DE1598270A1 - Verfahren und Vorrichtung zur absorptionsspektroskopischen Untersuchung von Substanzen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur absorptionsspektroskopischen Untersuchung von Substanzen

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    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
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    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
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Description

  • Beschreibung VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ABSORPTIONS-SPEKTROSKOPISCHEN UNTERSUCHUNG VON SUBSTANZEN +++ PRIORITAT: 28. Mai 1965 - AUSTRALIEN +++ Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Absorption von Substanzen bei bestimmten Wellenlängen des elektromagnetischen Strahlungsspektrums. Derartige Messungen verden in der Kolorimetrie und artverwandten Verfahren verwendet, weisen jedoch besonderen Wert bei der quantitativen Analyse von Lösungen chenischer Substanzen durch spektroskopische Messungen bei bestimmten Wellenlngen auf.
  • Bekannte Spektralphotometer umfassen eine Lichtquelle (im infraroten, sichtbaren oder ultravioletten Bereich strahlend), Bauslemente zur Auswahl eines engen Spektralwellenbandes aus der von der Lichtquelle emittierten Strahlung wßd Bauelemente zur Einleitung der ausgewählten Strahlung in Form eines @Bündels durch die Probe und auf einen Detektor (üblicherweise einen photoelektrischen Detektor, obgleich oft auch photographische Detektoren verwendet werden). Komplizierte Geräte dieser Art umfassen empfindliche und aufwendige, stetig einstellbare Mono@@@omatoren zur Ausaiebung eines gewählten engen Wellenlängenbades des seitens der Lichtquelle emittierten Spektrums. Derartige Instrumente könne verwendet werden, um das gesamte Absorptionsspektrum einer Probe über einen gegebenen Wellenlängenbereich fUr qualitative und auch quantitative Zwecke aufzutragen und die Absorption durch die Probe bei einer gegebenen Nominalwellenlänge zu messen sowie die Konzentratio@ dieser Substanz zu bestimmen.
  • Die Absorptionsspoktren der meisten chemischen Verbindungen im sichtbaren und ultravioletten Bereich zeigen zumindest ein charakteristisches Absorp@ionsmaximum, das heisst, einen Spektralbereich um eine bestimmte Nominalwellenlänge, wo die Absorption ein Maximum ist.
  • Wegen dieser Erscheinung ist es möglich, quantitative Absorptionamessungen bei oder nahe dem Absorptionsmaximum einer bestimmten Verbindung durchzuführen, um die Konzentration dieser Verbindung sogar beim Vorliegen anderer Verbindungen in der Probe zu bestimmen.
  • Bei Verbindungen oder Substanzen mit bekannten Absorptionsmaxima sowie in dem Fall, wenn lediglich quantitative Absorptionsmessungen ei einer einzigen charakteristischen Wellenlänge erforderlich sind, sind Instrumente mit stetig einstellbaren Monochromatoren unnötig, und es können infachere (jedoch häufig weniger genaue Instrumente) verwendet werden, welche eine Reihe von Filtern verwenden, um unerwünschte Wellenlängen der Lichtquelle auszufiltern und auf diese Weise ein mehr oder weniger enges Wellenlängenband für die Absorptionsmessung zu erzeugen. Diese letztere Ausfhrungsform von Instrumenten findet zahlreiche Anwendungsfälle, wo routinemässig spektrophotometrische Proben zu untersuchen sind, insbesondere in dem Fall, wenn unerfahrene oder lediglich angelernte Kräfte zur Verfügung stehen. Diese einfachen Instrumente können wesentlich verbessert werden, indem die üblichen optischen Absorptionsfilter durch sogenannte Interferenzfilter ersetzt werden, welche wesentlich engere Wellenlängenbänder ergeben. In sichtbaren Bereich können Interferenzfilter fast monochromatisches Licht erzeugen, welches tatshchlich mit solchem Licht vergleichbar ist, das aus irgendeinem üblichen Monochromator erhalten wird. Im ultravioletten Bereich hingegen sind Interferenzfilter bei weitem ungünstiger für die Erzeugung monochromatischen oder nahezu monochrommtischen ultravioletten Lichtes.
  • Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines einfachen und zuverlässigen Instruments sowie eines Verfahrens zur spektroskopischen Messung in bestimmten besonderen und sehr engen Wellenlängenbereichen ohne Notwendigkeit der Verwendung aufwendiger monochromatischer Filtersysteme.
  • Durch die Erfindung wird ein Verfahren für die spektrophotometrische oder kolorimetrische Messung der Absorption von Lichtstrahlung durch eine Substanz bei oder nahe einer besonderen Nominalwellenlänge geschaffen, und ein derartiges Verfahren umfasst in wesentlichen folgende Schritte: Erzeugung von Licht, welches Strahlung der Wellen länge enthält, Erzeugung eines Atomdampfes oder Gases eines Elementes mit einer Resonanzlinie bei der Wellenlänge, Durchstrahlung des Dampfes oder Gases mit des Licht und Anzeige der Intensität der reemittierten Resonanzstrahlung und Anbringung der zu untersuchenden Substanz in dem Strahlengang.
