DE10059028A1 - Spektrometriesystem - Google Patents

Abstract

Ein Spektrometriesystem beinhaltet eine Eingabeeinrichtung, eine Messeinrichtung mit einem Spektrophotometer, eine Recheneinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben von Ergebnissen von Berechnungen durch die Recheneinrichtung. Die Eingabeeinrichtung gestattet einem Benutzer, Sollwellenlängen, bei denen spektrometrische Messungen durchgeführt werden sollen, Zeichengruppen, die gemessenen Werten zugewiesene Variablen darstellen, die gespeichert werden sollen, und Zeichengruppen einzugeben, die nach festgesetzten Regeln erzeugte Berechnungsformeln darstellen. Die Messeinrichtung dient dazu, eine Probe mit dem Spektrophotometer spektrometrisch zu messen, um gemessene Werte bei den eingegebenen Sollwellenlängen zu erhalten. Die Recheneinrichtung analysiert die die Berechnungsformeln darstellenden Zeichengruppen und führt Berechnungen für die Berechnungsformeln durch, indem jede der die Variablen darstellenden Zeichengruppen, wenn sie in den Berechnungsformelnenthalten ist, jeweils durch einen entsprechenden der gemessenen Werte ersetzt wird.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Spektrometriesystem, das ein Spektrophotometer und insbesondere eine Steuereinheit zur Verarbeitung der mit dem Spektrophotometer erhaltenen Daten beinhaltet.

Viele der gegenwärtig verwendeten Spektrometriesysteme umfas­ sen ein Spektrophotometer und eine Steuereinheit, die als zwei getrennte Komponenten bereitgestellt sind. Das Spek­ trophotometer ist ein Hardware-Gerät für die Spektrophotome­ trie und beinhaltet eine Lichtquelle, ein Spektroskop, einen Probentisch (oder Probenhalter) und einen Photo-Detektor. Die Steuereinheit ist zum Steuern des Betriebs des Spektrophoto­ meters und zum Verarbeiten von Ausgangssignalen aus dem Spektrophotometer bestimmt. Der jüngste Trend ist die Bildung einer Steuereinheit mit einer Vielfalt von Funktionen durch Laufenlassen von Spektrometrie-Steuerprogrammen auf einem Mehrzweck-Personalcomputer.

Die Funktionen einer solchen Steuereinheit beinhalten die folgenden. Vor einer Messung wird eine Benutzerschnittstelle bereitgestellt, über die der Benutzer aufgefordert wird, mit der Messung in Zusammenhang stehende Parameter, wie die Wel­ lenlänge und das Messverfahren (wie die Punktmessung und die Abtastmessung), auszuwählen und einzustellen, und werden sol­ chen Parametern entsprechende Signale zum Spektrophotometer übertragen. Während der Messung steuert die Steuereinheit die Arbeiten der einzelnen Teile des Spektrophotometers nach einem festgesetzten Zeitplan, sammelt sie die Ausgangssignale vom Spektrophotometer und speichert daraus erhaltene Daten in einer Speichereinrichtung. Nach der Messung werden die durch die Messung erhaltenen Daten verarbeitet, um die Transmissi­ vität und das Absorptionsvermögen der Probe zu berechnen, und die Ergebnisse solcher Berechnungen werden über eine Ausgabe­ einrichtung, wie eine Anzeige oder einen Drucker, ausgegeben.

Ein Spektrometriesystem kann nicht nur zur Untersuchung der Absorptionscharakteristiken einer Probe in der analytischen Chemie sondern auch auf verschiedenen anderen Gebieten ver­ wendet werden. Beispielsweise ist es bei der Herstellung von optischen Filtern notwendig, die Transmissivität der herge­ stellten Filter zu messen, um zu prüfen, ob sie tatsächlich den vorbestimmten Wert oder darunter haben, und für einen solchen Test kann ein Spektrometriesystem verwendet werden. Als weiteres Beispiel kann bei einer Untersuchung in der Bio­ chemie ein Spektrometriesystem zum Messen der Konzentration einer festgesetzten Komponente verwendet werden. Wenn bei­ spielsweise das Absorptionsvermögen einer bestimmten Probe bei den Wellenlängen 260 nm und 230 nm bekannt ist, können die Konzentrationen von Nukleinsäuren (wie DNA und RNA) und Protein, die in der Probe enthalten sind, durch Ausführen ei­ ner bestimmten Berechnung unter Verwendung dieser Werte er­ halten werden.

