CZ2015495A3 - Optický spektrální analyzátor - Google Patents

Optický spektrální analyzátor Download PDF

Info

Publication number
CZ2015495A3
CZ2015495A3 CZ2015-495A CZ2015495A CZ2015495A3 CZ 2015495 A3 CZ2015495 A3 CZ 2015495A3 CZ 2015495 A CZ2015495 A CZ 2015495A CZ 2015495 A3 CZ2015495 A3 CZ 2015495A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light
optoelectronic module
operating system
communication device
cuvette
Prior art date
Application number
CZ2015-495A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ306414B6 (cs
Inventor
Vratislav ÄŚmiel
Ivo ProvaznĂ­k
Original Assignee
Vysoké Učení Technické V Brně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké Učení Technické V Brně filed Critical Vysoké Učení Technické V Brně
Priority to CZ2015-495A priority Critical patent/CZ2015495A3/cs
Publication of CZ306414B6 publication Critical patent/CZ306414B6/cs
Publication of CZ2015495A3 publication Critical patent/CZ2015495A3/cs

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Vynález se týká optického spektrálního analyzátoru, který obsahuje zdroj záření, který je napojen na zdroj elektrické energie, a kterému je přiřazena optická soustava (9), ve které je vytvořen prostor (20) pro vložení kyvety (2) s analyzovaným vzorkem. Prostoru (20) pro vložení kyvety (2) je dále přiřazeno spektrofotometrické čidlo, které je spřaženo s elektronikou pro řízení a vyhodnocení analýzy. Zdroj (60) světla je tvořen bleskem a/nebo přisvětlovací diodou mobilního komunikačního zařízení (6) s operačním systémem. Mobilní komunikační zařízení (6) s operačním systémem je opatřeno softwarovou aplikací pro ovládání a spolupráci s optoelektrickým modulem (0), který je tvořen samostatným zařízením vůči mobilnímu komunikačnímu zařízení (6) s operačním systémem, přičemž obsahuje optickou soustavu (9) s prostorem (20) pro vložení kyvety (2) s analyzovaným vzorkem a spektrofotometrické čidlo, které je spřaženo s elektronikou pro řízení a vyhodnocení analýzy. Elektronika je vytvořena na desce plošného spoje optoelektronického modulu (0) a/nebo je tvořena prostředky mobilního komunikačního zařízení (6) s operačním systémem a se softwarovou aplikací.

Description

Optický spektrální analyzátor Oblast techniky
Vynález se týká optického spektrálního analyzátoru, který obsahuje zdroj záření, který je napojen na zdroj elektrické energie, a kterému je přiřazena optická soustava, ve které je vytvořen prostor pro vložení kyvety s analyzovaným vzorkem, přičemž prostoru pro vložení kyvety je dále přiřazeno spektrofotometrické čidlo, které je spřaženo s elektronikou pro řízení a vyhodnocení analýzy.
