DE1497623A1

DE1497623A1 - Strahlungsabsorptions-Messeinrichtung

Info

Publication number: DE1497623A1
Application number: DE19661497623
Authority: DE
Inventors: Fitzsimmons Alan Edward
Original assignee: Vickers Ltd
Current assignee: Vickers Ltd
Priority date: 1965-05-03
Filing date: 1966-04-28
Publication date: 1969-10-16
Also published as: US3437822A; GB1087990A

Description

Patentanmeldung P 14 97 623.9

(Y 30 950 IXa/42 h) Vickers Limited

"Strahlungsabsorptions-Meßeinriohtung"

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlungsabsorptions-Meßeinrichtung, umfassend eine Strahlungsquelle zum Zuführen einer Strahlung zu einer Probe einer zu untersuchenden Substanz, sowie ein strahlungsempfindliches Element zum Aufnehmen der durch die Probe durchgelassenen Strahlung der Strahlungsquelle, wobei dieses Element so geschaltet ist, daß es einen elektrischen Strom erzeugt, der sich nach der Intensität der durchgelesenen Strahlung richtet.

Es sind Absorptions-Meßeinrichtungen der eingangs umrissenen Art bekannt, bei denen das strahlungsempfindliche Element aus einer lichtelektrischen Zelle besteht, wobei zwischen sogenannten Vakuumfotozellen oder 3?otokathoden und Fotoelementen zu unterscheiden ist. Eine Fotokathode muß Von einer äußeren Spannungsquelle gespeist werden, gibt aber dafür wesentlich größere Stromänderungswerte, entsprechend der

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auffallenden Änderung der Lichtintensität, ab als ein fotoelement, beispielsweise .eine Sperrschicht-Fotozelle. Dafür ist ein Kolorimeter, bei dem.als strahlungsempfindliches Element eine Fotokathode benutzt wird, im allgemeinen empfindlicher gegen Verschiebungen der Standard-Bezugswerte als Geräte, bei denen ein fotoelement verwendet wird. Ein Fotoelement braucht zwar keine selbständige Spannungsquelle, jedoch sind die durch Bestrahlung erzeugten Spannungswerte verhältnismäßig klein, so daß ein sehr empfindliches Anzeigeinstrument verwendet werden muß. Infolge von möglichen Schwankungen im Lampenstromkreis und Veränderungen des Lampenglases u.dgl. infolge Alters zeigen aber auch Geräte mit Fotoelementen eine Tendenz zur Auswanderung der Standard-Bezugswerte.

Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, ein Gerät zu schaffen, bei dem eine automatische Korrektur einer Verscniebu^jig der Fullablesung vorgenommen wird, auch dann, wenn derartige ITullverschiebungen auf Veränderungen im Lampenglas od.dgl. zurückzuführen sind. Die Korrektur soll sowohl bei Geräten mit Fotokathoden als auch bei Geräten mit Fotoelementen erfolgen und wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt, über die einfache Stabilisierung der Versorgungsspannung bei bisher bekannten Geräten hinausgehen.

Diese Fehler werden bei einer anderen bekannten Vorrichtung

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zum Messen der Strahlungsabsorption vermieden, bei der zwischen einer elektrischen Lampe zur Zuführung von Strahlung zu einer Probe eines zu untersuchenden Stoffes und einem

strahlungsempfindlichen Element ein mehrere Proben aufnehmen- j der Probenträger angeordnet ist, "der wahlweise zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweglich ist, so daß die von der Lampe ausgehende Strahlung durch jeweils eine der Proben auf das strahlungsempfindliche Element fällt, wobei in der ersten Stellung des SDrägers die von der Lampe ausgehende Strahlung in Abhängigkeit von der durchgelassenen Strahlung gesteuert wird. Zur Steuerung der Strahlung ist bei dieser bekannten Vorrichtung eine Blende vorgesehen, deren Spaltbreite den auf eine Fotozelle fallenden Lichtstrom einstellt. Zwei oder mehr Küvettenhalter, welche die Proben tragen, unter welchen sich eine Vergleichsprobe befindet, werden abwechselnd in den Strahlengang einer Lichtquelle gebracht» Je nach der Intensität des von der Fotozelle erzeugten und in einem Verstärker verstärkten elektrischen Stromes wird die Spaltbreite der Blende automatisch so gesteuert, daß in einem Meßinstrument Volläusschlag eintritt.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie mechanischer

