DE102022127793B3 - Method and device for spectroscopy of a sample - Google Patents

Method and device for spectroscopy of a sample Download PDF

Info

Publication number
DE102022127793B3
DE102022127793B3 DE102022127793.3A DE102022127793A DE102022127793B3 DE 102022127793 B3 DE102022127793 B3 DE 102022127793B3 DE 102022127793 A DE102022127793 A DE 102022127793A DE 102022127793 B3 DE102022127793 B3 DE 102022127793B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coating
coupling element
coupling elements
coupling
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102022127793.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Karsten Rebner
Dmytro Golovko
Frank Wackenhut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hochschule Reutlingen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Original Assignee
Hochschule Reutlingen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochschule Reutlingen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts filed Critical Hochschule Reutlingen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Priority to DE102022127793.3A priority Critical patent/DE102022127793B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102022127793B3 publication Critical patent/DE102022127793B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0205Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6463Optics
    • G01N2021/6471Special filters, filter wheel

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Spektroskopie einer Probe (50), wobei die Vorrichtung (10) eine Anregungsquelle (17) und mindestens einen Detektor (18) umfasst. Die Vorrichtung (10) umfasst mindestens ein Kopplungselement (11) mit einer ersten Fläche (12) und einer zweiten Fläche (15), wobei die erste Fläche (12) plan ausgebildet ist, wobei die erste Fläche (12) einen ersten Bereich (13) zur Einkopplung von Anregungslicht in Richtung der Probe (50) und einen zweiten Bereich (14) zur Auskopplung von in der Probe (50) angeregtem Licht in Richtung des Detektors (18) umfasst, und wobei sich der erste Bereich (13) und der zweite Bereich (14) unterscheiden.The present invention relates to a device (10) for spectroscopy of a sample (50), the device (10) comprising an excitation source (17) and at least one detector (18). The device (10) comprises at least one coupling element (11) with a first surface (12) and a second surface (15), the first surface (12) being flat, the first surface (12) having a first region (13 ) for coupling excitation light in the direction of the sample (50) and a second region (14) for coupling out light excited in the sample (50) in the direction of the detector (18), and wherein the first region (13) and the distinguish second area (14).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Spektroskopie einer Probe nach den unabhängigen Ansprüchen.The present invention relates to a device and a method for spectroscopy of a sample according to the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Spektroskopie grundsätzlich bekannt, allerdings sind diese sehr groß dimensioniert und somit nur bedingt einsetzbar. Ferner kann typischerweise nur aus einer Probe stammendes Licht basierend auf Extinktion oder lichtinduzierter Lumineszenz, wie bspw. Fluoreszenz, gemessen werden, sodass nicht sämtliche relevante Eigenschaften der Probe zeitgleich erfasst werden können.Devices for spectroscopy are basically known from the prior art, but these are very large and can therefore only be used to a limited extent. Furthermore, typically only light originating from a sample can be measured based on extinction or light-induced luminescence, such as fluorescence, so that not all relevant properties of the sample can be recorded at the same time.

DE 10 2020 007 928 A1 offenbart eine Vorrichtung, die als Mikrospektrometer mit Reflektionsoptik ausgebildet ist. DE 10 2020 007 928 A1 discloses a device designed as a microspectrometer with reflection optics.

US 2011 / 0 205 541 A1 betrifft ein optisches Messsystem mit einem hemisphärischen Element, das unterschiedliche Beschichtungen aufweist.US 2011/0 205 541 A1 relates to an optical measuring system with a hemispherical element that has different coatings.

DE 11 2016 001 775 T5 betrifft ein System mit Lichtleitfasern, das zur Gewebsuntersuchung ausgebildet ist. DE 11 2016 001 775 T5 relates to a system with optical fibers that is designed for tissue examination.

DE 10 2017 208 463 A1 betrifft einen optischen Sensor zur optischen Messung einer Konzentration eines Bestandteils einer Flüssigkeit oder eines Messgases. DE 10 2017 208 463 A1 relates to an optical sensor for optically measuring a concentration of a component of a liquid or a measurement gas.

AT 512 238 A1 betrifft eine Hautkontakt-Erkennungsvorrichtung, das ein Kontaktstück mit einer Auflagefläche aufweist. AT 512 238 A1 relates to a skin contact detection device that has a contact piece with a support surface.

CN 110 208 237 A betrifft ein multifunktionales Spektrometer, in dem ein Konus eingesetzt wird, an dem eine Totalreflektion stattfindet. CN 110 208 237 A relates to a multifunctional spectrometer in which a cone is used on which total reflection takes place.

US 10 234 331 B2 betrifft ein monolithisches Spektrometer. US 10 234 331 B2 concerns a monolithic spectrometer.

Offenbarung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDisclosure of the invention: task, solution, advantages

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Spektroskopie derart weiterzuentwickeln, dass gleichzeitig möglichst viele relevante Eigenschaften einer Probe erfasst werden können, während die Vorrichtung ferner möglichst klein ausgebildet ist, um universell eingesetzt zu werden.The present invention is based on the object of further developing a device for spectroscopy in such a way that as many relevant properties of a sample as possible can be recorded at the same time, while the device is also designed to be as small as possible in order to be used universally.

Gelöst wird die vorgenannte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Spektroskopie einer Probe, wobei die Vorrichtung eine Anregungsquelle und mindestens einen Detektor umfasst. Die Vorrichtung umfasst mindestens ein Kopplungselement mit einer ersten planen Fläche und einer zweiten Fläche. Es kann zumindest ein Abschnitt der zweiten Fläche dazu ausgebildet sein, während einer spektroskopischen Messung in direktem Kontakt mit der Probe zu stehen.The aforementioned task is solved by a device for spectroscopy of a sample, the device comprising an excitation source and at least one detector. The device comprises at least one coupling element with a first flat surface and a second surface. At least a portion of the second surface can be designed to be in direct contact with the sample during a spectroscopic measurement.

Die zweite Fläche kann ebenfalls plan ausgebildet sein. Dabei kann sie parallel zur ersten Fläche verlaufen. In einem solchen Fall kann die gesamte zweite Fläche in direktem Kontakt mit der Probe stehen.The second surface can also be flat. It can run parallel to the first surface. In such a case, the entire second surface can be in direct contact with the sample.

Ferner kann die zweite Fläche gekrümmt ausgebildet sein. Es kann beispielweise nur ein Punkt, vorzugsweise der Scheitelpunkt der zweiten Fläche, mit der Probe in direktem Kontakt stehen.Furthermore, the second surface can be curved. For example, only one point, preferably the vertex of the second surface, can be in direct contact with the sample.

Sowohl die erste als auch die zweite Fläche sind vorzugsweise als Oberfläche des Kopplungselementes ausgebildet. Die erste Fläche und die zweite Fläche sind insbesondere an entgegengesetzten Seiten in einer Dickenrichtung des Kopplungselementes ausgebildet. Die Dickenrichtung verläuft insbesondere senkrecht zur ersten Fläche.Both the first and the second surfaces are preferably designed as a surface of the coupling element. The first surface and the second surface are formed in particular on opposite sides in a thickness direction of the coupling element. The thickness direction runs in particular perpendicular to the first surface.

Es kann sich die zweite Fläche direkt an die erste Fläche anschließen, sodass die gesamte Oberfläche des Kopplungselementes von der ersten und der zweiten Fläche gebildet wird. Sind sowohl die erste als auch die zweite Fläche plan ausgebildet, weist das Kopplungselement vor allem eine dritte Fläche auf, die die erste Fläche und die zweite Fläche verbindet. Dabei kann es sich vorzugsweise um eine Mantelfläche handeln.The second surface can adjoin the first surface directly, so that the entire surface of the coupling element is formed by the first and second surfaces. If both the first and second surfaces are flat, the coupling element primarily has a third surface that connects the first surface and the second surface. This can preferably be a lateral surface.

Die erste Fläche weist einen ersten Bereich zur Einkopplung von Anregungslicht in Richtung der Probe und einen zweiten Bereich zur Auskopplung von in der Probe angeregtem Licht in Richtung des Detektors auf, wobei sich der erste Bereich und der zweite Bereich unterscheiden. Insbesondere unterscheiden sich die Bereiche gänzlich und überlappen somit nicht.The first area has a first area for coupling excitation light in the direction of the sample and a second area for coupling out light excited in the sample in the direction of the detector, the first area and the second area being different. In particular, the areas are completely different and therefore do not overlap.

Vorzugsweise umfasst der erste Bereich und/oder der zweite Bereich mindestens 20 %, vorzugsweise mindestens 25 %, am meisten bevorzugt mindestens 40 %, der ersten Fläche. Insbesondere ist die erste Fläche zweigeteilt, sodass beide Bereiche 50 % der Fläche betreffen. Die erste Fläche ist insbesondere kreisförmig ausgebildet.Preferably, the first area and/or the second area comprises at least 20%, preferably at least 25%, most preferably at least 40%, of the first area. In particular, the first area is divided into two, so that both areas cover 50% of the area. The first surface is in particular circular.

