkörper 7 und mittels der Behälterhalterung 3 und einem diese umgebenden thermisch isolierenden Hüllkörper 4 mit einer äußeren Wandung des Probenbehälters 1 gekoppelt. Genauer gesagt verlaufen Teilfluidleitungen der Fluidleitung 40 zwischen einem Konditionierfluidauslass 42 der Konditionierfluidquelle 30 einerseits und jeweiligen Fluideinlassöffnungen 32 des Zuführkörpers 7 bzw. Öffnungen 8, 8', 8" und 8"' in der Behälterhalterung 3 und dem Hüllkörper 4 hin zu den Lichteintritts- bzw. Lichtaustrittsflächen (siehe Bezugszeichen 10, 10') des Probenbehälters 2 andererseits. Konditionierfluid fließt somit zu einem Teil durch die Öffnungen 8, 8', 8" und 8'" und durch einen Spalt 44 zu dem optischen Einlassfenster 10 und dem optischen Auslassfenster 10' und fließt zu einem anderen Teil in den Zuführkörper 7. Der Druck des Druckgascontainers dient auch als gemeinsamer Fluidantrieb zum Fördern des Konditionierfluids von dem Druckgascontainer zu den jeweiligen Zielpositionen, wie im Weiteren näher beschrieben wird. Daher kann die Zuführeinrichtung 22 frei von motorisch beweglichen Komponenten, insbesondere ohne Ventilator, und somit vibrationsfrei ausgebildet werden. Dies sorgt für einen fehlerrobusten Betrieb einer empfindlichen optischen Bank des Probenmessgeräts 50, siehe Figur 8.A feeding device 22 of the conditioning device 20 is configured to supply drying gas as a conditioning fluid to the sample container 2 and to the thermal coupling body 6. This is done in such a way that a comparatively small first part of the conditioning fluid for suppressing fogging of the sample container 1 can be fed to an optical inlet window 10 and an optical outlet window 10 'of the sample container 1. A remaining and thus comparatively large second part of the conditioning fluid is supplied directed to promote thermal energy exchange between the thermal coupling body 6 and the environment of the thermal coupling body 6. In this case, the feed device 22 removes the first part and the second part of the conditioning fluid of a common conditioning fluid source 30 (for reasons of simple illustration shown only in Figure 1, but also in Figure 2 to Figure 4) in the form of a Druckgaskontainers, in which the conditioning fluid stored under pressure. The conditioning fluid source 30 is also fluidly connected to a supply body 7 by means of branched fluid conduits 40 (for example realized by hoses and / or tubes and / or capillaries) and by means of the container holder 3 and a thermally insulating enveloping body 4 surrounding it with an outer Wall of the sample container 1 is coupled. More specifically, partial fluid conduits of the fluid conduit 40 extend between a conditioning fluid outlet 42 of the conditioning fluid source 30, on the one hand, and respective fluid inlet ports 32 of the supply body 7 and ports 8, 8 ', 8 " and 8 "' in the container holder 3 and the enveloping body 4 toward the light entry or light exit surfaces (see reference numerals 10, 10 ') of the sample container 2 on the other. Conditioning fluid thus flows in part through the openings 8, 8 ', 8 " and 8 '" and through a gap 44 to the optical inlet window 10 and the optical outlet window 10 'and flows to another part in the feed body 7. The pressure of the pressurized gas container also serves as a common fluid drive for conveying the conditioning fluid from the pressurized gas container to the respective target positions, as in Figs Further described in detail. Therefore, the feeder 22 can be formed free of motor-movable components, in particular without a fan, and thus vibration-free. This ensures fault-tolerant operation of a sensitive optical bench of the sample measuring device 50, see FIG. 8.

[0066] Vorteilhaft weist der Zuführkörper 7 die zwei Fluideinlassöffnungen 32 zum Einlassen des zweiten Teils des Konditionierfluids und eine größere Anzahl von Fluidauslassöffnungen 9 zum Auslassen von Teilflüssen des zweiten Teils des Konditionierfluids zu unterschiedlichen Bereichen des thermischen Koppelkörpers 6 hin auf. Die beiden Fluideinlassöffnungen 32 und eine oder mehrere Fluidauslassöffnungen 9 sind mittels eines verzweigten Netzwerks von fluidischen Kanälen im Inneren des Zuführkörpers 7 fluidisch miteinander gekoppelt.Advantageously, the feed body 7 has the two fluid inlet openings 32 for admitting the second part of the conditioning fluid and a larger number of fluid outlet openings 9 for discharging partial flows of the second part of the conditioning fluid to different areas of the thermal coupling body 6 out. The two fluid inlet openings 32 and one or more fluid outlet openings 9 are fluidically coupled to one another by means of a branched network of fluidic channels in the interior of the feed body 7.