Mittel zur Steuerung der Blende bedarf. Solehe mechanischen t . - ■

j Steuermittel sind aber, wenn sie zuverlässig arbeiten sollen, kompliziert und teuer* Außerdem neigen sie, wie alle Steuerungsvorrichtungen mit mechanisch bewegten !Peilen, leicht

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zu Betriebsstörungen, was die Gefahr mit sich, bringt, daß die Meßvorrichtung falsche Ergebnisse liefert. ■ " .- -

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung der letztgenannten Art aus, vermeidet aber deren Nachteile dadurch,· daß-sie in einer ganz bestimmten Schaltungsanordnung die Intensität des eine elektrische Glühlampe als Strahlungsquelle speisenden; ! lampenstromes steuert. Dies geschieht dadurch, daß erfindungsgemäß ein Gleichstromverstärker vorgesehen ist, dessen

^ψ ■ Ausgangsstrom den veränderlichen Speisestromkreis der lampe · ■ ' ■ " ■ " " ; steuert, daß ein Sehalter vorhanden ist, um den Eingang dee Gleichstromverstärkers an einen Teil des elektrischen Stromkreises für den Speisestrom derart anzuschließen, daß dessen/ Stromstärke bei geschlossenem Schalter stabilisiert wird, sowie daß ein Kondensator zwischen dem Eingang des Gleichstromverstärkers und dem Ausgang des Speisekreises derart angeordnet ist, daß bei geöffnetem Schalter der Ausgangsstrom des Speisekreises, auf dem Betrag stabilisiert wird, der erhalten wurde, als der Schalter sich zuletzt in geschlossenem Zustande befand. Zweckmäßig ist der Probenträger mit dem Schalter derart mechanisch verbunden, daß. der Schalter geschlossen ist, wenn der Probenträger seine erste Lage einnimmt und daß der Schalter offen ist, wenn der Probenträger seine zweite Lage einnimmt. Der Lampenstromkreia ist vorteilhaft so ausgebildet, daß er einen Transistor oder eine Glühkathodenröhre enthält, der in Emitterfolgeschaltung bzw* die

in Kathodenfolgeschaltung angeschlossen ist, so daß die lampe, die Emitterbelastung des Transistors bzw. die Kathodenbelastung der Grlühkathodenröhre bildet und die Steuerung des der Lampe zugeführten Stromes mittels eines Steuersignals erfolgt, das der Basis des Transistors bzw. dom Steuergitter der Röhre zugeführt wird.

Bs wird also bei der Vorrichtungnach der Erfindung der Speisestrom der elektrischen Durohstrahlungslampe einem Gleichstromverstärker entnoimaen, der an die Stromquelle angeschlossen ist, und durch Steuerung seiner Intensität wird der Speisestrom der Lampe naoh Durchstrahlen einer Probe erst auf einen bestimmten Wert stabilisiert; es wird dann eine Vergleichsprobe in den Strahlengang der Lampe gebracht und gleichzeitig ein Schalter geöffnet, wodurch ein Kondensator an die Lampe angelegt wird, und dadurch wird der Ausgangsstrom des Speisekreises der Lampe auf dem Betrag stabilisiert, der erhalten wurde, als die erste Probe im Strahlengang lag und der Sohalter .sich zuletzt in geschlossenem Zustande befand. Die Ausgangsleistung der Lichtquelle 1st damit bei beiden Durchstrahlungen gleich groß, unabhängig von der Größe des elektrischen Stromes selbst. Auf diese Weise werden absolut zuverlässige und genaue Vergleiohsmeseungen zwischen den verschiedenen Proben gewährleistet, und es werden jede Art von mechanischer Steuerung und dadurch ermöglichte Meßfehler vermieden. Als einziges mechanisch bewegliches Schaltaittel ist lediglich der eine Schalter im Lampenstromkreis vorhanden,

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der-aber nur "bei der Vertausctoing-der--Eroben im Lichtweg umgelegt wird und der somit die Größe des Lampenstromes und damit die Größe der Durchstrahlungsleiatung nicht zu beeinflussen vermag.