Steuereinheiten aus dem Stand der Technik für ein Spektrome­ triesystem haben die Funktion, die Transmissivität und das Absorptionsvermögen bei einer festgesetzten Sollwellenlänge an eine Ausgabeeinrichtung auszugeben, sind aber nicht mit der Funktion ausgestattet, unter Verwendung von Transmissivi­ täts- oder Absorptionsvermögenswerten Berechnungen auszufüh­ ren oder Beurteilungen vorzunehmen. Um solche Berechnungen auszuführen oder Beurteilungen vorzunehmen musste der Benut­ zer deshalb selbst auf der Basis der an die Ausgabeeinrich­ tung ausgegebenen Messergebnisse Berechnungen ausführen oder Beurteilungen vornehmen oder ein Programm zu Verarbeitung der Messergebnisse erstellen und die lästige Aufgabe der Übertra­ gung der Daten über die Messergebnisse vom Spektrometrie- Steuerprogramm zu diesem erstellten Programm ausführen.

Im Hinblick auf das oben beschriebene Problem ist es daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Spektrome­ triesystem mit der Funktion bereitzustellen, unter Verwendung gemessener Werte, wie der Transmissivität und des Absorptionsvermögens, die als Spektrometrieergebnis erhalten wurden, Berechnungen auszuführen.

Es ist auch eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Spektrometrie­ verfahren mit einer solchen Funktion bereitzustellen.

Ein diese Erfindung umfassendes Spektrometriesystem, mit wel­ chem die obigen und weitere Aufgaben gelöst werden können, kann nicht nur dadurch gekennzeichnet sein, dass es eine Ein­ gabeeinrichtung, eine Messeinrichtung mit einem Spektrophoto­ meter, um gemessene Werte zu erhalten, eine Recheneinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben der Ergebnisse der Berechnungen durch die Recheneinrichtung umfasst, sondern auch dadurch, dass die Eingabeeinrichtung einem Benutzer ge­ stattet, Sollwellenlängen, bei welchen spektrometrische Mes­ sungen durchgeführt werden sollen, Zeichengruppen, die Vari­ ablen darstellen, die gemessenen Werten zugeordnet sind, die gespeichert werden sollen, und Zeichengruppen einzugeben, die nach festgesetzten Regeln erzeugte Berechnungsformel darstel­ len, und die Recheneinrichtung die die Berechnungsformeln darstellenden Zeichengruppen analysiert und Berechnungen für die Berechnungsformeln ausführt, indem sie jede der die Vari­ ablen darstellenden Zeichengruppen, wenn sie in den Berech­ nungsformeln enthalten sind, jeweils durch einen entsprechen­ den der gemessenen Werte ersetzt.

Eine Steuereinheit mit verschiedenen Funktionen für die Spek­ trometrie für ein solches System gemäß dieser Erfindung kann beispielsweise durch Installieren eines Mehrzweck-Betriebs­ systems (OS) in einem Personalcomputer, der mit einer Einga­ beeinrichtung (wie einer Tastatur oder Maus), einer Anzeige­ einrichtung (wie einer Kathodenstrahlröhre oder einer Flüs­ sigkristallanzeige), eine Zentraleinheit (CPU) und Speicher­ einrichtungen (wie einen Festspeicher, einen Direktzugriffs­ speicher und ein Festplattenlaufwerk) ausgestattet ist, und Laufenlassen eines festgesetzten Programms auf diesem Be­ triebssystem gebildet werden. Diese Steuereinheit dient dazu, formelerzeugende Bildschirme (wie die Bildschirme zur Erzeu­ gung von Berechnungsformeln und Beurteilungsformeln) auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen, wenn der Benutzer eine be­ stimmte Tätigkeit an der Eingabeeinrichtung ausführt. Auf solchen Bildschirmen gibt der Benutzer über die Eingabeein­ richtung nicht nur die Sollwellenlänge, bei der die Spektro­ metrie ausgeführt werden soll, sondern auch die Namen der Va­ riablen ein, bei denen die gemessenen Werte (etwa des Absorp­ tionsvermögens und der Transmissivität) bei dieser Sollwel­ lenlänge gespeichert werden sollen. Außerdem erzeugt der Be­ nutzer von der Eingabeeinrichtung aus nach bestimmten Regeln Formeln für Berechnungen und verzeichnet diese Formeln im System. Im allgemeinen werden die Formeln (oder Ausdrücke) für Berechnungen unter Verwendung von Elementen gebildet, die Rechenoperatoren (arithmetische Operatoren +, -, * und /), Vergleichsoperatoren (<, <, = , usw.), logische Operatoren (&, |, ! =, UND, ODER, NICHT, usw.), Zeichengruppen, die vom Be­ nutzer definierte Konstanten und Variablen angeben, Zeichen­ gruppen, die im System installierte Kostanten und Variablen angeben, und Zahlenwerte beinhalten, die durch arabische Zif­ fern ausgedrückt sind.

