BE1027312A1 - Verbeterde sonde voor gecombineerde electromagnetisch spectra of optische analyse en zijn gebruik/methode - Google Patents

Abstract

Een sonde, die het mogelijk maakt tegelijkertijd twee of meerdere spectroscopische of fotometrische technieken te gebruiken, bestaande uit een kijkvenster dat haaks staat op het centrale stralingskanaal en een mechanische optische assemblage om de stralingen van diverse aangesloten stralingsbronnen naar het te analyseren product te geleiden en het terugkerend signaal te filteren van alle interferenties en negatieve invloeden van de andere gebruikte technieken vooraleer het door te sturen naar de analyse instrumenten.

Description

VERBETERDE SONDE VOOR GECOMBINEERDE ELECTROMAGNETISCH SPECTRA OF OPTISCHE ANALYSE EN ZIJN GEBRUIK/METHODE

TECHNISCH DOMEIN De huidige uitvinding heeft betrekking op een sonde voor het elektromagnetisch spectrum of de optische analyse van een te analyseren materiaal dat zich bevind in een bewerkingsvolume, transportvolume of opslagvolume, zoals een voedingsstation, mengstation, container of buis. Meer specifiek heeft de uitvinding betrekking op de spectroscopische, fotometrische of beeld analyse van puur of gemengd poeder, bulk materiaal, gegranuleerd materiaal, crème, viskeuze vloeistof of vergelijkbaar, door een meetsonde omvattend; minimaal één element dat straling of licht opvangt; minimaal een kijkvenster dat in de tip van de sonde en in het pad van de straling gepositioneerd is, en minstens twee uitgangen voor de aansluiting van analyse instrumenten.

STAND DER TECHNIEK D1 beschrijft een bestaande optische sonde waarbij de sonde een observatievenster georiënteerd richting een te analyseren monster bevat in US patent 6873409B1 (“optical probe includes a probe body having a window with a Surface oriented toward a Sample under investigation”). Het patent beschrijft de methode waarbij een vloeistof gebruikt wordt om contact tussen het monster en het observatievenster te voorkomen. Deze werkwijze is volgens het patent toepasbaar op alle vormen van optische metingen, inclusief Raman, fluorescentie en zo verder. “The approach is applicable to any form of optical Sampling, including Raman detection, fluorescence, and So forth.” Ook gekend is de sonde beschreven in D2 (US2014/0340683A1), waarbij een kijkvenster gericht is op het te analyseren monster. Het patent beschrijft verder dat via het kijkvenster, verschillende optische technieken gebruikt kunnen worden en daartoe bepaalde eigenschappen moet hebben, en over een voorziening beschikt die het venster kan spoelen: “According to the invention, a window is intended to mean a component of the measuring apparatus which is at least partially transparent for electromagnetic radiation. Preferably, the window is at least partially transparent for electromagnetic radiation in the wavelength range of from 200 to 700 nm (UV/Vis) and/or in the wave number range of from 400 to 4000 cm (IR) and/or from 4000 to 14000 cm (NIR).” Nog een ander voorbeeld kan gevonden worden in D3 (US8730467B2) waarin een sonde beschreven wordt die verschillende spectroscopische metingen kan uitvoeren op verschillende locaties.

Het patent beschrijft ook een methode om onzuiverheden in een monster te detecteren met dit type van sonde.

Deze methode kan gebruikt worden met verschillende spectroscopische methodes: “This analysis device also includes means for emitting monochromatic or polychromatic light, in particular within a range of ultraviolet, visible, infrared, near infrared or also mid infrared wavelengths.

This emitted light will be used for illuminating the sample to be analysed in particular by means of the above-mentioned probe.’

Ook de sonde in D4 (US20080212087A1) beschreven kan verschillende spectroscopische of fotometrische technieken in reflectie gebruiken om een monster in een bepaald volume te analyseren dankzij voor elke techniek een eigen tangentieel in de wandomtrek van de sonde geplaatst kijkvenster.

D5 ten slotte toont nog een ander voorbeeld van bestaande techniek in US00611852A waarbij twee spectroscopische technieken door middel van twee onafhankelijke optische paden in een speciaal ontworpen sondetip gebruikt kunnen worden.

Het patent vermeldt :“The types of Spectrometric analyses that may be performed with the present probe include, for example, attenuated total reflectance (ATR), light Scatter analysis, image analysis, and refractive index (RI) determination.

Light Scatter analysis may include backScatter analysis, Raman, Rayleigh Scattering, and fluorescence, for example.”

De uitvoeringsvormen in D1 en D2 vermelden specifieke elementen te hebben om het observatievenster te vrijwaren van adhesie door het monster.

Hoewel verscheidene spectroscopische methodes vermeld worden is het duidelijk voor eenieder met kennis van de materie dat de sonde slechts alternerend door de verschillende methodes kan gebruikt worden en niet door de verschillende methodes tegelijkertijd.

Het ontwerp van het observatievenster is te klein om tegelijkertijd de transmissie van verschillende methodes toe te laten.

Het vergroten van de observatievensters zou resulteren in een dergelijke vergroting van het nodige volume vloeistof om adhesie te vermijden dat het zou interfereren met het monster en de metingen aldus onbetrouwbaar zou maken.

D3 heeft opties om verschillende spectroscopische analyse toestellen aan te sluiten maar is ongeschikt om die tegelijkertijd te laten werkten gezien het ontwerp geen voorzieningen toont om interferentie van de ene lichtbron op het signaal van de andere methode te vermijden.

Hierdoor kan er een vertekening van het signaal plaatsvinden wat tot onbetrouwbare resultaten zou leiden.

Het ontwerp in D4 zou mogelijk het interfereren van de lichtbronnen van de ene spectroscopische methode op de detectie van de andere methode kunnen overkomen door verschillende tangentieel georiënteerde observatievensters te gebruiken voor elke methode, maar het signaal zal bijgevolg ook van een totaal ander volume van het te analyseren monster komen. In een lineair bewegende product stroom zal de insertie van de sonde bovendien de beweging van het product beïnvloeden zodat een deel ervan mogelijks vast komt te zitten aan de ene kant van de sonde terwijl aan de andere kant een turbulentie en zelfs een vacuüm kan ontstaan waardoor het product mogelijks zelfs kan ontmengen. Hierdoor zullen niet- representatieve metingen ontstaan indien de sonde niet correct georiënteerd wordt. Hoewel het ontwerp in D5 toelaat tegelijkertijd verschillende spectroscopische technieken te gebruiken berust de goede werking van de sonde in het ondergedompeld zijn van de sonde in het product en op die manier heeft de sonde invloed op het voortbewegen van het product en is er een sterke kans op ontmengen of turbulenties die tot verkeerde meetresultaten kunnen leiden. De huidige uitvinding beoogt minstens een oplossing te vinden voor enkele van de hierboven vermelde problemen of nadelen. De uitvinding zal het immers mogelijk maken verschillende spectroscopische of fotometrische technieken terzelfdertijd door 1 of meerdere observatievensters toe te laten zonder het medium te verstoren en zonder dat de gebruikte technieken elkaars resultaten kunnen beïnvloeden.