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Waltere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben eich aus der folgenden Beschreibung einee Ausführunssbelspiele en Hand der Zeichnungen«

Fig· 1 zeigt in echemetischtr Daretellung eine strahlunga« absorptions-Meßtinrlchtung.

Fig· 2 neigt dia elektrische Schaltung eines Teile der Einrichtung nach fig. I.

Bei der hier gezeigten Einrichtung handelt ee eich um tin Hamoglobinometer, doch eel bemerkt, dafl eich die Grundgedanken der Erfindung auch allgemein bei colorimetriechen Absorptionsaeßgeraten anwenden lassen. Gemäß Flg. 1 umfaßt die Einrichtung eine elektrische Lampe, die durch eine elektrische Speieeschaltung 2 mit fitroa versorgt wird, ein optisches System alt zwei »1t öffnungen versehenen Blenden 3 und 4, •inen Grünfilter 5, der in Großbritannien unter der Bezeichnung Ilford 625 erhaltlich ist und dazu dient, grünes Quecksilberlicht durchzulassen, eine photoelektrische Zelle 6, ein Meßgerät 7, das so angeschlossen ist, daß es eine Anzeige in Abhängigkeit von dem durch die Photozelle 6 fließenden elektrischen ötroa liefert, sowie einen WiderstandR9, der mit der Photozelle 6 und dem ließ- oder Anzeigegerät ? in Reihe geschaltet ist. Ks sei bemerkt, daß in Fig. 1 nur ein Teil des

* ist.. Stromkreises für den Photoseilenstrom dargestellt/ ferner eel bemerkt, daß das Meßgerat ? eine optische Anzeige der Größe des elektrischen Stroms liefert, der durch das uerät fließt, wobei eich dieser elektrische Strom infolce der Wirkung der fhotosella 6 nach der Intensität der der Zelle zugeführten

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Strahlung richtet.

Ein Idikroschalter MS1 dient dazu, ein an dem Wideretand H9 erscheinendesöpannungssignal, das auf den durch die Photozelle fließenden »trom zurückzuführen ist_t den Eingang eines Gleichotromvcrstärkers 8 zuzuführen, dessen Ausgangssignal dazu dient, die Lanipenspeiseschaltuhg 2 zu steuern· Sin Kondensator C6 liegt εwischen dem Ausgang der Larapenspeiseschaltung 2 und dem Eingang, dee Verstärkers 8,

Ein verschiebbarer Schlitten oder TrSger 15 ist so ordnet, daß er zwei Proben 61 und SJ? zwischen den Öffnungen ; der Membranen oder Blenden 3 und 4 anordnen kann· Der Träger kann mit Hilfe einer Hebelvorrichtung 16 bewegt werden, die auch mit dem tfikroschalter MS1 verbunden ist· Befindet sich "di·

Hebelvorrichtung 16 in einer ersten Stellung, ist der TrHger 15 so angeordnet, daß die Irobe S1 in Weg des Lichtstrahls zwischen den Öffnungen der Blonden 3 und 4 liegt, eo daQ das Licht derLarape 1 durch diese Probe fallen nuß, bevor es zu der ITio to Kelle 6 gelängen kann; hierbei ist dor Uirkoeehalter ÜS1 gemäß Fig. 1 geschloßsen. Die Uebelvorr ichtung 16 und ihr· Ve-bindung zu den Träger 15 und dem tfikroschalter KS1 sind eo auegebildet, daß eine Bewegung der Hebelvorrichtung aus ihrer ersten Stellung heraus bewirkt, daß suerst der Mirkoschalter U£1 geöffnet wird, und daß dann der Träger 15 in ein· zweite stellung gebracht wird, bei der sich die zweite Irobe S? ia _/ Weg des Lichtes zwischen den Blenden 3 und 4 befindet t sonit liegt die Probe i*1 nunmehr außerhalb dieses Lichtwege· Äird die Hebelvorrichtung 16 in ihre erste stellung zurUckgefilhrt, eo daß die erste Probe 31 wieder ihre Stellung zwischen den

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Blendenöffnungen einnimmt, wird der lUkröechalter Mi

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1 wieder

-geschlossen.