Nachdem eine Sollwellenlänge, Variablennamen und Operations­ ausdrücke eingegeben sind, setzt der Benutzer eine Probe an eine festgesetzte Position im System und gibt einen Ausfüh­ rungsbefehl zum Beginnen der Spektrometrie ein. Wenn dieser Befehl empfangen wird, führt das System die Messung der Probe mittels des Spektrophotometers seiner Messeinrichtung durch und erhält gemessene Werte bei der festgesetzten Sollwellen­ länge. Nachdem die gemessenen Werte erhalten wurden, führt die Recheneinrichtung des Systems Berechnungen durch, indem sie die früher eingegebenen Zeichengruppen in den Operations­ ausdrücken analysiert. Bei diesem Arbeitsgang werden die Be­ rechnungen vorgenommen, indem die in den Zeichengruppen der Operationsausdrücke enthaltenen Variablennamen durch gemesse­ ne Werte, die erhalten wurden, ersetzt werden. Nachdem ein Rechenergebnis erhalten wurde, gibt die Ausgabeeinrichtung des Systems es in einer für den Benutzer erkennbaren Form aus.

Die beigefügten Zeichnungen, die in dieser Patentschrift ent­ halten sind und einen Teil dieser bilden, stellen eine Aus­ führungsform der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.

In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines diese Erfindung umfassenden Spektrometriesystems;

Fig. 2 ein auf der Ausgabeeinrichtung im System von Fig. 1 angezeigter Bildschirm zum Einstellen von Wellenlän­ gen;

Fig. 3 ein auf der Ausgabeeinrichtung angezeigter Bildschirm zum Erstellen von Berechnungsformeln;

Fig. 4 ein auf der Ausgabeeinrichtung angezeigter Bildschirm zum Verzeichnen von Konstanten;

Fig. 5 eine Tabelle, die die Ergebnisse von Messungen und Berechnungen anzeigt;

Fig. 6 ein auf der Ausgabeeinrichtung angezeigter Bildschirm zum Erstellen von Beurteilungsformeln; und

Fig. 7 eine Tabelle, die die Ergebnisse von Messungen und Beurteilungen anzeigt.

Als nächstes wird die Erfindung über ein Beispiel unter Be­ zugnahme auf Fig. 1 bis 7 beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht ein Spektrometriesystem 1 gemäß dieser Erfindung nicht nur aus einem Spektrophotometer 2 einer bekannten Art, sondern auch einem Personalcomputer einschließlich einer Ein­ gabeeinrichtung 3 (wie einer Tastatur oder einer Maus), einer Ausgabeeinrichtung 4 (wie einer Kathodenstrahlröhre oder ei­ ner Flüssigkristallanzeige), einer Zentraleinheit (CPU) 5 und Speichereinrichtungen 6 (wie einem Festspeicher, einem Di­ rektzugriffsspeicher und einem Festplattenlaufwerk). Auf dem Personalcomputer ist ein Betriebsystem mit einer graphischen Benutzerschnittstelle installiert und wird auf dem Betriebs­ system ein festgesetztes Programm laufen gelassen, so dass er als Steuereinheit mit verschiedenen Funktionen für die Spektrometrie dient.