Dosavadní stav techniky
Spektrální analýza, spektrofotometrie a spektrofluorometrie, slouží k určení kvalitativního i kvantitativního složení látek podle emisního spektra této látky po ozáření světlem. U spektrofotometrie dochází průchodem světla zkoumanou látkou k útlumu světla, výsledkem je tedy upravené světlo, jehož spektrum se zachytává optickým snímačem a ze kterého se určují parametry zkoumané látky. U spektrofluorometrie dochází ozářením zkoumané látky k vyvolání fluorescence pomocí fluorového indikátoru přidaného do vzorku a na optickém snímači je zachytáváno spektrum vyvolané fluorescence, podle kterého se poté vyhodnocují parametry zkoumané látky. V současné době je známa celá řada zařízení k provádění spektrální analýzy, tzv. spektrálních analyzátorů. Je možno konstatovat, že jejich společnou nevýhodou je jejich konstrukční provedení, které má buď za následek velikost analyzátoru a tím pádem jeho špatnou mobilitu, nebo závislost analyzátoru na určitých specifických dílech, která výrazně ztěžuje využití spektrálních analyzátorů v terénu. Existují sice zařízení, která je možno použít v terénu, ale tato zařízení jsou drahá a zpravidla i vyžadují specifické napájení elektrickou energií. Stejně tak jsou tato zařízení zpravidla jednoúčelová, tj. slouží pro určení určitého parametru bez možnosti širšího použití. V současné době jsou totiž preferovány rychlé analýzy s možností - z - komplexnějšího a složitějšího zaměření a použitelné v terénu, ale i v provozu nebo dokonce i v laboratoři. Z EP 2 299 258 A1 je známo specifické využití přenosného zařízení s vestavěnou kamerou pro měření útlumu specifického světla procházejícího určitou látkou. Principem řešení je, že se na displeji přenosného zařízení zobrazí požadovaná barva, která se prvním světlovodičem 6 přenese do vysílače ponořeného do měřené kapaliny 4. V přesně stanovené vzdálenosti 5 od vysílače je v kapalině umístěn přijímač světla, ze kterého je zachycené, kapalinou prošlé, světlo vedeno do přenašeče 1 a z něj do vestavěné kamery přenosného zařízení. Toto řešení nevyužívá jako zdroj světla vestavěný blesk, resp. přisvětlovací diodu, přenosného zařízení. Navíc, toto zařízení není schopno reprodukovat měření bez přesně nastavené délky dráhy světla mezi LCD displejem přenosného zařízení a kamerou přenosného zařízení a navíc musí mít přesně určenu vzdálenost vysílače a přijímače ponořených do měřené kapaliny, to kvůli frekvenci (vlnové délce) barevného záření vysílaného displejem přenosného zařízení. Toto zařízení je schopno určit útlum jednotlivé světelné složky pouze ve velmi omezené oblasti, navíc intenzita záření vysílaného LCD displejem je značně malá. Také kvality a použitelnost vestavěné kamery přenosného zařízení pro spektrofotometrii a spektrofluorimetrii je více než sporná, protože vestavěná kamera přenosného zařízení, ať již CCD nebo CMOS, pracuje na zcela odlišném principu od spektrofotometrického čidla. Z US 2012 015 445 je známo zařízení se speciálním řešením kyvety se stříškou a technické řešení detektoru. US 2012 015 445 jako fotodetektor využívá fotonásobič, jemuž jsou předřazeny speciální filtry pro snímání světla s přesně stanovenou vlnovou délkou, nikoli tedy širokospektrální světlo. US 2012 015 445 tak vyžaduje další potřebné prvky pro snímání slabého fluorescenčního signálu vzniklého průchodem světla s přesně definovanou vlnovou délkou vzorkem. Z koncepce US 2012 015 445, která je zaměřena na snímání světla s přesně určenou vlnovou délkou a zpracování tohoto signálu vyplývají zásadní skutečnosti, např. to, že se během jediného měření nezískává spektrální křivka, ale získá se jen 1 peak pro jednu konkrétní vlnovou délku světla, která se zpracuje v jednoúčelovém drahém zařízení. Jelikož se v US 2012 015 445 nesnímá celé spektrum světla najednou, ale měří se intenzita světla na vybrané vlnové délce získané pomocí filtrů, je tato metoda nazývána fluorimetrií, při které se nasvěcuje vzorek, který sám vyzařuje světlo (fluorescence). US 2012 015 445 potřebuje ke své činnosti speciální filtry ve formě fázových propustí pro filtraci konkrétních vlnových délek použitého světla a jako zdroj světla vyžaduje vlastní interní diodu.Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky, zejména umožnit provádění spektrální analýzy univerzálně dostupnými prostředky při dostatečné přesnosti a kvalitě provedené analýzy.