Bei der photoelektriechen Zelle 6 handelt es sich ujs eine photoleitfähige Kadmiumsulfidzelle_t deren Empfindlich-' keit genügend hoch iet, eo daß man ein Anzeigegerät 7 von robuster Konstruktion benutzen kann« das auf einen Strom von 1,0 QiV anspricht. Die opektralempfindlichkeit dieser Fhotozelle hat ihr Maximum im roten Bereich, doch spricht sie im grünen Bereich noch mit 80 % ihrer maximelen Empfindlichkeit an, so daß sie sehr geeignet ist, den Hämoglobingehalt einer Blutprobe zu messen, wenn bei dieser Messung die Absorption von grünem Quecksilberlicht durch die Probe ermittelt wird·

Ferner umfaßt das Mraoslobinometer eine in Fig. 1 nictt gezeigte Energiequelle zum Zuführen einer stabilisierten Arbeitsspannung zu der Photozelle sowie in Fig. 1 ebenfalls nicht gezeigte Mittel, um dem Anzeigegerät eine variable stabilisierte Gegenspannung zuzuführen, die der Spannung entgegenwirkt, welche

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dem Anzeigegerät durch die erwähnte Energiequelle des Photozellenkreises zugeführt wird; mit Hilfe dieser Gegenspannung kann der Wert des durch das Anzeigegerät 7 fließenden elektrisehen Stroms unter allen.vorkommenden Bedingungen eingestellt werden.

^: Bas Häraoglobinometer kann in der nachstehend "beschriebenen vVeise geeicht werden* ■ ■--

Bei der Probe Ö1 handelt es sich um eine Standardlösung, die 5 g Hämoglobin auf 100 cm-' Blut gleichwertig ist; diese Lösung ist in einem Cplorimeter-Prüfrohr oder einer Küvette

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d.h. einem optisch bearbeiteten Glasbehälter mit einer Lichtweglänge, von IO mm, enthalten; bei der Probe S2 handelt es sich um eine standardlösung, die 20 g Hämoglobin auf 100 car Blut gleichwertig ist und von einem gleichartigen PrUfrohr bzw. einer Küvette aufgenommen wird·

Befindet sich die Irobe 31 in ihrer aus lig· 1 ersichtlichen Lage, wird die Schaltung auf eine noch au erläuternde Vfeise so eingestellt, daß der Zeiger des Geräts 7 über die ganze Skala ausschlägt; hierbei handelt es sich um die Eichung für 5 6 auf 100 cm 5. Sine Rückkopplung der hierbei am Wider· stand R9 auftretenden Spannung über den Verstarker·8 zu der Lampenapeiseschaltung 2 dient dazu« die Helligkeit der Lampe 1 so zu regeln, daß der durch das Gerät 7 fließende elektrische Strom und damit auch die Anzeige des Geräte 7 unter diesen Be-? dingungen stabil ist. Diese Anordnung bewirkt somit eine auto·? matische Korrektur für die Auswanderung der "Null"-Ablesung (voller Skalenausschlag) während sich die Standardprobe S1 für 5 g auf 100 csr im Lichtweg zwischen den Blenden 3 und % befindet. ;

Der volle Skalenausschlag des Geräts 7 kann alternativ in der beschriebenen Weise in Einheiten der bekannten Haldene-Skala geeicht werden·

Jetzt wird die Hebelvorrichtung i6 betätigt, um.:den_f.: Schalter MS1 zu Öffnen und die'Probe S2 fur 2Gg auf 30Θ zwischen die Blendenöffnungen zu bringen* Die Bewegwn& Trägers ,15 ,wird in der Praxis verzögert« bis sich der schalter MS1 geöffnet hat· Unter diesen neuen Bedingungen wird das dem