Vorzugsweise ist das Kopplungselement in Form einer Halbkugel oder Halbzylinder ausgebildet. Somit ist die zweite Fläche gekrümmt ausgebildet, während die erste Fläche die plane Fläche der Halbkugel oder des Halbzylinders ist und somit durch deren Mittelpunkt läuft. Dabei kann der Scheitelpunkt der Halbkugel oder des Halbzylinders in direkten Kontakt mit der Probe treten. In anderen Worten kann das Kopplungselement als Halbkugellinse oder Halbzylinderlinse ausgebildet sein. Insbesondere weist die zweite Fläche somit die Form einer Halbkugel oder eines Halbzylinders auf, wobei die erste Fläche durch einen Mittelpunkt der Halbkugel bzw. des Halbzylinders verläuft.The coupling element is preferably designed in the form of a hemisphere or half cylinder. The second surface is therefore curved, while the first surface is the flat surface of the hemisphere or half-cylinder and thus runs through its center. The vertex can the hemisphere or half cylinder comes into direct contact with the sample. In other words, the coupling element can be designed as a hemispherical lens or hemispherical lens. In particular, the second surface thus has the shape of a hemisphere or a half-cylinder, with the first surface running through a center of the hemisphere or half-cylinder.

Zudem kann das Kopplungselement die Form eines gekappten Ellipsoid, in anderen Worten eine gekappte Eiform, aufweisen. Insbesondere weist die zweite Fläche in einem Schnitt in Dickenrichtung des Kopplungselementes eine Parabelform auf.In addition, the coupling element can have the shape of a capped ellipsoid, in other words a capped egg shape. In particular, the second surface has a parabolic shape in a section in the thickness direction of the coupling element.

Es kann das Kopplungselement auch die Form einer Pyramide oder eines Kegels aufweisen. Somit kann die erste Fläche die Stirnseite der Pyramide oder des Kegels sein, während die zweite Fläche den Mantel einschließlich der Spitze bildet. Dabei kann die Spitze der Pyramide oder des Kegels in direkten Kontakt mit der Probe treten. Die Pyramide kann eine runde oder eine rechteckige, bspw. quadratische, Grundfläche aufweisen.The coupling element can also have the shape of a pyramid or a cone. Thus, the first surface can be the face of the pyramid or cone, while the second surface forms the shell including the tip. The tip of the pyramid or cone can come into direct contact with the sample. The pyramid can have a round or a rectangular, for example square, base.

Ferner kann das Kopplungselement eine Form aufweisen, die sich aus den Formen einer oben beschriebenen Form, beispielsweise einer Halbkugel, und der Form eines Zylinders mit gleichem Durchmesser zusammensetzt. Die erste Fläche kann als Stirnseite des Zylinders ausgebildet sein, während sich an die andere Stirnseite die andere Form, beispielsweise die Halbkugel, anschließt. Die zweite Fläche kann dabei die Mantelfläche des Zylinders zusammen mit der gekrümmten Fläche der anderen Form sein. Auch in einem solchen Fall bildet der Scheitelpunkt der Halbkugel während einer Messung einen direkten Kontakt mit der Probe aus.Furthermore, the coupling element may have a shape composed of the shapes of a shape described above, for example a hemisphere, and the shape of a cylinder with the same diameter. The first surface can be designed as the end face of the cylinder, while the other end face is adjoined by the other shape, for example the hemisphere. The second surface can be the lateral surface of the cylinder together with the curved surface of the other shape. Even in such a case, the vertex of the hemisphere forms direct contact with the sample during a measurement.

Alle oben genannten Formen können als Stumpf, bspw. als Halbkugelstumpf, Kegelstumpf oder Pyramidenstumpf ausgebildet sein. In anderen Worten sind die Formen gekappt bzw. abgeschnitten, sodass die zweite Fläche ebenfalls plan und parallel zur ersten Fläche ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Kopplungselement die Form eines Halbkugelstumpfes aufweisen. Dabei bildet die erste Fläche die plane Fläche der eigentlichen Halbkugel, während die zweite Fläche die Schnittfläche sein kann. Ferner kann das Kopplungselement die Form eines beidseitig gekappten Ellipsoids oder die Form einer gekappten Pyramide, d.h. eines Pyramidenstumpfes, aufweisen.All of the above-mentioned shapes can be designed as a truncation, for example as a truncated hemisphere, truncated cone or truncated pyramid. In other words, the shapes are capped or cut off so that the second surface is also flat and parallel to the first surface. For example, the coupling element can have the shape of a truncated hemisphere. The first surface forms the flat surface of the actual hemisphere, while the second surface can be the sectional surface. Furthermore, the coupling element can have the shape of an ellipsoid capped on both sides or the shape of a capped pyramid, i.e. a truncated pyramid.

Ferner kann das Kopplungselement die Form eines Polyeders, vorzugsweise eines konvexen Polyeders, aufweisen, wobei der Polyeder eine oben beschriebene Form annähert. In diesem Fall ist die erste Fläche erneut plan ausgebildet, während die zweite Fläche aus unterschiedlichen planen Bereichen besteht, die insgesamt jedoch eine gekrümmte Ausbildung nachbilden.Furthermore, the coupling element can have the shape of a polyhedron, preferably a convex polyhedron, the polyhedron approximating a shape described above. In this case, the first surface is once again flat, while the second surface consists of different flat areas, which overall reproduce a curved design.

Das Kopplungselement weist insbesondere eine räumliche Ausdehnung auf, die weniger als 20 µm, vorzugsweise weniger als 15 µm, am meisten bevorzugt weniger als 10 µm beträgt. Vorzugsweise beträgt die Ausdehnung mindestens 1 µm, vorzugsweise mindestens 3 µm, am meisten bevorzugt mindestens 5 µm. Die Ausdehnung bezieht sich insbesondere auf eine Richtung quer zu einer Dickenrichtung des Kopplungselementes. Da die erste Fläche insbesondere kreisförmig ausgebildet ist, kann sich die Ausdehnung vor allem auf deren Durchmesser beziehen. Ferner können die oben genannten Werte auch für die Ausdehnung in Dickenrichtung des Kopplungselementes gelten.The coupling element in particular has a spatial extent that is less than 20 μm, preferably less than 15 μm, most preferably less than 10 μm. Preferably the extension is at least 1 µm, preferably at least 3 µm, most preferably at least 5 µm. The expansion refers in particular to a direction transverse to a thickness direction of the coupling element. Since the first surface is particularly circular, the extent can primarily relate to its diameter. Furthermore, the values mentioned above can also apply to the expansion in the thickness direction of the coupling element.

Das Kopplungselement ist insbesondere aus einem transparenten Material gebildet, vorzugsweise ist das Material dielektrisch. Insbesondere ist jedes Kopplungselement einstückig und aus einem einzelnen Material gebildet, bis auf gegebenenfalls zusätzliche Beschichtungen. Bei dem Material für das mindestens eine Kopplungselement handelt es sich insbesondere um Glas oder ein Polymer. Vor allem können Quarzglas, Fused Silica, Siliciumdioxid (SiO2), Saphir, Silizium, Magnesiumfluorid (MgF2), Bariumfluorid (BaF2), Lithiumflourid, Germanium (Ge), Gallium Arsenid (GaAs), Zink Selenid (ZnSe), Polycarbonat, Acryl (PMMA), Polyester oder Polydimethylsiloxan (PDMS) als Material eingesetzt werden. Die oben genannten Materialien können zudem funktionalisiert sein, in anderen Worten Antikörper oder Nanopartikel umfassen, oder beschichtet sein, beispielsweise mittels einer Anti-Reflex- oder Anti-Kratz-Beschichtung.The coupling element is in particular formed from a transparent material, preferably the material is dielectric. In particular, each coupling element is in one piece and formed from a single material, except for additional coatings if necessary. The material for the at least one coupling element is in particular glass or a polymer. Above all, quartz glass, fused silica, silicon dioxide (SiO2), sapphire, silicon, magnesium fluoride (MgF2), barium fluoride (BaF2), lithium fluoride, germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), zinc selenide (ZnSe), polycarbonate, acrylic ( PMMA), polyester or polydimethylsiloxane (PDMS) can be used as material. The above-mentioned materials can also be functionalized, in other words include antibodies or nanoparticles, or coated, for example by means of an anti-reflective or anti-scratch coating.

Vor allem weist der erste Bereich der ersten Fläche eine erste Beschichtung auf, wobei die erste Beschichtung als optischer Filter ausgebildet ist. Dabei kann es sich insbesondere um einen Bandpass- oder Fabry-Perot-Filter handeln. Die Beschichtung des ersten Bereichs kann insbesondere dazu ausgebildet sein, nur einen bestimmten Wellenlängenbereich des Anregungslichtes in Richtung Probe zu leiten. Es wird somit ein gewünschter Wellenlängenbereich zur Anregung selektiert. Der erste Bereich kann auch nicht beschichtet sein. Bei der Detektion von angeregtem Licht basierend auf Extinktion, nämlich Absorption und Streuung, kann beispielsweise auf eine entsprechende Beschichtung verzichtet werden.Above all, the first region of the first surface has a first coating, the first coating being designed as an optical filter. This can in particular be a bandpass or Fabry-Perot filter. The coating of the first region can in particular be designed to direct only a certain wavelength range of the excitation light towards the sample. A desired wavelength range is thus selected for excitation. The first area can also not be coated. When detecting excited light based on extinction, namely absorption and scattering, for example, a corresponding coating can be dispensed with.