Podstata vynálezu Cíle vynálezu je dosaženo optickým spektrálním analyzátorem, jehož podstata spočívá vtom, že zdroj světla je tvořen bleskem a/nebo přisvětlovací diodou mobilního komunikačního zařízení s operačním systémem, přičemž mobilní komunikační zařízení s operačním systémem je opatřeno softwarovou aplikací pro ovládání a spolupráci s optoelektronickým modulem, který je tvořen samostatným zařízením vůči mobilnímu komunikačnímu zařízení s operačním systémem, přičemž obsahuje optickou soustavu s prostorem pro vložení kyvety s analyzovaným vzorkem a spektrofotometrické čidlo, které je spřaženo s elektronikou pro řízení a vyhodnocení analýzy, přičemž řečená elektronika je vytvořena na desce plošného spoje optoelektronického modulu a/nebo je tvořena prostředky mobilního komunikačního zařízení s operačním systémem a se softwarovou aplikací.
Vynález umožňuje vytvořit miniaturní mobilní optický spektrální analyzátor se snadným řízením, komunikací mobilního komunikačního zařízení s operačním systémem s optoelektronickým modulem a on-line vyhodnocení měřených údajů. Zařízení umožňuje využít celou řadu pokročilých funkcí v oblasti spektrální optické analýzy s využitím pokročilých spektrofotometrických a spektrofluorimetrických metod v kombinaci s možnostmi a funkcemi zajištěnými mobilním komunikačním zařízením s operačním systémem při zachování plné mobility a minimální velikosti celku. Významnou možností je velká variabilita zařízení spojená s možností úpravy optického rozhraní a softwarového řešení podle specifických požadavků koncového uživatele vzhledem ke konkrétním aplikacím analyzátoru a potřebám přizpůsobení softwaru analyzátoru uživateli (ovládání, pracovní prostředí, přizpůsobení databázi uživatele atd.).
Objasnění výkresů
Vynález je schematicky znázorněn na výkrese, kde ukazuje, obr. 1 spektrální analyzátor pro spektrofluorimetrii světlem z viditelné části spektra, obr. 2 spektrální analyzátor pro spektrofotometrii světlem z viditelné části spektra, obr. 3 spektrální analyzátor pro spektrofotometrii světlem z viditelné části spektra, obr. 4 spektrální analyzátor pro spektrofluorimetrii světlem z UV části spektra, obr. 5 spektrální analyzátor pro spektrofluorimetrii světlem z UV části spektra, obr. 6 spektrální analyzátor pro spektrofluorimetrii nebo spektrofotometrii světlem z viditelné části spektra nebo z UV části spektra a obr. 7 spektrální analyzátor pro spektrofluorimetrii nebo spektrofotometrii světlem z viditelné části spektra. Příklady uskutečnění vynálezu
Vynález bude popsán na příkladech uskutečnění spektrálního analyzátoru pro spektrofotometrii a spektrofluorimetrii, a to světlem z viditelné části spektra a/nebo UV části spektra.
Spektrální analyzátor podle vynálezu je tvořen kompletem mobilního komunikačního zařízení 6 s operačním systémem a optoelektronického modulu 0 tvořeného samostatným zařízením, tj. zařízením, které má vlastní samostatnou konstrukci a je připojitelné nebo přiložitelné k mobilnímu komunikačnímu zařízení 6, čímž s ním tímto mobilním komunikačním zařízením 6 vytvoří funkční celek, optický spektrální analyzátor, podle tohoto vynálezu.
Mobilní komunikační zařízení 6 s operačním systémem a optoelektronický modul 0 jsou navzájem funkčně i zdrojově (tj. z hlediska vzájemného používání zdrojů jednoho členu této dvojice druhým členem této dvojice) propojené, např. pomocí standardizovaného rozhraní USB (kabelem, mobilní komunikační zařízení 6 s operačním systémem přitom může, ale také nemusí zajišťovat napájení optoelektronického modulu 0 - ten může mít vlastní zdroj, aby nečerpal energii z baterie mobilního komunikačního zařízení 6 s operačním systémem) nebo i bezdrátově (Wi-fi, Bluetooth, aktivní (obousměrné) NFC, atd. V případě, že optoelektronický modul 0 je s mobilním komunikačním zařízením 6 s operačním systémem spřažen bezdrátově, je optoelektronický modul 0 opatřen neznázorněnou interní baterií pro své napájení.
