DE102006030518A1

DE102006030518A1 - Test light source e.g., for light measurement appliance, has window for exit of light radiated into light converter

Info

Publication number: DE102006030518A1
Application number: DE102006030518A
Authority: DE
Inventors: Lothar Nofer
Original assignee: Berthold Detection Systems GmbH
Current assignee: Berthold Detection Systems GmbH
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-07-01
Publication date: 2007-02-22

Abstract

A device for emitting light with a given intensity, includes a light source with a light converter (3), in which the light source, and at least one window through which part of the light radiates into the light converter (3) re-exits. The light converter (3) consists of a material which scatters the radiated light.

Description

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen aus. Eine solche Vorrichtung ist aus der US 6,335,997 bekannt. Sie hat eine elektronisch stabilisierte Lichtquelle und eine Anzahl von Lichtleitfasern oder Lichtleitfaserbündeln, welche mit Abstand nebeneinander angeordnet sind. Den Lichtleitfasern wird Licht der stabilisierten Lichtquelle über ihre Mantelflächen eingestrahlt. Einen Teil des Lichtes geben die Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel wieder über ihre Mantelfläche ab. Die Endabschnitte der Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel stecken abgedeckt in Tunneln. Von einem Ende her ist auf die Lichtleitfasern bzw. auf das Lichtleitfaserbündel jeweils eine Schlauchhülle geschoben, welche aus opakem Material besteht. Die unterschiedlichen Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel tragen unterschiedlich lange Schlauchhüllen. Die Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel nehmen unterschiedlich viel Licht auf, und zwar um so weniger, je kürzer ihre von der Schlauchhülle freie Länge ist. Über dem Endabschnitt, welcher nicht durch eine Schlauchhülle abgedeckt ist, haben die Tunnel jeweils ein Fenster, durch welches Licht, welches durch die Mantelfläche der Lichtleitfaser wieder austritt, hindurchtritt und beobachtet werden kann.The invention is based on a device having the features specified in the preamble of claim 1. Such a device is from the US 6,335,997 known. It has an electronically stabilized light source and a number of optical fibers or fiber optic bundles which are spaced apart. The optical fibers are irradiated with light from the stabilized light source via their lateral surfaces. Part of the light is emitted by the optical fibers or optical fiber bundles again via their lateral surface. The end portions of the optical fibers or fiber optic bundles stuck covered in tunnels. From one end, a tubular casing, which consists of opaque material, is pushed onto the optical fibers or onto the optical fiber bundle. The different optical fibers or fiber optic bundles wear hose sleeves of different lengths. The optical fibers or fiber optic bundles absorb different amounts of light, and indeed the less, the shorter their length is from the tubular casing. Above the end portion, which is not covered by a tubular casing, the tunnels each have a window through which light which exits through the lateral surface of the optical fiber passes through and can be observed.

Durch Anpassen der Länge der Schlauchabschnitte lassen sich flächig erscheinende Lichtquellen mit unterschiedlichen Intensitäten bilden.By Adjusting the length The tube sections can be light sources that appear flat with different intensities form.

Solche Lichtquellen werden benötigt, um die zeitliche Stabilität von Lichtmessgeräten zu überprüfen, insbesondere von solchen, die eingesetzt werden, um die Intensität des Lichtes zu bestimmen, welche Proben aussenden, in denen chemische oder biologische Lumineszensreaktionen oder Fluoreszensreaktionen ablaufen. Solche Lichtquellen können extrem niedrige Lichtintensitäten haben. Zum Teil werden einzelne Photonen mit Hilfe von Photoelektronenvervielfachern gemessen.Such Light sources are needed for the temporal stability of light meters check, in particular of those that are used to increase the intensity of the light to determine which samples emit chemical or biological samples Luminescence reactions or fluorescence reactions take place. Such Light sources can extremely low light intensities to have. In part, individual photons are multiplied by photomultipliers measured.

Um Lichtmessgeräte (Luminometer) auf ihre zeitliche Stabilität überprüfen zu können, benötigt man Test-Lichtquellen, die einerseits entsprechend niedrige Lichtintensitäten erzeugen können und andererseits hinsichtlich ihrer Intensität und ihres Spektrum über längere Zeit, möglichst über einige Jahre hinweg, stabil sind.Around light Meters (Luminometer) to check their temporal stability, you need test light sources, on the one hand produce correspondingly low light intensities can and, on the other hand, in terms of their intensity and their spectrum over time, possibly over some Years, are stable.

An die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit von Lichtmessgeräten für die Bioanalytik werden nicht zuletzt aufgrund gesetzlicher Bestimmungen hohe Ansprüche gestellt. Entsprechend hohe Ansprüche müssen die Test-Lichtquellen erfüllen. Da die Lichtquellen in der Bioanalytik in der Regel flüssige Proben in Küvetten sind, die das Licht isotrop über eine meist kreisförmig begrenzte Oberfläche abstrahlen, ist es wünschenswert, Test-Lichtquellen zu haben, die eine möglichst gleiche Ausdehnung und ein möglichst übereinstimmendes isotropes Abstrahlverhalten wie die Licht aussendenden Proben zeigen.At the reproducibility and reliability of photometers for bioanalytics not least due to legal requirements are made high demands. Accordingly high demands have to meet the test light sources. Since the light sources in bioanalysis usually liquid samples in cuvettes are that the light is isotropic over one mostly circular limited surface radiate, it is desirable Test light sources have the same extent as possible and as concurrent as possible show isotropic radiation behavior as the light emitting samples.