Der zweite Bereich der ersten Fläche kann eine zweite Beschichtung umfassen, wobei die zweite Beschichtung als optischer Filter ausgebildet ist. Die zweite Beschichtung kann als Longpass- oder Fabry-Perot-Filter ausgebildet sein. The second region of the first surface can comprise a second coating, the second coating being designed as an optical filter is. The second coating can be designed as a longpass or Fabry-Perot filter.

Insbesondere unterscheiden sich die erste und die zweite Beschichtung voneinander. Die Beschichtung des zweiten Bereichs kann insbesondere dazu ausgebildet sein, nur einen bestimmten Wellenlängenbereich oder nur eine Wellenlänge des in der Probe angeregten Lichts in Richtung Detektor zu leiten. Es wird somit ein gewünschter Wellenlängenbereich oder nur eine Wellenlänge zur Detektion selektiert.In particular, the first and second coatings differ from each other. The coating of the second region can in particular be designed to direct only a specific wavelength range or only one wavelength of the light excited in the sample towards the detector. A desired wavelength range or just one wavelength is therefore selected for detection.

Somit kann mittels der zweiten Beschichtung zwischen verschiedenen Modi, bspw. zwischen Extinktion, nämlich Absorption und Streuung, und lichtinduzierter Lumineszenz, bspw. Fluoreszenz, der Spektroskopie unterschieden werden. Es kann somit beispielsweise nur angeregtes Licht basierend auf Extinktion oder lichtinduzierter Lumineszenz, bspw. Fluoreszenz, durchgelassen werden.Thus, by means of the second coating, a distinction can be made between different modes, for example between extinction, namely absorption and scattering, and light-induced luminescence, for example fluorescence, of spectroscopy. For example, only excited light based on extinction or light-induced luminescence, for example fluorescence, can be transmitted.

Ferner kann mittels eines Fabry-Perot-Filters ein gesamtes Spektrum an angeregtem Licht durchgelassen und somit detektiert werden. Dies ergibt sich aus der baulichen Struktur des Filters, der vorzugsweise zwei Spiegel umfasst, die zueinander kippbar sind. Je nach Verkippung, ergeben sich unterschiedliche Wellenlängen bereiche.Furthermore, an entire spectrum of excited light can be transmitted and thus detected using a Fabry-Perot filter. This results from the structural structure of the filter, which preferably comprises two mirrors that can be tilted towards one another. Depending on the tilt, different wavelength ranges result.

Die zweite und/oder die dritte Fläche des mindestens einen Kopplungselementes kann eine dritte Beschichtung umfassen, wobei sich die dritte Beschichtung von der ersten und/oder zweiten Beschichtung unterscheidet. Diese ist vor allem dazu ausgebildet die Anregungs- und/oder Detektionseffizienz durch Reflektion an der Beschichtung zu erhöhen. Insbesondere dient die dritte Beschichtung dazu, die Lichtauslenkung genau in Richtung Detektor zu leiten und trägt somit zur Effizienzsteigerung bei.The second and/or the third surface of the at least one coupling element may comprise a third coating, wherein the third coating differs from the first and/or second coating. This is primarily designed to increase the excitation and/or detection efficiency through reflection on the coating. In particular, the third coating serves to guide the light deflection precisely in the direction of the detector and thus contributes to increasing efficiency.

Sie ist vorzugsweise nicht als optischer Filter ausgebildet. Beispielsweise kann die dritte Beschichtung Gold und/oder Silber und/oder Aluminium umfassen.It is preferably not designed as an optical filter. For example, the third coating may comprise gold and/or silver and/or aluminum.

Die zweite Fläche, in anderen Worten die Probenseite, kann mittels der dritten Beschichtung modifiziert sein, um beispielsweise die Messung bestimmter Eigenschaften der Probe zu ermöglichen. So können beispielsweise Beschichtungen eingesetzt werden, die die Messung des pH-Wertes, der O2- und/oder CO2-Konzentration und/oder des Druckes ermöglichen oder einen mechanischen Schutz gewährleisten. Als Beschichtung kommt hierzu bspw. PDMS (Polydimethylsiloxan) in Frage. Dabei können ferner Mikrokanäle in die Beschichtung eingebracht sein.The second surface, in other words the sample side, can be modified by means of the third coating, for example to enable the measurement of certain properties of the sample. For example, coatings can be used that enable the measurement of the pH value, the O2 and/or CO2 concentration and/or the pressure or ensure mechanical protection. PDMS (polydimethylsiloxane), for example, can be used as a coating. Microchannels can also be incorporated into the coating.

Die Anregungsquelle dient zur Aussendung von Licht zur Anregung der Probe und kann insbesondere als Laser oder LED ausgebildet sein. Ferner kann die Anregungsquelle als Quantumdotschicht ausgebildet sein, die mit blauem Licht angeregt wird. Jeder Quantendot emittiert vorzugsweise entsprechend dessen physikalischen Radius (r) und skaliert die Emissionsenergie und somit die Farbe der Photolumineszenz, in anderen Worten der Emission, mit eins über r-Quadrat (1/r2). Besonders bei dem Einsatz einer LED als Anregungsquelle dient die erste Beschichtung dazu, die Anregungswellenlänge selektiv auszuwählen. Ferner kann die erste Beschichtung in Abhängigkeit von einem unterschiedlichen Modus der durchzuführenden Spektroskopie angepasst sein. Abhängig davon, ob Extinktion oder lichtinduzierte Lumineszenz, bspw. Fluoreszenz, gemessen werden soll, kann eine unterschiedliche erste Beschichtung gewählt sein.The excitation source is used to emit light to excite the sample and can in particular be designed as a laser or LED. Furthermore, the excitation source can be designed as a quantum dot layer that is excited with blue light. Each quantum dot preferably emits according to its physical radius (r) and scales the emission energy and thus the color of the photoluminescence, in other words the emission, with one over r-squared (1/r2). Particularly when using an LED as an excitation source, the first coating serves to selectively select the excitation wavelength. Furthermore, the first coating can be adapted depending on a different mode of the spectroscopy to be carried out. Depending on whether extinction or light-induced luminescence, for example fluorescence, is to be measured, a different first coating can be selected.

Durch die Geometrie des Kopplungselementes, vorzugsweise zusammen mit den oben beschriebenen Beschichtungen, wird ein effektives Leiten von Anregungslicht in Richtung Probe und von in der Probe angeregtem Licht, wie beispielsweise basierend auf lichtinduzierter Lumineszenz, bspw. Fluoreszenz, oder Extinktion, zum Detektor gewährleistet.The geometry of the coupling element, preferably together with the coatings described above, ensures effective guidance of excitation light towards the sample and of light excited in the sample, such as based on light-induced luminescence, for example fluorescence, or extinction, to the detector.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung mehrere Kopplungselemente auf, wobei die Kopplungselemente erfindungsgemäß als Array, beispielsweise in Zeilen und Spalten, angeordnet sind. In anderen Worten bilden die Kopplungselemente einen Array. Alternativ kann die Vielzahl von Kopplungselementen in einer einzigen Zeile angeordnet sein. Alle Kopplungselemente sind vorzugsweise bezüglich deren geometrischer Form identisch.According to the invention, the device has a plurality of coupling elements, the coupling elements being arranged according to the invention as an array, for example in rows and columns. In other words, the coupling elements form an array. Alternatively, the plurality of coupling elements can be arranged in a single row. All coupling elements are preferably identical in terms of their geometric shape.

Ein Array ist insbesondere als Anordnung zu verstehen, bei dem die Kopplungselemente auf einer gemeinsamen, planen oder gekrümmten Ebene angeordnet sind. Der Array, der von den Kopplungselementen gebildet wird, ist somit als dreidimensionaler Körper zu verstehen, wobei zwei Dimensionen wesentlich größer als die Dimension in Dickenrichtung des Arrays ausgebildet sind. Der Array kann als Matrix verstanden werden. Es können gleich viele Zeilen wie Spalten vorhanden sein. Die Kopplungselemente können auf einem gemeinsamen Substrat, beispielsweise einem flexiblen Substrat, aufgebracht sein.An array is to be understood in particular as an arrangement in which the coupling elements are arranged on a common, flat or curved plane. The array, which is formed by the coupling elements, is therefore to be understood as a three-dimensional body, with two dimensions being designed to be significantly larger than the dimension in the thickness direction of the array. The array can be understood as a matrix. There can be as many rows as there are columns. The coupling elements can be applied to a common substrate, for example a flexible substrate.