[0067] Der als Kühlkörper ausgebildete thermische Koppelkörper 6 weist einen mit dem Probenbehälter 1 thermisch koppelbaren plattenförmigen Basisabschnitt 34 und eine Mehrzahl von sich ausgehend von dem Basisabschnitt 34 senkrecht dazu erstreckenden finnen- oder rippenförmigen thermischen Koppelstrukturen 36 zum thermischen Koppeln mit der Umgebung auf. Die Temperiereinrichtung 5 ist auf dem plattenförmigen Basisabschnitt 34 montiert. Zwischen den thermischen Koppelstrukturen 36 sind Lücken bzw. Zwischenräume 38 vorgesehen, entlang welcher Konditionierfluid und Umgebungsluft strömen kann. Die Zuführeinrichtung 22 ist geformt und relativ zu dem thermischen Koppelkörper 6 so angeordnet, dass zueinander parallel strömende Teilflüsse des zweiten Teils des Konditionierfluids zugeordneten der thermischen Koppelstrukturen 36 zugeführt werden. Genauer ausgedrückt sind die reihenartig vorgesehenen Fluidauslassöffnungen 9 und die thermischen Koppelstrukturen 36 relativ zueinander derart parallel angeordnet, dass die Fluidauslassöffnungen 9 Konditionierfluid zwischen jeweils benachbarte der thermischen Koppelstrukturen 36 zuführt. Die Fluidauslassöffnung 9 kann auch einen Spalt aufweisen oder aus einem Spalt bestehen, verlaufend entlang des Zuführkörpers 7 (zum Beispiel eingefräst als Nut in den Zuführkörper 7).The formed as a heat sink thermal coupling body 6 has a thermally coupled to the sample container 1 plate-shaped base portion 34 and a plurality of extending from the base portion 34 perpendicular thereto fin-shaped or rib-shaped thermal coupling structures 36 for thermal coupling with the environment. The tempering device 5 is mounted on the plate-shaped base portion 34. Between the thermal coupling structures 36 gaps or gaps 38 are provided, along which conditioning fluid and ambient air can flow. The feed device 22 is shaped and arranged relative to the thermal coupling body 6 in such a way that partial flows of the second part of the conditioning fluid assigned to the thermal coupling structures 36 that are flowing parallel to one another are supplied. More specifically, the serially provided fluid outlet openings 9 and the thermal coupling structures 36 are arranged parallel relative to one another such that the fluid outlet openings 9 feed conditioning fluid between respectively adjacent ones of the thermal coupling structures 36. The fluid outlet opening 9 can also have a gap or consist of a gap extending along the feed body 7 (for example milled in as a groove in the feed body 7).

[0068] Die Konditioniervorrichtung 20 weist ferner die wahlweise kühlend oder heizend betreibbare und als Peltierelement ausgebildete Temperiereinrichtung 5 auf, die zwischen der Behälterhalterung 3 und dem thermischen Koppelkörper 6 montiert und zum Temperieren des Probenbehälters 1 eingerichtet ist. Gesteuert durch eine in der Figur nicht gezeigte Steuereinrichtung ist die Temperiereinrichtung 5 (zum Beispiel durch abwechselndes Heizen und Kühlen) in der Lage, eine in dem Probenbehälter 1 befindliche Probe 2 mit sich zeitlich ändernden Temperaturzyklen zu beaufschlagen.The conditioning device 20 further includes the optional cooling or heating operable and designed as a Peltier element tempering device 5, which is mounted between the container holder 3 and the thermal coupling body 6 and set up for tempering the sample container 1. Controlled by a control device, not shown in the figure, the temperature control device 5 (for example, by alternating heating and cooling) in a position to apply a sample 2 located in the sample container 1 with time-varying temperature cycles.

[0069] Gemäß Figur 1 und Figur 2 ist die Konditioniervorrichtung 20 als Modul realisiert, das universell mit unterschiedlichen Probenmessgeräten 50 betreibbar ist.According to Figure 1 and Figure 2, the conditioning device 20 is realized as a module that is universally operable with different sample measuring devices 50.

[0070] In Figur 1 und Figur 2 ist somit eine mögliche erfindungsgemäße Ausführungsvariante einer Anordnung zur Probentemperierung dargestellt. Die durchsichtige Küvette als Probenbehälter 1, die die Probe 2 beinhaltet, sitzt im Schacht eines Küvettenhalters als Behälterhalterung 3, die aus gut wärmeleitendem Metall besteht. Außenseiten des Küvettenhalters sind mit einem thermischen Isolierteil als Hüllkörper 4 umgeben, der die nötige Wärmeisolierung zur Umgebung bewirkt. An zumindest einer Seite des Küvettenhalters - im dargestellten Fall die Unterseite - befindet sich zumindest ein Peltierelement als Temperiereinrichtung 5, die ihrerseits an einem gerippten Kühlkörper als thermischer Koppelkörper 6, der ebenfalls aus gut wärmeleitendem Metall besteht, anliegt. Die Messung der Probentemperatur erfolgt über einen Temperatursensor 11, der im Probenhalter 3 montiert ist und die Regelung der Probentemperatur ermöglicht. Die Überwachung der Koppelkörpertemperatur wird mit Hilfe eines weiteren Temperatursensors 12 durchgeführt. Der optische Zugang zur Probe 2 wird durch Lichtdurchtrittsöffnungen (siehe Bezugszeichen 10, 10', 10" und 10"') ermöglicht. Durch diese Öffnungen, die in verschiede Richtungen im Küvettenhalter angeordnet sind, tritt zum einen das Laserlicht in die Probentemperiereinheit ein und zum anderen verlässt das gestreute Licht den Probenraum durch diese Öffnungen in Richtung der Detektoreinheiten des Instrumentes (siehe Figur 8).In FIG. 1 and FIG. 2, a possible variant of an arrangement according to the invention for sample temperature control is thus shown. The transparent cuvette as a sample container 1, which contains the sample 2, sitting in the shaft of a cuvette holder as a container holder 3, which consists of good heat conducting metal. Outer sides of the cuvette holder are surrounded by a thermal insulating part as the enveloping body 4, which causes the necessary thermal insulation to the environment. On at least one side of the cuvette holder - in the illustrated case the underside - is at least one Peltier element as tempering 5, which in turn rests on a ribbed heat sink as a thermal coupling body 6, which also consists of good heat conducting metal. The measurement of the sample temperature via a temperature sensor 11 which is mounted in the sample holder 3 and allows the control of the sample temperature. The monitoring of the coupling body temperature is carried out with the aid of a further temperature sensor 12. The optical access to the sample 2 is made possible by light passage openings (see reference numerals 10, 10 ', 10 "and 10"'). On the one hand, the laser light enters the sample tempering unit through these openings, which are arranged in different directions in the cuvette holder, and on the other hand, the scattered light leaves the sample space through these openings in the direction of the detector units of the instrument (see FIG. 8).