Mobilním komunikačním zařízením 6 s operačním systémem je pro účely tohoto vynálezu běžně dostupné mobilní komunikační zařízení s operačním systémem, např. mobilní telefon nebo tablet s operačním systémem iOS, Android, Windows, atd.
Mobilní komunikační zařízení 6 s operačním systémem je již od svého výrobce opatřeno fotoaparátem s bleskem, resp. s přisvětlovací diodou, což jsou dnes prakticky standardní součásti moderních mobilních telefonů a tabletů. Tento blesk nebo přisvětlovací dioda tvoří zdroj 60 světla optického spektrálního analyzátoru podle tohoto vynálezu.
Operačním systémem se pro účely tohoto vynálezu rozumí softwarové prostředí zařízení 6, které umožňuje do běžně dostupného a prodávaného zařízení 6 instalovat uživatelský software (aplikaci) pro použití k účelu tohoto vynálezu, tj. pro účelnou spolupráci mobilního komunikačního zařízení 6 s operačním systémem a optoelektronického modulu 0.
Optoelektronický modul 0 obsahuje neznázorněný rám, ve kterém je uspořádána optická soustava 9, která definuje dráhu 90 světla (záření) ze zdroje 60 světla (záření) přes prostor 20 pro vložení kyvety 2 s analyzovaným vzorkem a dále na snímací element minispektrofotometru 1, který je v optoelektronickém modulu 0 zařazen na konci Y dráhy 90 světla. Minispektrofotometr i je miniaturizovaný spektrofotometr, tj. zařízení s optickým detekčním prvkem, kterým získáme spektrum detekovaného světla. K provádění spektrofotometrie je snímací element minispektrofotometru i umístěn ve směru průchodu světla od zdroje 60 světla za prostorem 20 pro kyvetu 2 proti místu vstupu světla do prostoru 20 pro vložení kyvety 2, jak je znázorněno na obr. 2 nebo 3, takže světlo ze zdroje 60 prochází prostorem 20 pro kyvetu 2 a dopadá na snímací element minispektrofotometru 1. K provádění spektrofluorimetrie je snímací element minispektrofotometru Λ umístěn proti boční straně prostoru 20 pro kyvetu 2 vůči straně, přes kterou do prostoru 20 pro kyvetu 2 vstupuje světlo ze zdroje 60, jak je znázorněno na obr. 1 a 5, takže světlo ze zdroje 60 vstupuje do prostoru 20 pro kyvetu 2 a pokud je v tomto prostoru v kyvetě 2 umístěn vzorek připravený k spektrofluorimetrii, pak vstupující světlo vyvolá ve vzorku fluorescenci, jejíž záření vystupuje z prostoru 20 pro kyvetu 2 a dopadá na snímací element minispektrofotometru 1.. Takto umístěný bokem od přímého směru vstupu světla ze zdroje do prostoru 20 pro kyvetu 2 umístěný snímací element minispektrofotometru 1 není ovlivněn tímto přímým světlem, ale snímá záření vyvolané fluorescencí.
Minispektrofotometr i je uložen v optoelektronickém modulu 0 a je spřažen, např. znázorněným spojem 7, s interní elektronikou 10 optoelektronického modulu 0. Výrobně i uživatelsky je výhodné, když je minispektrofotometr λ uložen přímo na desce plošných spojů interní elektroniky 10 optoelektronického modulu 0 a je datově i pro napájení elektrickým proudem napojen přímo na interní elektroniku 10 optoelektronického modulu 0.