Die aus der US 6,335,997 B1 bekannte Vorrichtung erfüllt diese Anforderungen nicht im gewünschten Ausmaß und ist darüber hinaus verhältnismäßig aufwendig in der Herstellung.The from the US 6,335,997 B1 known device does not meet these requirements to the desired extent and is also relatively expensive to manufacture.

Bekannt und in der US 6,335,997 erwähnt sind auch radioaktiv getriebene Lichtquellen. Diese sind jedoch selbst dann, wenn sie sehr schwach sind, aufgrund gesetzlicher Bestimmungen für den Transport sowie für Import und Export nur extrem aufwendig zu handhaben. Proben von einem Mikroplattenformat, wie es für die Bioanalytik erwünscht ist, sind aufgrund ihrer Größe und der geometrischen Bedingungen nur schwierig gemäß den gesetzlichen Vorschriften zu versiegeln.Known and in the US 6,335,997 also mentioned are radioactively driven light sources. However, even if they are very weak, these are extremely expensive to handle due to legal regulations for transport as well as for import and export. Samples of a microplate format, as desired for bioanalytics, are difficult to seal in accordance with regulatory requirements because of their size and geometrical conditions.

Weiterhin sind Test-Lichtquellen bekannt, welche mehrere individuell angesteuerte Leuchtdioden (LEDs) haben, welche in Bohrungen einer Platte angeordnet sind und direkt senkrecht nach oben strahlen. Diese Testlichtquellen strahlen nicht isotrop. Außerdem ist es außerordentlich schwierig, die Lichtintensität von LEDs bei den gewünschten niedrigen Intensitäten zu stabilisieren. Ferner haben LEDs den Nachteil dass ihre optische Geometrie und ihr Abstrahlverhalten sehr unterschiedlich ist zu dem einer flüssigen Probe der Bioanalytik.Farther Test light sources are known which several individually controlled Light-emitting diodes (LEDs) have, which are arranged in bores of a plate are and shine straight up vertically. These test light sources do not emit isotropic. Furthermore it is extraordinary difficult, the light intensity of LEDs at the desired low intensities to stabilize. Furthermore, LEDs have the disadvantage that their optical Geometry and their radiation behavior is very different too that of a liquid one Sample of bioanalytics.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, welche sich als Test-Lichtquelle für Lichtmessgeräte eignet, die dazu eingesetzt werden sollen, die Lichtintensität aus Proben zu bestimmen, in denen chemische oder biologische Lumineszenzreaktionen und Fluoreszenzreaktionen ablaufen. Die Vorrichtung soll die vorerwähnten Nachteile nicht aufweisen und insbesondere ein Abstrahlverhalten zeigen, das dem Abstrahlverhalten flüssiger lumineszierender oder fluoreszierender Proben möglichst nahe kommt. Außerdem soll sich die Vorrichtung preiswert herstellen und bequem handhaben lassen.Of the present invention is based on the object, a device indicate which is suitable as a test light source for light meters, which are to be used, the light intensity from samples to determine in which chemical or biological luminescence reactions and fluorescence reactions occur. The device should have the aforementioned disadvantages do not have and in particular show a radiation behavior, the the radiation behavior more fluid luminescent or fluorescent samples comes as close as possible. In addition, should Make the device cheap and easy to manage.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is solved by a device having the features specified in claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine stabilisierte Lichtquelle, einen der Lichtquelle zugeordneten Lichtübertrager, in welchen die stabilisierte Lichtquelle Licht einstrahlt und wenigstens ein Fenster, durch welches ein Teil des eingestrahlten Lichtes wieder austritt. Der Lichtübertrager ist aus einem das eingestrahlte Licht streuenden Material gebildet. Materialien, die eingestrahltes Licht streuen, werden im Gegensatz zu undurchsichtigem Material und im Gegensatz zu durchsichtigem Material als durchscheinend oder opak bezeichnet.The device according to the invention has a stabilized light source, a light transmitter associated with the light source, in which the stabilized light source emits light and at least one fens ter, through which a part of the incident light exits again. The light transmitter is formed from a material which scatters the incident light. Materials which diffuse incident light are referred to as translucent or opaque, in contrast to opaque material and unlike transparent material.

Die Erfindung hat wesentliche Vorteile:

• Das durch das Fenster hindurchtretende Licht vermittelt das Bild einer diffusen, flächigen Lichtquelle, vergleichbar der Oberfläche einer flüssigen Probe, welche fluoresziert oder luminesziert.
• Gestalt und Größe des Fensters können der Gestalt und Größe typischer fluoreszierender oder lumineszierender Proben angepasst sein.
• Das aus dem Fenster austretende Licht ist infolge der Streuung in dem Lichtübertrager weitgehend isotrop. Auch diese Eigenschaft entspricht dem Verhalten einer lumineszierenden oder fluoreszierenden Probe.
• Der Lichtübertrager hat eine gewisse Dicke oder Tiefe. Die Streuung des eingestrahlten Lichtes findet überall in dem opaken Material statt. Jeder Punkt des Materials, an welchen ein Photon gestreut wird, ist scheinbar eine Quelle des Photons. Die aus dem Fenster austretenden Photonen kommen aus unterschiedlichen Tiefen des Lichtübertragers. Auch in soweit entspricht das Verhalten des opaken Lichtübertragers dem Verhalten einer Probe einer lumineszierenden oder phosphoreszierenden Flüssigkeit.
• Der Lichtübertrager kann ein einfacher Festkörper sein, z. B. ein Milchglas oder ein milchiges Acrylglas. Die streuende Eigenschaft kann man durch Beimischung eines trübenden Stoffes erreichen, bei Milchglas z. B. durch Beimischen von phosphorsaurem Kalk, von Fluoriden, von Zinnoxid, Titandioxid oder von Knolith, Titandioxid ist auch Im Falle von Acrylglas eine geeignete trübende Beimischung. Ihrer Natur nach sind Milchglas und opakes Acrylglas hinreichend beständig und in ihren Eigenschaften langzeitstabil, preiswert und pflegeleicht. Acrylglas ist darüber hinaus besonders leicht mechanisch zu bearbeiten und für Zwecke der Erfindung besonders gut geeignet.
• Die Intensität der Lichtquelle kann auf unterschiedliche Weise eingestellt werden: Einerseits durch elektronische Steuerung der stabilisierten Lichtquelle und andererseits durch Blenden und durch die Entfernung des wenigstens einen Fensters von der stabilisierten Lichtquelle. Je größer die Entfernung des Fensters von der stabilisierten Lichtquelle ist, umso größer sind die Verluste durch Streuung und Absorption des Lichtes, bevor es das Fenster erreicht.

The invention has significant advantages:

The light passing through the window conveys the image of a diffuse, flat light source, comparable to the surface of a liquid sample which fluoresces or luminesces.
• Shape and size of the window can be adapted to the shape and size of typical fluorescent or luminescent samples.
• The light emerging from the window is largely isotropic due to the scattering in the light transmitter. This property also corresponds to the behavior of a luminescent or fluorescent sample.
• The light transmitter has a certain thickness or depth. The scattering of the incident light takes place everywhere in the opaque material. Every point of the material on which a photon is scattered is apparently a source of the photon. The photons leaving the window come from different depths of the light transmitter. Also in this respect, the behavior of the opaque light transmitter corresponds to the behavior of a sample of a luminescent or phosphorescent liquid.
• The light transmitter can be a simple solid, z. As a frosted glass or a milky acrylic glass. The scattering property can be achieved by admixing a turbid substance, in frosted glass z. B. by admixing of phosphoric lime, fluorides, tin oxide, titanium dioxide or of nodular, titanium dioxide is also in the case of acrylic glass a suitable opacifying admixture. By their nature, frosted glass and opaque acrylic glass are sufficiently resistant and have long-term stability, low cost and easy care. Acrylic glass is also particularly easy to machine mechanically and particularly well suited for the purposes of the invention.
• The intensity of the light source can be adjusted in different ways: on the one hand by electronic control of the stabilized light source and on the other hand by aperture and by removing the at least one window from the stabilized light source. The greater the distance of the window from the stabilized light source, the greater are the losses due to scattering and absorption of the light before it reaches the window.

Im einfachsten Falle hat die Vorrichtung nur ein einziges Fenster. In diesem Fall ist der Lichtübertrager vorzugsweise stabförmig ausgebildet. Am hinteren Ende des stabförmigen Lichtübertragers kann man die stabilisierte Lichtquelle anordnen und die am gege nüberliegenden vorderen Ende des stabförmigen Lichtübertragers liegende Lichtaustrittsfläche als Fenster verwenden. Die Lichtaustrittsfläche am vorderen Ende des Lichtübertragers kann eine ebene Fläche sein, kann mit Vorteil aber auch eine ballige Fläche sein, welche eine isotrope Intensitätsverteilung des austretenden Lichtes begünstigt und die Geometrie der üblichen Probengefäße nachbildet.in the In the simplest case, the device has only a single window. In this case, the light transmitter preferably rod-shaped educated. At the rear end of the rod-shaped light transmitter you can arrange the stabilized light source and the gege overlying front end of the rod-shaped Lichtübertragers lying light exit surface as a window. The light exit surface at the front end of the light transmitter can be a flat surface can be with advantage but also a spherical surface, which is an isotropic intensity distribution the exiting light favors and the geometry of the usual Simulates sample vessels.

Über die Wahl der Länge des stabförmigen Lichtübertragers und über die Dichte der streuenden Pigmente lässt sich die Intensität des austretenden Lichtes anpassen.About the Choice of length the rod-shaped light transmitter and over The density of the scattering pigments allows the intensity of the exiting light to adjust.

