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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum optischen Messen einer in einem Probenröhrchen angeordneten Probe sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Das optische Messen kann auf Raman-Spektrometrie basieren. Insbesondere kann die Zusammensetzung der Probe mit Raman-Spektrometrie gemessen werden.
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STAND DER TECHNIK
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Aus TM Technisches Messen 77 (2010) 9, Seiten 437-444 ist ein Raman-Mikrospektrometer zur Untersuchung biologischer Proben bekannt. Das Raman-Mikrospektrometer basiert auf einem inversen Mikroskop mit einem Fluoreszenz-Port und zwei zusätzlichen Seiten-Ports neben dem Okularstrahlengang. An dem einen Seiten-Port ist eine Beobachtungskamera angeschlossen, und der andere Seiten-Port wird für die Ankopplung eines Raman-Moduls genutzt. In dem Raman-Modul wird ein Laserstrahl über ein Teleskop aufgeweitet, um ihn über einen Raman-Kantenfilter in das Mikroskop einzukoppeln. Das Mikroskop-Objektiv fokussiert den Laserstrahl auf die Probe und sammelt gleichzeitig in Rückstreugeometrie das Raman-Streulicht. Das Raman-Streulicht läuft zu dem Raman-Kantenfilter zurück und wird von diesem transmittiert. Anschließend wird das Raman-Streulicht auf den Eingang eines Spektrographen fokussiert und von diesem spektral analysiert. Das bekannte Raman-Mikrospektrometer ist zur Identifikation kleinster Partikel und von Mikroorganismen vorgesehen. Hierzu muss der fokussierte Laserstrahl auf den jeweiligen Partikel bzw. Mikroorganismus fokussiert werden, nachdem die den Partikel bzw. Mikroorganismus enthaltende Probe auf dem Probenhalter des inversen Mikroskops angeordnet wurde. Dieses Vorgehen ist in Laboranwendungen möglich, nicht aber zur Untersuchung biologischer Proben beispielsweise während eines chirurgischen Eingriffs, bei dem diese biologischen Proben entnommen werden und der in Abhängigkeit von der Zusammensetzung dieser biologischen Proben fortzusetzen ist.
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Aus Forschung Kompakt 10, 2015, Thema 5 ist bekannt, Harnsteine bezüglich ihrer Zusammensetzung durch Raman-Spektroskopie zu analysieren. Das dabei angewandte Verfahren soll mit vergleichsweise günstigen optischen Komponenten auskommen und auch bei nassen Proben funktionieren. Insbesondere sollen die Harnsteine vor ihrer Untersuchung nicht getrocknet und pulverisiert werden müssen. Nähere Angaben zum Aufbau einer für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung werden nicht gemacht.
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Aus der
WO 2017/114770 A1 ist eine Vorrichtung zur Analyse eines sich in einem Produktraum befindenden zu analysierenden Guts bekannt. Die Vorrichtung weist einen in einem Sondengehäuse angeordneten Sondenkörper mit einer Umfangswand, eine Strahlungsquelle, einen optischen Empfänger, ein Messfenster in dem Sondenkörper mit einem Eintrittsbereich und einem Austrittsbereich für Messstrahlung und eine Auswerteeinheit auf. Der Sondenkörper ist in eine Messposition bringbar, in der ein Teil des Sondenkörpers, in welchem sich das Messfenster befindet, durch eine Öffnung des Sondengehäuses in den Produktraum zur Analyse eintaucht. Weiter kann der Sondenkörper in eine zurückgezogene Position gebracht werden, in der sich der Sondenkörper noch teilweise im Bereich der Öffnung des Sondengehäuses befindet und dabei die Öffnung abdeckt. Das Messfenster ist ein ATR-Element, das in einem Teilbereich der Umfangswand des Sondenkörpers im Strahlengang angeordnet ist. Die bekannte Vorrichtung dient zur Durchführung eines ATR-Analyseverfahrens zur Untersuchung von Flüssigkeiten und Feststoffen in der Prozessanalytik. Mit ATR-Verfahren, wobei ATR für abgeschwächte Totalreflektion steht, können stark absorbierende Proben spektroskopisch untersucht werden.