[0071] Mit dieser Anordnung ist es nun durch Anlegen einer elektrischen Spannung an das oder die Peltierelemente möglich, den Küvettenhalter und damit die Probe 2 auf Temperaturen oberhalb ("Heizen") oder unterhalb ("Kühlen") der Umgebungstemperatur zur bringen. Im Fall "Heizen" fließt aufgrund der Peltierfunktion elektrische Heizleistung und Wärme aus dem thermischen Koppelkörper 6 in den Probenhalter 1 und damit in die Probe 2. Der thermische Koppelkörper 6 kühlt sich dabei ab, weil ihm Wärme entzogen wird. Der thermische Koppelkörper 6 nimmt dabei Wärme aus der Umgebung auf. Im Fall "Kühlen" wird die Stromrichtung umgedreht und das oder die Peltierelemente entzieht/entziehen dem Probenhalter 1 Wärme. Diese Wärme fließt unter Temperaturerhöhung des thermischen Koppelkörpers 6 in denselben und wird an die Umgebung abgegeben.With this arrangement, by applying an electric voltage to the Peltier element (s), it is now possible to bring the cuvette holder and thus the sample 2 to temperatures above (" heating ") or below (" cooling ") the ambient temperature. In the case of " heating " flows due to the Peltier electric heating power and heat from the thermal coupling body 6 in the sample holder 1 and thus in the sample 2. The thermal coupling body 6 cools down because it is deprived of heat. The thermal coupling body 6 absorbs heat from the environment. In case " cooling " the current direction is reversed and the one or more Peltier elements withdraws / withdraws the sample holder 1 heat. This heat flows with an increase in temperature of the thermal coupling body 6 in the same and is discharged to the environment.

[0072] Wird nun die Probe 2 unter die Umgebungstemperatur abgekühlt, so kann es je nach gewählter Probentemperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft zu Kondensationserscheinungen vor allem an den Außenseiten der Küvette kommen. Dies stört den Lichtdurchtritt in und aus der Probe 2 und ist für die Messung mittels optischer Verfahren unerwünscht. Zur Vermeidung dieses Beschlagene wird durch die Öffnungen 8, 8', 8" und 8"' Trockenluft auf die für die optische Messung durchsichtigen, kleinen Bereiche der Küvettenaußenseiten geleitet. Diese Trockenluft verdrängt dann die feuchte Raumluft. Im Fall von bereits eingetretenem Beschlagen werden die Küvettenaußenseiten in den optisch relevanten Bereichen getrocknet. Alternativ oder ergänzend zu der Trockenluft können auch andere Fluide/Gase (zum Beispiel Stickstoff) diese Aufgabe übernehmen.Now, if the sample 2 is cooled below the ambient temperature, it may, depending on the chosen sample temperature and humidity of the ambient air to condensation phenomena especially on the outer sides of the cuvette come. This interferes with the passage of light into and out of the sample 2 and is undesirable for the measurement by means of optical methods. To avoid this misting is through the openings 8, 8 ', 8 " and 8 "' Dry air is passed on to the optically transparent, small areas of the cuvette outside. This dry air displaces the humid room air. In the case of fogging already occurred, the cuvette outside are dried in the optically relevant areas. Alternatively or in addition to the dry air, other fluids / gases (for example nitrogen) can also perform this task.

[0073] Bis zu welcher absoluten Temperatur die Probe 2 nun mit einer Peltieranordnung abgekühlt werden kann, hängt neben der Umgebungstemperatur und anderen Einflüssen (wie zum Beispiel der Wirkung des isolierenden Hüllkörpers 4) stark von der Wärmeabgabefähigkeit des thermischen Koppelkörpers 6 ab. Je mehr Wärme der thermische Koppelkörper 6 an die Umgebung abgeben kann, umso niedriger ist die erreichbare Temperatur des Probenhalters 1. Beschränkend wirken hierbei zum einen die Leistung der Peltierelemente und zum anderen der meist der für den thermischen Koppelkörper 6 zur Verfügung stehende Bauraum im Probenmessgerät 50, da damit die wärmeaustauschende Oberfläche bestimmt wird.Up to which absolute temperature the sample 2 can now be cooled with a Peltier arrangement, in addition to the ambient temperature and other influences (such as the effect of the insulating enveloping body 4) depends strongly on the heat-releasing ability of the thermal coupling body 6. The more heat the thermal coupling body 6 can deliver to the environment, the lower the achievable temperature of the sample holder 1. Restrictive effect here on the one hand, the performance of the Peltier elements and on the other usually the available for the thermal coupling body 6 space in the sample meter 50th because it determines the heat exchanging surface.

[0074] E in Einbau eines elektrischen Lüfters zur Erhöhung der Konvektion und damit der Steigerung der Wärmeabfuhr über den thermischen Koppelkörper 6 hätte neben dem zusätzlichen Platzbedarf den wesentlichen Nachteil von Vibrationen nahe der Probe 2 und damit die Beeinflussung des Messergebnisses zur Folge. Ein DLS- bzw. ELS-Messgerät soll jedoch während der Messung im Wesentlichen frei von Vibrationen sein.E in the installation of an electric fan to increase the convection and thus the increase in heat dissipation through the thermal coupling body 6 in addition to the additional space requirement would have the significant disadvantage of vibration near the sample 2 and thus the influence of the measurement result. However, a DLS or ELS meter should be substantially free of vibration during the measurement.

[0075] Aus Anwendersicht ist es wünschenswert, auch bei Umgebungstemperaturen von bis zu 35°C zuverlässig und auf Dauer Probentemperaturen von 0°C erreichen zu können.From the user's point of view, it is desirable to reliably and consistently reach sample temperatures of 0 ° C even at ambient temperatures of up to 35 ° C.