De huidige uitvinding is, zonder zijn gebruik hiertoe te limiteren, zeer geschikt om continue processen zoals mengen, vullen of tabletteren van poedermengsels, gegranuleerd materiaal of combinaties van beide te analyseren in farmaceutische processen zonder enig risico op segregatie of ander negatief effect dat zou kunnen veroorzaakt worden door de introductie van een sonde in dergelijk systeem. Daarenboven is het met de huidige uitvinding ook mogelijk een werkwijze toe te passen die de nauwkeurigheid van de resultaten of deel van de resultaten van een spectroscopische of fotometrische methode te verbeteren door de combinatie met de resultaten of een deel van de resultaten van een tweede.

SAMENVATTING VAN DE UITVINGING De huidige uitvinding en zijn uitvoeringen bieden een oplossing voor een of meerdere nadelen van de boven vernoemde nadelen. In een eerste aspect betreft de uitvinding een spectroscopische sonde die de mogelijkheid bied verscheidene spectroscopische instrumenten simultaan te gebruiken. De uitvinding maakt dankzij de toepassing van optische filters mogelijk dat deze instrumenten simultaan kunnen gebruikt worden om hetzelfde volume van een monster te analyseren zonder deze methodes elkaar negatief beïnvloeden.

Ter verduidelijking halen we een uitvoeringsvorm aan waarbij tegelijkertijd het Raman en NIR spectrum van een monster bepaald kunnen worden door een filter te instaleren in het optische bronkanaal van de NIR lichtbron, die het licht van de NIR lichtbron blokkeert onder de 1100nm omdat de Raman spectrometer golflengtes lager dan 950 nm analyseert.

Op deze wijze kan het licht van de NIR lichtbron dat zich normaal tot ver beneden de 950 nm uitstrekt en een intensiteit heeft die vele malen hoger is dan het te meten Raman signaal, weggehouden worden van de detector van de Raman spectrometer zodat tegelijkertijd beide instrumenten kunnen meten.

Het gebruik van deze optische filters laat toe om beide spectroscopische methodes tegelijk te gebruiken door hetzelfde in de tip van de sonde gemonteerde kijkvenster.

De voorkeurdragende uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn beschreven in conclusies 1 tot en met 9. Het gebruik van een enkel, in de tip van de sonde vlak gemonteerde kijkvenster zorgt ervoor dat het bestudeerde monster niet gestoord wordt tijdens mogelijke bewerkingen in het volume waar het zich bevindt terwijl de twee of meer spectroscopische of optische technieken hetzelfde volume van het monster kunnen analyseren.

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding ook het gebruik van een parabolische concentrator in het bronkanaal van de spectroscopische of fotometrische techniek om op die wijze de speculaire reflectie op de oppervlakte van het kijkvenster te minimaliseren en zo een aanzienlijke verbetering van het signaal te bekomen zoals beschreven in conclusie 2 tot en met 9. Tenslotte betreft de huidige uitvinding ook een methode om op zijn minst twee spectroscopische of fotometrische methodes te combineren en door de resultaten of delen van de resultaten van de individuele methodes samen te voegen in een nieuwe overkoepelende methode op deze manier betere resultaten te bereiken dan met de individuele methodes mogelijk was.

In de specifieke uitvoeringsvorm van de Raman NIR sonde hierboven vermeld is het Raman signaal minder gevoelig voor adhesie van product aan het kijkvenster dan het NIR signaal en zouden de resultaten hiervan in het voorkomend geval dus kunnen gebruikt worden om het NIR signaal te corrigeren.

Het NIR signaal is intensiever waardoor metingen sneller gaan en hierdoor kunnen kleinere volumes product geanalyseerd worden, waardoor het dus tot op een veel kleinere schaal de variatie in samenstelling van een bewegend monster vast kan stellen.

Het NIR signaal is echter veel sneller verstoord door adhesie van materiaal op het kijkvenster. Beide methodes combineren in 1 overkoepelende methode zal dus een veel performanter analyse methode opleveren. Dit voorbeeld is in geen geval limiterend voor het octrooi gezien er nog veel meer synergiën verwacht worden, ook bij het gebruik van andere spectroscopische of fotometrische methodes.

5

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Hieronder volgen beschrijvingen van enkele specifieke uitvoeringsvormen van de uitvinding die gekozen zijn om zoveel mogelijk duidelijkheid te scheppen over de details van de uitvinding zonder daarbij de uitvinding of zijn toepassing te willen imiteren tot de getoonde uitvoeringsvormen. De in de tekeningen gekozen nummering om details te benoemen wordt voor alle tekeningen aangehouden zodat eenzelfde nummer telkens hetzelfde onderdeel bedoelt.

Figuur 1 toont een langsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van de sonde waarbij de principiële voorzieningen voor gelijktijdig gebruik van twee verschillende spectroscopische of fotometrische technieken te zien zijn. De sonde is voorzien van twee sets stralingsgeleiders aan het ene uiteinde waarop voor elke spectroscopische of fotometrische techniek enerzijds een stralingsbron kan aangesloten worden om de voor die techniek specifieke straling naar het monster te geleiden, en anderzijds het verkregen signaal via de aansluiting naar het analyse toestel gebracht kan worden. De uitvoeringsvorm wordt verder beschreven in voorbeeld 1.

Figuur 2 toont de achterkant van dezelfde uitvoeringsvorm waarbij de stralingsgeleiders vervangen zijn door connectoren waardoor de sonde makkelijker te hanteren valt. Deze uitvoeringsvorm wordt niet verder beschreven.

Figuur 3 toont een specifieke toepassingsvorm van de uitvinding waarbij de sonde geïnstalleerd werd voor een tweede venster. Door de toepassing van het tweede venster zullen de elementen die de straling in de sonde geleiden aangepast moeten worden aan de bijkomende afstand tot het te analyseren monster en de bijkomende reflecties veroorzaakt door de breking aan het extra materiaal oppervlak. Deze uitvoeringsvorm zal niet verder besproken worden.