Als nächstes wird die Erfindung für den Fall der spektrome­ trischen Messung der Konzentrationen an Nukleinsäure und Pro­ tein (C_n bzw. C_p), die in einer gegebenen Probe enthalten sind, beschrieben. Da bekannt ist, dass C_n und C_p (in den Einheiten mg/l) durch die folgenden Formeln:

C_n = k₁A₁ - k₂A₂ (1)

C_p = k₃A₂ - k₄A₁ (2)

gegeben sind, worin A₁ und A₂ das Absorptionsvermögen der Probe bei den Wellenlängen 260 nm bzw. 230 nm (wobei das Un­ tergrundabsorptionsvermögen subtrahiert ist), k₁ = 49,1, k₂ = 3,84, k₃ = 183,0 und k₄ = 75,8 sind, werden spektrometrische Messungen bei den Wellenlängen 230 nm und 260 nm, bei denen das Absorptionsvermögen bestimmt werden soll, sowie bei der Wellenlänge (wie 320 nm) durchgeführt, bei der das Unter­ grundabsorptionsvermögen bestimmt werden soll.

Wenn der Benutzer die Eingabeeinrichtung 3 in einer festge­ setzten Weise bedient, um ein Spektrometrieprogramm zu star­ ten, wird auf der Ausgabeeinrichtung 4 ein Hauptbildschirm (nicht gezeigt) angezeigt. Der Hauptbildschirm umfasst Be­ fehlstasten und Menüs, die es dem Benutzer gestatten, darauf zu klicken, um von verschiedenen Funktionen des Systems Ge­ brauch zu machen.

Fig. 2 zeigt einen Bildschirm 10 zum Einstellen von Wellen­ längen, der eine Fallliste bzw. Dropdown-Liste 11 zum Auswählen des Messverfahrens, zwei Textkästen 12 und 13 zum Einge­ ben der Wellenlängen, bei welchen Messungen (etwa des Absorp­ tionsvermögens) vorgenommen werden sollen, und des Variablen­ namens, der dem gemessenen Wert gegeben wird, ein Auswahlsym­ bol 14 zum Auswählen des Verfahrens zum Erhalten von Daten, drei Steuertasten 15-17 (HINZUFÜGEN, LÖSCHEN und SCHLIESSEN) und einen Tabellenkasten 18 mit drei Feldern (Wellenlänge, Variablenname und Messverfahren) umfasst. Auf dem Bildschirm 10 zum Einstellen der Wellenlänge wählt der Benutzer über die Fallliste bzw. Dropdown-Liste 11 das Messverfahren (wie das Punktverfahren oder das Abtastverfahren) aus und gibt den Wert einer gewünschten Wellenlänge (in der Einheit nm) und einen Variablennamen in die Textkästen 12 bzw. 13 ein. Wenn danach die Taste 15 HINZUFÜGEN angeklickt wird, werden diese eingegebenen Daten im System verzeichnet und auch dem Tabel­ lenkasten 18 hinzugefügt. Wenn es Daten gibt, die unnötig ge­ worden sind, oder wenn ein falscher Dateneintrag erfolgte, können diese Elemente im Tabellenkasten 18 ausgewählt und die Taste 16 LÖSCHEN angeklickt werden, um diese Daten aus dem System und dem Tabellenkasten 18 zu entfernen. Fig. 2 zeigt, dass für die Messung des Absorptionsvermögens die Wellenlän­ gen 230 nm und 260 nm ausgewählt wurden, dass entsprechend im System die Variablennamen "WL230" und "WL260" verzeichnet wurden und dass für die Messung des Untergrundabsorptionsver­ mögens die Wellenlänge 320 nm unter dem Namen "WL320" einge­ stellt wurde. Das Auswahlsymbol 14 wird dafür verwendet aus­ zuwählen, ob das Spektrophotometer 2 verwendet wird, um das Absorptionsvermögen zu erhalten (EINRICHTUNG), oder ob dies manuell durch den Benutzer erfolgt (MANUELL). Nachdem die Einstellung vollständig abgeschlossen ist, klickt der Benut­ zer die Taste 17 SCHLIESSEN an, um den Bildschirm 10 zum Ein­ stellen von Wellenlängen zu schließen.