Na začátku X dráhy 90 světla je optoelektronický modul 0 opatřen průchozím otvorem H pro vstup světla ze zdroje 60, přičemž zdroj 60 světla ^ (záření) je tvořen bleskem a/nebo přisvětlovací diodou atd., mobilního komunikačního zařízení 6 s operačním systémem. V příkladech provedení znázorněných na obr. 1, 4 a 5 jsou znázorněna jednoúčelová provedení optického analyzátoru podle vynálezu uzpůsobená k provádění spektrofluorimetrie, kdy je snímací element minispektrofotometru Λ umístěn bokem od přímého směru vstupu světla ze zdroje do prostoru 20 pro kyvetu 2. V příkladech provedení znázorněných na obr. 4 a 5 je optické dráze 90 v oblasti jejího začátku X přiřazen sekundární zdroj 61 záření, nejlépe zdroj UV záření, který je buď interní, tj. je součástí optoelektronického modulu 0 a je napojen na napájení a řízení optoelektronického modulu 0 nebo je externí, tj. je napojen na vlastní napájení a je spřažen s řízením optoelektronického modulu 0 a optoelektronický modul 0 je opatřen vstupem sekundárního světla z externího sekundárního zdroje 61 světla, zejména externího zdroje UV světla. V příkladu provedení na obr. 4 je v optické dráze 90 v oblasti křížení dráhy světla ze zdroje 60 světla a sekundárního zdroje 61 světla umístěno dichroické zrcadlo 13, které je schopno propustit světlo ze zdroje 60 světla do prostoru 20 pro vložení kyvety 2 a také je schopno odrazit světlo z kolmo umístěného sekundárního zdroje 61 záření do prostoru 20 pro vložení kyvety 2. Světlo z obou zdrojů 60 i 61 je přitom určeno, vzhledem k uspořádání snímacího elementu minispektrofotometru 1 bokem k místu vniku světla ze zdrojů 60, 61, k provádění spektrofluorimetrie. V neznázorněném příkladu provedení je optoelektronický modul 0 opatřen vstupem sekundárního světla z externího sekundárního zdroje 61 světla, zejména externího zdroje UV světla. V příkladu provedení znázorněném na obr. 5 je prostor 20 pro vložení kyvety 2 situován jednou svojí boční stranou proti směru, ze kterého přichází světlo ze zdroje 60 záření a svojí druhou boční stranou je situován proti směru, ze kterého přichází záření ze sekundárního zdroje 61 světla. Snímací element minispektrofotometru 1 je situován za prostorem 20 pro vložení kyvety 2 proti místu vstupu světla ze zdroje 60 do prostoru 20 pro vložení kyvety 2 a současně je situován bokem ke směru, ze kterého do prostoru 20 pro kyvetu 2 vstupuje světlo ze sekundárního zdroje §1 světla. Tím je umožněno provádět pomocí jednoho optoelektronického modulu 0 jak spektrofotometrii pomocí zdroje 60 světla, tak i spektrofluorimetrii pomocí sekundárního zdroje 61 světla. V příkladu provedení na obr. 2 je snímací element minispektrofotometru 1 umístěn ve směru průchodu světla od zdroje 60 světla za prostorem 20 pro kyvetu 2 proti místu vstupu světla do prostoru 20 pro vložení kyvety 2. V příkladu provedení na obr. 3 je v optické dráze 90 mezi zdrojem 60 světla a prostorem 20 pro vložení kyvety 2 umístěno šikmé, resp. umístěné pod úhlem 45°, odrazné zrcadlo 3, které odráží světlo ze zdroje 60 světla, ve znázorněném příkladu provedení kolmo, do prostoru 20 pro vložení kyvety 2 proti místu vstupu světla do prostoru 20 pro vložení kyvety 2. Toto uspořádání představuje doplnění řešení podle obr. 2 o zrcadlo 3, které díky zalomení dráhy světla do směru podél zařízení 6 umožňuje kompaktnější konstrukci uspořádanou (rozloženou) podél roviny telefonu, tabletu a jiného plochého mobilního komunikačního zařízení 6 s operačním systémem. V příkladu provedení na obr. 6 je znázorněno provedení optoelektronického modulu 0 pro spektrální analýzu s využitím světla z viditelné části spektra, tak i zářením z UV části spektra. V tomto příkladu provedení je dráha 90 světla variabilní, resp. rozdělená pro analýzu viditelným světlem a pro analýzu UV zářením. I v provedení podle obr. 6 je zdroji 60 světla, tj. blesku