Vorzugsweise hat der stabförmige Lichtübertrager eine zylindrische Mantelfläche. Die Mantelfläche ist vorzugsweise von einem lichtundurchlässigen Mantel abgedeckt, insbesondere von einem grauen oder schwarzen Mantel. Er kann zum einen in erwünschter Weise das Licht schwächen und zum anderen eine schärfere Umrandung für die Lichtaustrittsfläche bilden. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Mantel Teil eines stabförmigen Gehäuses, welches einerseits die stabilisierte Lichtquelle und den Lichtübertrager aufnimmt und andererseits – im rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses – eine elektronische Stabilisierungsschaltung für die Lichtquelle aufnimmt. Die Stabilisierungsschaltung enthält als Stromquelle vorzugsweise eine Batterie, welche, wenn sie zur Neige geht, einfach ausgetauscht werden kann. Am hinteren Ende des Gehäuses kann eine Einschalttaste angeordnet sein, mit welcher die Lichtquelle bequem ein- und ausgeschaltet werden kann.Preferably has the rod-shaped Optical transmitters a cylindrical surface. The lateral surface is preferably covered by an opaque jacket, in particular from a gray or black coat. He can on the one hand in desired Way weaken the light and on the other a sharper Outline for the light exit surface form. In an advantageous embodiment of the invention, the jacket Part of a rod-shaped housing, which on the one hand the stabilized light source and the light transmitter and on the other hand - im rear section of the housing - an electronic Stabilization circuit for picks up the light source. The stabilization circuit contains as a power source preferably a battery, which, when it is running low, easy can be exchanged. At the rear end of the case can a power button be arranged, with which the light source can be conveniently switched on and off.

Als Lichtquelle eignet sich besonders eine Leuchtdiode, deren Farbe entsprechend dem Einsatzzweck gewählt werden kann. Bevorzugt sind Leuchtdioden, welche grünes oder blaues Licht aussenden.When Light source is particularly suitable a light-emitting diode whose color can be selected according to the purpose. Prefers are light emitting diodes, which are green or emit blue light.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung befindet sich zwischen der stabilisierten Lichtquelle und dem Lichtübertrager noch eine Blende und/oder ein Schirm, mit welchem nicht nur die Intensität des Lichtes, welches in den Lichtübertrager eintritt, gezielt geschwächt werden, sondern auch verhindert werden kann, dass Licht auf geradem Weg von der Lichtquelle zum Fenster gelangt; vielmehr wird durch eine Blende sichergestellt, dass ausschließlich Streulicht das Fenster erreicht.In Advantageous development of the invention is located between the stabilized light source and the light transmitter yet another aperture and / or a screen with which not only the intensity of the light, which in the light transmitter enters, purposefully weakened It can also be prevented that light on straight Away from the light source to the window; rather is by a Aperture ensures that only stray light is the window reached.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lichtübertrager eine Platte, welche zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Flächen und eine sie verbindende Randfläche hat. Vorzugsweise handelt es sich um eine ebene, rechteckige Platte. Auf wenigstens einer der beiden großen Flächen der Platte ist wenigstens ein Fenster angeordnet und die Lichtquelle ist der Platte so zugeordnet, dass das Licht aus der Lichtquelle das wenigstens eine Fenster nicht auf geradlinigem Wege erreichen kann, sondern nur, nachdem es gestreut worden ist, so dass aus dem Fenster diffuses Streulicht austritt. Der besondere Vorteil der Platte liegt darin, dass auf ihr mehrere Fenster angeordnet sein können und dass diese so angeordnet und ausgebildet sein können, dass Verhältnisse, wie sie in der Bioanalytik beim Untersuchen von lumineszierenden oder fluoreszierenden Proben vorliegen, besonders gut simuliert werden können. In der Bioanalytik befinden sich die Proben üblicherweise in zylindrischen oder konischen Vertiefungen einer rechteckigen Probenträgerplatte. Eine typische Probenträgerplatte besteht aus Kunststoff und enthält ein rechteckiges Feld von 8 × 12 Wells mit einem Durchmesser von ca. 7 mm, eine so genannte 96-Well-Mikroplatte. Bekannt sind auch Probenträgerplatten, welche auf einer ungefähr gleich großen Fläche wie bei der 96-Well-Mikroplatte eine Anordnung von 16 × 24 Wells haben, welche nur noch einen Durchmesser von ungefähr 4 mm aufweisen. Es gibt auch Probenträgerplatten mit noch höherer oder niedrigerer Dichte der Wells. Auf einem erfindungsgemäßen, plattenförmigen Lichtübertrager kann man nun Fenster in der gleichen Größe und in der gleichen relativen Anordnung vorsehen, wie sie die Wells auf bekannten Probenträgerplatten haben. Dabei kann man anders als bei einer Probenträgerplatte die Fenster sogar auf beiden Seiten des plattenförmigen Lichtübertragers vorsehen, z. B. Fenster mit 6 mm Durchmesser auf der einen Seite und Fenster mit 4 mm Durchmesser auf der anderen Seite. Man kann aber auch unterschiedlich große Fenster auf ein und derselben Seite des plattenförmigen Lichtübertragers vorsehen und z. B: ein Feld aus Fenstern mit 6 mm Durchmesser bilden und ein anderes Feld aus Fenstern mit 4 mm Durchmesser bilden, wobei in jedem Feld die Fenster vorzugsweise regelmäßig angeordnet sind, so wie auch die Wells auf einer Probenträgerplatte angeordnet sind.In a particularly preferred embodiment of the invention, the light transmitter is a plate which has two facing in opposite directions surfaces and an edge surface connecting them. Preferably, it is a flat, rectangular plate. At least one of the at at least one window is arranged on the large areas of the panel and the light source is associated with the panel so that the light from the light source can not reach the at least one window in a straight line, but only after it has been scattered so that out of the window Diffused scattered light emerges. The particular advantage of the plate is that several windows can be arranged on it and that they can be arranged and configured in such a way that conditions as present in bioanalytics when examining luminescent or fluorescent samples can be simulated particularly well. In bioanalytics, the samples are usually in cylindrical or conical recesses of a rectangular sample carrier plate. A typical sample carrier plate is made of plastic and contains a rectangular field of 8 × 12 wells with a diameter of about 7 mm, a so-called 96-well microplate. Also known are sample carrier plates, which have an approximately equal area as in the 96-well microplate an array of 16 × 24 wells, which only have a diameter of about 4 mm. There are also sample carrier plates with even higher or lower density of the wells. On a plate-shaped light transmitter according to the invention can now provide windows in the same size and in the same relative arrangement, as they have the wells on known sample carrier plates. In this case, unlike a sample support plate, it is even possible to provide the windows on both sides of the plate-shaped light transmitter, eg. B. 6 mm diameter windows on one side and 4 mm diameter windows on the other side. But you can also provide different sized windows on the same side of the plate-shaped light transmitter and z. B: form a field of 6 mm diameter windows and form another field of 4 mm diameter windows, with the windows in each field preferably arranged regularly, just as the wells are arranged on a sample support plate.