Figuur 4 toont nog een andere mogelijke specifieke toepassingsvorm van de uitvinding waarbij de tip van de sonde aangepast is aan de interne kromming van het volume waar zich het monster in bevindt. Ook hier zullen de interne componenten die de diverse stralingen naar en van het monster dirigeren aangepast moeten worden om de extra lens actie van het gebogen kijkvenster te compenseren. We zullen ook deze uitvoeringsvorm niet verder in detail beschrijven. Figuur 5 toont een doorsnede van de optische details die de voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een gecombineerde Raman NIR sonde weergeeft. De figuur wordt verder in detail uitgelegd in voorbeeld 2. Figuur 6 toont een doorsnede van een andere uitvoeringsvorm beschreven in voorbeeld 2, waarbij twee observatievensters gebruikt worden in plaats van een enkele.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING De huidige uitvinding heft betrekking op een sonde foor spectroscopische of fotometrische metingen van stoffen of stof mengsels in een vloeibare of vaste vorm of een combinatie van beide, in statische of dynamische toestand.

Het ontwerp van de sonde maakt het mogelijk verschillende spectroscopische of fotometrische technieken gelijktijdig te gebruiken op hetzelfde monster waarbij de volumes die de technieken analyseren identiek, overlappend of aangrenzend zijn, zonder dat de technieken elkaar beïnvloeden. De sonde heeft geen enkele invloed op de dynamiek van het te analyseren monster anders dan de wijziging in oppervlakte eigenschappen van het observatievenster vergeleken met de wand van het volume waar zich het monster in bevind.

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technische veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.

Indien gebruikt in deze tekst hebben de volgende uitdrukkingen de volgende betekenis: “Een”, “de” en “het” refereren in dit document aan zowal het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld ‘een segment’ betekent een of meer dan een segment.

Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/-5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0,1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, endie de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

Daarenboven worden temen zoals “eerste”, “tweede”, “derde” en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om een onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijkerwijze om een sequentiële of chronologische volgorde aan te geven. De termen in kwestie zijn onderling verwisselbaar in de daarvoor geschikte omstandigheden, en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere volgorden werken dan deze die hier worden beschreven of geïllustreerd.

Daarenboven worden de termen “boven”, “onder”, “voor”, “achter”, en dergelijk in de beschrijving en de conclusies enkel gebruikt voor beschrijvende doeleinden en niet noodzakelijkerwijze voor het beschrijven van relatieve posities. Men dient te begrijpen dat de termen op die op deze wijze gebruikt worden, onderling verwisselbaar zijn in geschikte omstandigheden, en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding zoals die hier beschreven wordt, eveneens kunnen werken in andere — opeenvolgingen dan deze hier beschreven of geïllustreerd zijn.

Bij de voorstelling van een opsomming door begin en eindgetal te gebruiken wordt aangenomen dat ook alle getallen en indien toepasselijk ook breuken tussen begin en eindgetal alsook begingetal en eindgetal van de reeks opgenomen zijn.

Indien gerefereerd wordt naar een ander document wordt gerefereerd naar het volledige document, in het bijzonder worden de conclusies van deze referenties hiermee bedoeld.

Wanneer in deze beschrijving verwezen wordt naar “één uitvoeringsvorm” of naar “een uitvoeringsvorm” betekent dit da teen welbepaald kenmerk, een welbepaalde structuur, of een welbepaalde karakteristiek die beschreven wordt in de context van de uitvoeringsvormen is opgenomen in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Het voorkomen van de uitdrukkingen “in één uitvoeringsvorm” of “in een uitvoeringsvorm” op verschillende plaatsen in deze beschrijving verwijst dan ook niet noodzakelijkerwijze naar dezelfde uitvoeringsvorm, terwijl dat echter wel mogelijk is. Daarboven kunnen de bepaalde kenmerken, structuren, of karakteristieken op welke geschikte wijze dan ook gecombineerd worden, zoals duidelijk zal zijn voor de vakman in het vakgebied waartoe deze beschrijving behoort, in één of meerdere uitvoeringsvormen.

Op gelijkaardige wijze dient opgemerkt te worden dat in de beschrijving van voorbeelden van uitvoeringsvormen van de uitvinding diverse kenmerken van de uitvinding soms gegroepeerd worden tot een enkele uitvoeringsvorm, een enkele figuur, of een beschrijving daarvan, met het oog op het stroomlijnen van de beschrijving en op te helpen bij het begrijpen van één of meerdere van de diverse aspecten van de uitvinding. Deze wijze waarop de beschrijving wordt gegeven, mag echter niet geïnterpreteerd worden als de intentie inhoudende dat de geclaimde uitvinding meer kenmerken vereist dan expliciet vermeld worden in elke conclusie. Zoals de volgende conclusie laat zien, zijn inventieve aspecten terug te vinden in minder dan alle kenmerken van een enkele voorgaand beschreven uitvoeringsvorm. De conclusies die volgen op de gedetailleerde beschrijving zijn dan ook expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, waarbij elke conclusie onafhankelijk dient beschouwd te worden als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Alhoewel sommige uitvoeringsvormen die hier beschreven worden sommige kenmerken omvatten terwijl andere niet aanwezig zijn maar wel opgenomen zijn in andere uitvoeringsvormen, zullen combinaties van kenmerken uit verschillende uitvoeringsvormen daarenboven verondersteld worden binnen de reikwijdte van de uitvinding te vallen en verschillende uitvoeringsvormen te vormen, zoals duidelijk moge zijn voor de vakman in het vakgebied. In de volgende conclusies kunnen welk de dan ook van de geclaimde uitvoeringsvormen in welke combinatie dan ook gebruikt worden.