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Aus der
US 4 714 345 A und der zu derselben Patentfamilie gehörigen
DE 34 24 108 A1 ist eine Probenanordnung zur Spektrometrie, insbesondere zur Raman-Spektrometrie mit einem im Wesentlichen kugelförmigen Probenbehälter aus transparenten Material bekannt, in dessen Mitte ein Probenmaterial angeordnet wird. Bei der Messung von Lumineszenz und Streuung, beispielsweise Raman-Streuung, sowie Absorption wird das Probenmaterial in der Probenanordnung angeordnet, und die Probenanordnung wird in den Strahlengang eines Spektrometers eingesetzt. Durch Verschieben der Probe in drei oder vier Dimensionen können Spektren von vielen Probenpunkten in einem an das Spektrometer angeschlossenen Datenspeicher gesammelt und anschließend zu Bildern aus dem Licht verschiedener Spektrallinien zusammengesetzt werden. Um Raman-Spektren absorbierender Substanzen ohne die Gefahr einer Zersetzung zu gewinnen, wird vorgeschlagen, durch Rotation der Probe dafür zu sorgen, dass der Probenort jeweils nur kurzzeitig vom Fokus des jeweiligen Laserstrahls getroffen wird. Dies soll durchgeführt werden, indem man die Probenanordnungen mit einer in ein Kapillarröhrchen oder eine Probenküvette eingeschlossenen Probe um geeignete Achsen rotieren lässt.
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Aus der
DE 10 2013 110 093 B3 ist eine Küvette zur Aufnahme einer Probe und zur Positionierung der Probe für eine Untersuchung mittels inverser Fluoreszenzmikroskopie, insbesondere inverser Lichtscheiben-Fluoreszenz-Mikroskopie, bekannt. Die Küvette umfasst eine Öffnung an einem oberen Ende und eine erste und eine zweite transparente Bodenwand. Die Bodenwände sind derart zueinander angeordnet, dass ihre Flächennormalen unter einem Winkel von zumindest annähernd 90° zueinander geneigt sind. Es können auch vier Bodenwände vorgesehen sein, die diese Neigung paarweise zueinander aufweisen.
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Aus der
EP 0 164 567 A2 ist eine Küvettenanordnung für ein Zentrifugalsystem mit Küvetten bekannt, die in regelmäßigen Abständen als Vertiefungen in einem plattenförmigen Element ausgebildet sind. Die Küvetten sind paarweise gruppiert und die beiden Küvetten jeden Paars sind durch einen Kanal miteinander verbunden. Jedes Paar besteht aus einer Küvette mit einer im Wesentlichen zylindrischen oder schwach konischen Wand und einem konischen Boden und einer Küvette mit einer ebenfalls größtenteils zylindrischen oder schwach konischen Wand und einem zur Küvette hin rampenförmig ansteigenden Boden.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein praktisches Verfahren zum optischen Messen einer in einem Probenröhrchen angeordneten Probe und eine praktische Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens aufzuzeigen, mit denen die jeweilige Probe automatisch und sofort messbar ist, insbesondere ohne Probenvorbereitung und damit beispielsweise auch während eines laufenden chirurgischen Eingriffs.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum optischen Messen einer in einem Probenröhrchen angeordneten Probe, wobei das Probenröhrchen eine Hauptachse und einen transparenten konischen Boden aufweist, wird ein optisches Messsystem, das zum Messen in einem auf einer optischen Achse liegenden Fokusbereich ausgebildet ist, so gegenüber dem Probenröhrchen ausgerichtet, dass der Fokusbereich an einer Innenoberfläche des konischen Bodens liegt. Zum Abscannen der Probe wird das Probenröhrchen gegenüber dem Messsystem um die Hauptachse verdreht und längs einer Mantellinie des konischen Bodens verschoben, die in einer von der Hauptachse und der optischen Achse aufgespannten Ebene verläuft.