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Verstärker 8 Bugeführte Eingangssignal durch die fin dem Kondensator C6 liegende Spannung praktißch im wesentlichen konstant gehalten, ßo daß 'die Lampenspannung von Jeder späteren Änderung des durch den Understand B9 fließenden elektrischen ^s Strome unabhanßis bleibt. Somit ist die Aueeaneeleistung der Strahlungsquelle stabilisiert, undzwar in Abhängigkeit von dem letzten Wert der Ausgangsleistung» «er unmittelbar vor dem öffnen des Schalters Iiß1 erhalten wurde, fahrend eich die Probe S2 fcwiecben den Blendenöffnungen befindet, wird Jetzt die Geeenepannung so eingestellt, daß dee Gerat 7 *«* *ert Mull anzeigt* dieser JPunkt entspricht der Eichung for 20 g auf 100 cm'·

J· nachdem, ob der Gehalt an Oxa^amoglobin oder an Cyanmethamoglobin bestiwmt werden eoll, werden geeignete Standardlöeungen für die Proben ßt und 82 Terwendet.

Im Hin' lick auf die vorstehenden Ausführungen sei bemerkt, / daß dann, wenn der Schalter KS1 geschlosDen ist, der Verstärker ' 8 als einfacher Gleichstromverstärker in einem geschlossenen ßchleifensystem arbeitet, was »ur Folge hat, daß das Bestreben besteht, den durch den Widerstand R9 fließenden ütroo auf einem vorbestimmten Wert konstant su halten. Wird der Schalter MS1 geöffnet, wirken der Kondensator C6 und der Verstärker so sueammen, daß die Lampenspeieeepannung im wesentlichen konstant auf dem ffert gehalten wird, der unmittelbar vor dem öffnen des Schalter*KSI vorhanden war.

Bei der nachfolgenden Benutzung dee Kanoglobinoineters bleibt die Probe S1 für 5 S auf 100 c* unverändert» während es

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sich bei der Probe S2 um die zu untersuchende Probe handelt· ^/

■ i Wach Jeder Messung des Hämoglobingehalte einer unbekannten Probe S2 wird der Träger 15 verstellt, um die Standardprobe , S1 wieder in den Lichtweg zu bringen und den Schalter Jäß1 zu schließen, so daß Jede Auswanderung des Nullpunktes automatisch korrigiert wird. Eine solche Auswanderung kann auf zahlreiche Faktoren zurückzuführen sein, z.B. auf Schwankungen der Speisespannung sowie eine Schwärzung dee Glaskolbens der Lampe. ...

Im folgenden wird die elektrische Schaltung an Hand von Fig. 2 näher erläutert; gemäß Fig. 2 umfaßt die Schaltung die erwähnte Lampe 1 (6 V₁ 0,5 A), die Photoselle 6, das Anzeigegerät 7, den Kikroschalter MS1, den Widerstand H9 und den Kondensator C6 von 200 Mikrofarad nach Fig. 1, wobei als Widerstand B9 ein Widerstand von 1000 Ohm von hoher Stabilität verwendet wird. Während des Gebrauchs wird die Einrichtung vom Netz aus über die Primärwicklung 9 eines Transformators 10 gespeist, der drei Sekundärwicklungen 11, 12 und 13 umfaßt.

Die Lampenspeiseschaltung umfaßt eine Vollweggleichrichterbrücke 14, die durch die Sekundärwicklung 1? gespeist wird, sowie eine Emitterfolgeschaltung von drei Transistoren Tß7, ΦΗ8 und TR9; die Lanpe 1 bildet die Emitteriast des Transistor TR9. Ein ulättuncskondensator C4 überbrückt die Auegancekleraraen der Gleichrichterbrücke 14. Die Gleichrichterbrücke liefert eine Kollektorspannung von -7 V gegenüber einer Beeugsspannungsleitung 17 für die drei Transistoren, und da der Emitterstroa des Transistors Tß9 von Katür aus bei einer solchen Anordnunc für Änderungen der KoIl eic torspannung *in-

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empfindlich let, ist es nicht erforderlich, für eine zuaätz-'' liehe stabilisierung der Ausganaßspannunj der Gleichrichter« brücke 14 au sorgen·