De termen “kijkvenster” en “observatievenster”, zoals gebruikt in dit document verwijzen beiden naar een fysieke barrière tussen het “product”, “proces” of “monster” dat te analyseren valt en de interne ruimte en onderdelen van de sonde en wordt gemaakt uit een materiaal dat transparant is voor de straling die spectroscopische of fotometrische technieken die de uitvoeringsvorm aan kan, op die wijze de interne onderdelen van de sonde beschermend van het te analyseren materiaal. Het gekozen materiaal voor deze barrière is ook chemisch resistent aan het te analyseren product. Een kijkvenster zou bijvoorbeeld, zonder daarbij gelimiteerd te zijn tot, gemaakt kunnen zijn uit saffier, kubisch Zirkonium of diamant. “Spectroscopische of fotometrische techniek”, zoals doorheen dit document gebruikt kan slaan op elke techniek waar elektromagnetische straling wordt geanalyseerd zoals Ultra Violet spectroscopie, Laser Induced Fluorescense spectroscopie, Nabij Infrarood spectroscopie, Raman spectroscopie, Midden Infrarood spectroscopie, beeld analyse, Met “bronstraling” wordt gedoeld op elke vorm van licht of straling die een bepaalde spectroscopische of fotometrische signaal van het te analyseren product of monster beoogt te genereren. Enkele niet limiterende voorbeelden zijn een halogeen lamp, UV lichtbron, een Laserstraal, … Een “Stralingsgeleider”, “stralingskanaal”, “optisch kanaal” of ‘lichtgeleider” in deze tekst verwijst naar een onderdeel dat bekwaam is bepaalde elektromagnetische straling te transporteren met minimale verliezen. Dit transport kan zowel in de richting van het te analyseren monster zijn als richting analyse instrument of zelfs bi directioneel. Typische voorbeelden in spectroscopie zijn optische vezels, lichttunnels, … Deze opsomming is in geen geval limiterend voor de uitvoeringsvormen van deze uitvinding.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een sonde om tegelijkertijd twee of meerdere spectroscopische of fotometrische technieken te kunnen gebruiken. Bij voorkeur omvat de sonde minimum twee spectroscopische of fotometrische assemblages. Bij voorkeur omvat de sonde een eerste spectroscopische of fotometrische assemblage en een tweede spectroscopische of fotometrische assemblage. Bij voorkeur heeft de sonde een kijkvenster. Bij voorkeur wordt het kijkvenster haaks opgesteld ten opzichte van het pad van de straling en een mechanisch-optische assemblage die de diverse stralingen van de aangesloten stralingsbronnen naar het te analyseren monster en terug naar de analyse toestellen geleidt, er ondertussen voor zorgend dat er geen ongewenste interferenties zijn of ongewenste delen van de signalen naar de analyse instrumenten gaan. Bij voorkeur is het kijkvenster vervaardigd uit een materiaal dat elektromagnetische stralingen doorlaat, meer specifiek is het gekozen materiaal transparant voor zichtbaar licht, UV licht, infra rood licht en nabij infra rood licht, zonder dat deze lijst limiterend is voor de stralingen die voor de sonde gebruikt zouden kunnen worden.

Het kijkvenster laat toe om tegelijkertijd ten minste twee spectroscopische of fotometrische technieken te gebruiken wat toelaat om de samenstelling van stoffen met een hogere nauwkeurigheid te analyseren. Hierdoor kan de kwaliteitsbewaking van de samenstelling en meer bepaald de chemische samenstelling en nog meer bepaald de chemische samenstelling in farmaceutische applicaties verbeterd worden. Bovendien zorgt het kijkvenster ervoor dat de optische onderdelen en optische componenten in de sonde niet in fysiek contact komen met een te testen monster of product wat gunstig is voor de werking van de sonde en het niet vervuilen of verstoren van het product of monster. Meer bepaald kan op deze manier de kwaliteitsbewaking verbeterd worden met een niet-destructieve methode. De dimensies van de sonde kunnen door de combinatie van verschillende assemblages in een enkele sonde geoptimaliseerd worden, meer bepaald is dit een voordeel waardoor de sonde constructies zoals draagbare instrumenten, die de samenstelling van producten tot op hoge nauwkeurigheid kunnen bepalen op afgelegen, kleinere productvolumes of moeilijk te bereikbare plaatsen mogelijk maakt.

Een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de sonde bestaat uit minstens een bron-stralingskanaal en minstens een signaal-stralingskanaal. Bij voorkeur bestaat elke spectroscopische of fotometrische assemblage uit minstens een bron- stralingskanaal en minstens een signaal-stralingskanaal. Bij voorkeur leidt het bron-stralingskanaal de straling van de stralingsbron naar het kijkvenster en uiteindelijk naar het te analyseren monster. Bij voorkeur geleid het signaal- stralingskanaal het van het monster terugkerend signaal richting het analyse instrument. Bij voorkeur is het stralingskanaal een vezel, meer bepaald een optische vezel.

Een voorkeurdragende uitvoering van de sonde bestaat uit minstens een lens om de monochromatische straling van de lichtbron te converteren in een gecollimeerde straal op het einde van het eerste bron-stralingskanaal van de sonde. Bij voorkeur bevat de sonde op zijn minst een spiegel.

Bij voorkeur heeft de spiegel de eigenschap om een gecollimeerde straling in een centraal stralingspad te brengen.

Bij voorkeur reflecteert de spiegel enkel de golflengte van de gecollimeerde straling en is hij voor andere golflengtes transparant.

Bij voorkeur bestaat het centraal stralingspad uit een ruimte die ontstaat door het verwijden van een bundel van stralingsgeleiders die de straling van een tweede stralingsbron geleid vooraleer deze geleiders eindigen in een ringvormige formatie.

Bij voorkeur heeft de sonde ook minstens een parabolische concentrator.

Bij voorkeur wordt de straling van de tweede stralingsbron, na het verlaten van de ringvormige formatie van stralingsgeleiders, door middel van de parabolische concentrator gefocust door het kijkvenster.

Bij voorkeur komen de stralingen van alle stralingsbronnen samen op hetzelfde punt na het kijkvenster om zo hetzelfde volume van het te analyseren monster te bestralen zodat de resulterende straling via hetzelfde stralingspad terug in de sonde geleid wordt, doorheen de spiegel die enkel reflecterend is voor de golflente van de eerste stralingsbron.

Bij voorkeur heeft de sonde na de spiegel een inrichting die de resulterende straling opsplitst in delen die voor de specifieke aangekoppelde analyse instrumenten nodig zijn en een inrichting die ervoor zorgt dat die delen straling met maximale efficiëntie in de stralingsgeleiders naar die gekoppelde instrumenten geleid wordt.

Bij voorkeur heeft deze inrichting ook bijkomende onderdelen die storende golflengtes uit het signaal filteren alvorens het door te sturen naar de analyse instrumenten.

In een voorkeurdragende uitvoering van de uitvinding worden de bron-stralingen van de verschillende spectroscopische of fotometrische technieken, nadat ze van alle mogelijke interfererende elementen voor de andere technieken ontdaan zijn door middel van bij voorkeur optische filters, gecombineerd in een gemeenschappelijk stralingskanaal dat de stralingen op het te analyseren volume product richt door het kijkvenster.