Insbesondere weist die Vorrichtung ein erstes und ein benachbartes zweites Kopplungselement auf, die jeweils eine erste Beschichtung auf dem ersten Bereich der ersten Fläche und/oder eine zweite Beschichtung auf dem zweiten Bereich der ersten Fläche umfassen, wobei sich die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung des ersten und des zweiten Kopplungselementes unterscheiden. Vorteilhafterweise weisen somit mindestens zwei benachbarte Kopplungselemente unterschiedliche erste und/oder zweite Beschichtungen auf. Ferner können mindestens zwei benachbarte Kopplungselemente unterschiedliche dritte Beschichtungen aufweisen. Insbesondere weisen alle benachbarten Kopplungselemente zueinander unterschiedliche erste Beschichtungen und/oder zweite Beschichtungen und/oder dritte Beschichtungen auf. Alternativ können alle Kopplungselement die gleiche dritte Beschichtung aufweisen.In particular, the device has a first and an adjacent second coupling element, each of which comprises a first coating on the first region of the first surface and/or a second coating on the second region of the first surface, wherein the first coating and/or the second Coating of the first and of the second coupling element. Advantageously, at least two adjacent coupling elements therefore have different first and/or second coatings. Furthermore, at least two adjacent coupling elements can have different third coatings. In particular, all adjacent coupling elements have first coatings and/or second coatings and/or third coatings that are different from one another. Alternatively, all coupling elements can have the same third coating.

Jedem Kopplungselement kann ein eigener Detektor zugeordnet sein. Insbesondere kann auf jedem zweiten Bereich der ersten Fläche ein Detektor aufliegen. Wird jedem einzelnen Kopplungselement ein eigener Detektor zugeordnet, handelt es sich dabei insbesondere um eine Fotodiode.Each coupling element can be assigned its own detector. In particular, a detector can rest on every second area of the first surface. If each individual coupling element is assigned its own detector, this is in particular a photodiode.

Ferner kann sämtlichen Kopplungselementen der Vorrichtung ein gemeinsamer Detektor zugeordnet sein. In anderen Worten kann der Detektor den gesamten gebildeten Array abdecken. Dabei kann jedem Kopplungselement beispielsweise ein Pixel des gemeinsamen Detektors zugeordnet sein. Ferner können jedem Kopplungselement auch mehrere Pixel zugeordnet sein. Bei dem gemeinsamen Detektor kann es sich insbesondere um einen CCD-Detektor handeln. CCD steht für Charge-Coupled-Device. Der CCD-Detektor besteht aus einer Matrix lichtempfindlicher Fotodioden, wobei eine Fotodiode einem Kopplungselement zugeordnet sein kann.Furthermore, a common detector can be assigned to all coupling elements of the device. In other words, the detector can cover the entire array formed. Each coupling element can, for example, be assigned a pixel of the common detector. Furthermore, several pixels can also be assigned to each coupling element. The common detector can in particular be a CCD detector. CCD stands for Charge Coupled Device. The CCD detector consists of a matrix of light-sensitive photodiodes, whereby a photodiode can be assigned to a coupling element.

Bei der Ausbildung eines Kopplungselementes als Halbzylinder kann sich dessen Länge über mindestens das Fünffache, vorzugsweise mindestens das Zehnfache, des Durchmessers erstrecken. Es können mittels eines Kopplungselements, das bspw. als Halbzylinder ausgebildet ist, gleichzeitig mehrere Proben gemessen werden, indem verschiedenen Abschnitten der zweiten Fläche verschiedene Proben zugewiesen werden. Einem Kopplungselement können somit mehrere Detektoren zugeordnet sein, bspw. ein Detektor für einen Abschnitt entlang der Länge des Kopplungselementes.When a coupling element is designed as a half cylinder, its length can extend over at least five times, preferably at least ten times, the diameter. Several samples can be measured simultaneously by means of a coupling element, which is designed, for example, as a half cylinder, by assigning different samples to different sections of the second surface. A coupling element can therefore be assigned several detectors, for example a detector for a section along the length of the coupling element.

Bevorzugterweise kann die Vorrichtung eine Vielzahl von halbzylinderförmigen Kopplungselementen aufweisen, die parallel zueinander angeordnet sein können.Preferably, the device can have a plurality of semi-cylindrical coupling elements, which can be arranged parallel to one another.

Die Vorrichtung weist vorzugsweise nur eine Anregungsquelle auf. Es ist somit nicht jedem Kopplungselement ein eigenes Anregungselement zugeordnet. Durch die Anordnung der Kopplungselemente in einer gemeinsamen Anordnung, vorzugsweise in einem Array, können diese vorteilhafterweise großflächig beleuchtet werden, sodass keine aufwendige Justage einzelner Anregungsquellen notwendig ist. Es kann somit eine gemeinsame Anregungsquelle eingesetzt werden, die sämtliche Kopplungselemente anleuchtet.The device preferably has only one excitation source. Therefore, not every coupling element is assigned its own excitation element. By arranging the coupling elements in a common arrangement, preferably in an array, they can advantageously be illuminated over a large area, so that no complex adjustment of individual excitation sources is necessary. A common excitation source can therefore be used that illuminates all coupling elements.

Die Selektion der gewünschten Anregungswellenlänge erfolgt insbesondere durch die ersten Beschichtungen der ersten Bereiche der ersten Flächen der Kopplungselemente. Insbesondere weist die Vorrichtung mindestens drei, vorzugsweise mindestens fünf, am meisten bevorzugt mindestens sieben, Kopplungselemente mit einer unterschiedlichen ersten Beschichtung und somit unterschiedlich selektiertem Anregungslicht auf.The desired excitation wavelength is selected in particular by the first coatings of the first regions of the first surfaces of the coupling elements. In particular, the device has at least three, preferably at least five, most preferably at least seven, coupling elements with a different first coating and thus differently selected excitation light.

Dadurch, dass vorteilhafterweise unterschiedliche Kopplungselemente unterschiedliche erste Beschichtungen aufweisen, kann ein großer Wellenlängenbereich hinsichtlich der Anregung erreicht werden. Beispielsweise kann mindestens ein Kopplungselement eine erste Beschichtung aufweisen, die UV-Licht zur Anregung selektiert, während ein weiteres Kopplungselement eine erste Beschichtung aufweist, die Infrarot zur Anregung selektiert. Insbesondere werden die ersten Beschichtungen derart gewählt, dass die Vielzahl von Kopplungselementen einen Anregungswellenlängenbereich von UV bis Infrarot abdeckt.Because different coupling elements advantageously have different first coatings, a large wavelength range can be achieved with regard to the excitation. For example, at least one coupling element may have a first coating that selects UV light for excitation, while another coupling element may have a first coating that selects infrared for excitation. In particular, the first coatings are selected such that the plurality of coupling elements cover an excitation wavelength range from UV to infrared.

Insbesondere weist die Vorrichtung mindestens drei, vorzugsweise mindestens fünf, am meisten bevorzugt mindestens sieben Kopplungselemente mit einer unterschiedlichen zweiten Beschichtung und somit unterschiedlich selektiertem Licht zur Detektion auf. Es können somit unterschiedliche Signale, wie beispielsweise basierend auf Extinktion oder lichtinduzierter Lumineszenz gleichzeitig mit Hilfe der Vielzahl von Kopplungselementen detektiert werden. Beispielsweise kann mindestens ein Kopplungselement eine zweite Beschichtung aufweisen, die UV-Licht zur Detektion selektiert, während ein weiteres Kopplungselement eine zweite Beschichtung aufweist, die Infrarot zur Anregung selektiert. Insbesondere werden die zweiten Beschichtungen derart gewählt, dass die Vielzahl von Kopplungselementen einen Detektionswellenlängenbereich von UV bis Infrarot abdeckt.In particular, the device has at least three, preferably at least five, most preferably at least seven coupling elements with a different second coating and thus differently selected light for detection. Different signals, such as those based on extinction or light-induced luminescence, can therefore be detected simultaneously using the large number of coupling elements. For example, at least one coupling element may have a second coating that selects UV light for detection, while another coupling element may have a second coating that selects infrared for excitation. In particular, the second coatings are selected such that the plurality of coupling elements cover a detection wavelength range from UV to infrared.

Bevorzugt umfasst der Array mindestens 9, vorzugsweise mindestens 16, Kopplungselemente. Dabei bestimmt die Anzahl der Kopplungselemente die Energieauflösung der Spektroskopiemethode. Insbesondere sind die Kopplungselemente in Zeilen und Spalten angeordnet, wobei die Vorrichtung vorzugsweise mindestens drei, ferner bevorzugt mindestens fünf, am meisten bevorzugt mindestens sieben, Zeilen und/oder Spalten von Kopplungselementen umfasst.The array preferably comprises at least 9, preferably at least 16, coupling elements. The number of coupling elements determines the energy resolution of the spectroscopy method. In particular, the coupling elements are arranged in rows and columns, the device preferably comprising at least three, further preferably at least five, most preferably at least seven, rows and/or columns of coupling elements.