[0076] Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun von der ohnehin einzuleitenden Trockenluft durch einen geeigneten Luftverteiler in Form des Zuführkörpers 7 ein Teil abgezweigt und in jeden Kühlrippenzwischenraum des thermischen Koppelkörpers 6 geleitet. Dieses Luftzufuhrelement in Form des Zuführkörpers 7 besitzt eine entsprechende Anzahl von Luftaustrittsöffnungen oder Fluidauslassöffnungen 9, durch welche die Luft in die Zwischenräume strömt. Um die Wirkung zu erhöhen, kann die Gestaltung der Anordnung so erfolgen, dass infolge der aus den Fluidauslassöffnungen 9 strömenden Luft aufgrund des Venturi-Effektes Umgebungsluft in die Zwischenräume 38 nachströmt und somit der Gesamtluftdurchsatz und die erzwungene Konvektion deutlich erhöht werden.According to the described embodiment of the invention, a part is now branched off from the dry air to be introduced anyway by a suitable air distributor in the form of the feed body 7 and passed into each cooling rib intermediate space of the thermal coupling body 6. This air supply element in the form of the feed body 7 has a corresponding number of air outlet openings or fluid outlet openings 9, through which the air flows into the intermediate spaces. To increase the effect, the arrangement of the arrangement can be such that due to the air flowing from the fluid outlet 9 due to the Venturi effect ambient air flows into the intermediate spaces 38 and thus the total air flow and the forced convection are significantly increased.

[0077] Die Wärmeabgabefähigkeit des thermischen Koppelkörpers 6 wird dadurch erhöht, und die erreichbaren und auf Dauer haltbaren Probentemperaturen im Fall "Kühlen" deutlich gesenkt. Darüber hinaus wird sich die Oberflächentemperatur des thermischen Koppelkörpers 6 auf einem niedrigeren Niveau als ohne Luftbeaufschlagung einpendeln, und er kann daher in einem Bereich an der Außenhaut des Probenmessgerätes 50 angeordnet werden, der im Normalbetrieb eine berührbare Oberfläche darstellt und dessen Maximaltemperatur daher aus Sicherheitsgründen auf eine vorgegebene Temperatur von zum Beispiel 65°C beschränkt werden kann.The heat-releasability of the thermal coupling body 6 is thereby increased, and the achievable and durable sample temperatures in the case " cooling " significantly lowered. In addition, the surface temperature of the thermal coupling body 6 will settle at a lower level than without air admission, and it can therefore be arranged in a region on the outer skin of the sample measuring device 50, which is a touchable surface in normal operation and its maximum temperature therefore for safety reasons on a predetermined temperature of, for example, 65 ° C can be limited.

[0078] Die aus der Probe 2 bzw. dem Probenhalter 1 abfließende Wärme wird somit direkt über den thermischen Koppelkörper 6 praktisch zur Gänze an die Umgebung abgegeben und nicht im Probenmessgerät 50 oder einer optischen Bank desselben gespeichert und verteilt. Thermische Dehnungen und Verspannungen betreffen somit in erster Linie allenfalls den thermischen Koppelkörper 6 und nicht die Interferometeranordnung, welche im DLS/ELS Probenmessgerät 50 verwendet wird, um das Zetapotentail der Probe 2 zu bestimmen. Zusätzlich kann durch eine entkoppelte Aufhängung des thermischen Koppelkörpers 6 jeglicher Wärmeeintrag in die Optik praktisch eliminiert werden. Des Weiteren werden so für eine DLS Messung störende Vibrationen unterbunden, welche beispielsweise ein Ventilator oder andere motorisch bewegliche Teile einer Kühleinheit verursachen würden.The effluent from the sample 2 and the sample holder 1 heat is thus discharged directly through the thermal coupling body 6 virtually entirely to the environment and not stored in the sample measuring device 50 or an optical bench of the same and distributed. Thermal strains and strains thus primarily concern at most the thermal coupling body 6 and not the interferometer arrangement which is used in the DLS / ELS sample measuring device 50 in order to determine the zeta-pot detail of the sample 2. In addition, by a decoupled suspension of the thermal coupling body 6 any heat input into the optics can be practically eliminated. Furthermore, so disturbing vibrations are prevented for a DLS measurement, which would cause, for example, a fan or other motorized moving parts of a cooling unit.

[0079] Spezielle biologische Proben, welche abwechselnd bei hohen und bei niedrigen Temperaturen gemessen werden, sollen vorteilhaft sehr rasch temperiert werden. In einem DLS Probenmessgerät 50 mit einer Temperiereinheit gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, über ein Reservat bzw. einen Autosampler in eine Durchflusszelle eingeführte Probe 2 mit verschiedenen schnellen Temperaturzyklen zu messen.Special biological samples, which are measured alternately at high and at low temperatures, should advantageously be heated very quickly. In a DLS sample measuring device 50 with a tempering unit according to an exemplary embodiment of the invention, it is possible to measure sample 2 introduced into a flow cell via a reserve or an autosampler with different rapid temperature cycles.

[0080] Vorteilhafte Merkmale einer Konditioniervorrichtung 20 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zum einen die Verwendung vorhandener Trockenluft (oder eines anderen Konditionierfluids) zur Verbesserung der Wirksamkeit der Temperierung und zum anderen die einfachen Elemente der Luftzufuhr zum thermischen Koppelkörper 6, im Speziellen das Luftzuleitungselement in Form des Zuführkörpers 7 mit den Luftaustrittsöffnungen bzw. Fluidauslassöffnungen 9 für jeden einzelnen Kühlrippenzwischenraum. Eine gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung mögliche entkoppelte Aufhängung der Konditioniervorrichtung 20 eliminiert thermische Dehnungen und Verspannungen in der optischen Bank.Advantageous features of a conditioning device 20 according to an exemplary embodiment of the invention, on the one hand, the use of existing dry air (or other conditioning fluid) to improve the effectiveness of the temperature and on the other hand, the simple elements of the air supply to the thermal coupling body 6, in particular the air supply element in the form of the feed body 7 with the air outlet openings or fluid outlet openings 9 for each individual cooling rib intermediate space. A decoupled suspension of the conditioning device 20, which is possible according to an exemplary embodiment of the invention, eliminates thermal strains and stresses in the optical bench.

