CZ306414B6 - Optický spektrální analyzátor - Google Patents
Optický spektrální analyzátor Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306414B6 CZ306414B6 CZ2015-495A CZ2015495A CZ306414B6 CZ 306414 B6 CZ306414 B6 CZ 306414B6 CZ 2015495 A CZ2015495 A CZ 2015495A CZ 306414 B6 CZ306414 B6 CZ 306414B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- light
- optoelectronic module
- cuvette
- operating system
- spectrum analyzer
- Prior art date
Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
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 komplexnějšího a složitějšího zaměření a použitelné v terénu, ale i v provozu nebo dokonce i v laboratoři.
Z EP 2 299 258 Al 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 zněj 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 spektrofotometru 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 zpra
- 1 CZ 306414 B6 cování 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 v tom, 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 spektrofotometru světlem z viditelné části spektra, obr. 3 spektrální analyzátor pro spektrofotometr!i 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 spektrofotometr!i světlem z viditelné části spektra nebo z UV části spektra a obr. 7 spektrální analyzátor pro spektrofluorimetrii nebo spektrofotometrů světlem z viditelné části spektra.
Příklady uskutečnění vynálezu
Vynález bude popsán na příkladech uskutečnění spektrálního analyzátoru pro spektrofotometr!i a spektrofluorimetrii, a to světlem z viditelné části spektra a/nebo UV části spektra.
-2CZ 306414 B6
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 Oje 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 1 je miniaturizovaný spektrofotometr, tj. zařízení s optickým detekčním prvkem, kterým získáme spektrum detekovaného světla.
K provádění spektrofotometrie 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, 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 1 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 1 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 1 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.
-3 CZ 306414 B6
Na začátku X dráhy 90 světla je optoelektronický modul 0 opatřen průchozím otvorem 11 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 1 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 neznázoměném 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 £ 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 61 světla. Tím je umožněno provádět pomocí jednoho optoelektronického modulu 0 jak spektrofotometru pomocí zdroje 60 světla, tak i spektrofluorimetrii pomocí sekundárního zdroje 6£ světla.
V příkladu provedení na obr. 2 je snímací element minispektrofotometru £ 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 11 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
-4CZ 306414 B6 kolmo na zdroj 60 světla, tj. blesku nebo přisvětlovací diodu mobilního komunikačního zařízení 6 s operačním systémem. V neznázoměném 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 světlaje 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 61 záření než druhá poloha Β. 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 ]4. Minispektrofotometr £ 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 £. 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 £.
V provedení podle obr. 6 jsou ve směru záření za zdroji 60 a 61 a před minispektrofotometrem £ v dráze 90 světla umístěny kolimační čočky 15. V neznázoměném příkladu provedení podle obr. 6 nejsou kolimační čočky 15 přítomny.
U provedení se dvěma zdroji 60, 61 se z hlediska provedení dráhy 90 světla, kteráje obvykle pro jeden z obou zdrojů 60, 61 přímá a pro druhý z obou zdrojů 60, 61 světlaje zalomená neboje 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 světlaje možné adaptovat na provedení se dvěma zdroji 60, 61. V dalších neznázoměných 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 řídicí elektroniku optoelektronického modulu 0 provádí mobilní komunikační zařízení 6 s operač
-5CZ 306414 B6 ním 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)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. 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. 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. 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. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků 1 a 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. 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. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků laž5, 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.-6CZ 306414 B6
- 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. 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. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků laž6, vyznačující se tím, že optoelektronický modul (0) má dvě dráhy (90) světla mezi zdrojem (60) světla a prostorem (20) pro vložení kyvety (2).
- 10. Optický spektrální analyzátor podle kteréhokoli z nároků laž9, vyznačující se tím, že optoelektronický modul (0) je opatřen sekundárním zdrojem (61) světla neboje opatřen vstupem sekundárního světla z externího sekundárního zdroje (61) světla.
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 true CZ306414B6 (cs) | 2017-01-11 |
CZ2015495A3 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) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2299258A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-23 | Dipl.Ing. Thonhauser GmbH | Absorbance measurements using portable electronic devices with built-in camera |
US20120015445A1 (en) * | 2010-07-19 | 2012-01-19 | Andalyze, Inc. | Portable Fluorimetric Apparatus, Method and System |
US20140206412A1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Biomeme Incorporated | Analytic device |
US20140296112A1 (en) * | 2010-09-09 | 2014-10-02 | Dublin City University | Optical testing system |
-
2015
- 2015-07-14 CZ CZ2015-495A patent/CZ2015495A3/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2299258A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-23 | Dipl.Ing. Thonhauser GmbH | Absorbance measurements using portable electronic devices with built-in camera |
US20120015445A1 (en) * | 2010-07-19 | 2012-01-19 | Andalyze, Inc. | Portable Fluorimetric Apparatus, Method and System |
US20140296112A1 (en) * | 2010-09-09 | 2014-10-02 | Dublin City University | Optical testing system |
US20140206412A1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Biomeme Incorporated | Analytic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2015495A3 (cs) | 2017-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Di Nonno et al. | Smartphone-based optical analysis systems | |
US8493441B2 (en) | Absorbance measurements using portable electronic devices with built-in camera | |
EP2587237B1 (en) | Raman spectrum detection system with automatic calibration device | |
EP4365576A2 (en) | Optical measurement device including internal spectral reference | |
EP3347695A1 (en) | An analysis instrument, associated systems and methods | |
KR102265425B1 (ko) | 분광 측정 장치 및 분광 측정 방법 | |
KR20150037977A (ko) | 이중 분광계 | |
CN111491735A (zh) | 具有多种检测形式的移动生物传感仪器 | |
CA2996451C (en) | Apparatus and method for performing a light-absorption measurement on a test sample and a compliance measurement on a reference sample | |
WO2017019762A1 (en) | Image based photometry | |
US9726541B2 (en) | Electromagnetic radiation sensor for monitoring a medium | |
CZ306414B6 (cs) | Optický spektrální analyzátor | |
EP3179231B1 (en) | Optoelectronic device for use in the colorimetric analysis of a sample fluid, apparatus and method for colorimetric analysis of a sample fluid | |
CN104535498A (zh) | 有机磷检测仪 | |
JP6722841B2 (ja) | 光学測定装置 | |
WO2023144161A1 (en) | Portable spectrometer device | |
Mencaglia et al. | Optical fiber instrumentation for online absorption and reflection spectroscopy | |
KR102359887B1 (ko) | 광 계측 장치 | |
CN104297157A (zh) | 一种有机溶液吸收光谱检测设备 | |
CZ306585B6 (cs) | Systém pro IR spektroskopii |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20230714 |