Het elektromagnetisch design zal alle mogelijke bronnen van interne en speculaire reflectie minimaliseren in het — stralingsgeleidingskanaal door bij voorkeur gebruik te maken van anti-reflectieve coatings of specifieke lenzen.

Het resulterende elektromagnetische of fotometrische signaal, dat na interactie van het bronsignaal met het te analyseren product, terugkomt in hetzelfde stralingsgeleidingskanaal wordt door middel van bij voorkeur dichroische spiegels opgedeeld in fracties die geschikt zijn voor elke aangesloten techniek en via stralingsgeleiders naar de instrumenten doorgestuurd.

In een voorkeurdragende uitvoering van de uitvinding heeft iedere aangesloten spectroscopische of fotometrische techniek zijn eigen bronsignaal geleider waar de straling, nadat alle voor de andere aangesloten technieken mogelijk interfererende delen eruit verwijderd zijn, door een eigen of gemeenschappelijk kijkvenster naar het te analyseren product of proces gestuurd wordt. In het geval dat elke techniek zijn eigen kijkvenster heeft kunnen verschillende coatings en lenzen gebruikt worden per stralingskanaal en kijkvenster zoals vermeld werd in de beschrijving van de voorkeurdragende uitvoering van de uitvinding hierboven. Het resulterende elektromagnetische of fotometrische signaal kan teruggestuurd worden naar de analyse instrumenten via hetzelfde stralingskanaal, al dan niet voorzien van bijkomende dichroische filters die bijkomende interferenties weerhouden, zoals bijvoorbeeld maar niet gelimiteerd tot de golflengte van een laserbron.

Een voorkeurdragende uitvoeringsvorm bestaat uit op zijn minst twee stralingsgeleiders. Bij voorkeur is de stralingsgeleider opgesplitst in individuele stralingsgeleiders voor elke spectroscopische of fotometrische techniek.

Een voorkeurdragende uitvoeringsvorm bestaat uit minstens twee kijkvenster. Bij voorkeur is elk kijkvenster transparant voor de specifieke spectroscopische of fotometrische techniek die het kijkvenster gebruikt. Dit is meer specifiek voordelig om interferenties tussen twee of meer optische assemblages te voorkomen wat tot nauwkeuriger resultaten leidt.

In een voorkeurdragende uitvoering beschikt de sonde over een element om de temperatuur van de tip van de sonde te regelen. Bij voorkeur is het element in de sonde geïntegreerd nabij het kijkvenster en de stralingsgeleiders. Bij voorkeur kan het element de tip van de sonde koelen en verwarmen. Bij voorkeur wordt het element elektrisch van energie voorzien door een buiten de sonde opgesteld controle element. Bij voorkeur heeft het element een temperatuursensor om nauwkeurig de temperatuur te kunnen regelen.

In een voorkeurdragende uitvoering van de sonde is de oppervlakte van de het kijkvenster en de tip van de sonde aangepast aan de kromming van het volume waar het te analyseren product zich in bevindt. Bij voorkeur worden de optische elementen in de tip van de sonde aangepast om de gewijzigde geometrie te compenseren.

Een voorkeurdragende uitvoering bevat een of meerdere lichtbronnen.

Een voorkeurdragende uitvoering kan op minstens een analyse instrument aangesloten worden.

Een voorkeurdragende uitvoering heeft op zijn minst een filter bij een of meerdere stralingsbronnen en/of bij een of meerdere analyse instrumenten. Bij voorkeur staan al deze filters bij de bronnen of de analyse instrumenten.

Een voorkeurdragende uitvoering heeft een mechanisch of optisch system om een kalibratie meting te maken. Bij voorkeur kan dit system gebruikt worden om de aangekoppelde Spectroscopische of fotometrische technieken te kalibreren of van een nulwaarde te voorzien zonder dat de sonde verwijdert moet worden en zonder het proces of product te verstoren.

In een voordelige verfijning van deze uitvoeringsvormen, kan door toevoeging van een mechanische, optische of elektronische inrichting of een combinatie van deze drie, aan de sonde, de straling of een deel van de straling afgebogen worden zodat de aangekoppelde instrumenten een basiswaarde of kalibratie kunnen uitvoeren tegen een ingebouwde standaard waarbij het volledige pad die de straling van bron tot detector afgelegd wordt geïncorporeerd is.

In een verdere verfijning kan de sonde ook uitgevoerd worden met een elektrisch verwarmingselement om de tip van de sonde te verwarmen of te koelen zodat het kijkvenster van de sonde gevrijwaard blijft van condensatie en/of aanhechting door het te analyseren product.

In een verdere verfijning van de uitvoeringvormen zoals hierboven beschreven kunnen het kijkvenster en/of de tip van de sonde aangepast worden zodat het de kromming van een vat of buis waar de sonde gemonteerd zal worden aanhoudt. In voorkomend geval kunnen mogelijks bijkomende optische elementen geïnstalleerd worden om de, door de kromming veroorzaakte invloed op het signaal te compenseren.

In een tweede aspect betreft de uitvinding ook een methode om de twee of meerdere spectroscopische of fotometrische signalen die tegelijkertijd van hetzelfde volume van het te analyseren product voor de tip van de sonde genomen worden, te combineren en zo een analyse te kunnen maken van de eigenschappen van dat product, die nauwkeuriger is dan met elk van de individuele spectroscopische of fotometrische signalen afzonderlijk mogelijk zou zijn.

In een voorkeurdragende uitvoering bestaat de methode uit een eerste stap waarbij het te analyseren product met verschillende Spectroscopische of fotometrische technieken bekeken wordt om de beste combinatie van technieken te bepalen die dan in de sonde geïntegreerd zullen worden. Bij voorkeur bestaat de methode verder ook uit een analyse van het proces en het toestel waarin het product zich bevindt om de beste locatie voor de sonde te vinden waar de meest representatieve meting van het product kan plaatsvinden zonder het verloop van het proces binnen het toestel te beïnvloeden. Bij voorkeur heeft de methode een volgende stap waarbij het toestel aangepast wordt om de sonde te kunnen installeren met het kijkvenster vlak met de binnenwand of net iets meer naar binnen te monteren om adhesie van product op de tip van de sonde te verhinderen. Bij voorkeur omvat de methode ook een volgende stap waarbij spectroscopische of fotometrische modellen ontwikkeld worden voor elk van de toegepaste technieken zoals eenieder vertrouwd met de techniek zou doen en nog meer bij voorkeur zouden delen of resultaten van deze Spectroscopische of fotometrische modellen gecombineerd worden in een enkel of meerdere meta-modellen.