Die Fenster lassen sich mit Vorteil dadurch bilden, dass man auf den plattenförmigen Lichtübertrager eine Maske aufbringt, z. B. aufdruckt oder als Folie aufklebt, in welcher die Fenster durch Löcher in der Maske gebildet sind, während die Maske selbst lichtundurchlässig ist. Die Maske ist vorzugsweise so gefärbt, wie es Probenträgerplatten übli cherweise auch sind. Probenträgerplatten haben meistens eine weiße oder schwarze Oberfläche.The Windows can be formed with advantage by the fact that on the disc-shaped Optical transmitters apply a mask, z. B. imprinted or glued as a foil, in which the windows through holes are formed in the mask while the mask itself opaque is. The mask is preferably colored as well as sample carrier plates usually also are. Sample support plates usually have a white or black surface.

In der Bioanalytik kommt es vor, dass sich neben einer Probe mit niedriger Lichtintensität oder neben einer Leerprobe eine Probe mit hoher Lichtintensität befindet. Intensitätsunterschiede von 6 bis 8 Dekaden oder sogar noch mehr kommen in der Praxis vor. Dabei besteht die Gefahr, dass Streulicht aus einer starken Probe das Ergebnis der Intensitätsmessung einer benachbarten schwachen Probe verfälscht. Man bezeichnet diesen Einfluss einer starken Probe auf das Messergebnis einer schwachen Probe als „Übersprechen". Sogar derartige Strahlungsverhältnisse kann man mit einer erfindungsgemäßen Test-Lichtquelle simulieren. Unterschiedliche Lichtintensitäten kann man nicht nur durch unterschiedlich lange Wege von der Lichtquelle zu unterschiedlichen Fenstern und durch Vorsehen von Blenden und anderen Hindernissen erzeugen, sondern auch dadurch, dass eine Lichtquelle mit veränderlicher Intensität vorgesehen oder – vorzugsweise – mehrere Lichtquellen vorgesehen sind, die auf unterschiedliche Lichtstärken fest eingestellt sind.In Bioanalytics, it happens that in addition to a sample with lower Light intensity or next to a blank, a sample of high light intensity is located. Intensity differences from 6 to 8 decades or even more occur in practice. There is a risk that stray light from a strong sample the result of the intensity measurement a neighboring weak sample falsified. This is called Influence of a strong sample on the measurement result of a weak one Sample as "crosstalk." Even such radiation conditions can be with a test light source according to the invention simulate. You can not only different light intensities through different distances from the light source to different windows and by creating apertures and other obstacles, but also in that a light source with variable intensity provided or - preferably - multiple light sources are provided, which are fixed to different light intensities are set.

Für das Simulieren der Strahlungsverhältnisse von fluoreszierenden oder lumineszierenden Proben ist es weiterhin von Vorteil, wenigstens unter einigen Fenstern Vertiefungen in dem Lichtübertrager vorzusehen. Die Vertiefungen können Bohrungen sein. Durch verschieden tiefe Bohrungen können verschiedene Füllhöhen simuliert werden.For simulating the radiation conditions of fluorescent or luminescent samples it is still advantageous, at least under some windows depressions in the Provide light transmitter. The depressions can Be holes. By different depth holes can be different Fill levels simulated become.

Mehrere Lichtquellen kann man nicht nur vorsehen, um unterschiedliche Intensitäten zu verwirklichen, sondern auch um mit unterschiedlichen Farben testen zu können.Several Light sources can not only be provided to realize different intensities, but also to be able to test with different colors.