[0081] Figur 3 und Figur 4 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Konditioniervorrichtung 20 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Viele Merkmale der Konditioniervorrichtung 20 gemäß Figur 3 und Figur 4 entsprechen jenen der Konditioniervorrichtung 20 gemäß Figur 1 und Figur 2 und werden im Weiteren nicht nochmals beschrieben. Ferner ist in Figur 3 und Figur 4 die Fluidverbindung zwischen der Konditionierfluidquelle 30 und den jeweiligen Fluideinlässen nicht dargestellt, sodass diesbezüglich ebenfalls auf Figur 1 und Figur 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen wird. Figur 3 und Figur 4 zeigen einen Aufbau einer Probentemperierungsanordnung mit einem zweireihigen Luftzuleitungselement als Zuführkörper 7. Darüber hinaus ist in diesem Ausführungsbeispiel der thermische Koppelkörper 6 mit L-förmiger Gestalt ausgebildet, wie in Figur 4 zu erkennen ist.FIG. 3 and FIG. 4 show different views of a conditioning device 20 according to another exemplary embodiment of the invention. Many features of the conditioning device 20 according to FIG. 3 and FIG. 4 correspond to those of the conditioning device 20 according to FIG. 1 and FIG. 2 and will not be described again below. Furthermore, in FIG. 3 and FIG. 4, the fluid connection between the conditioning fluid source 30 and the respective fluid inlets is not shown, so that reference is also made in this respect to FIG. 1 and FIG. 2 and the associated description. FIG. 3 and FIG. 4 show a construction of a sample tempering arrangement with a double-row air supply element as feed body 7. Moreover, in this exemplary embodiment, the thermal coupling body 6 is formed with an L-shaped configuration, as can be seen in FIG.

[0082] In Figur 3 und Figur 4 ist ein weitere vorteilhafte Ausführungsvariante einer Anordnung zur Probentemperierung dargestellt. Hierbei wird die Kühlkörperoberfläche durch die L-Form des thermischen Koppelkörpers 6 weiter vergrößert. Darüber hinaus ist das Luftzuleitungselement als Zuführkörper 7 mit zwei Reihen Luftaustrittsöffnungen bzw. Fluidauslassöffnungen 9 versehen, sodass auch die in diesem Fall senkrecht stehenden Kühlrippenzwischenräume mit Luft beaufschlagt werden. Auch hierbei bewirkt der Venturi-Effekt das Nachströmen von Umgebungsluft und damit eine Vergrößerung des Gesamtluftdurchsatzes sowie der Wärmeabgabe.FIG. 3 and FIG. 4 show a further advantageous embodiment of an arrangement for sample temperature control. Here, the heat sink surface is further increased by the L-shape of the thermal coupling body 6. In addition, the air supply element is provided as a feed body 7 with two rows of air outlet openings or fluid outlet openings 9, so that also in this case vertical cooling rib intermediate spaces are exposed to air. Here, too, the Venturi effect causes the subsequent flow of ambient air and thus an increase in the total air flow and the heat output.

[0083] Figur 5 zeigt ein Diagramm 500, das Temperaturverläufe an einem Probenbehälter 1 und einem thermischen Koppelkörper 6 ohne Luftbeaufschlagung zeigt. Figur 5 enthält eine Abszisse 502, entlang der die Zeit aufgetragen ist. Entlang einer Ordinate 504 von Figur 5 ist die Temperatur aufgetragen. Eine erste Kurve 506 stellt den Temperaturverlauf am Küvettenhalter (d.h. allgemeiner am Probenbehälter 1) dar. Eine zweite Kurve 508 stellt den Temperaturverlauf am Kühlkörper (das heißt allgemeiner am thermischen Koppelkörper 6) dar. Figur 6 zeigt ein entsprechendes Diagramm 600, das Temperaturverläufe an einem Probenbehälter 1 und einem thermischen Koppelkörper 6 mit Luftbeaufschlagung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Figur 5 veranschaulicht somit zeitliche Temperaturverläufe an Küvettenhalter und Kühlkörper ohne Luftbeaufschlagung. Figur 6 stellt dagegen zeitliche Temperaturverläufe an Küvettenhalter und Kühlkörper mit Luftbeaufschlagung dar.FIG. 5 shows a diagram 500 which shows temperature profiles on a sample container 1 and a thermal coupling body 6 without exposure to air. Figure 5 includes an abscissa 502 along which time is plotted. Along an ordinate 504 of Figure 5, the temperature is plotted. A first curve 506 represents the temperature profile on the cuvette holder (ie, more generally on the sample container 1). A second curve 508 represents the temperature profile on the heat sink (that is, more generally on the thermal coupling body 6). FIG. 6 shows a corresponding diagram 600 which shows temperature profiles on one Sample container 1 and a thermal coupling body 6 with air admission according to an exemplary embodiment of the invention shows. FIG. 5 thus illustrates temporal temperature profiles on the cuvette holder and heat sink without exposure to air. By contrast, FIG. 6 shows temporal temperature profiles on cuvette holders and heat sinks with air admission.