nebo přisvětlovací diodě, mobilního komunikačního zařízení 6 s operačním systémem přiřazen otvor ti uspořádaný na začátku X dráhy 90 světla optoelektronickým modulem 0. V optoelektronickém modulu 0 je dále uspořádán sekundární zdroj 61 světla, konkrétně UV záření, zpravidla kolmo na zdroj 60 světla, tj. blesku nebo přisvětlovací diodu mobilního komunikačního zařízení 6 s operačním systémem. V neznázorněném příkladu provedení je optoelektronický modul 0 opatřen vstupem sekundárního světla z externího sekundárního zdroje 61 světla, zejména externího zdroje UV světla. V místě průsečíku obou počátečních částí dráhy 90 světla je šikmo uspořádáno dichroické zrcadlo 13, které propouští viditelné světlo a odráží UV záření. Šikmo umístěné dichroické zrcadlo 13 umožňuje průchod viditelného světla původním směrem a současně zajišťuje odražení UV záření z původního směru o 90° do směru, kterým prochází viditelné světlo. Záření obou oblastí spektra pak směřují jedním směrem na šikmé posuvné odrazné zrcadlo 4, které je schopné zaujímat první polohu A a druhou polohu B. První poloha A je ve znázorněném příkladu provedení blíže ke zdrojům 60 a §1 záření než druhá poloha B. V jiném uspořádání však může být první poloha A dále od zdrojů 60 a 61 záření než druhá poloha B. V první poloze A způsobuje šikmé posuvné odrazné zrcadlo 4 odražení záření přicházejícího ze zdrojů 60 a/nebo 61 záření o úhel 90° směrem na pevné odrazné zrcadlo 5, které opět pod úhlem 90° odrazí dopadající světlo do bočního vstupu 200 světla do prostoru 20 pro vložení kyvety 2 s analyzovaným vzorkem. Mezi pevným odrazným zrcadlem 5 a bočním vstupem 200 světla je uspořádán fluorescenční filtr 14. Minispektrofotometr 1 je umístěn ve směru o 90° pootočeném oproti směru vstupu záření z pevného odrazného zrcadla 5 do prostoru 20 pro vložení kyvety 2 s analyzovaným vzorkem. Pokud je šikmé posuvné odrazné zrcadlo 4 v první poloze A, je optometrický modul 0 v režimu „spektrofluorimetr".
Ve druhé poloze B způsobuje šikmé posuvné odrazné zrcadlo 4 odražení záření přicházejícího ze zdrojů 60 a/nebo 61 o úhel 90° směrem přímo do prostoru 20 pro vložení kyvety 2 s analyzovaným vzorkem a za ním pak na snímací element minispektrofotometru i. Pevné odrazné zrcadlo 5 je v této poloze šikmého posuvného odrazného zrcadla 4 zcela vyloučeno z dráhy 90 světla. Pokud je šikmé posuvné odrazné zrcadlo 4 ve druhé poloze B, je optometrický modul 0 v režimu „spektrofotometr“.
Na obr. 7 je znázorněno modifikované provedení vynálezu podle obr. 6 pouze pro oblast viditelného světla, tj. není přiřazen sekundární zdroj 61 světla, zejména UV světla. Šikmé posuvné odrazné zrcadlo 4 pro odražení záření přicházejícího ze zdroje 60 záření o úhel 90° buď v první poloze A směrem na pevné odrazné zrcadlo 5 a od něj dále pod úhlem 90° do bočního vstupu 200 světla do prostoru 20 pro vložení kyvety 2 s analyzovaným vzorkem, nebo ve druhé poloze B směrem přímo do prostoru 20 pro vložení kyvety 2 s analyzovaným vzorkem a za ním pak na snímací element minispektrofotometru 1. V provedení podle obr. 6 jsou ve směru záření za zdroji 60 a 61 a před minispektrofotometrem 1 v dráze 90 světla umístěny kolimační čočky 15. V neznázorněném příkladu provedení podle obr. 6 nejsou kolimační čočky 15 přítomny. U provedení se dvěma zdroji 60, 61 se z hlediska provedení dráhy 90 světla, která je obvykle pro jeden z obou zdrojů 60, 61 přímá a pro druhý z obou zdrojů 60, 61 světla je zalomená nebo je zalomená pro oba zdroje 60, 61 světla, se dá mluvit o hybridní dráze 90 světla. Je zřejmé, že i příklady provedení s jedním zdrojem 60 světla je možné adaptovat na provedení se dvěma zdroji 60, 61, V dalších neznázorněných příkladech provedení je optoelektronický modul 0 opatřen vstupem sekundárního světla z externího sekundárního zdroje 61 světla, zejména externího zdroje UV světla.