Een voorkeurdragende uitvoering van de methode omvat de analyse van een chemische, biologische of biochemische samenstelling. Bij voorkeur is de chemische, biologische of biochemische samenstelling een puur of gemengd poeder, bulk materiaal, gegranuleerd materiaal, brij, pasta of soortgelijk in een batch of continue menger, tableteer machine, transport kanaal of reactor. Een voorkeurdragende uitvoering stuurt de verkregen gegevens van de analyse instrumenten en bij voorkeur ook de data van de toestelparameters naar een machine learning systeem voor het wordt geanalyseerd.

Een voorkeurdragende uitvoering heeft als eindresultaat een feed-forward proces controle systeem dat de parameters van bewerkingstoestellen verder in de productielijn aanpassen aan de gemeten eigenschappen van het product in het huidige toestel om zo een constante kwaliteit van het eindproduct van de productie lijn te kunnen garanderen. Een voorkeurdragende uitvoering heeft als eindresultaat een feed-back proces controle systeem dat de parameters van het bewerkingstoestel waar de sonde zih bevindt aanpassen aan de gemeten eigenschappen van het product om zo een bepaalde en constante kwaliteit van het eindproduct van het toestel te kunnen garanderen.

Een voorkeurdragende uitvoering heeft als eerste spectroscopische of fotometrische assemblage minstens een gedeeltelijk Raman spectroscopisch systeem. Bij voorkeur bestaat de tweede spectroscopische of fotometrische assemblage uit minstens een gedeeltelijk nabij infrarood spectroscopisch systeem. In het bijzonder is de combinatie van het Raman en nabije infrarood optische systeem voordelig voor het nauwkeurig bepalen van de chemische samenstelling van een monster. In een derde aspect omvat de uitvinding een systeem bestaande uit minstens twee spectroscopische of fotometrische assemblages en een kijkvenster, minstens twee stralingsbronnen en minstens een, bij voorkeur twee of meerdere analyse instrumenten.

Bij voorkeur heeft deze sonde een diameter van maximaal 5 cm, meer bij voorkeur maximaal 4,5 cm, nog meer bij voorkeur maximaal 3,5 cm, nog meer bij voorkeur maximaal 3 cm, nog meer bij voorkeur maximaal 2,5 cm en zelfs nog meer bij voorkeur 2 cm.

De uitvinding wordt verder beschreven door de volgende niet-limiterende uitvoeringsvormen die de uitvinding illustreren en niet de intentie hebben of geïnterpreteerd kunnen worden als limiterend voor de omvang van de uitvinding.

VOORBEELDEN De huidige uitvinding zal hierna toegelicht worden aan de hand van volgende voorbeelden zonder hiertoe overigens te worden beperkt.

Het zal voor eenieder met ervaring binnen het vakgebied duidelijk zijn dat de verschillende uitvoeringsvormen van de voorbeelden gecombineerd kunnen worden tot enig welke uitvoering beschreven in de gedetailleerde beschrijving.

Voorbeeld 1: Tekening van de algemene principes.

Ter toelichting wordt verwezen naar FIG1 waar een langsdoorsnede van het algemene principe van een uitvoeringsvorm met twee spectroscopische of fotometrische technieken afgebeeld wordt.

De tekening toont de behuizing van de sonde (9) gemonteerd in het volume (10) waarin zich het product bevindt, waarbij de tip en het kijkvenster (1) van de sonde vlak gemonteerd zijn met de binnenwand van de container en de sonde afgedicht is tegen het volume door middel van een dichting (12) die specifiek kan zijn voor elke toepassing.

De sonde in deze uitvoeringsvorm beschikt over twee connecties ter aansluiting van spectroscopische of fotometrische technieken (13a en 13b). Elke techniek heeft zijn stralingsbron die de gegenereerde straling via een van de stralingsgeleiders (5 en 5") in de sonde binnen brengt.

Afhankelijk van de gekozen spectroscopische of fotometrische techniek zal de bronstraling convergerend, divergerend of gecollimeerd moeten worden met behulp van lenzen (3) om de correcte stralingsdiameter te krijgen op het product.

Dit zal resulteren in een straling die een bepaalde focus diepte heeft in het product zoals voorgesteld door 7 of gecollimeerd in het product gestuurd wordt zoals in voorstelling 8. Om deze convergerende, divergerende of gecollimeerde straling te genereren in andere uitvoeringsvormen zoals de sondes in FIG 3 en FIG 4 zullen andere types lenzen gebruikt moeten worden.

Bijna alle commercieel verkrijgbare spectroscopische of fotometrische systemen hebben hun eigen stralingsbron die niet ontwikkeld werd om gebruikt te worden in combinatie met andere spectroscopische of fotometrische technieken waardoor het nodig kan zijn bijkomende filters (4) te installeren om delen van de straling van de ene methode af te blokken die de andere methode negatief zou kunnen beïnvloeden zonder daarbij de werking van de originele methode te hypothekeren.

In de hier weergegeven uitvoeringsvorm staan deze filters na de lenzen maar er is geen reden waarom de filters er niet voor gemonteerd zouden kunnen worden of zelfs tussen de stralingsbron en de stralingsgeleider.

De filter zou ook deel kunnen uitmaken van de lens of erop aangebracht zijn.

Bij een sonde waar NIR (near infrarood) en Raman spectroscopie gecombineerd worden bijvoorbeeld, kan een cut-off filter geïnstalleerd worden in de NIR lichtbron, die ervoor gekend staan een zeer breed stralingsspectrum te produceren, om licht dat zou interfereren met de Raman spectrometer (de golflentes korter dan ongeveer 1000 nm) te verhinderen via interne en externe reflecties het signaal de detector van het Raman instrument bereiken.

De straling van de stralingsbronnen interageert met het te analyseren product en het terugkerend signaal wordt door middel van lenzen (3) gestuurd naar de — stralingsgeleiders (6 en 6’) richting de analyse instrumenten.

Deze lenzen worden specifiek ontworpen om zoveel mogelijk signaal naar de individuele geleiders te sturen.

Het terugkerend signaal kan nog steeds deels nadelig zijn voor de nauwkeurigheid van sommige aangesloten technieken waardoor het voordelig kan zijn een bijkomende filter te installeren in het pad van het terugkerend signaal, hetzij inde sonde, voor of na de lens, hetzij buiten de sonde, net voor het analyse instrument.