Die Lichtquellen sind zweckmäßigerweise der Randfläche des plattenförmigen Lichtübertragers zugeordnet. Vorzugsweise sind sie in einer oder mehreren Ausnehmungen der Platte angeordnet. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass sie ihr Licht hauptsächlich parallel zu den beiden großen Flächen der Platte in diese einstrahlen. Schon alleine dadurch wird verhindert, dass das Licht aus den Lichtquellen ein Fenster auf geradem Wege erreicht, vielmehr kann es das Fenster nur durch Streuung erreichen.The Light sources are suitably the edge surface of the plate-shaped Assigned to Lichtübertragers. Preferably, they are in one or more recesses of the plate arranged. In this case, the arrangement is preferably made such that they mainly their light parallel to the two big ones surfaces the plate in this einstrahl. This alone prevents that the light from the light sources reaches a window in a straight path, rather, it can reach the window only by scattering.

Eine die Lichtquellen betreibende und stabilisierende elektrische Schaltung ist vorzugsweise ebenfalls in einer Ausnehmung der Platte angeordnet. Vorzugsweise wird zur Stromversorgung eine Batterie vorgesehen. Auch sie ist vorzugsweise in einer Ausnehmung der Platte vorgesehen, zweckmäßigerweise zusammen mit der elektrischen Schaltung. Die Vorrichtung hat dann insgesamt die Gestalt einer Platte, was den Vorteil hat, dass sie wie herkömmliche Probenträgerplatten zum Testen von Lichtmessgeräten benutzt werden kann.A the light sources operating and stabilizing electrical circuit is preferably also arranged in a recess of the plate. Preferably, a battery is provided for the power supply. Also, it is preferably provided in a recess of the plate, expediently along with the electrical circuit. The device then has Overall, the shape of a plate, which has the advantage that they like traditional ones Sample support plates for testing light meters can be used.

Die Erfindung eignet sich für das Erzeugen von Lichtintensitäten über einen großen Intensitätsbereich, beginnend mit sehr schwachen Intensitäten von größenordnungsmäßig 100 Photonen pro Sekunde bis zu Intensitäten, die 6 bis 7 Zehnerpotenzen größer sind. Derartige Intensitätsspannen lassen sich mit Leuchtdioden erzeugen, wenn diese nicht nur in dem steileren Bereich ihrer Strom-Intensitäts-Kennlinie betrieben werden, in welchem sie für Beleuchtungszwecke oder Signalisierzwecke üblicherweise betrieben werden, sondern wenn sie auch im unteren flachen Teil ihrer Kennlinie betrieben werden, in welchem sie nur eine geringe Intensität liefern. Im steileren Bereich der Kennlinie wird die Lichtstärke vorzugsweise durch Stromstabilisierung konstant gehalten, indem die Leistungsaufnahme RI² konstant gehalten wird. Im flachen Teil der Kennlinie, im Bereich niedriger Intensität, wird stattdessen vorzugsweise die Spannung, welche an der LED anliegt, stabilisiert.The invention is suitable for generating light intensities over a wide range of intensities, starting with very low intensities of the order of magnitude of 100 photons per second up to intensities which are 6 to 7 orders of magnitude greater. Such intensity ranges can be generated with LEDs, if they are not be operated only in the steeper area of their current-intensity characteristic in which they are usually operated for lighting purposes or signaling purposes, but when they are operated in the lower flat part of their characteristic in which they provide only a low intensity. In the steeper region of the characteristic, the light intensity is preferably kept constant by current stabilization by keeping the power consumption RI ² constant. In the flat part of the characteristic, in the range of low intensity, preferably the voltage applied to the LED is stabilized instead.

Besonders niedrige Intensitäten können an einzelnen Fenstern dadurch verwirklicht werden, dass zwischen den Fenstern und der oder den Lichtquellen eine Nut in der Platte vorgesehen wird, welche für eine stärkere Dämpfung des Lichtpegels sorgt.Especially low intensities can at individual windows be realized by that between the windows and the light sources or a groove in the plate is provided, which for a stronger one damping the light level ensures.

Um die spektrale Empfindlichkeit eines Lichtmessgerätes zu untersuchen, können nicht nur Lichtquellen mit unterschiedlichem Emissionsspektrum eingesetzt werden, sondern auch Farbfilter verwendet werden.Around It is not possible to investigate the spectral sensitivity of a light meter only light sources with different emission spectrum used but also color filters are used.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in welchen gleiche oder einander entsprechende Teile durch übereinstimmende Bezugszahlen bezeichnet sind.embodiments The invention are in the attached Drawings are shown in which the same or corresponding Parts by matching Reference numerals are designated.

1 zeigt schematisch eine stabförmige Test-Lichtquelle im Längsschnitt, 1 shows schematically a rod-shaped test light source in longitudinal section,

2 zeigt eine plattenförmige Test-Lichtquelle in einer Schrägansicht und 2 shows a plate-shaped test light source in an oblique view and

3 zeigt den Schnitt A-A durch die in 2 dargestellte Test-Lichtquelle. 3 shows the section AA through the in 2 illustrated test light source.