Mobilní komunikační zařízení 6 s operačním systémem je opatřeno uživatelským softwarem (aplikací), který umožňuje plně ovládat jednotlivé funkce a nastavení optometrického modulu 0 a jeho spolupráci s mobilním komunikačním zařízením 6 s operačním systémem a jeho bleskem, resp. přisvětlovací diodou, jakožto zdrojem 60 záření pro tento vynález. Mobilní komunikační zařízení 6 s operačním systémem tak zajišťuje zdroj světla pro excitaci fluorescenčního vzorku (spektrofluorimetrie) nebo pro měření spektrálního útlumu ve vzorku (spektrofotometrie). Přes řídící elektroniku optoelektronického modulu 0 provádí mobilní komunikační zařízení 6 s operačním systémem komunikaci s minispektrofotometrem 1, včetně celého procesu detekce a kvantifikace záření v procesu měření. Mobilní komunikační zařízení 6 s operačním systémem zajišťuje celý proces akvizice (získání), zpracování a analýzu dat a také poskytuje pokročilé funkce ve formě uložení a správy dat, komparace s již dostupnými daty a výsledky, snadný a rychlý přenos nebo zprostředkování dat atd.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný v celé řadě oblastí, zejména v biologii, chemii, lékařství a lékárenství, státní správě (celní dohled, policie), ekologie, enviromentalistiky atd.

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Optický spektrální analyzátor, který obsahuje zdroj záření, který je ^ napojen na zdroj elektrické energie, a kterému je přiřazena optická soustava (9), ve které je vytvořen prostor (20) pro vložení kyvety (2) s analyzovaným vzorkem, přičemž prostoru (20) pro vložení kyvety (2) je dále přiřazeno spektrofotometrické čidlo, které je spřaženo s elektronikou pro řízení a vyhodnocení analýzy, vyznačující se tím, že zdroj (60) světla je tvořen bleskem a/nebo přisvětlovací diodou mobilního komunikačního zařízení (6) s operačním systémem, přičemž mobilní komunikační zařízení (6) s operačním systémem je opatřeno softwarovou aplikací pro ovládání a spolupráci s optoelektronickým modulem (0), který je tvořen samostatným zařízením vůči mobilnímu komunikačnímu zařízení (6) s operačním systémem, přičemž obsahuje optickou soustavu (9) s prostorem (20) pro vložení kyvety (2) s analyzovaným vzorkem a spektrofotometrické čidlo, které je spřaženo s elektronikou pro řízení a vyhodnocení analýzy, přičemž řečená elektronika je vytvořena na desce plošného spoje optoelektronického modulu (0) a/nebo je tvořena prostředky mobilního komunikačního zařízení (6) s operačním systémem a se softwarovou aplikací.
  2. 2. Optický spektrální analyzátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že mobilní komunikační zařízení (6) s operačním systémem a optoelektronický modul (0) jsou navzájem propojené kabelem standardizovaným rozhraním USB a/nebo bezdrátově.
  3. 3. Optický spektrální analyzátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že mobilní komunikační zařízení (6) s operačním systémem je tvořeno mobilním telefonem nebo tabletem.
  4. 4. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že spektrofotometrické čidlo je tvořeno minispektrofotometrem (1), který je v optoelektronickém modulu (0) zařazen na konci (Y) dráhy (90) světla.
  5. 5. Optický spektrální analyzátor podle nároku 3, vyznačující se tím, že minispektrofotometr (1) je uložen na desce plošných spojů interní elektroniky (10) optoelektronického modulu (0) a je datově i pro napájení napojen přímo na desku plošných spojů interní elektroniky (10) optoelektronického modulu (0).