Es kann sich beispielsweise die erste Beschichtung von Zeile zu Zeile verändern, während sich die zweite Beschichtung von Spalte zu Spalte ändert. Im Detail können sich die Zeilen in eine erste Richtung erstrecken, während sich die Spalten in eine zweite Richtung erstrecken. Dabei können sich die ersten Beschichtungen zwischen in der ersten Richtung benachbarten Kopplungselementen unterscheiden, während die ersten Beschichtungen der Kopplungselemente in einer gleichen Zeile identisch sind. Ferner können sich die zweiten Beschichtungen zwischen in der zweiten Richtung benachbarten Kopplungselementen unterscheiden, während die zweiten Beschichtungen der Kopplungselemente in einer gleichen Spalte identisch sind. Die ersten Beschichtungen können somit in einer Zeile konstant sein, während sie von Spalte zu Spalte unterschiedlich sind, während die zweiten Beschichtungen sich innerhalb der gleichen Spalte nicht ändern, jedoch von Zeile zu Zeile unterschiedlich sind.For example, the first coating can change from line to line the second coating changes from column to column. In detail, the rows may extend in a first direction while the columns extend in a second direction. The first coatings can differ between coupling elements adjacent in the first direction, while the first coatings of the coupling elements in the same row are identical. Furthermore, the second coatings may differ between coupling elements adjacent in the second direction, while the second coatings of the coupling elements in a same column are identical. The first coatings can thus be constant in a row while varying from column to column, while the second coatings do not change within the same column but vary from row to row.

Durch eine entsprechende Vorsehung von ersten Beschichtungen und zweiten Beschichtungen ist eine Vielzahl von Kombinationen von ersten Beschichtungen zu zweiten Beschichtungen gegeben, die eine sehr große Möglichkeit zur Kombination von Anregungswellenlängen zu Detektionswellenlängen ermöglicht. Die optische Anregungs- und Detektionsvariabilität der Vorrichtung ist somit maximiert.By appropriately providing first coatings and second coatings, a large number of combinations of first coatings to second coatings are given, which enables a very large possibility of combining excitation wavelengths to detection wavelengths. The optical excitation and detection variability of the device is thus maximized.

Ferner können beispielsweise verschiedene Zeilen und/oder Spalten zur gleichzeitigen Detektion unterschiedlicher Signale, beispielsweise zur Detektion von angeregtem Licht auf Basis von lichtinduzierter Lumineszenz und angeregtem Licht auf Basis von Extinktion, nämlich Absorption und Streuung, durch entsprechende Auswahl der Detektionswellenlänge mittels der zweiten Beschichtung genutzt werden. Auch können durch entsprechende dritte Beschichtungen, die von Zeile zu Zeile oder Spalte zu Spalte oder von Kopplungselement zu Kopplungselement variieren können, weitere physikalischchemische Parameter, beispielsweise Druck oderTemperatur, gemessen werden. Ferner kann beispielsweise eine Zeile und/oder Spalte des Arrays zur internen Kalibrierung eingesetzt werden. So kann eine bekannte Probe mit der Zeile oder Spalte zur Kalibrierung abgetastet werden.Furthermore, for example, different rows and/or columns can be used for the simultaneous detection of different signals, for example for the detection of excited light based on light-induced luminescence and excited light based on extinction, namely absorption and scattering, by appropriate selection of the detection wavelength using the second coating . Additional physicochemical parameters, for example pressure or temperature, can also be measured using appropriate third coatings, which can vary from row to row or column to column or from coupling element to coupling element. Furthermore, for example, a row and/or column of the array can be used for internal calibration. This allows a known sample to be scanned using the row or column for calibration.

Durch die unterschiedlichen ersten und/oder zweiten Beschichtungen können gezielt bestimmte Kopplungselemente für eine Messung gewählt werden. Es kann somit eine bewusste Auswahl von Kopplungselementen zur Durchführung der Messung erfolgen. Werden zum Beispiel nur wenige Wellenlängen für einen Messvorgang benötigt, können schon wenige Kopplungselemente für die Bestimmung der gewünschten Messdaten ausreichen.Due to the different first and/or second coatings, specific coupling elements can be specifically selected for a measurement. A conscious selection of coupling elements for carrying out the measurement can therefore be made. For example, if only a few wavelengths are required for a measurement process, just a few coupling elements can be sufficient to determine the desired measurement data.

Die Anordnung der Kopplungselemente in einem Array ermöglicht eine möglichst große Flexibilität hinsichtlich der Spektroskopie. Durch die Variation der Anregungswellenlänge und die Variation der Detektionswellenlänge durch unterschiedliche erste und zweite Beschichtungen kann beispielsweise der gesamte Spektralbereich von UV bis Infrarot abgedeckt werden, und dies mit einfachen und kostengünstigen Kopplungselementen.The arrangement of the coupling elements in an array enables the greatest possible flexibility with regard to spectroscopy. By varying the excitation wavelength and varying the detection wavelength through different first and second coatings, for example, the entire spectral range from UV to infrared can be covered, and this with simple and inexpensive coupling elements.

Bei der Probe handelt es sich insbesondere um die Oberfläche eines Objektes. Insbesondere können mittels der vorliegenden Vorrichtung Oberflächen gemessen werden, um daraus Grenzflächenwechselwirkungen, beispielsweise Biokompatibilität, Benetzbarkeit, Lackierbarkeit, oder auch Oberflächenbeladungen, beispielsweise Kontamination oder Feuchtigkeit, abzuleiten.The sample is in particular the surface of an object. In particular, surfaces can be measured using the present device in order to derive interface interactions, for example biocompatibility, wettability, paintability, or surface loadings, for example contamination or moisture.

Insbesondere umfasst die Vorrichtung keine optisch dispersiven Elemente, wie beispielsweise Gitter oder Prismen, die vor allem zur Selektion von Anregungslicht und/oder zur Selektion von in der Probe angeregtem Licht dienen, da die spektrale Selektion zur Anregung mittels der ersten Beschichtung und die spektrale Selektion des aus der Probe stammenden Lichts mittels der zweiten Beschichtung erfolgt.In particular, the device does not include any optically dispersive elements, such as gratings or prisms, which are used primarily to select excitation light and/or to select light excited in the sample, since the spectral selection for excitation by means of the first coating and the spectral selection of the Light coming from the sample is carried out using the second coating.

Ferner umfasst die Vorrichtung keine mechanisch beweglichen Komponenten, beispielsweise, um Anregungslicht in unterschiedlichen Richtungen abzulenken und/oder in der Probe angeregtes Licht aus unterschiedlichen Richtungen zu empfangen. Dadurch ist die Vorrichtung besonders robust ausgebildet.Furthermore, the device does not include any mechanically movable components, for example to deflect excitation light in different directions and/or to receive excited light from different directions in the sample. As a result, the device is particularly robust.

Ferner kann durch den Verzicht auf bewegliche Teile und dispersere Elemente jedes Kopplungselement und somit die gesamte Vorrichtung stark verkleinert dimensioniert werden. Dies wird noch weiter dadurch unterstützt, dass zur Detektion ein einziger Pixel ausreichen kann, sodass ein einzelnes Kopplungselement besonders klein ausgebildet werden kann. Insgesamt kann der Array der Kopplungselemente eine Dimension quer zur Dickenrichtung, in anderen Worten eine Kantenlänge, von weniger als 7 mm, vorzugsweise weniger als 5 mm, besonders bevorzugt weniger als 3 mm, aufweisen und dabei dennoch eine hohe Dichte an Kopplungselementen aufweisen. Vorzugsweise sind beide Dimensionen quer zur Dickenrichtung entsprechend der obigen Werte ausgebildet.Furthermore, by dispensing with moving parts and more dispersed elements, each coupling element and thus the entire device can be made significantly smaller. This is further supported by the fact that a single pixel can be sufficient for detection, so that a single coupling element can be made particularly small. Overall, the array of coupling elements can have a dimension transverse to the thickness direction, in other words an edge length, of less than 7 mm, preferably less than 5 mm, particularly preferably less than 3 mm, and still have a high density of coupling elements. Preferably both dimensions are formed transversely to the thickness direction according to the above values.

Ein Array an Kopplungselementen ist einfach herzustellen. Beispielsweise kann ein Array an Kopplungselementen durch 3D-Nanoimprint gedruckt werden. Durch die miniaturisierte Ausbildung eröffnen sich ferner universelle Einsatzmöglichkeiten. Ferner sind die dispersiven optischen Elemente von klassischen Spektrometern häufig nicht nur ein limitierender Faktor hinsichtlich der Größe, sondern auch in Bezug auf den Preis. Dadurch, dass die vorliegende Vorrichtung ohne entsprechende dispersive Elemente auskommt, ist sie neben der kleinen Ausbildung auch besonders kostengünstig.An array of coupling elements is easy to produce. For example, an array of coupling elements can be printed by 3D nanoimprint. Miniaturized training also opens up universal application possibilities. Furthermore, the dispersive optical elements of classic spectrometers are often not only a limiting factor in terms of size, but also in terms of price. Because the present device does not require corresponding dispersive elements, it is not only small but also particularly cost-effective.