Bei dem Gleichstromverstärker 8 handelt es sich um eine abgeglichene Schaltung, die vier Translatoren Tu3 bis TR6 umfaßt; das Eingangssignal für den Verstärker wird über den Uikroschalter MS1 der Basis des !transistors TRJ zugeführt; mit dieser Basis ist auch eine Klemme des Kondensators C6 ^% verbunden, dessen andere Klemme an den Emitter des Transistors TR9 angeschlossen 1st. Das Ausgangssignal des Verstärkers wird dem Kollektor des Transistors TR4 entnommen, »it dem auch ein Kollektorbelastungewiderstand RIO und ein Kondensator 05 verbunden sind, wobei der Kondensator 05 einen Umgehungsweg bildet, um das Auftreten von Schwingungen zu verhindern· Der Ausgang des Verstärkers 8 1st mit der Basis des Transistors TB 7 verbunden, um den der Lampe 1 zugeführten Strom zu regeln· Ein Eingangssignal für die andere Seite dieser abgeglichenen Schaltung, d.h. ein Eingangssignal für die Basis des Transistors TK6, wird über einen Widerstand R13 und ein Potentiometer P3 zugeführt, die eine Zenerdiode ZD2 Überbrücken, welche eine Bezugsspannung von -5V festlegt! Ein an die Emitterkreise der Transistoren TB4· und TR5 angeschlossener Widerstand R12 be« wirkt eine Temperaturkompensation bei dem Gleichstromverstärker} der Grund dafür, daß im Gegensatz zu einer nicht; abgeglichenen Schaltung die beschriebene abgeglichene Schaltung verwendet wird, besteht darin, daß es erwünscht ist, möglichst weitgehend Jede negative Rückkopplung des Eingangssignal© zu vermeiden, die sich anderenfalls aus dem Vorhandensein des Widerstandes H12 ergeben

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könnte· Der Transistor TR5 ist alt einen Kollektorbelastunsswiderstand RIl versehen, der den gleichen Wlderatandawert hat, wie der Wideretand BIO·

Die im Bereich von -3 V bis -10 V liegenden Arbeite-Spannungen für die Transistoren TR3 bis TR6 worden einer Spannung« quelle entnommen, die eine Diode DJ umfaßt, welche an die Sekundärwicklung 12 des Transformators 10 angeschlossen ist· . Diese Spannungsquelle umfaßt ferner einen Glättungskondensator C3 und einen Widerstand R3, und sie wird durch eine Zenerdiode ZD1 und einen in bekannter Welse ausgebildeten Relhen- und Kebensohluß-Stabilisator alt swei Transietoren TR1 und TH 2 stabilisiert. Bin einstellbares Eingangssignal für die Basis des Transistors Tß2 wird einen Potentiometer P1 entnommen, das »wischen awei Widerständen R6 und R7 liest« welche gemeinsam die Ausgangsklemmen dieser Spannungsquelle überbrücken· Die Kollektoren der Transistoren TRl und TR2 sind durch einen Widerstand B4 verbunden* Bin weiterer Widerstand K5 dient daau_t der Zenerdiode ZD2 den ruhenden Betätigungsstrom zuzuführen·

Eine mit dem Widerstand R9 in Reihe geschaltete Zenerdiode ZD3 liefert eine Betätigungsvorspannung für die Basis des Transistors TH3, und der ruhende Betätigungs-trom für die Diode ZD3 wird über einen Widerstand R15 zugeführt.

Es sei bemerkt, daß man die erwähnten Transistoren auch durch Verstärkerröhre bekannter Art ersetzen könnte, wenn man die Arbeitsspannungen entsprechend verändert·

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Eine äpannungsquelle für die Eeihenschaltung, welche die Photozelle 6, das Anzeigegerät 7 und den widerstand "9 umfaßt, setzt eich aus einer Diode D1 zusammen, die an die Sekundärwicklung 11 des Transfonrators 10 anrescbAoasen i_r.t. Diese Spannungequelle urafaßt ferner einen GlättungElcondensator C1 und einen Widerstand R1_t und sie wird mit Hilfe einer gasgefüllten Diode V1 stabilisiert·

Die weiter oben erwähnte einstellbare Gegenepannung wird ebenfalls der Sekundärwicklune 11 mit Hilfe einer Diode D2, eines Glättungskondensatore C2, eines Widerstandes R2₍ einer Oasgefüllten Stabilisierungsdiode V2, eines Widerstandes K8 f und eines variablen Widerstandes P2 entnommen· An den gassefüllten Dioden V1 und V2 liegen in wesentlichen gleich hohe Spannungen·