Fig. 3 zeigt einen Bildschirm 20 zum Erstellen von Berech­ nungsformeln, um dem Benutzer zu gestatten, verschiedene Ope­ rationsausdrücke (oder Formeln) unter Verwendung der im Sys­ tem verzeichneten Variablen, von Konstanten, Formeln, Funktionen und Operatoren zu erstellen. Im oberen Abschnitt des Bildschirms 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln befinden sich Textkästen 21, 22 und 23 zum Eingeben eines Namens für die zu erstellende Formel, der Einheit für den durch die For­ mel erhaltenen Wert bzw. einer Zeichengruppe, die die Formel selbst darstellt. Eine Taste 24 LÖSCHEN dient zum Löschen des Inhalts des Textkastens 23. Im mittleren Abschnitt des Bild­ schirms 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln befinden sich zwei Tabellenkästen 25 und 26 zur Unterstützung der Eingabe von Formeln in den Textkasten 23 sowie eine Steuertaste 27 (KONSTANTE). Der Tabellenkasten 25 auf der linken Seite lis­ tet die Namen von Variablen, Konstanten und Formeln auf, die im System verzeichnet wurden. Wenn einer dieser Einträge mit der Maus doppelt angeklickt wird, wird der entsprechende Name an der gegenwärtigen Position der Schreibmarke im Textkasten 23 eingefügt. Der Tabellenkasten 26 auf der rechten Seite dient zur Anzeige der Operatoren, die in den Formeln verwen­ det werden können. Wenn einer dieser Operatoren mit der Maus doppelt angeklickt wird, wird der doppelt angeklickte Opera­ tor an der gegenwärtigen Position der Schreibmarke in den Textkasten 23 eingefügt.

Wenn die Taste 27 KONSTANTE angeklickt wird, wird ein Bild­ schirm 40 zum Verzeichnen von Konstanten wie in Fig. 4 ge­ zeigt auf der Ausgabeeinrichtung 4 angezeigt, um dem Benutzer zu gestatten, bei der Berechnung zu verwendenden Konstanten (oder Koeffizienten) Namen zuzuweisen und diese zugewiesenen Namen zu verzeichnen. Wenn der Benutzer einen Namen einer Konstante und ihren Wert in die Textkästen 41 bzw. 42 im obe­ ren Teil des Bildschirms eingibt und die Taste 42 HINZUFÜGEN anklickt, wird der Name und der Wert dieser so eingetragenen Konstanten im System verzeichnet. Wenn eine der bereits ver­ zeichneten und in einem weiteren Tabellenkasten 44 angezeig­ ten Konstanten ausgewählt und eine Taste 45 LÖSCHEN ange­ klickt wird, wird die ausgewählte Konstante aus dem System gelöscht. Fig. 4 zeigt den Tabellenkasten 44, der zeigt, dass die vier in (1) und (2) enthaltenen Konstanten (Koeffizienten) unter den Namen k1, k2, k3 und k4 verzeichnet sind. Die Namen der über den Bildschirm 40 zum Verzeichnen von Konstan­ ten verzeichneten Konstanten werden im linken Tabellenkasten 25 des Bildschirms 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln angezeigt. Nachdem alle nötigen Konstanten verzeichnet sind, klickt der Benutzer auf die Taste 46 SCHLIESSEN, um den Bild­ schirm 40 zum Verzeichnen von Konstanten zu schließen.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 3 beinhaltet der untere Teil des Bildschirms 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln einen Tabellenkasten 28 zum Anzeigen der Namen und Inhalte der im System verzeichneten Formeln sowie vier Steuertasten 29-32 (HINZUFÜGEN, LÖSCHEN, SCHLIESSEN, SICHERN). Wenn der Benutzer auf die Taste 29 HINZUFÜGEN klickt, nachdem eine Operationsformel wie oben erläutert erstellt ist, werden ihr Name und Inhalt im System verzeichnet und diese Daten im Ta­ bellenkasten 28 hinzugefügt. Der irgendeiner der Formeln im Tabellenkasten 28 entsprechende Eintrag kann gelöscht werden, wenn er im Tabellenkasten 28 ausgewählt und die Taste 30 LÖSCHEN angeklickt wird. Die im System verzeichneten Formel­ namen werden nicht nur in diesem Tabellenkasten 28 sondern auch im Tabellenkasten 25 im mittleren Teil des Bildschirms 20 angezeigt. Fig. 3 zeigt, dass die Formeln zum Berechnen des Absorptionsvermögens (Werte, nachdem das Untergrundab­ sorptionsvermögen korrigiert wurde) bei den Wellenlänge 230 nm und 260 nm unter den Nahmen "corr230" bzw. corr260", die Formel zum Berechnen des Verhältnisses zwischen den beiden Werten des Absorptionsvermögens unter dem Namen "260_230_ratio", die Formel zum Berechnen der Nukleinsäure­ konzentration unter dem Namen "DNA-equ1" und die Formel zum Berechnen der Proteinkonzentration unter dem Namen "Protein" verzeichnet sind. Nachdem alle Formeln erstellt wurden, klickt der Benutzer auf die Taste 31 SCHLIESSEN, um den Bild­ schirm 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln zu schließen. Wenn die Taste 32 SICHERN angeklickt wird, bevor der Bild­ schirm 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln geschlossen wird, werden die Daten, die mit den Formeln, die erstellt wurden, in Zusammenhang stehen, in der Speichereinrichtung 6 in Form einer Datei gesichert.