1 zeigt eine Test-Lichtquelle mit einem stabförmigen Gehäuse 1, welches durch eine Querwand 2 in zwei Abteile unterteilt ist. In einem vorderen Abteil steckt ein stabförmiger Lichtübertrager 3 mit einer balligen Spitze 4, welche über das Gehäuse 1 vorsteht. Am rückwärtigen Ende des stabförmigen Lichtübertragers 3 ist eine Bohrung 5 vorgesehen, welche sich vom rückwärtigen Ende des Lichtübertragers 3 in Richtung auf die Spitze 4 erstreckt und eine lichtundurchlässige Blende 6 und dahinter eine Lichtquelle 7 aufnimmt, bei welcher es sich vorzugsweise um eine LED handelt, deren nicht dargestellte Zuleitungen durch eine Bohrung 8 in der Querwand 2 in das hintere Abteil des Gehäuses 1 geführt werden, in welcher – lediglich symbolisch dargestellt – die Elemente einer elektrischen Schaltung 9 untergebracht sind, darunter eine Batterie 10, durch welche die Schaltung 9 und die Leuchtdiode 7 mit Strom versorgt werden. Die Batterie 10 kann auswechselbar angeordnet sein. Im übrigen kann die Schaltung vergossen sein. Am hinteren Ende des Gehäuses 1, ebenfalls nur schematisch angedeutet, ist ein Tastschalter 11 vorgesehen, durch dessen Betätigung die Lichtquelle ein und ausgeschaltet werden kann. 1 shows a test light source with a rod-shaped housing 1 which passes through a transverse wall 2 is divided into two compartments. In a front compartment is a rod-shaped light transmitter 3 with a crowned point 4 which over the housing 1 protrudes. At the rear end of the rod-shaped light transmitter 3 is a hole 5 provided, which extends from the rear end of the Lichtübertragers 3 towards the top 4 extends and an opaque aperture 6 and behind it a light source 7 receives, which is preferably a LED whose unillustrated leads through a hole 8th in the transverse wall 2 in the rear compartment of the housing 1 be guided, in which - only symbolically represented - the elements of an electrical circuit 9 are housed, including a battery 10 through which the circuit 9 and the light emitting diode 7 be powered. The battery 10 can be arranged interchangeable. Otherwise, the circuit may be potted. At the rear end of the case 1 , also indicated only schematically, is a push-button switch 11 provided by the operation of the light source can be turned on and off.

Der Lichtübertrager 3 besteht vorzugsweise aus milchigem Acrylglas. Der vordere Rand des Gehäuses 1 definiert ein Fenster, durch welches das Licht in die Spitze 4 und aus dieser schließlich diffus austreten kann.The light transmitter 3 is preferably made of milky acrylic glass. The front edge of the case 1 defines a window through which the light enters the top 4 and from this finally diffuse.

Die 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem plattenförmigen Lichtübertrager 3, welcher zwei große, in entgegengesetzte Richtungen weisende Flächen 12 und 13 und eine sie verbindende Randfläche 14 hat. Die obere Fläche 12 ist durch eine Maske 19 abgedeckt, welche in 3 übertrieben dick dargestellt ist. Die Maske 19 hat als Löcher ausgebildete Fenster 15. Es sind Fenster in unterschiedlicher Größe vorgesehen. Fenster 15 ein und derselben Größe sind zu Feldern zusammengefasst, in welchen sich die Fenster 15 in regelmäßiger Anordnung befinden. Unter den Fenstern 15 kann die Platte 3 Vertiefungen 16 haben. Solche Vertiefungen 16 müssen nicht unter allen Fenstern 15 vorgesehen sein. Soweit Vertiefungen 16 vorgesehen sind, können sie unterschiedlich tief ausgebildet sein.The 2 and 3 show a device according to the invention with a plate-shaped light transmitter 3 which has two large faces pointing in opposite directions 12 and 13 and an edge surface connecting them 14 Has. The upper surface 12 is through a mask 19 covered in which 3 is shown exaggeratedly thick. The mask 19 has windows formed as holes 15 , There are windows of different sizes. window 15 one and the same size are combined into fields in which the windows 15 in regular arrangement. Under the windows 15 can the plate 3 wells 16 to have. Such wells 16 do not have to be under all windows 15 be provided. As far as pits 16 are provided, they can be formed differently deep.

In der Nähe eines der Ränder der Platte 3 sind in Löchern, welche in der Platte 3 vorgesehen sind, mehrere nebeneinander angeordnete Lichtquellen 7, insbesondere LEDs, vorgesehen, welche durch eine elektrische Schaltung 9, welche eine Batterie 10 umfasst, und in einer Ausnehmung 17 der Platte 3 untergebracht ist, betrieben werden. Die Lichtquellen 7 strahlen ihr Licht hauptsächlich parallel zu den beiden Oberflächen 12 und 13 der Platte 3 in diese ein. Das Licht kann deshalb nicht auf geradem Wege von den Lichtquellen 7 zu einem der Fenster 15 gelangen und durch dieses austreten, sondern nur nach Streuung an streuenden Pigmenten, die in der Platte 3 vorgesehen sind, z. B. Titandioxidpigmente in Acrylglas.Near one of the edges of the plate 3 are in holes, which in the plate 3 are provided, a plurality of juxtaposed light sources 7 , in particular LEDs, provided by an electrical circuit 9 which is a battery 10 includes, and in a recess 17 the plate 3 is housed, operated. The light sources 7 Their light is mainly emitted parallel to the two surfaces 12 and 13 the plate 3 in this one. Therefore, the light can not go straight from the light sources 7 to one of the windows 15 pass and exit through this, but only after scattering of scattering pigments in the plate 3 are provided, for. B. titanium dioxide pigments in acrylic glass.