Das HSmoglobinometer kann mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Verfahren eingestellt werden·

a) Während sich die Probe S1 für 5 6 ^aui> 100 cm' zwischen den Blondenöffnungen nach Pig· 1 befindet, wird daο Potentiometer P3 so eingestellt, daß der GleichstrociverstUrker 8 dadurch abgeglichen wird, daß die Spannungen an den Kollektoren der Transistoren TR4 und TR5 gleich hoch gemacht werden, wobei gemäß Fig· 2 ein Voltmeter VU von hohen Widerstand zeitweilig zwischen diesen beiden Kollektoren angeschlossen wird, um den Abgleich anzuzeigen« Dann wird die Speisespannung für diese transistoren und damit auch die lactpenspannung mit Hilfe des Potentiometers Γ1 so eingestellt, daß der deiner des Gerrits 7 über die ganze ßkala ausschlägt, wobei erforderlichenfalls auch

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das Potentiometer 3?3 verstellt wird, um den Gleichstromverstärker im abgeglichenen Zustand zu halten»

b) Nachdem die Hebelvorrichtung 16 betätigt «orden ist, um die Standardprobe 62 für 20 e auf 100 cm* zwischen die Blendenöffnungen zu bringen, wobei der Kikroechalter iiSI geöffnet wurde, wird die Gegenspannung nit Hilfe des variablen Widerstandes F2 ßo eingestellt, daß da? Gerät 7 äen V.ert

• Null anzeigt· Jetzt wird die Probe S1 wieder zwischen die Blendenöffnungen gebracht, wobei sich der Mikrosctialter KS1 schließt, woraufhin die Helligkeit der Lampe 1 automatisch so'' . eingestellt wird, daß der Zeiger des Geräts 7 in» wesentlichen über die ganze Skala ausschlägt, wobei jedoch der Verstärker wieder einen geringen Abgleichfehler aufweißt· Der Verstärke? wird erneut mit Hilfe des Potentiometers PJ abgeglichen·

c) Die unter b) beschriebenen Arbeitegänge werden wieder» holt, bis eine einwandfreie Eichung bei abgeglichenem Verstärker erzielt worden ist.

Nach der Durchführung dieser anfänglichen Einstellarbeitea dürfte ein weiteres Kachstellen nur dann erforderlich sein, wenn die Lampe 1 oder die Photozelle 6 ausgewechselt wird· Wird der Mikroschalter 1SS1 geschlossen« bewirkt ein Bückgang der Intensität des auf die Fhotozelle 6 fallenden Lichtes, der z.B. auf die allmähliche Schwärzung während der Alterung der Lampe 1 zurückzuführen sein kann, daß ein schwächerer otrosi durch den/ Widerstand R9 fließt, so daß die Spannung zwischen den Enden des Widerstandes H9 zurückgeht. Das Eingangesignal für die ' Basis dee Traneintors Tii3 gegenüber dor Bezugsleitung 17 wird

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daher dazu neigen, sich zu vergrößern, d.h. weniger stark negativ zu werden, so daß die Kollektorstrürae der transistoren ΪΚ3 und TH4 geschwächt werden und die Ausgangsspannung des Verstärkers absinkt, \7enn diese Spannung absinkt, d.h. wenn sie gegenüber der Bezugsleitung 17 stärker negativ bewirkt diese der Basis des Transistors TE7 als Si zucefiihrte Spannung, daß der Lampe 1 ein stärkerer ttron züge-, führt wird; hierdurch wird der Wirkung des anfänglichen Rückgangs der Intensität des auf die PhotoseiIe 6 fallenden Lichtes entgegengewirkt,

Die beschriebene Schaltung des ßleichstroiaverBtürkers liefert einen hohen i-ingangswi der stand, der dazu dient, den Basißleckstrom. aus den Kondensator C6 bei geöffnetem Mkroschalter &S1 zu verringern. Die Verwendung einer Anordnung mit höherem Eingangewiderstand zwischen dem Mikroschalter MS1 und dem Gleichstromverstärker könnte zu einer weiteren Verringerung dieses. BasisleckstrosiB führen. Als Transistoren 0?E5 bis ΪΗ6 würden epitaxiale ebene transistoren geeignet sein, und Meta^j.1-oxyd-'üransistoren mit Feldeffekt könnten verwendet werden, ua den JSingancswiderstand noch weiter eu vergrößern.