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Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Innenoberfläche des konischen Bodes in Umfangsrichtung um die Hauptachse des Probenröhrchens und längs der Mantellinie seines konischen Bodens abgetastet. Auf diese Weise wird eine flächig an diesem Boden anliegende Probe ebenfalls abgetastet. Von einer Probe in dem Probenröhrchen, die nur punktuell an dem Boden anliegt, werden hingegen die Anlagepunkte der Probe an dem Boden aufgefunden. Dadurch können jedwede in dem Probenröhrchen angeordnete Proben optisch gemessen werden, weil durch das Abscannen der jeweiligen Probe die Kontaktpunkte der Probe gefunden werden, in denen die Probe an dem Boden des Probenröhrchens anliegt, und so optimale optische Verhältnisse für das optische Messen der Probe durch den transparenten Boden gegeben sind. Die dazu notwendigen Bewegungen des Probenröhrchens, d. h. das Verdrehen um seine Hauptachse und das Verschieben längs der Mantellinie, sind auf sehr einfache Weise automatisiert zu realisieren. So ist das erfindungsgemäße Verfahren insgesamt in einfacher Weise vollautomatisch durchführbar.
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Besonders einfache geometrische Verhältnisse ergeben sich, wenn die Mantellinie, längs der das Probenröhrchen gegenüber dem Messsystem verschoben wird, eine Gerade ist, die mit der Hauptachse einen Winkel einschließt, unter dem der konische Boden des Probenröhrchens gegenüber der Hauptachse verläuft. Dieser Winkel ist der halbe Kegelwinkel des konischen Bodens. Da zudem die Mantellinie in der von der Hauptachse und der optischen Achse aufgespannten Ebene verläuft, wird das Probenröhrchen bei der Verschiebung längs dieser Mantellinie in der derart aufgespannten Ebene parallel verschoben.
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Das optische Messsystem wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise so gegenüber dem Probenröhrchen ausgerichtet, dass die Innenoberfläche des Bodens des Probenröhrchen durch den Fokusbereich hindurch verläuft und so die Kontaktpunkte der Probe mit der Innenoberfläche des Bodens bei dem erfindungsgemäßen Abscannen der Probe in diesen Fokusbereich hinein gebracht werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Probe, wie bereits angesprochen wurde, konkret dazu abgescannt werden, mit dem Messsystem mindestens einen Anlagebereich der Probe zu ermitteln, in dem die Probe an der Innenoberfläche des Bodens anliegt. Konkret kann der mindestens eine Anlagebereich beim Abscannen der Probe anhand eines Maximums von registriertem Messsignal von der Probe ermittelt werden. Dabei kann beim Abscannen darauf verzichtet werden, das Messsignal bereits hinsichtlich der interessierenden Messgröße auszuwerten. Nach der Ermittlung der Anlagebereiche kann die Probe dann mit dem Messsystem in den ermittelten Anlagebereichen gemessen werden.
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Das Messsystem kann ein Raman-Spektrometer aufweisen, wobei beim Abscannen der Probe der mindestens eine Anlagebereich anhand eines Maximums von registriertem Ramansignal von der Probe ermittelt werden kann.
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Beim Messen der Probe in den Anlagebereichen der Probe an dem Boden des Probenröhrchens erfolgt dann eine spektrale Analyse des von der Probe remittierten Ramansignals durch das Messsystem.
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In einer konkreten Anwendung ist die Probe, die optisch gemessen wird, ein Harnstein, bei dem konkret die Zusammensetzung aus den prinzipiell bekannten Harnsteinsubstanzen bestimmt wird. Dieser Harnstein kann zum Messen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einfach in das Probenröhrchen gegeben werden. Dann wird das Probenröhrchen abgescannt, um die Anlagebereiche des Harnsteins an der Innenoberfläche des Bodens des Probenröhrchens zu bestimmen. Dabei kann das Auffinden des mindestens einen Anlagebereichs statt durch Maximieren des registrierten Ramansignals auch durch Maximieren einer Intensität von Fluoreszenzlicht erfolgen, das ein Häm-Farbstoff als Bestandteil des Harnsteins emittiert. Anschließend wird der Harnstein dann in diesen Anlagebereichen bezüglich seiner Zusammensetzung gemessen.