Die Fenster 15, die am weitesten von den Lichtquellen 7 entfernt sind, erhalten die geringste Lichtintensität. Diese kann zusätzlich durch einen in die Platte 3 hineingefrästen Schlitz 18 verringert werden.The window 15 farthest from the light sources 7 are removed, receive the least amount of light. This can additionally by a in the plate 3 Milled in slot 18 be reduced.

11: Gehäusecasing
22: Querwandpartition
33: LichtübertragerOptical transmitters
44: Spitzetop
55: Bohrungdrilling
66: Blendecover
77: Lichtquellelight source
88th: Bohrungdrilling
99: Schaltungcircuit
1010: Batteriebattery
1111: TastschalterPush switch
1212: Flächearea
1313: Flächearea
1414: Randflächeedge surface
1515: Fensterwindow
1616: Vertiefungdeepening
1717: Ausnehmungrecess
1818: Schlitzslot
1919: Maskemask

Claims

Device for emitting light of specific intensity with a light source ( 7 ), with one of the light source ( 7 ) associated light transmitter ( 3 ), in which the light source ( 7 ) Illuminates light, and with at least one window ( 15 ), through which a part of the in the light transmitter ( 3 ) radiated light again, characterized in that the light transmitter ( 3 ) consists of a material which scatters the incident light.

Device according to claim 1, characterized in that the light transmitter ( 3 ) is rod-shaped.

Device according to claim 2, characterized in that the light source ( 7 ) at the rear end of the rod-shaped light transmitter ( 3 ) and that the window ( 15 ) at the opposite, front end of the rod-shaped light transmitter ( 3 ) is provided.

Device according to Claim 2 or 3, characterized that the light exit surface of the light transmitter is formed flat in the window.

Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the light exit surface in the window ( 15 ) of the light transmitter ( 3 ) is formed spherical.

Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the light transmitter ( 3 ) has a cylindrical outer surface.

Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the lateral surface of the light transmitter ( 3 ) whose light exit surface is limited.

Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the light transmitter ( 3 ) with an opaque coat ( 1 ) having.

Device according to claim 8, characterized in that the jacket ( 1 ) is gray or black.

Device according to one of claims 2 to 9, characterized in that a rod-shaped housing ( 1 ) is provided, which has a front region in which the light transmitter ( 3 ) and the light source ( 7 ), and has a rear area in which an electrical circuit ( 9 ) for operating and stabilizing the light source ( 7 ) is provided.

Apparatus according to claim 10, characterized in that for the power supply of the light source ( 7 ) and the circuit ( 9 ) a battery ( 10 is provided.

Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that directly at the rear end or laterally at the rear end of the housing ( 1 ) a switch ( 11 ) to turn on the light source ( 7 ) is provided, in particular a key switch.

Device according to claim 1, characterized in that the light transmitter ( 3 ) is a plate having two oppositely facing surfaces ( 12 . 13 ) and an edge surface connecting them ( 14 ) has on at least one of the two surfaces ( 12 ) at least one window ( 15 ) and that the light source ( 7 ) of the plate ( 3 ) is assigned so that the light from the light source ( 7 ) the at least one window ( 15 ) can not reach in a straight line way.

Apparatus according to claim 13, characterized in that a plurality of windows ( 15 ) on at least one of the two surfaces ( 12 ) of the plate ( 3 ) are provided.

Apparatus according to claim 14, characterized in that both windows of the same size and of different sizes ( 15 ) on at least one of the two surfaces ( 12 ) of the plate ( 3 ) are provided.

Apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that at least some of the plurality of windows ( 15 ) are arranged regularly.

Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the windows ( 15 ) through one on the plate ( 3 ) applied mask ( 19 ) are limited.

Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that the plate ( 3 ) several light sources ( 7 ) assigned.

Apparatus according to claim 18, characterized in that the light sources 7 () differ in color.

Device according to one of claims 13 to 19, characterized in that the light sources ( 7 ) of the edge surfaces ( 14 ) of the plate ( 3 ) assigned.

Device according to one of claims 13 to 20, characterized in that the one or more light sources ( 7 ) in the plate ( 3 ) are arranged.

Device according to one of claims 13 to 21, characterized in that the one or more light sources ( 7 ) their light mainly parallel to the two surfaces ( 12 . 13 ) of the plate ( 3 ) into this.

Device according to one of claims 13 to 22, characterized in that one of the light sources ( 7 ) operating electrical circuit ( 9 ) in a recess ( 17 ) of the plate ( 3 ) is arranged.

Device according to one of claims 13 to 23, characterized in that a battery ( 10 ) for powering the one or more light sources ( 7 ) and the circuit that operates it ( 9 ) is provided.

Device according to claim 24, characterized in that the battery ( 10 ) in a recess ( 17 ) of the plate ( 3 ) is provided.

Device according to one of claims 13 to 25, characterized in that the plate ( 3 ) under one or more windows ( 15 ) a recess ( 16 ) Has.

Apparatus according to claim 26, characterized in that different deep depressions ( 16 ) are provided.

Device according to one of claims 13 to 27, characterized in that one or more slots ( 18 ) in the plate ( 3 ) are provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source ( 7 ) is stabilized electronically.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the light source ( 7 ) and the window ( 15 ) an aperture ( 6 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light transmitter ( 3 ) is color neutral.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source ( 7 ) is a light emitting diode.