Es sei bemerkt, daß Ausbildungsformen der Erfindung bei geeigneter Eichung benutzt werden können, um die Absorption oder umgekehrt den Durchtritt von Licht oder einer anderen Strahlung nicht nur bei einem Hämoglobinoineter der beschriebenen ^Art, sondern auch in zahlreichen anderen Anwendungsfällen zu Hessen.

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Bei dem voretehend beschriebenen Iläraoßlobinometer kann man natürlich die Standerdprobe S1 durch ein© andere Porn einer standardisierten, Strahlung absorbierenden Vorrichtung * ersetzen, z.B. durch einen Filter, dessen Absorption derjeni- | gen einer Standardprobe gleichwertig ist« Ein solcher Filter könnte eine flüssige Löeung umfassen oder aus Glas oder Ge- ; latine bestehen«

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Patentansprüche:

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Claims

— 19 — Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Messen der Strahlungsabsorption, hei der zwischen einer elektrischen G-lühlampe zur Zuführung von Strahlung zu einer Probe eines zu untersuchenden Stoffes und einem strahlungsempfindlichen Element ein mehrere Proben aufnehmender Probenträger angeordnet ist, der wahlweise zwischen !

einer ersten und einer zweiten Stellung beweglich ist, so daß j

die von der Lampe ausgehende Strahlung durch jeweils eine der · Proben auf das strahlungsempfindliche Element fällt und daß in der ersten Stellung des Trägers die von der Lampe ausge- ^! hende Strahlung in Abhängigkeit von der durchgelassenen Strahlung gesteuert wird, gekennzeichnet durch einen Gleichstromverstärker (8), dessen Ausgangsstrom den veränderlichen elektrischen Speisestromkreis (2) der Lampe (l) steuert, durch einen Schalter (MS 1) zum Anschließen des Eingangs des Gieiohstromverstärkers (8) an einen Teil (R 9) des elektrischen Stromkreises für den Speisestrom derart, daß dessen Stromstärke bei geschlossenem Schalter stabilisiert wird, sowie durch einen Kondensator (G 6) der zwischen dem Eingang des Gleichstromverstärkers (8) und dem Ausgang des Speisekreises (2) derart angeordnet ist, daß bei geöffnetem Schalter (MS 1) der Ausgangsstrom des Speisekreises (2) auf dem Betrag stabilisiert wird, der erhalten wurde, als der Schalter sich zuletzt in geschlossenem Zustande befand.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Speisestromkreis (2) einen Transistor (TR 9) (oder eine Glühkathoden-Verstärkerröhre) enthält, der in Emitterfolgesohaltung ("bzw. Kathodenfolgeschaltung) angeschlossen ist, so daß die Lam-pe (l) die Emitter- (bzw. Kathoden-) Belastung des Transistors (bzw. der Röhre) bildet und die Steuerung des der Lampe (2) zugeführten Stromes mittels eines Steuersignals erfolgt, das der Basis des Transistors (TR 9) (bzw. dem Steuergitter der Röhre) zugeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenträger (15) mit dem Schalter (MS l)· derart mechanisch verbunden ist, daß der Schalter geschlossen ist, wenn der Probenträger (15) seine erste Lage einnimmt und daß der Schalter (MS l) offen ist, wenn der Probenträger (15) seine zweite Lage einnimmt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem stabilisierten Gleichrichterkreis zum Zuführen einer j stabilisierten Arbeitsspannung zu der als strahlungsempfindliches Element dienenden lichtempfindlichen Zelle, gekennzeichnet durch eine veränderliche Spannungsquelle (11, D2, 02, R2, V2, R8, P2) zur Einstellung des Wertes des elektrischen Stromkreises, die in Gegenschaltung zu dem stabilisierten Gleichrichterkreis (V1, DT, R1, 01) arbeitet.

Der Patentanwalt

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