Sommige spectroscopische of fotometrische technieken zijn zeer gevoelig voor adhesie van product op het kijkvenster.

Indien dit gebeurd zal de kwaliteit de analyse negatief beïnvloed worden. In de vakliteratuur is aangetoond dat het verwarmen van het kijkvenster daar een oplossing aan kan bieden door adhesie te verhinderen voor bepaalde producten. De sonde kan voorzien worden van een interne elektrische verwarmingsfolie (1) zoals afgebeeld in FIG1.

Een licht gewijzigde vorm van de hierboven beschreven uitvoeringsvorm waar de stralingsgeleiders aan het uiteinde van de sonde eindigen in connectoren wordt afgebeeld in FIG2. Door het gebruik van de connectoren kan de plaatsing van de sonde in moeilijker te bereiken locaties vergemakkelijkt worden. Ook kan in geval van beschadiging van de geleiders of de sonde een herstelling makkelijker en goedkoper uitgevoerd worden. Voorbeeld 2: Gedetailleerde beschrijving van een voorkeurdragende uitvoeringsvorm voor een gecombineerde NIR Raman sonde. Figuur 5 toont een doorsnede van een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een gecombineerde NIR Raman sonde: de NIR lichtbron is voorzien van een cut-off filter (beide niet zichtbaar op de tekening) en de straling van de lichtbron wordt door middel van een optische bundel naar de sonde gebracht. De optische bundel komt via de bovenkant van de sonde binnen en de individuele vezels van de bundel (2) eindigen in een geometrische ringvormige configuratie boven de parabolische concentrator (3). Deze concentrator minimaliseert de verliezen en de interne weerkaatsingen terwijl hij het licht in focus brengt door het kijkvenster (1) in het product. De Raman Laser stralingsbron wordt via een optische stralingsgeleider (4) in de sonde gebracht waar de straling vervolgens omgezet wordt in een gecollimeerde straal van gewenste diameter via een geïntegreerd lenssysteem (5). De gecollimeerde laserstraal wordt vervolgens via een combinatie van spiegel (6) en dichroische spiegel (7) in de ruimte die ontstaan is door de expansie van de vezels van het NIR gedeelte gebracht en via het kijkvenster (1) richting product gestuurd. Beide stralingen interageren met het product en een deel van het resulterende signaal kom de sonde terug binnen via hetzelfde kijkvenster (1). De dichroische spiegel (7) verhindert dat intern gereflecteerd laserlicht naar de stralingsgeleiders (9 en 10) richting de analyse toestellen kan terwijl een lens (8) die zich achter de spiegel bevindt het signaal op de stralingsgeleider (9) richting het NIR analyse toestel concentreert. Na deze lens splitst een tweede dichroische spiegel (7) een deel van het signaal dat bestemd is voor het Raman analyse toestel af en stuurt dat via een tweede spiegel (6’) door een bijkomende filter (11), om de laatste mogelijke oorzaken van strooilicht uit te sluiten, in de stralingsgeleider (10) naar het Raman analyse toestel.

Figuur 6 toont een bijkomend detail van een andere uitvoeringsvorm van de NIR Raman sonde van FIG. 5 het beide technieken een individueel kijkvenster in de tip van de sonde hebben.

Voorbeeld 3: Verbeterde modellen door simultaan gebruik van NIR en Raman.

Ter verduidelijking van de voordelen die de uitvinding kan bieden bij het bouwen van spectroscopische modellen wordt een voorbeeld gegeven aan de hand van een mogelijke toepassing van een NIR Raman sonde die op geen enkele wijze limiterend kan worden opgevat voor de toepassingsmogelijkheden van de sonde.

In de NIR spectroscopie wordt algemeen aangenomen dat voor poedervormig product in farmaceutische industrie informatie wordt verkregen van product tot op een diepte van op 0,5 tot 1 mm. Volgens dezelfde literatuur genereert de laserstraal van de Raman spectroscopie respons dat gedetecteerd kan worden tot ver over imm diepte. Dit laatste signaal zal dus bijgevolg veel minder last hebben van adhesie van product op het kijkvenster van de sonde in de productruimte.

Hoewel bij toepassing van modellen in de NIR spectroscopie bij data gewoonlijk een kwaliteitsparameter gebruikt wordt om de kwaliteit van elk genomen spectrum te evalueren op representativiteit ten opzichte van de populatie gebruikt voor de opbouw van het model, zal deze werkwijze bij adhesie van deel van het — productmengsel aan het kijkvenster geen onderscheid kunnen maken tussen het verkregen spectrum en een spectrum dat rijker is aan de component van het mengsel dat zich aan het kijkvenster gehecht heeft. Door de toevoeging van een Raman component aan het model zal bij adhesie het NIR deel een verschuiving weergeven terwijl het Raman deel veel stabieler blijft en op deze wijze zal een waarschuwing naar de gebruiker gegeven kunnen worden dat er sprake is van adhesie op het kijkvenster.

Het dient duidelijk te zijn dat de huidige uitvinding in geen enkele manier beperkt kan worden tot enige uitvoeringsvorm hierboven beschreven en dat aanpassingen toegevoegd kunnen worden aan de uitvoeringsvormen zonder dat dat iets aan de conclusies verandert. De hierboven beschreven versie van NIR Raman sonde bijvoorbeeld die gebruikt werd om de uitvinding uit te leggen kan gemakkelijk uitgevoerd worden met twee of meerdere andere technieken zoals de combinatie LIF en NIR, een combinatie LIF, NIR en fotometrische, of iedere andere combinatie van spectroscopische of fotometrische technieken.

Het is ook duidelijk dat de methode uiteengezet in het voorbeeld niet limiterend is voor het de toepassing van de methode van de uitvinding.

De huidige uitvinding is op geen enkele wijze te limiteren tot de uitvoeringsvormen zoals beschreven in de voorbeelden en/of getoond in de figuren.

De methode zoals beschreven in de uitvinding kan op verscheidene manieren uitgebreid worden zonder dat dit als uitbreiding van de scope van de uitvinding beschouwd kan worden.

Claims (16)

CONCLUSIES

1. Een sonde, die het toestaat tegelijkertijd twee spectroscopische of fotometrische technieken toe te passen, bestaande uit een kijkvenster, geplaatst in het pad van straling en een mechanisch optische assemblage om de verschillende stralingen van verschillende stralingsbronnen via het pad naar het product te brengen en het resulterende signaal terug naar de analyse instrumenten terwijl interferentie tussen de verschillende technieken geëlimineerd wordt.