[0084] Zur Verdeutlichung der Wirkung der Luftströmung sind in Figur 5 und Figur 6 die Ergebnisse von Versuchen mit einer Anordnung, die das gezielte Beaufschlagen der Rippenzwi schenräume des Kühlkörpers mit Luft erlaubt, dargestellt. Als Kurven eingetragen sind dabei jeweils die von den beiden Temperatursensoren gemessenen Temperaturen des Küvettenhalters (siehe Kurve 506, entspricht der Probentemperatur) und des Kühlkörpers (siehe Kurve 508) als Funktion der Zeit. In Figur 5 sind die Verläufe ohne Luftbeaufschlagung zu sehen, in Figur 6 wurde der Kühlkörper der beschriebenen Trockenluftströmung ausgesetzt. Ausgehend von Raumtemperatur gelingt es in beiden Fällen, eine Probentemperatur von 0°C innerhalb weniger Minuten zu erreichen. Es zeigt sich jedoch, dass die Kühlkörpertemperatur im Fall der Nichtbeaufschlagung mit Luft nach anfänglichem Anstieg und kurzem Abfall nach Erreichen der Probentemperatur von 0°C progressiv steigt und bereits nach etwa 90 Minuten den kritischen Wert von 65°C erreicht. Das Probenmessgerät 50 müsste bei Erreichen der 65°C am thermischen Koppelkörper 6 die Stromzufuhr zu den Peltierelementen aus Sicherheitsgründen abschalten. Es stellt sich also kein stabiler Temperaturzustand des Kühlkörpers ein, und ein Dauerbetrieb ist daher nicht möglich. Bei erzwungener Luftströmung am Kühlkörper hingegen stabilisiert sich bereits nach 15 Minuten dessen Temperatur nach anfänglichem Anstieg bzw. kurzzeitigem Überschwingen auf einem Niveau von etwa 38°C. Auch nach mehr als fünf Stunden Betrieb bleiben in diesem Fall Proben- und Kühlkörpertemperatur konstant. Beide Versuche wurden bei einer Umgebungstemperatur von etwa 26°C durchgeführt. Es ist somit erkennbar, dass auch bei einer Umgebungstemperatur von 35°C der Kühlkörper im Falle der Luftbeaufschlagung ein stabiles Temperaturniveau deutlich unter 65°C halten kann.To illustrate the effect of the air flow are in Figure 5 and Figure 6, the results of experiments with an arrangement that allows the targeted applying the Rippenzwi rule spaces of the heat sink with air, shown. In each case, the temperatures of the cuvette holder measured by the two temperature sensors (see curve 506, corresponds to the sample temperature) and of the heat sink (see curve 508) are plotted as curves as a function of time. FIG. 5 shows the progressions without exposure to air. In FIG. 6, the heat sink has been exposed to the described dry air flow. Starting from room temperature, it is possible in both cases to achieve a sample temperature of 0 ° C within a few minutes. It turns out, however, that in the case of non-exposure to air after initial rise and short fall after the sample temperature reaches 0 ° C, the heatsink temperature progressively increases to reach the critical value of 65 ° C after about 90 minutes. The sample measuring device 50 would have to switch off the power supply to the Peltier elements for safety reasons when reaching the 65 ° C at the thermal coupling body 6. Thus, it does not set a stable temperature state of the heat sink, and a continuous operation is therefore not possible. In the case of forced air flow on the heat sink, on the other hand, its temperature stabilizes after 15 minutes, after an initial increase or short-term overshoot at a level of approximately 38 ° C. Even after more than five hours of operation, sample and heat sink temperatures remain constant in this case. Both experiments were carried out at an ambient temperature of about 26 ° C. It is thus apparent that even at an ambient temperature of 35 ° C, the heat sink in the case of air exposure can maintain a stable temperature level well below 65 ° C.

[0085] Figur 7 zeigt ein Diagramm 700, das zeitliche Temperaturverläufe entsprechend vorgeb-barer Temperaturzyklen an einem Probenbehälter 1 und einem thermischen Koppelkörper 6 mit Luftbeaufschlagung gemäß einem exemplarischen Ausgangsbeispiel der Erfindung darstellt. Figur 7 stellt somit Temperaturzyklen dar, wobei zeitliche Temperaturverläufe an Küvettenhalter (bzw. allgemeiner Probenbehälter 1) und Kühlkörper (bzw. allgemeiner thermischer Koppelkörper 6) mit Luftbeaufschlagung gezeigt sind.FIG. 7 shows a diagram 700, which illustrates temporal temperature profiles according to predeterminable temperature cycles on a sample container 1 and a thermal coupling body 6 with air admission according to an exemplary starting example of the invention. FIG. 7 thus represents temperature cycles, with temporal temperature profiles on the cuvette holder (or more generally sample container 1) and cooling body (or more generally the thermal coupling body 6) with air admission being shown.

[0086] In Figur 7 ist das Verhalten der Konditioniervorrichtung 20 bei der Ausführung von Temperaturzyklen mit Kühlluft bei einer Umgebungstemperatur von ca. 25°C dargestellt. Die Kurve 506 zeigt den Temperaturverlauf des Probenbehälters 1, die Kurve 508 die Temperatur des thermischen Koppelkörpers 6. Ausgehend von Raumtemperatur wird die Probe 2 zunächst auf 0°C abgekühlt und in weiterer Folge mehrmals auf 90°C erwärmt und wieder auf 0° abgekühlt. Das Abkühlen der Probe 2 dauert in etwa doppelt so lang wie das Aufheizen, beide Zeiträume bleiben jedoch über die hier dargestellten fünf Zyklen unverändert. Bereits nach dem ersten Zyklus stellt sich eine relativ stabile Temperaturschwingung des thermischen Koppelkörpers 6 ein, d.h. nach der jeweiligen Aufheizphase hat der thermische Koppelkörper 6 ein Temperaturniveau von etwa 28°C-30°C, und nach der Abkühlphase liegt seine Temperatur etwas unter 50°C. Daraus lässt sich ableiten, dass auch nach weiteren Zyklen über einen längeren Zeitraum und auch bei höherer Umgebungstemperatur die Koppelkörpertemperatur kaum die zulässige Grenze von 65°C erreichen wird. Man kann jedoch sehen, dass die Temperierung der Probe 2 zwischen 90°C und 0°C stabil und sehr schnell mit der Peltierheizung/kühlung erreicht werden kann, ohne dass der thermische Koppelkörper 6 die 65°C erreicht. Ohne aktive Kühlung würde die Probentemperatur von 0°C erst nach erheblich längerer Zeit erreicht werden und Messzeiten mit frequenzieller Probenzufuhr in einer Durchflusszelle sehr zeitraubend oder überhaupt unmöglich sein.FIG. 7 shows the behavior of the conditioning device 20 during the execution of temperature cycles with cooling air at an ambient temperature of approximately 25 ° C. The curve 506 shows the temperature profile of the sample container 1, the curve 508 the temperature of the thermal coupling body 6. Starting from room temperature, the sample 2 is first cooled to 0 ° C and subsequently heated several times to 90 ° C and cooled again to 0 °. The cooling of the sample 2 takes about twice as long as the heating, but both periods remain unchanged over the five cycles shown here. Already after the first cycle, a relatively stable temperature oscillation of the thermal coupling body 6 sets, i. after the respective heating phase, the thermal coupling body 6 has a temperature level of about 28 ° C-30 ° C, and after the cooling phase, its temperature is slightly below 50 ° C. From this it can be deduced that even after further cycles over a longer period of time and even at higher ambient temperatures, the coupling body temperature will hardly reach the permissible limit of 65 ° C. It can be seen, however, that the temperature of the sample 2 between 90 ° C and 0 ° C stable and very quickly with the Peltierheizung / cooling can be achieved without the thermal coupling body 6 reaches the 65 ° C. Without active cooling, the sample temperature of 0 ° C would only be reached after a considerably longer time, and measuring times with frequency-dependent sample introduction in a flow cell would be very time-consuming or even impossible.