Es handelt sich insgesamt um eine multispektrale Vorrichtung, wobei sich der multispektrale Charakter vorzugsweise sowohl auf die Anregungswellenlänge als auch auf die Detektionswellenlänge bezieht. Ferner ist die Vorrichtung multimodal ausgebildet, da unterschiedliche Modi der Spektroskopie selektiv, vorzugsweise sogar gleichzeitig, angewandt werden können. In anderen Worten handelt es sich bei der Vorrichtung um einen multimodalen optischen Sensorarray. Die Kompaktheit und der Grad der Miniaturisierung eröffnen dabei zusammen mit der Variabilität der optischen Spektroskopiemethoden vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, bspw. die Vermessung von Oberflächen von Lebensmitteln.Overall, it is a multispectral device, with the multispectral character preferably relating to both the excitation wavelength and the detection wavelength. Furthermore, the device is designed to be multimodal, since different modes of spectroscopy can be used selectively, preferably even simultaneously. In other words, the device is a multimodal optical sensor array. The compactness and degree of miniaturization, together with the variability of the optical spectroscopy methods, open up a wide range of possible applications, for example the measurement of food surfaces.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Spektroskopie einer Probe, das ein Aussenden von Anregungslicht mittels einer Anregungsquelle umfasst, wobei das Anregungslicht durch einen jeweiligen ersten Bereich einer ersten planen Fläche eines Kopplungselement auf die Probe gelenkt wird.In a further aspect, the invention relates to a method for spectroscopy of a sample, which comprises emitting excitation light by means of an excitation source, wherein the excitation light is directed onto the sample through a respective first region of a first flat surface of a coupling element.

In der Probe angeregtes Licht wird durch einen zweiten Bereich der ersten Fläche in Richtung des Detektors gelenkt, wobei sich der erste Bereich und der zweite Bereich der ersten Fläche unterscheiden. Dabei sind die Kopplungselemente als Array angeordnet. Insbesondere wird das Verfahren unter Verwendung einer oben beschriebenen Vorrichtung ausgeführt.Light excited in the sample is directed towards the detector through a second region of the first surface, the first region and the second region of the first surface being different. The coupling elements are arranged as an array. In particular, the method is carried out using a device described above.

Das Verfahren kann eine vorherige Auswahl von einer Anzahl an Kopplungselementen umfassen. Diese Auswahl kann in Abhängigkeit des zu detektierenden anzuregenden Lichts aus der Probe getroffen werden. Bspw. kann die Auswahl anhand des mindestens einen gewünschten Modus der Spektroskopie erfolgen. Ferner kann die Auswahl auch in Abhängigkeit der für die Messung notwendigen Anregungswellenlänge erfolgen. Ferner kann die Auswahl weitere Probenmerkmale berücksichtigen. Es wird insgesamt somit mindestens ein Kopplungselement gewählt, dessen erste Beschichtung und zweite Beschichtung zur durchzuführenden Messung passt.The method may include a prior selection of a number of coupling elements. This selection can be made depending on the light to be excited from the sample to be detected. For example, the selection can be made based on the at least one desired mode of spectroscopy. Furthermore, the selection can also be made depending on the excitation wavelength required for the measurement. Furthermore, the selection can take other sample characteristics into account. Overall, at least one coupling element is selected whose first coating and second coating match the measurement to be carried out.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters

Es zeigen in rein schematischer Darstellung:

  • 1: eine Vorrichtung zur Spektroskopie;
  • 2: eine Draufsicht auf ein Kopplungselement einer Vorrichtung zur Spektroskopie;
  • 3: eine weitere Vorrichtung zur Spektroskopie;
  • 4: verschiedene Ausführungsformen von Kopplungselementen in einem Querschnitt in Dickenrichtung,
  • 5: eine perspektivische Ansicht eines halbzylinderförmigen Kopplungselementes;
  • 6: eine Draufsicht auf das Kopplungselement der 5.
It shows in a purely schematic representation:
  • 1 : a device for spectroscopy;
  • 2 : a top view of a coupling element of a spectroscopy device;
  • 3 : another device for spectroscopy;
  • 4 : different embodiments of coupling elements in a cross section in the thickness direction,
  • 5 : a perspective view of a semi-cylindrical coupling element;
  • 6 : a top view of the coupling element 5 .

Bevorzugte AusführungsformenPreferred Embodiments

1 zeigt eine Vorrichtung 10 umfassend eine Anregungsquelle 17, einen Detektor 18 sowie ein Kopplungselement 11. 1 shows a device 10 comprising an excitation source 17, a detector 18 and a coupling element 11.

Das Kopplungselement 11 ist in 1 in einem Querschnitt in Dickenrichtung gezeigt. Es weist eine erste plane Fläche 12 auf, die in zwei Bereiche, und zwar einen ersten Bereich 13 und einen zweiten Bereich 14 aufgeteilt ist. Auf dem ersten Bereich 13 ist eine erste Beschichtung 19 aufgebracht, während auf dem zweiten Bereich 14 eine zweite Beschichtung 20 aufgebracht ist.The coupling element 11 is in 1 shown in a cross section in the thickness direction. It has a first flat surface 12, which is divided into two areas, namely a first area 13 and a second area 14. A first coating 19 is applied to the first area 13, while a second coating 20 is applied to the second area 14.

Ferner weist das Kopplungselement 11 eine zweite Fläche 15 auf, die im in 1 gezeigten Beispiel halbkugelförmig ausgebildet ist und deren Scheitelpunkt in direktem Kontakt mit einer Probe 50 steht.Furthermore, the coupling element 11 has a second surface 15, which is in 1 Example shown is hemispherical and its apex is in direct contact with a sample 50.

Die Anregungsquelle 17 sendet Anregungslicht in Richtung Kopplungselement 11, wobei dieses durch die erste Beschichtung 19 spektral selektiert wird und durch den ersten Bereich 13 des Kopplungselementes 11 in Richtung Probe 50 gelenkt wird. In der Probe 50 angeregtes Licht wird durch den zweiten Bereich 14 und die zweite Beschichtung 20 in Richtung Detektor 18 geleitet.The excitation source 17 sends excitation light towards the coupling element 11, which is spectrally selected by the first coating 19 and directed through the first region 13 of the coupling element 11 towards the sample 50. Light excited in the sample 50 is directed through the second region 14 and the second coating 20 towards the detector 18.

Die zweite Fläche 15 kann eine dritte Beschichtung 21 aufweisen, um die Lichtauslenkung positiv zu beeinflussen. Das Kopplungselement 11 weist eine Ausdehnung 16 in einer Richtung parallel zur ersten Fläche 12 auf.The second surface 15 can have a third coating 21 in order to positively influence the light deflection. The coupling element 11 has an extension 16 in a direction parallel to the first surface 12.

2 zeigt eine Draufsicht auf ein halbkugelförmiges Kopplungselement 11 einer Vorrichtung 10, und zwar auf die erste Fläche 12, die in den ersten Bereich 13 und dem zweiten Bereich 14 aufgeteilt ist. Ferner ist die erste Beschichtung 19 und die zweite Beschichtung 20 zu sehen. 2 shows a top view of a hemispherical coupling element 11 of a device 10, namely of the first surface 12, which is divided into the first area 13 and the second area 14. Furthermore, the first coating 19 and the second coating 20 can be seen.

In 3 ist eine weitere Vorrichtung 10 zur Spektroskopie zu sehen, wobei die Anregungsquelle 17 und der Detektor 18 nicht dargestellt sind. Die Vorrichtung 10 weist mehrere Kopplungselemente 11 auf, die in Form eines Arrays 40 angeordnet sind. Der Array 40 weist insbesondere Spalten, die sich in eine erste Richtung 41 erstrecken, und Zeilen, die sich entlang einer zweiten Richtung 42 erstrecken, auf.In 3 Another device 10 for spectroscopy can be seen, with the excitation source 17 and the detector 18 not being shown. The device 10 has a plurality of coupling elements 11, which are arranged in the form of an array 40. The array 40 has in particular columns that are in a first direction 41, and lines extending along a second direction 42.

Jedes Kopplungselement 11 weist eine erste Fläche 12 auf, die in einen ersten Bereich 13 mit einer ersten Beschichtung 19 und einen zweiten Bereich 14 mit einer zweite Beschichtung 20 aufgeteilt ist.Each coupling element 11 has a first surface 12, which is divided into a first area 13 with a first coating 19 and a second area 14 with a second coating 20.

Die erste Beschichtung 19 der unterschiedlichen Kopplungselemente 11 ist so gewählt, dass sich diese zwischen Kopplungselementen, die in einer ersten Richtung 41 benachbart sind, unterscheiden, während sie in den Zeilen, die sich in die zweite Richtung 42 erstrecken, konstant bleibt. Die zweite Beschichtung 20 hingegen ist unterschiedlich zwischen zwei Kopplungselementen, die in zweiter Richtung 42 beabstandet sind, ist jedoch entlang der ersten Richtung 41 konstant. In anderen Worten ändert sich die Selektion der Anregungswellenlänge entlang der ersten Richtung 41, während sich die Selektion der zu detektierenden Wellenlänge in die zweite Richtung 42 ändert.The first coating 19 of the different coupling elements 11 is selected so that they differ between coupling elements that are adjacent in a first direction 41, while remaining constant in the lines that extend in the second direction 42. The second coating 20, on the other hand, is different between two coupling elements that are spaced apart in the second direction 42, but is constant along the first direction 41. In other words, the selection of the excitation wavelength changes along the first direction 41, while the selection of the wavelength to be detected changes in the second direction 42.