2. De sonde zoals beschreven in conclusie 1, waarin monochromatische bronstraling omgevormd wordt tot een gecollimeerde straal door middel van lenzen op het einde van een eerste bronstralingsgeleider binnen de sonde; en vervolgens in een centrale stralingsgeleider gebracht wordt door middel van spiegels, die zo gekozen zijn dat ze enkel de monochromatische golflengte van de stralingsbron reflecteren maar voor de rest transparant zijn; een centrale stralingsgeleider die begrensd wordt door de cilinder gevormd door de geëxpandeerde stralingsgeleider van een tweede stralingsbron voordat deze cilinder in een ringvormige configuratie eindigt; de straling van de tweede stralingsbron, die, eens ze uit de ringvormige eindconfiguratie komt, door middel van een parabolische concentrator in focus wordt gebracht door een kijkvenster op een punt binnen in het product, dus voorbij het kijkvenster, waar ook de straling van de eerste stralingsbron naar toe geleid wordt, zodat beide stralingen met hetzelfde volume product interageren; het terugkomende resulterende signaal van het product door hetzelfde centrale stralingsgeleider en doorheen de spiegel gaat die enkel de monochromatische straling van de eerste lichtbron weerkaatst; het terugkerende signaal dat, na deze spiegel, door filters en lenzen gesplitst wordt in delen die voor elk aangesloten technologie gewenst zijn, van verdere negatieve invloeden ontdaan wordt en in gefocust wordt op de stralingsgeleiders die naar de analyse instrumenten van de specifiek aangesloten technologieën gaan.

3. De sonde zoals beschreven in conclusie 1 of 2, waarbij het centrale optische kanaal is opgesplitst in een kanaal per spectroscopische of fotometrische techniek.

4, De sonde zoals beschreven in claim 3, waarbij de sonde op zijn minst twee kijkvensters heeft, waarbij elk kijkvenster bij voorkeur gemaakt is om transparant te zijn voor de specifieke spectroscopische of fotometrische techniek waarvoor het gebruikt wordt.

5. De sonde zoals beschreven in een van de voorgaande conclusies 1-4, waarbij de sonde een inrichting heeft in de tip zodat de temperatuur van de mechanische behuizing en het kijkvenster geregeld kan worden door het te verwarmen of te koelen. Bij voorkeur is deze inrichting elektrisch gestuurd en bevat het een temperatuursensor om de regeling nauwkeuriger te maken.

6. De sonde zoals beschreven in een van de voorgaande conclusies 1-5, waarbij de vorm van het kijkvenster en de tip van de sonde aangepast zijn aan de ronding van de binnenkant van het volume waar het product zich in bevindt en waarvan de optische elementen aangepast zijn om de invloeden van deze gewijzigde geometrie op de signalen op te vangen zodat de werking van de sonde die van deze zonder aanpassingen evenaart.

7. De sonde zoals beschreven in een van de voorgaande conclusies 1-6, waarbij enkele of alle filters uit de sonde verplaatst zijn naar de stralingsbronnen of de analyse instrumenten.

8. De sonde zoals beschreven in een van de voorgaande conclusies 1-7, waarbij een of meerdere stralingsbronnen in de sonde zelf worden geïntegreerd.

9. De sonde zoals beschreven in een van de voorgaande conclusies 1-8, waarbij een mechanisch of optisch systeem geïntegreerd is dat kan gebruikt worden om de aangesloten spectroscopische of fotometrische techniek van nul waarde te voorzien of te kalibreren.

10.Een methode om de sonde te gebruiken in een menger, een vat, een doseertoestel of soortgelijk bestaande uit: 1) een eerste stap waarin bekeken wordt wat de beste spectroscopische of fotometrische techniek is om het product te analyseren; 2) een analyse van het toestel of vat waarin de sonde geïnstalleerd moet worden om de beste plaats te vinden waar het proces het minste gestoord wordt en het product het meest representatief kan gemeten worden; 3) de aanpassing van het vat of toestel en de sonde om deze laatste glad aan de binnenkant of net iets uitstekend te monteren zonder de beweging van het product in het toestel te hinderen en ook te verhinderen dat er product aan het kijkvenster van de sonde kan blijven hangen; 4) de creatie van spectroscopische of fotometrische modellen zoals iemand die getraind is in het vakgebied zou doen met dit verschil dat de twee of meerdere modellen gecombineerd worden in minstens een meta-model.

11.Het gebruik van de methode zoals beschreven in conclusie 10 om een chemische, biologische of biochemische samenstelling te analyseren, bij voorkeur in de vorm van een puur of gemengd poeder, bulk of gegranuleerd materiaal, brij, pasta of gelijkaardig in een batch of continue blender, tabletteer machine, product transport kanaal of reactor.

12.De methode zoals uitgelegd in conclusie 10 of 11, waar bij de data van de analyse instrumenten naar een machine learning systeem gestuurd wordt vooraleer iemand getraind in het vakgebied ze normaal zou analyseren.

13.De methode zoals beschreven in conclusie 10, 11 of 12, waarbij het eindresultaat gebruikt wordt om een feed-forward proces controle uit te voeren en dus parameters van een proces stap verder in het productieproces dan waar de sonde gebruikt wordt te wijzigen om de kwaliteit van het eindproduct op een constant niveau te houden.

14. De methode zoals beschreven in conclusie 10-12, waarbij het eindresultaat gebruikt wordt om een feed-back proces controle uit te voeren en dus parameters van een proces stap voordien in het productieproces dan waar de sonde gebruikt wordt te wijzigen om de kwaliteit van het eindproduct op een constant niveau te houden.

15.De methode zoals beschreven in een van de conclusies 10-12, waarbij het eindresultaat gebruikt wordt om feed-back proces controle uit te voeren en dus parameters van een proces stap voordien in het productieproces dan waar de sonde gebruikt wordt te wijzigen om de kwaliteit van het eindproduct op een constant niveau te houden en een feed-forward proces controle uit te voeren en dus parameters van een proces stap verder in het productieproces dan waar de sonde gebruikt wordt te wijzigen om de kwaliteit van het eindproduct op een constant niveau te houden.

16.Het gebruik van een uitvoeringsvorm van de conclusies 1-9 volgens en methode zoals uitgelegd in conclusie 10-15 voor de analyse van de concentratie in relatieve of absolute vorm van een of meerdere actief farmaceutische ingrediënten of andere componenten in een farmaceutische productie of transport proces.