Spektrometrische Arbeiten werden ausgeführt, wenn der Benut­ zer eine bestimmte festgesetzte Tätigkeit auf der Eingabeein­ richtung 3 ausführt (wie das Anklicken einer auf dem Haupt­ bildschirm (nicht gezeigt) erscheinenden Taste MESSEN), nach­ dem die Formeln wie oben beschrieben erstellt wurden. Nachdem die spektrometrischen Messungen abgeschlossen sind, berechnet das System aus den vom Spektrophotometer 2 erhaltenen Signa­ len das Absorptionsvermögen bei jeder der Wellenlängen 230 nm, 260 nm und 320 nm und speichert diese Werte im Zusammen­ hang mit den drei Variabeln "WL230", WL260" und "WL320". Als nächstes analysiert das System die Formeln, die verzeichnet wurden, und führt die durch sie dargestellten Berechnungen durch. Wenn bei diesem Vorgang eine der oben beschriebenen Variablen angetroffen wird, ersetzt das System sie durch den entsprechenden Wert des Absorptionsvermögens, um die Berech­ nungen durchzuführen. Nachdem die Berechnungen abgeschlossen sind, werden die erhaltenen Werte im Zusammenhang mit den entsprechenden Formelnamen gespeichert. Wenn bei der Analyse einer Formel der Name einer weiteren Formel auftaucht, wird die Berechung durchgeführt, indem der Formelname durch den entsprechenden Wert ersetzt wird.

Nachdem alle Berechnungen durchgeführt sind, zeigt das System eine Tabelle 47 wie in Fig. 5 gezeigt an, um die Ergebnisse der Messung und die Ergebnisse der Berechnungen zusammen zu zeigen. Zum Erstellen dieser Tabelle 47 bildet das System ein Feld (eine Spalte), das jeder der verzeichneten Variablen und Formeln entspricht. Wenn an einer Vielzahl von Proben unter den gleichen Bedingungen Messungen vorgenommen werden, fügt das System für jede Probe eine Datenzeile hinzu. Wenn die Ausgabeeinrichtung 4 einen Drucker umfasst, kann die Tabelle 47 durch Anklicken einer Taste 48 DRUCKEN ausgedruckt werden. Wenn eine Taste 49 SICHERN angeklickt wird, werden die in Tabelle 47 angezeigten Daten in der Speichereinrichtung 6 ge­ speichert.

Fig. 6 zeigt einen Bildschirm 50 zum Erstellen von Beurtei­ lungsformeln, der geeignet aufgebaut ist, um für die durch die spektrometrische Messung erhaltenen, gemessenen Werte eine Beurteilungsformel zu erzeugen, einschließlich Tabellen­ kästen 56, 57 und 59 und Steuertasten 58 und 60-63 (KONSTANTE, HINZUFÜGEN, LÖSCHEN, SCHLIESSEN und SICHERN), die ähnlich wie die Tabellenkästen 25, 26 und 28 und die Steuer­ tasten 27 und 29-32 auf dem Bildschirm 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln aufgebaut sind und funktionieren, außer dass im Tabellenkasten 57 statt arithmetischer Operatoren Operatoren angezeigt werden, die für Vergleiche, zum Beurtei­ len und für logische Operationen verwendet werden.