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Es versteht sich, dass ein Material des konischen Bodens des Probenröhrchens in Wellenlängenbereichen von Anregungslicht und Messlicht des optischen Messsystems, insbesondere eines Ramansignals, transparent sein muss. Vorzugsweise weist das Material in diesen Wellenlängenbereichen auch keine, zumindest keine ausgeprägten Fluoreszenz- und Ramanlinien auf, die das optische Messen der Probe stören könnten.
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Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Röhrchenhalterung für ein Probenröhrchen, das eine Hauptachse und einen transparenten zu der Hauptachse verlaufenden konischen Boden aufweist, wobei die Röhrchenhalterung eine Ausrichtung der Hauptachse und eine Lage des konischen Bodens längs der Hauptachse definiert, und einem optischen Messsystem, das zum Messen in einem auf einer optischen Achse liegenden Fokusbereich ausgebildet ist, wobei das optische Messsystem so gegenüber der Röhrchenhalterung ausgerichtet ist, dass der Fokusbereich an einer Innenoberfläche des konischen Bodens liegt, ist eine Scaneinrichtung vorgesehen, die die Röhrchenhalterung gegenüber dem Messsystem um die Hauptachse verdreht und längs einer Geraden verschiebt, die in einer von der Hauptachse und der optischen Achse aufgespannten Ebene unter dem Winkel des konischen Bodens zu der Hauptachse verläuft. In die Röhrchenhalterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Röhrchen mit der jeweiligen Probe einfach eingesetzt werden, um dann die Probe optisch gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu messen.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verläuft die Gerade oder die Hauptachse vorzugsweise lotrecht, damit sich die Probe insbesondere beim Verdrehen der Röhrchenhalterung gegenüber dem Messsystem um die Hauptachse nicht innerhalb des Probenröhrchens verlagert, wodurch sich ihre Anlagebereiche an der Innenoberfläche des konischen Bodens verändern würden. Eine unveränderliche Lage der Probe in dem Probenröhrchen beim Abscannen wird auch durch einen relativ spitzen Winkel des Bodens zu der Hauptachse des Probenröhrchens von beispielsweise 10° bis 25° oder etwa 15° gefördert. Diese Winkel entsprechen Kegelwinkel des konischen Bodens von 20° bis 50° bzw. von etwa 30°.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an Probenröhrchen unterschiedlichen Durchmessers, unterschiedlichen Winkels des konischen Bodens zu der Hauptachse und unterschiedlicher Lage des konischen Bodens gegenüber einem Verschluss des jeweiligen Probenröhrchens in Richtung der Hauptachse des Probenröhrchens anpassbar sein. Dazu kann die Röhrchenhalterung unterschiedliche Einsätze aufweisen bzw. die Probenhalterung und/oder die Scaneinrichtung können unterschiedlich und unter unterschiedlichen Winkeln gegenüber dem Messsystem ausrichtbar sein.
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Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet, dass die Scaneinrichtung die Probe automatisch mit dem Fokusbereich des Messsystems abscannt, um mit dem Messsystem in mindestens einem Anlagebereich der Probe zu ermitteln, in dem die Probe an der Innenoberfläche des Bodens anliegt. Insbesondere ist die Vorrichtung dann weiter so ausgebildet, dass das Messsystem die Probe anschließend automatisch in dem mindestens einen Anlagebereich misst.