  6. 6. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že optoelektronický modul (0) je na začátku (X) dráhy (90) světla opatřen průchozím otvorem (11) pro vstup světla z blesku a/nebo přisvětlovací diody mobilního komunikačního zařízení (6) s operačním systémem.
  7. 7. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že optoelektronický modul (0) má zalomenou dráhu (90) světla mezi zdrojem (60) světla a prostorem (20) pro vložení kyvety (2).
  8. 8. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že optoelektronický modul (0) má přímou dráhu (90) světla mezi zdrojem (60) světla a prostorem (20) pro vložení kyvety (2).
  9. 9. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že optoelektronický modul (0) má dvě dráhy (90) světla mezi zdrojem (60) světla a prostorem (20) pro vložení kyvety (2).
  10. 10. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že optoelektronický modul (0) je opatřen sekundárním zdrojem (61) světla nebo je opatřen vstupem sekundárního světla z externího sekundárního zdroje (61) světla.
CZ2015-495A 2015-07-14 2015-07-14 Optický spektrální analyzátor CZ2015495A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-495A CZ2015495A3 (cs) 2015-07-14 2015-07-14 Optický spektrální analyzátor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-495A CZ2015495A3 (cs) 2015-07-14 2015-07-14 Optický spektrální analyzátor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ306414B6 CZ306414B6 (cs) 2017-01-11
CZ2015495A3 true CZ2015495A3 (cs) 2017-01-11

Family

ID=57793870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-495A CZ2015495A3 (cs) 2015-07-14 2015-07-14 Optický spektrální analyzátor

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2015495A3 (cs)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8493441B2 (en) * 2009-09-11 2013-07-23 Thonhauser Gmbh Absorbance measurements using portable electronic devices with built-in camera
US8951472B2 (en) * 2010-07-19 2015-02-10 Andalyze, Inc. Portable fluorimetric apparatus, method and system
GB2483482A (en) * 2010-09-09 2012-03-14 Univ Dublin City An optical testing system
EP2945742B1 (en) * 2013-01-18 2024-07-10 Biomeme, Inc. Analytic device

Also Published As

Publication number Publication date
CZ306414B6 (cs) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8493441B2 (en) Absorbance measurements using portable electronic devices with built-in camera
EP2587237B1 (en) Raman spectrum detection system with automatic calibration device
US9360366B1 (en) Self-referencing spectrometer on mobile computing device
TWI659198B (zh) 可攜式光譜儀、產生一光譜之方法及可攜式光譜儀系統
Di Nonno et al. Smartphone-based optical analysis systems
EP4365576A2 (en) Optical measurement device including internal spectral reference
CN101514964A (zh) 一种基于拉曼光谱技术的物质检测仪
RU2728838C2 (ru) Устройства и способ выполнения измерения поглощения света на испытываемом образце и измерения для установления соответствия на контрольном образце
WO2017019762A1 (en) Image based photometry
CN108254075A (zh) 一种微型集成化cmos光纤光谱仪
US20100014076A1 (en) Spectrometric apparatus for measuring shifted spectral distributions
US9255844B2 (en) System and method for optical measurement of a target at multiple positions
CZ2015495A3 (cs) Optický spektrální analyzátor
CN104535498A (zh) 有机磷检测仪
JP6722841B2 (ja) 光学測定装置
KR20150019329A (ko) 적분구를 탑재한 투과율 측정 장치
EP3179231B1 (en) Optoelectronic device for use in the colorimetric analysis of a sample fluid, apparatus and method for colorimetric analysis of a sample fluid
CN106932340B (zh) 基于积分球的光检测系统
EP4206654A1 (en) Method and system for raman spectroscopy
CN217443173U (zh) 样本分析仪
WO2023144161A1 (en) Portable spectrometer device
CN205647607U (zh) 一种手机光谱采集套件及手机
CN115753634A (zh) 水质检测方法、系统、装置、设备及存储介质
Dutta Spectrometric measurements
CN114062304A (zh) 一种基于智能手机的微型漫反射光谱测量系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20230714