[0087] Figur 8 ist eine schematische Darstellung eines als Dynamic Light Scattering (DLS) Messgerät ausgebildeten Probenmessgeräts 50 zum Vermessen einer Probe 2 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.Figure 8 is a schematic representation of a dynamic light scattering (DLS) measuring device formed sample measuring device 50 for measuring a sample 2 according to an exemplary embodiment of the invention.

[0088] Das Probenmessgerät 50 weist den Probenbehälter 1 auf, der zum Aufnehmen der Probe 2 ausgebildet ist. Ferner enthält das Probenmessgerät 50 eine Konditioniervorrichtung 20 mit den bezugnehmend auf Figur 1 bis Figur 4 beschriebenen Merkmalen zum Konditionieren des Probenbehälters 1.The sample measuring device 50 has the sample container 1, which is designed to receive the sample 2. Furthermore, the sample measuring device 50 contains a conditioning device 20 with the features described with reference to FIGS. 1 to 4 for conditioning the sample container 1.

[0089] Darüber hinaus ist eine als Laser ausgeführte elektromagnetische Strahlungsquelle 52 zum Bereitstellen elektromagnetischer Primärstrahlung (zum Beispiel eines Lichtstrahls) zumIn addition, an electromagnetic radiation source 52 configured as a laser for providing electromagnetic primary radiation (for example, a light beam) for

Bestrahlen einer in dem Probenbehälter 1 angeordneten Probe 2 vorgesehen. Zum Beispiel als Fotozelle oder CCD Detektor ausgebildete elektromagnetische Strahlungsdetektoren 56, 57, die in Vorwärtsstreuung bzw. Rückwärtsstreuung messen, sind zum Detektieren von elektromagnetischer Sekundärstrahlung (zum Beispiel von Streulicht) vorgesehen, die durch Wechselwirkung zwischen der elektromagnetischen Primärstrahlung und der Probe 2 generiert wird. Es ist auch möglich, bei einem erfindungsgemäßen Probenmessgerät 50 nur einen einzigen elektromagnetischen Strahlungsdetektor vorzusehen.Irradiating a arranged in the sample container 1 sample 2 is provided. For example, as a photocell or CCD detector formed electromagnetic radiation detectors 56, 57, which measure in forward scattering or backward scattering, are for detecting secondary electromagnetic radiation (for example, scattered light) is provided, which is generated by interaction between the electromagnetic primary radiation and the sample 2. It is also possible to provide only a single electromagnetic radiation detector in a sample measuring device 50 according to the invention.

[0090] Die Zuführeinrichtung 22 kann vorteilhaft eingerichtet sein, den ersten Teil des Konditionierfluids zum Unterdrücken des Beschlagens des Probenbehälters 1 auf ein Einlassfenster 10 des Probenbehälters 1 zum Einlassen der elektromagnetischen Primärstrahlung zu richten und auf ein Auslassfenster 10' des Probenbehälters 1 zum Auslassen der elektromagnetischen Sekundärstrahlung zu richten.The supply means 22 may be advantageously arranged to direct the first part of the conditioning fluid for suppressing the fogging of the sample container 1 to an inlet window 10 of the sample container 1 for admitting the electromagnetic primary radiation and to an outlet window 10 'of the sample container 1 for discharging the electromagnetic To direct secondary radiation.

[0091] Figur 8 zeigt somit das als DLS/ELS Gerät ausgebildete Probenmessgerät 50, das ferner eine primäre Optik 53 und eine sekundäre Optik 55, eine Steuer- oder Regeleinheit 59 (zum Beispiel zum Einstellen einer gewünschten Temperatur mittels entsprechenden Steuerns oder Regeins der mindestens einen Peltiereinrichtung), eine Auswertungseinheit 58 und einen Autosampler 61 aufweist.Figure 8 thus shows the DLS / ELS device designed as a sample measuring device 50, which further comprises a primary optics 53 and a secondary optics 55, a control unit 59 (for example, to set a desired temperature by means of appropriate control or Regge of at least a Peltier device), an evaluation unit 58 and an autosampler 61.

[0092] Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "having " does not exclude other elements or steps and "a " or "a " no multiplicity excludes. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims

1. conditioning device (20) for conditioning a sample container (1) for a sample measuring device (50) designed to receive a sample (2), wherein the conditioning device (20) comprises: a thermal coupling body (6) connected to the sample container (1 ) is thermally conductive coupled to promote a thermal energy exchange between the sample container (1) and an environment; a feeder (22) adapted to supply a conditioning fluid such that a first portion of the conditioning fluid for suppressing fogging of the sample container (1) can be supplied to the sample container (1) and a second portion of the conditioning fluid for promoting thermal energy exchange between the container thermal coupling body (6) and the environment of the thermal coupling body (6) can be fed.