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Konkret kann das Messsystem ein Raman-Spektrometer aufweisen und insgesamt so ausgebildet sein, dass Harnsteine während eines laufenden chirurgischen Eingriffs auf ihre Inhaltsstoffe Raman-spektroskopisch untersucht werden können, um den chirurgischen Eingriff abhängig von der Zusammensetzung des jeweiligen Harnsteins fortzusetzen bzw. eine weitere Therapie anzuschließen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind aber nicht nur zur Durchführung von Raman-Spektroskopie, sondern auch zur Durchführung jedes anderen optischen Messverfahrens geeignet, bei dem eine in einem Probenröhrchen mit konischem Boden angeordnete Probe sinnvollerweise nur in ihren Anlagebereichen an der Innenoberfläche des Bodens gemessen wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Messsystem die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Messsystem, zwei Messsysteme oder mehr Messsysteme vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die das jeweilige Verfahren oder die jeweilige Vorrichtung aufweist.
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Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- 1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht und erläutert zugleich das erfindungsgemäße Verfahren.
- 2 zeigt schematisch eine konkrete Ausführungsform eines Probenröhrchens zur Aufnahme einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren optisch zu messenden Probe.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 weist eine Röhrchenhalterung 2 für ein Probenröhrchen 3 auf. Das Probenröhrchen 3 erstreckt sich längs einer Hauptachse 4 und endet mit einem geschlossenen konischen Boden 5. Die Wandung des Röhrchens im Bereich des konischen Bodens 5 verläuft unter einem spitzen Winkel zu der Hauptachse 4. Zumindest im Bereich des Bodens 5 ist das Probenröhrchen 3 transparent, und zwar für einen Messstrahl 6 eines optischen Messsystems 7. Der Messstrahl 6 ist insbesondere ein Laserstrahl 8, der von einem Laser 9 des Messsystems 7 bereitgestellt wird und eine Wellenlänge im Bereich von wenigen 100 bis wenigen 1000 nm aufweisen kann. Konkret kann das Messsystem 7 ein Raman-Spektrometer sein, das in 1 jedoch nicht im Detail dargestellt ist. Dann kann der Laserstrahl 8 eine Wellenlänge von beispielsweise 532 nm aufweisen. Der Laserstrahl 8 wird von einer Fokussieroptik 10 des Messsystems fokussiert. Ein Fokusbereich 11 des Messstrahls 6, der in Richtung einer optischen Achse 12 langgestreckt ist, erstreckt sich durch die Innenoberfläche 13 des Bodens 5 hindurch. Aus dem Fokusbereich 13 stammendes, beispielsweise Ramangestreutes, Licht gelangt zurück in das Messsystem 7 und wird dort beispielsweise mit einem Raman-Spektrometer analysiert. Diese Analyse dient dem optischen Messen einer Probe 14, die in dem Probenröhrchen 3 angeordnet ist und an der Innenoberfläche 13 des konischen Bodens 5 anliegt. Bei einer Probe 14 in Form eines kantigen, eckigen oder unregelmäßigen Formkörpers liegt die Probe 14 jedoch nur punktuell oder allenfalls linienförmig an der Innenoberfläche 13 des Bodens 5 an. Nur in diesen Anlagebereichen 16 ist die Probe 14 durch den Boden 5 hindurch mit dem Messsystem 7 in sinnvoller Weise optisch messbar, um beispielsweise eine Zusammensetzung der Probe 14 durch Raman-Spektroskopie zu bestimmen. Um diese Anlagebereiche 16 zu erfassen und die Probe 14 mit dem Messsystem 7 gezielt in diesen Anlagebereichen 16 zu messen, ist eine Scaneinrichtung 17 vorgesehen. Die Scaneinrichtung 17 weist einen Linearantrieb 18 auf, um die Röhrchenhalterung 