Es wird als Beispiel eine Anwendung betrachtet, bei der das System bei einer spektrometrischen Qualitätsprüfung von Ult­ raviolettfiltern, die hergestellt wurden, verwendet wird. Es wird angenommen, dass erwünscht ist, dass die Transmissivität der Filter bei der Wellenlänge 254 nm (T1) geringer als 1,0% und bei der Wellenlänge 405 nm (T2) geringer als 0,1% ist. Um eine Prüfung an den Filtern durchzuführen, werden für je­ den die Transmissivitätswerte T1 und T2 spektrometrisch ge­ messen, und nur jene der geprüften Filter, für welche das Er­ gebnis der logischen Berechnung nach der unten gegebenen For­ mel WAHR ist, können als annehmbar betrachtet werden:

(T1 < 1,0) & (T2 < 0,1) (3)

worin das Zeichen & das logische Produkt (UND) angibt.

Eine Beurteilungsformel zum Durchführen einer solchen Beur­ teilung kann beispielsweise wie folgt erstellt werden. Zuerst verzeichnet der Benutzer im System unter Verwendung des Bild­ schirms 10 zum Einstellen von Wellenlängen die mit Messungen bei den Wellenlängen 254 nm und 405 nm in Zusammenhang ste­ henden Einstellungen unter den Variablennamen "WL254" bzw. "WL405". Diese Variablennamen werden dann im Tabellenkasten 56 des Bildschirms 50 zum Erstellen von Beurteilungsformeln angezeigt, auf dem der Benutzer einen beliebigen Formelnamen eingibt, der die Beurteilungsformel im Textkasten 51 bezeich­ net. Als nächstes verwendet der Benutzer die in den Tabellen­ kästen 56 und 57 angezeigten Variablennamen und Operatoren, um die folgende Beurteilungsformel in den Textkasten 54 ein­ zugeben:

(WL254 < 1,0) & (WL405 < 0,1) (4)

Es wird eine Zeichengruppe, die ein "Bestehen" bezeichnet, in den Textkasten 52 ("Text für ein Bestehen") und eine weitere Zeichengruppe, die ein "Durchfallen" bezeichnet, in den Text­ kasten 53 ("Text für ein Durchfallen") eingegeben. Danach klickt der Benutzer die Taste 60 HINZUFÜGEN an, um die Beur­ teilungsformel "PF_1" zu verzeichnen. Fig. 6 zeigt, dass die Zeichengruppen "Pass" und "Fail" eingestellt wurden.

Nachdem so die Beurteilungsformel erzeugt wurde, bedient der Benutzer die Eingabeeinrichtung 3 in festgesetzter Weise, um einen spektrometrisches Messvorgang durchzuführen. Nachdem gewünschte spektrometrische Messungen abgeschlossen wurden, erhält das System auf der Basis der vom Spektrometer 2 emp­ fangenen Signale Transmissivitätswerte bei den ausgewählten Wellenlängen (254 nm und 405 nm) und speichert sie im Zusam­ menhang mit den beiden Variablen "WL254" und "WL405". Als nächstes analysiert das System die verzeichnete Beurteilungs­ formel "PF_1" und beurteilt, ob ihr Wert als WAHR oder FALSCH herauskommt. Wenn während dieses Vorgangs eine dieser Variab­ len in der Beurteilungsformel erscheint, führt das System die Berechung durch, indem es die Variable durch den mit dieser Variablen in Zusammenhang stehenden Transmissivitätswert er­ setzt. Der durch die Beurteilungsformel erhaltene Wert wird dann im Zusammenhang mit dem Namen "PF_1" der Beurteilungs­ formel gespeichert.

Nachdem eine Beurteilung vorgenommen wurde, zeigt das System das Ergebnis der Messung und das Ergebnis der Beurteilung in einer Tabelle 65 wie in Fig. 7 gezeigt an. Beim Aufstellen dieser Tabelle 65 erstellt das System für jede der Variablen und Formeln, die verzeichnet wurden, ein Feld (Spalte) Wenn an einer Vielzahl von Proben unter den gleichen Bedingungen Messungen durchgeführt wurden, dient das System dazu, jedes Mal, wenn eine neue Probe gemessen wird, eine neue Datenzeile hinzuzufügen. Fig. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem die Ergeb­ nisse einer Prüfung an zwei Filtern (Probenidentifikation = 1 und 2) angezeigt werden. Für den Filter mit der Probenidenti­ fikation = 1 übersteigt der Wert für die Variable WL254 1,0 und wird der Wert für (4) FALSCH und wird somit der Wert für "PF_1" "Fail" Was den anderen Filter mit der Probenidentifi­ kation = 2 betrifft, wird der Wert für (4) WAHR, und somit ist der Wert für "PF_1" "Pass".

Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf nur ein Bei­ spiel beschrieben wurde, soll dieses Beispiel nicht den Um­ fang der Erfindung einschränken. Es sind viele Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs dieser Erfindung mög­ lich. Obwohl beispielsweise ein Beispiel gezeigt wurde, bei dem die Bildschirme zum Erstellen von Berechnungs- und Beur­ teilungsformeln getrennt erzeugt werden, ist diese keine not­ wendige Voraussetzung. Das Programm kann so gestaltet sein, dass es eine Funktion einer Art zum Vornehmen einer Beurtei­ lung, die für Tabellenkalkulationssoftware üblicherweise ver­ wendet wird, definiert und eine solche Funktion im Textkasten 23 des Bildschirms 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln verwendet, so dass eine Beurteilungsformel auch auf dem Bild­ schirm 20 zum Erstellen von Berechnungsformeln erzeugt werden kann.

Wie oben erläutert, ist ein diese Erfindung umfassendes Sys­ tem dadurch gekennzeichnet, dass es fähig ist, wenn nötig verschiedene Formeln, wie eine Berechnungsformel und eine Be­ urteilungsformel, zu erzeugen, die vom Benutzer spektrometrisch erhaltene Werte verwenden, wodurch die Notwendigkeit für lästige Prozeduren der Technologie aus dem Stand der Technik beseitigt werden, wodurch der Benutzer selbst auf ge­ messenen Daten basierende Berechnungen ausführen und darauf basierende Beurteilungen vornehmen oder gemessene Daten zum Durchführen einer solchen Verarbeitung in ein separates Soft­ wareprogramm übertragen musste.

Claims (6)

1. Spektrometriesystem, welches umfasst:
eine Eingabeeinrichtung, um einem Benutzer zu gestatten, Sollwellenlängen, bei denen spektrometrische Messungen ausgeführt werden, Zeichengruppen, die gemessenen Werten zugeordnete Variablen darstellen, und Zeichengruppen einzugeben, die nach festgesetzten Regeln erzeugte Be­ rechnungsformeln darstellen;
eine Messeinrichtung zum spektrometrischen Messen einer Probe mit einem Spektrophotometer, um dadurch gemessene Werte bei den Sollwellenlängen zu erhalten;
eine Recheneinrichtung zum Analysieren der Zeichengrup­ pen, die die Berechungsformeln darstellen, und Durchfüh­ ren von Berechnungen für die Berechnungsformeln, indem jede der die Variablen darstellenden Zeichengruppen, wenn sie in den Berechnungsformeln enthalten ist, je­ weils durch einen entsprechenden der gemessenen Werte ersetzt wird; und
eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben der Ergebnisse der Berechnungen.

2. System nach Anspruch 1, das ferner eine Speichereinrich­ tung zum Speichern der gemessenen Werte im Zusammenhang mit den die Variablen darstellenden Zeichengruppen um­ fasst.

3. System nach Anspruch 1, bei dem die Ausgabeeinrichtung ferner dazu dient, die die Variablen darstellenden Zei­ chengruppen auszugeben.

4. System nach Anspruch 1, bei dem die Eingabeeinrichtung ferner dem Benutzer gestattet, Zeichengruppen, die die gemessenen Werte darstellen, und eine Zeichengruppe ein­ zugeben, die eine Beurteilungsformel darstellt, die die Zeichengruppen beinhaltet, die die gemessenen Werte darstellen, bei dem die Recheneinrichtung ferner unter Ver­ wendung der Beurteilungsformel ein Beurteilungsergebnis erhält, indem jede der die gemessenen Werte darstellen­ den Zeichengruppen, wenn sie in der Beurteilungsformel enthalten ist, jeweils durch einen entsprechenden der gemessenen Werte ersetzt wird, und bei dem die Ausgabe­ einrichtung ferner das Beurteilungsergebnis ausgibt.

5. System nach Anspruch 4, bei dem die Beurteilungsformel ferner logische Operatoren umfasst.

6. System nach Anspruch 1, welches einen Personalcomputer umfasst, der als Eingabeeinrichtung, Recheneinrichtung und Ausgabeeinrichtung dient.