2. Conditioning device (20) according to claim 1, wherein the feed device (22) is adapted to remove the first part and the second part of the conditioning fluid of a common conditioning fluid source (30), in particular one by means of a fluid line (40) fluidly with the rest of the Feeding device (22) coupled conditioning fluid source (30).

3. conditioning device (20) according to claim 2, wherein the conditioning fluid source (30) is designed as a pressurized gas container.

4. conditioning device (20) according to any one of claims 1 to 3, wherein the conditioning fluid is a conditioning gas, in particular a low-moisture, at least partially dehumidified or moisture-free conditioner, further in particular dry air, nitrogen, helium or oxygen.

5. conditioning device (20) according to one of claims 1 to 4, wherein the feed device (22) is adapted for supplying a conditioning fluid, that the first part of the conditioning fluid on the sample container (1) can be directed and / or the second part of the conditioning fluid on the thermal coupling body (6) is directable.

6. conditioning device (20) according to one of claims 1 to 5, wherein the feed device (22) is free from moving, in particular motor-movable, components, in particular vibration-free operable, further in particular is fan-free.

7. conditioning device (20) according to any one of claims 1 to 6, wherein the feed device (22) is formed so that the supplied second part of the conditioning fluid is greater than the supplied first part of the conditioning fluid.

The conditioning apparatus (20) according to any one of claims 1 to 7, wherein the supply means (22) comprises a common fluid drive, in particular integrated in a conditioning fluid source (30) for providing the conditioning fluid, for driving the conditioning fluid to supply the first part and the second part of the conditioning fluid.

9. conditioning device (20) according to any one of claims 1 to 8, wherein the feed device (22) has a feed body (7) with at least one fluid inlet opening (32) for admitting the second part of the conditioning fluid and one or more fluid outlet openings (9), in particular single row or multi-row arranged fluid outlet openings (9), in particular for discharging partial flows of the second part of the conditioning fluid to different areas of the thermal coupling body (6) through out.

The conditioning apparatus (20) of claim 9, wherein the at least one fluid inlet port (32) and the one or more fluid outlet ports (9) are fluidly coupled together by a branched network of fluidic channels within the delivery body (7).

11. conditioning device (20) according to one of claims 1 to 10, wherein the thermal coupling body (6) with the sample container (1) thermally coupled base portion (34) and a plurality of starting from the base portion (34) extending thermal coupling structures ( 36) for thermal coupling with the environment, wherein between the thermal coupling structures (36) intermediate spaces (38) are formed, along which the second part of the conditioning fluid and / or medium can flow from the environment.

12. conditioning device (20) according to claim 11, wherein the feed device (22) is adapted to supply partial flows of the second part of the conditioning fluid associated with the thermal coupling structures (36).

The conditioning apparatus (20) according to claims 9 and 11, wherein the fluid outlet openings (9) and the thermal coupling structures (36) are arranged relative to each other such that at least a portion of the fluid outlet openings (9) conditioner fluid between adjacent ones of at least a portion of the thermal Feeds coupling structures (36).

14. conditioning device (20) according to one of claims 1 to 13, wherein the thermal coupling body (6) has a substantially L-shaped configuration.

15. conditioning device (20) according to any one of claims 1 to 14, comprising a tempering device (5), in particular a cooling and / or heating device, between the sample container (1) and the thermal coupling body (6) arranged and for tempering the sample container (1) is set up.

16. conditioning device (20) according to claim 15, wherein the tempering device (5) comprises a Peltier element.

17. conditioning device (20) according to claim 15 or 16, wherein the tempering device (5) is adapted to act on a in the sample container (1) located sample (2) with time-varying temperature cycles.

18. conditioning device (20) according to any one of claims 1 to 17, comprising a container holder (3) having a receiving volume for holding the sample container (1) and in particular of at least one through hole (8, 8 ', 8 ", 8". ') of the feed device (22) for supplying the first part of the conditioning fluid is traversed.

19. conditioning device (20) according to one of claims 1 to 18, designed as a module which is operable with different sample measuring devices (50).

A sample measuring device (50) for measuring a sample (2), the sample measuring device (50) comprising: a sample container (1) adapted to receive the sample (2); and a conditioning device (20) according to any one of claims 1 to 19 for conditioning the sample container (1).

21. A sample measuring device (50) according to claim 20, designed as an optical sample measuring device (50).

22. A sample measuring device (50) according to claim 20 or 21, comprising: an electromagnetic radiation source (52) for providing electromagnetic primary radiation for irradiating a sample (2) arranged in the sample container (1); and at least one electromagnetic radiation detector (56, 57) for detecting secondary electromagnetic radiation generated by interaction between the primary electromagnetic radiation and the sample (2).

The sample measuring apparatus (50) according to claim 22, wherein the supply means (22) is arranged to supply the first part of the conditioning fluid for suppressing the fogging of the sample container (1) to an inlet window (10) of the sample container (1) for admitting the primary electromagnetic radiation directed and / or directed to an outlet window (10 ') of the sample container (1) for discharging the electromagnetic secondary radiation.

24. A sample measuring device (50) according to any one of claims 20 to 23, designed as one of the group consisting of an Electrophoretic Light Scattering (ELS) meter and a Dynamic Light Scattering (DLS) meter.

25. A method for conditioning a sample container (1) of a sample measuring device (50) accommodating a sample (2), the method comprising: thermally conductive coupling of a thermal coupling body (6) to the sample container (1) in order to move between the sample container (1). and an environment to promote thermal energy exchange; Supplying a conditioning fluid such that a first portion of the conditioning fluid for suppressing fogging of the sample container (1) is supplied to the sample container (1) and a second portion of the conditioning fluid for promoting thermal energy exchange between the thermal coupling body (6) and the ambient thermal Coupling body (6) is supplied. 4 sheets of drawings