2 gegenüber einer Grundstruktur 19 der Vorrichtung 1, an der auch das Messsystem 7 abgestützt ist, längs einer hier lotrecht ausgerichteten Mantellinie 20 des konischen Bodens 5 zu verschieben, was in 1 durch einen Doppelpfeil 21 angezeigt ist. Die Mantellinie 20 verläuft in einer von der Hauptachse 4 und der optischen Achse 12 aufgespannten Ebene, die mit der Zeichenebene von 1 zusammenfällt. Die Scaneinrichtung 17 weist weiterhin einen Drehantrieb 22 für die Röhrchenhalterung 2 auf, um die Röhrchenhalterung 2 und damit das Probenröhrchen 3 um dessen Hauptachse 4 gegenüber dem Messsystem 7 zu verdrehen. Dies ist durch einen doppelten Drehpfeil 23 angezeigt. Mit Hilfe des Linearantriebs 18 und des Drehantriebs 22 kann die Scaneinrichtung 24 die Innenoberfläche 13 des konischen Bodens 5 auf die Anlagebereiche 16 der Probe 14 an der Innenoberfläche 13 abtasten. Dabei macht sich ein solcher Anlagebereich 16 beispielsweise durch ein lokales Maximum von durch den Messstrahl 6 angeregtem und in das Messsystem 7 zurück gelangendem Fluoreszenzlicht bemerkbar. In den Anlagebereichen 16 kann dann die Probe 14 genauer optisch gemessen werden. Dazu sind die Anlagebereiche 16 mit Hilfe der Scaneinrichtung 17 in dem Fokusbereich 11 zu positionieren und dann mit dem Messsystem 7 zu messen.
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Konkret kann es sich bei der Probe 14 um einen Harnstein handeln, der durch die bereits angesprochene Raman-Spektroskopie auf seine Zusammensetzung untersucht wird. Diese Untersuchung kann während eines laufenden chirurgischen Eingriffs erfolgen. Dazu muss der Harnstein nur in das Probenröhrchen 3 gegeben und das Probenröhrchen 3 in die Röhrchenhalterung 2 eingesetzt werden. Der anschließende Betrieb der Scaneinrichtung 17 und des Messsystems 7 zum anfänglichen Ermitteln der Anlagebereiche 16 und zum anschließenden Messen der Probe 14 in den Anlagebereichen 16 kann vollautomatisch von einer Steuerung 24 gesteuert werden.
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2 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel eines Probenröhrchens 3. Bei diesem weist der konische Boden 5 den spitzen Winkel zu der Hauptachse 4 von 15° auf. Entsprechend beträgt der Kegelwinkel des konischen Bodens 5 30°. An seinem dem konischen Boden 5 gegenüberliegenden offenen Ende weist das Probenröhrchen 3 einen Radialbund 25 und daran anschließend ein Außengewinde 26 zum Aufschrauben eines Schraubdeckels auf. Von dem Radialbund 25 stehen zu dem Boden 5 hin flache Stege 27 ab, über die das Probenröhrchen 3 drehfest in der Röhrchenhalterung 2 abgestützt wird, während der Radialbund 25 für eine Abstützung in Richtung der Hauptachse 4 sorgt. Als Material 28 für das Probenröhrchen 3, insbesondere für seinen transparenten konischen Boden 5, ist beispielsweise ein Zyckoolefin-Copolymer geeignet, das im Bereich der Wellenlängen des Laserstrahls 8 des Messsystems 7 sowie auch im Bereich des dadurch von der Probe 14 angeregten Messsignals keine störenden Fluoreszenzlinien aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Röhrchenhalterung
- 3
- Probenröhrchen
- 4
- Hauptachse
- 5
- konischer Boden
- 6
- Messstrahl
- 7
- Messsystem
- 8
- Laserstrahl
- 9
- Laser
- 10
- Fokussieroptik
- 11
- Fokusbereich
- 12
- optische Achse
- 13
- Innenoberfläche des Bodens 5
- 14
- Probe
- 16
- Anlagebereich
- 17
- Scaneinrichtung
- 18
- Linearantrieb
- 19
- Grundstruktur
- 20
- Mantellinie
- 21
- Doppelpfeil
- 22
- Drehantrieb
- 23
- doppelter Drehpfeil
- 24
- Steuerung
- 25
- Radialbund
- 26
- Außengewinde
- 27
- Steg
- 28
- Material