In 4 sind verschiedene Ausführungsformen von Kopplungselementen 11 gezeigt. In anderen Worten zeigt 4 unterschiedliche geometrische Formen von Kopplungselementen 11. Die Kopplungselemente 11 in 4 sind in einem Querschnitt in Dickenrichtung 60 gezeigt.In 4 Various embodiments of coupling elements 11 are shown. In other words shows 4 different geometric shapes of coupling elements 11. The coupling elements 11 in 4 are shown in a cross section in the thickness direction 60.

Unter Abschnitt a ist ein Kopplungselement 11 mit einer kugelförmigen zweiten Fläche 15 gezeigt. Die erste Fläche 12 ist die plane Fläche der vom Kopplungselement 11 gebildeten Halbkugel, während die zweite Fläche 15 halbkugelförmig ausgebildet ist.A coupling element 11 with a spherical second surface 15 is shown under section a. The first surface 12 is the flat surface of the hemisphere formed by the coupling element 11, while the second surface 15 is hemispherical.

In Abschnitt b setzt sich das Kopplungselement 11 geometrisch aus einer Halbkugel und einem Zylinder zusammen. Die erste Fläche 12 ist als Stirnfläche des Zylinders gebildet, während sich die Halbkugel an die andere Stirnfläche des Zylinders anschließt. Im Querschnitt ist zu sehen, wie die zweite Fläche 15 halbkugelförmig ausgebildet ist, während eine dritte Fläche 22 als Mantelfläche des Zylinders ausgebildet ist. Die dritte Fläche 22 verbindet die erste Fläche 12 mit der zweiten Fläche 15. In anderen Worten zeigt Abschnitt b eine halbkugelförmige Form mit einem durch den Zylinder gebildeten Abstand zur ersten Fläche 12.In section b, the coupling element 11 is geometrically composed of a hemisphere and a cylinder. The first surface 12 is formed as the end face of the cylinder, while the hemisphere adjoins the other end face of the cylinder. In cross section it can be seen how the second surface 15 is hemispherical, while a third surface 22 is designed as a lateral surface of the cylinder. The third surface 22 connects the first surface 12 with the second surface 15. In other words, section b shows a hemispherical shape with a distance to the first surface 12 formed by the cylinder.

In Abschnitt c ist ein Kopplungselement 11 gezeigt, dessen zweite Fläche 15 im Querschnitt die Form einer Parabel beschreibt. Das Kopplungselement 11 ist somit als gekapptes Ellipsoid, in anderen Worten als gekapptes Ei, gebildet, wobei die erste Fläche 12 die Schnittfläche bildet.In section c a coupling element 11 is shown, the second surface 15 of which describes the shape of a parabola in cross section. The coupling element 11 is thus formed as a capped ellipsoid, in other words as a capped egg, with the first surface 12 forming the cut surface.

In Abschnitt d ist ein Kopplungselement 11 gezeigt, das analog zum Kopplungselement 11 des Abschnitts a gebildet ist, allerdings ist die halbkugelige Form abgeschnitten, sodass die zweite Fläche 15 plan ausgebildet und parallel zur ersten Fläche 12 gebildet ist. Die dritte Fläche 22 bildet die abgeschnittene halbkugelförmige Form aus.In section d, a coupling element 11 is shown, which is formed analogously to the coupling element 11 of section a, but the hemispherical shape is cut off, so that the second surface 15 is flat and formed parallel to the first surface 12. The third surface 22 forms the truncated hemispherical shape.

In Abschnitt e ist das Kopplungselement 11 als abgeschnittene Pyramide gebildet. Die zweite Fläche 15 ist somit plan und parallel zur ersten Fläche 12 gebildet. Die dritte Fläche 22 bildet die Mantelfläche der Pyramide.In section e, the coupling element 11 is formed as a truncated pyramid. The second surface 15 is thus formed flat and parallel to the first surface 12. The third surface 22 forms the lateral surface of the pyramid.

In den Abschnitten f und g ist das Kopplungselement 11 als jeweils unterschiedlich spitze Pyramiden gebildet, wobei die erste Fläche 12 wieder die plane Fläche bildet und die zweite Fläche 15 die Mantelfläche einschließlich der Spitze der Pyramide umschließt.In sections f and g, the coupling element 11 is formed as pyramids with different points, with the first surface 12 again forming the flat surface and the second surface 15 enclosing the lateral surface including the tip of the pyramid.

5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines halbzylinderförmigen Kopplungselementes 11. Es weist eine erste plane Fläche 12 auf, die in einen ersten Bereich 13 und einen zweiten Bereich 14 aufgeteilt ist. Auf dem ersten Bereich 13 ist eine erste Beschichtung 19 und auf dem zweiten Bereich 14 eine zweite Beschichtung 20 aufgebracht. Das Kopplungselement 11 umfasst zudem eine zweite Fläche 15 auf, die in direkten Kontakt mit einer Probe 50 bringbar ist. 5 shows a perspective view of a semi-cylindrical coupling element 11. It has a first flat surface 12, which is divided into a first area 13 and a second area 14. A first coating 19 is applied to the first area 13 and a second coating 20 is applied to the second area 14. The coupling element 11 also includes a second surface 15, which can be brought into direct contact with a sample 50.

In 6 ist eine Draufsicht auf das Kopplungselement 11 der 5 gezeigt. Die erste Fläche 12 ist rechteckig ausgebildet. Sie ist in den ersten Bereich 13 und dem zweiten Bereich 14 aufgeteilt, wobei im ersten Bereich 13 die erste Beschichtung 19 und im zweiten Bereich 14 die zweite Beschichtung 20 angeordnet ist.In 6 is a top view of the coupling element 11 5 shown. The first surface 12 is rectangular. It is divided into the first area 13 and the second area 14, with the first coating 19 being arranged in the first area 13 and the second coating 20 being arranged in the second area 14.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
Vorrichtungcontraption
1111
KopplungselementCoupling element
1212
erste Flächefirst surface
1313
erster Bereichfirst area
1414
zweiter Bereichsecond area
1515
zweite Flächesecond area
1616
Ausdehnungexpansion
1717
Anregungsquellesource of stimulation
1818
Detektordetector
1919
erste Beschichtungfirst coating
2020
zweite Beschichtungsecond coating
2121
dritte Beschichtungthird coating
2222
dritte Fläche third area
4040
Arrayarray
4141
erste Richtungfirst direction
4242
zweite Richtung second direction
5050
Probesample
6060
DickenrichtungThickness direction

Claims (13)

Vorrichtung (10) zur Spektroskopie einer Probe (50), wobei die Vorrichtung (10) eine Anregungsquelle (17) und mindestens einen Detektor (18) umfasst, wobei die Vorrichtung (10) mindestens ein Kopplungselement (11) mit einer ersten Fläche (12) und einer zweiten Fläche (15) umfasst, wobei die erste Fläche (12) plan ausgebildet ist, wobei die erste Fläche (12) einen ersten Bereich (13) zur Einkopplung von Anregungslicht in Richtung der Probe (50) und einen zweiten Bereich (14) zur Auskopplung von in der Probe (50) angeregtem Licht in Richtung des Detektors (18) umfasst, und wobei sich der erste Bereich (13) und der zweite Bereich (14) unterscheiden, wobei die Vorrichtung (10) mehrere Kopplungselemente (11) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungselemente (11) als Array (40) angeordnet sind.Device (10) for spectroscopy of a sample (50), the device (10) comprising an excitation source (17) and at least one detector (18), the device (10) having at least one coupling element (11) with a first surface (12 ) and a second surface (15), the first surface (12) being flat, the first surface (12) having a first region (13) for coupling excitation light in the direction of the sample (50) and a second region ( 14) for coupling out light excited in the sample (50) in the direction of the detector (18), and wherein the first area (13) and the second area (14) differ, the device (10) comprising a plurality of coupling elements (11 ), characterized in that the coupling elements (11) are arranged as an array (40). Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fläche (15) gekrümmt ist.Device (10) after Claim 1 , characterized in that the second surface (15) is curved. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (11) die Form einer Halbkugel, eines Halbzylinders, eines Kegels oder einer Pyramide aufweist.Device (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the coupling element (11) has the shape of a hemisphere, a half-cylinder, a cone or a pyramid. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (11) die Form eines Halbkugelstumpfes, eines Kegelstumpfes oder eines Pyramidenstumpfes aufweist.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (11) has the shape of a truncated hemisphere, a truncated cone or a truncated pyramid. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (11) eine räumliche Ausdehnung von weniger als 20 µm, vorzugsweise weniger als 15 µm, am meisten bevorzugt weniger als 10 µm, aufweist.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (11) has a spatial extent of less than 20 µm, preferably less than 15 µm, most preferably less than 10 µm. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (13) der ersten Fläche (12) eine erste Beschichtung (19) umfasst, wobei die erste Beschichtung (19) als optischer Filter ausgebildet ist.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first region (13) of the first surface (12) comprises a first coating (19), the first coating (19) being designed as an optical filter. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (14) der ersten Fläche (12) eine zweite Beschichtung (20) umfasst, wobei die zweite Beschichtung (20) als optischer Filter ausgebildet ist.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second region (14) of the first surface (12) comprises a second coating (20), the second coating (20) being designed as an optical filter. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fläche (15) eine dritte Beschichtung (21) umfasst, wobei sich die dritte Beschichtung (21) von der ersten Beschichtung (19) und/oder der zweiten Beschichtung (20) unterscheidet.Device (10) after Claim 6 or 7 , characterized in that the second surface (15) comprises a third coating (21), wherein the third coating (21) differs from the first coating (19) and / or the second coating (20). Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ein erstes und ein benachbartes zweites Kopplungselement (11) aufweist, wobei das erste und das zweite Kopplungselement (11) jeweils eine erste Beschichtung (19) auf dem ersten Bereich (13) der ersten Fläche (12) und/oder eine zweite Beschichtung (20) auf dem zweiten Bereich (14) der ersten Fläche (12) umfassen, wobei sich die erste Beschichtung (19) des ersten Kopplungselementes von der ersten Beschichtung (19) des zweiten Kopplungselementes unterscheidet und/oder sich die zweite Beschichtung (20) des ersten Kopplungselementes von der zweiten Beschichtung (20) des zweiten Kopplungselementes (11) unterscheidet.Device (10) after Claim 1 , characterized in that the device (10) has a first and an adjacent second coupling element (11), the first and second coupling elements (11) each having a first coating (19) on the first region (13) of the first surface ( 12) and/or a second coating (20) on the second region (14) of the first surface (12), wherein the first coating (19) of the first coupling element differs from the first coating (19) of the second coupling element and/ or the second coating (20) of the first coupling element differs from the second coating (20) of the second coupling element (11). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungselemente (11) in Zeilen und Spalten angeordnet sind, wobei sich die Zeilen in eine erste Richtung (41) erstrecken, während sich die Spalten in eine zweite Richtung (42) erstrecken, wobei die ersten Beschichtungen (19) der Kopplungselemente (11) so gewählt sind, dass sich die ersten Beschichtungen (19) zwischen in der ersten Richtung (41) benachbarten Kopplungselementen (11) unterscheiden, während die ersten Beschichtungen (19) der Kopplungselemente (11) in einer gleichen Zeile identisch sind, und/oder wobei die zweiten Beschichtungen (20) der Kopplungselemente (11) so gewählt sind, dass sich die zweiten Beschichtungen (20) zwischen in der zweiten Richtung benachbarten Kopplungselementen (11) unterscheiden, während die zweiten Beschichtungen (20) der Kopplungselemente (11) in einer gleichen Spalte identisch sind.Device according to one of the Claims 1 or 9 , characterized in that the coupling elements (11) are arranged in rows and columns, the rows extending in a first direction (41) while the columns extend in a second direction (42), the first coatings (19) of the coupling elements (11) are selected so that the first coatings (19) differ between coupling elements (11) adjacent in the first direction (41), while the first coatings (19) of the coupling elements (11) are identical in a same row , and/or wherein the second coatings (20) of the coupling elements (11) are selected such that the second coatings (20) differ between coupling elements (11) adjacent in the second direction, while the second coatings (20) of the coupling elements ( 11) are identical in a same column. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Kopplungselement (11) ein eigener Detektor (18) zugeordnet ist.Device (10) according to one of the Claims 1 , 9 or 10 , characterized in that each coupling element (11) is assigned its own detector (18). Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Kopplungselementen (11) ein gemeinsamer Detektor (18) zugeordnet ist.Device (10) according to one of the Claims 1 , 9 or 10 , characterized in that the coupling elements (11) are assigned a common detector (18). Verfahren zur Spektroskopie einer Probe (50), wobei das Verfahren ein Aussenden von Anregungslicht mittels einer Anregungsquelle (17) umfasst, wobei das Anregungslicht durch einen jeweiligen ersten Bereich (13) einer jeweiligen ersten planen Fläche (12) mehrerer Kopplungselemente (11) auf die Probe (50) gelenkt wird, wobei in der Probe (50) angeregtes Licht durch einen zweiten Bereich (14) der ersten Fläche (12) in Richtung eines Detektors (18) gelenkt wird, wobei sich der erste Bereich (13) und der zweite Bereich (14) der ersten Fläche (12) unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungselemente (11) als Array (40) angeordnet sind.Method for spectroscopy of a sample (50), the method comprising emitting excitation light by means of an excitation source (17), the excitation light passing through a respective first region (13) of a respective first flat surface (12) of a plurality of coupling elements (11) onto the Sample (50) is directed, light excited in the sample (50) being directed through a second area (14) of the first surface (12) towards a detector (18), the first area (13) and the second Distinguish area (14) of the first surface (12), characterized in that the coupling elements (11) are arranged as an array (40).
DE102022127793.3A 2022-10-20 2022-10-20 Method and device for spectroscopy of a sample Active DE102022127793B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022127793.3A DE102022127793B3 (en) 2022-10-20 2022-10-20 Method and device for spectroscopy of a sample

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022127793.3A DE102022127793B3 (en) 2022-10-20 2022-10-20 Method and device for spectroscopy of a sample

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022127793B3 true DE102022127793B3 (en) 2023-09-21

Family

ID=87849780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022127793.3A Active DE102022127793B3 (en) 2022-10-20 2022-10-20 Method and device for spectroscopy of a sample

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022127793B3 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110205541A1 (en) 2010-02-24 2011-08-25 Otsuka Electronics Co., Ltd. Optical measurement apparatus including hemispherical optical integrator
AT512238A1 (en) 2011-11-16 2013-06-15 Pantec Biosolutions Ag SKIN CONTACT DETECTION DEVICE
DE112016001775T5 (en) 2015-04-17 2017-12-28 Koninklijke Philips N.V. System with optical fibers and continuous calibration
DE102017208463A1 (en) 2017-05-18 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Optical sensor
US10234331B2 (en) 2013-10-02 2019-03-19 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Monolithic spectrometer
CN110208237A (en) 2018-02-28 2019-09-06 桂林电子科技大学 The multi-functional spectrometer of Living single cell based on multi-core optical fiber
DE102020007928A1 (en) 2020-12-30 2022-06-30 Insion Gmbh Microspectrometer with reflection optics

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110205541A1 (en) 2010-02-24 2011-08-25 Otsuka Electronics Co., Ltd. Optical measurement apparatus including hemispherical optical integrator
AT512238A1 (en) 2011-11-16 2013-06-15 Pantec Biosolutions Ag SKIN CONTACT DETECTION DEVICE
US10234331B2 (en) 2013-10-02 2019-03-19 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Monolithic spectrometer
DE112016001775T5 (en) 2015-04-17 2017-12-28 Koninklijke Philips N.V. System with optical fibers and continuous calibration
DE102017208463A1 (en) 2017-05-18 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Optical sensor
CN110208237A (en) 2018-02-28 2019-09-06 桂林电子科技大学 The multi-functional spectrometer of Living single cell based on multi-core optical fiber
DE102020007928A1 (en) 2020-12-30 2022-06-30 Insion Gmbh Microspectrometer with reflection optics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1259796B1 (en) Spr sensor system
DE4011730C2 (en) Fluorescence detection type electrophoresis device
DE19611218A1 (en) Optical spectrograph, esp. with low number aperture, for e.g. chemical analysis in industry, medicine or scientific research
EP2057446A2 (en) Optical filter and method for the production of the same, and device for the examination of electromagnetic radiation
DE10122917A1 (en) Device and method for determining the properties of reflective bodies
EP2148187A1 (en) Stimulation and optical display system for fluorescence detection
DE10145701A1 (en) Fluorescence biosensor chip and fluorescence biosensor chip arrangement
DE112015001072B4 (en) Fluorescence spectrometer
DE112016006197T5 (en) Light-emitting detection device
EP0966657B1 (en) Hadamard spectrometer
WO2003034046A1 (en) Surface plasmon resonance sensor
EP1845349A1 (en) Spectral analytic unit with a diffraction grating
DE112014004680T5 (en) ATR element, immersion probe and spectrophotometer
DE102010006773A1 (en) Wavelength-sensitive plasmonically active module for the spectrally resolved detection of light
DE19936999C2 (en) Arrangement for detecting the fluorescence radiation from matrix-shaped sample carriers
DE102022127793B3 (en) Method and device for spectroscopy of a sample
WO2015090891A1 (en) Atr infrared spectrometer
DE102016225808B4 (en) Light delivery and collection device for measuring Raman scattering of a sample
EP3172542B1 (en) Arrangement for spatially resolved and wavelength-resolved detection of light radiation emitted from at least one oled or led
WO2003025553A2 (en) Analytical equipment for determining the chemical structure and/or composition of a plurality of samples and sample holder
DE102015108818B4 (en) Arrangement for spectroscopy and method for producing the arrangement
DE19924259C2 (en) Device and method for detecting the fill level of a liquid container
DE102016008886B4 (en) ATR spectrometer
DE10042605A1 (en) Device for reading image information includes facilities for keeping a constant, steady level for a quantity of light to be recorded.
DE112018007972T5 (en) ARRANGEMENT OF DICHROITIC MIRRORS AND LIGHT DETECTION DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division