  • Insbesondere, Jedoch nicht im wesentlichen, wird durch die Erfindung ein spektrophotometrisches Verfahren zur Messung der Absorption einer chemischen Verbindung geschaffen, welche in eines Probenmedium aufgelöst oder suspendiert ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erzeugung eines Lichtstrahls mit einem Strahlungsanteil bei einer Nominalwellenlänge bei oder nahe dem Absorptionsmaximum der betrachteten Verbindung, tbbei diese Wellenlänge auch die Nominalwellenlänge einer Resonanzspektrallinie eines chemischen Elementes ist, Erzeugung eines Atomdampfes oder Gases des Elementes, Einleitung der Strahlung bei dem Atoidaipf oder Gas zur Bewirkung einer Reemissionb von Resonanzstrahlung seitens des Dampfes oder Gases, Anbringung der Verbindung in dem Wege der Strahlung und Messung der Intensität der Resonanzstrahlung, welkche seitens des Dampfes oder Gases reemittiert wird, so dass der Abschwächungsgrad der Resonanzlinie als Folge der eingebrachten Substanz bestimmbar ist.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung sur Verwendung bei spektroskopischen Messungen an Substanzen bei einer spezifischen Wellenlänge mit folgenden Merkmalen: Eine Spektrallampe zur Erzeugung von Lichtabstrahlung einschliesslich einer Spektrallinie bei der besonderen Wellenlnge, B@uelemente zum Festhalten einer vorbereiteten Probe der Substanz, eine Resonanzlampe zur Brseugung eines Dampfes oder Gases eines Elementes mit einer Resonanzlinie bei der betreffenden Wellenlänge ein photoelektrischer Detektor welcher der Resonanzlampe zugeordnet ist, um die Intensität der hiervon ausgehenden Strahlung anzuzeigen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daes bei in Betrieb befindlicher Vorrichtung die Lichtstrahlung ton der Spektrallampe auf den Atomdampf oder das Gas in der Resonanzlampe gerichtet und die Resonanzstrahlung, welche von dem Atomdampf oder Gas reemittiert wird, auf den photoelektrischen Detektor gerichtet wird und die vorbereitete Substanzprobe in den Strahlengang zwischen der Spektrallampe und dem photoelektrischen Detektor eingesetzt wird.
  • Der Ausdruck "Resonanzlinie" bedeutet in Verbindung mit einen bestimmten chemischen Element irgendeine für dieses Element charakteristische Atomspektrallinie, welche unter geeigneten Bedingungen absorbiert und nachfolgend durch Atome dieses Elementes wieder abgestrahlt wird (normalerweise nach einer Verzögerung von etwa 10-8 Sekunden). Obgleich die meisten Elemente eine grosse Anzahl von Spektrallinien aufweisen, besitzen einige wesentlich mehr als eine Resonanzlinie. Wenn indessen Elemente Mit sehr als einer Resonanzlinie für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden, kann es leicht sein, dass lediglich eine der Resonanzlinien von Interesse ist. In diesen Fällen können Filter verwendet werden, um zu verhindern, dass eine Strahlung bei den Wellenlängen der unerwünschten Linien den Lichtempfänger erreicht. Einfache optische Filter sind für diesen Zweck normalerweise angemessen. Eine Bezugnahme in der vorliegenden Beschreibung auf ohemische Elemente umfasst selbstverständlich auch irgendwelche Isotope dieses Elements.
  • Wie vorangehend erwähnt, bezeichnet der Ausdruck "Lichtstrahlung" irgendeine Strahlung in des Bereich des elektromagnetischen Spektrume, das heisst, im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich.
  • Die nachfolgend als erfindungswesentlich angegebenen Verfahrensschritte brauchen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt worden. Beispielsweise kann die su untersuchende Substanz in des ßtrahlungeweg entweder vor oder nach Irseugung der Strahlung oder des Atomdampfes angeordnet werden.
  • Vorzugsweise wird die zu untersuchende Probenverbindung oder Substanz durch Auflösung und Suspension in eines geeigneten, in wesentlichen transparenten Lösungsmittel oder Nedius in an sich bekannter Weise vorbereitet. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist indessen, obgleich mit geringeren Vorteilen, anoh auf die Messung der Reflexion eines Festkörpers bei spezifischen Wellenlängen anwendbar. Unabhängig von der Art der Messung kan@ jedoch die Probe vor oder hinter der Resonanzlampe in Richtung der Strahlung angeordnet werden.
  • Da eine wirksame Resonanzstrahlung am besten mittels auf verhältnismässig niedriger Temperatur befindlicher Gase oder Dämpfe bei vermindertem Druck erzeugt werden kann, ist es erfindungsgemäss vorzuzichen, das Gas oder den Dampf innerhalb einer teilweise evakuierten Resonanzlampe durok elektrische Mittel, d.h. entweder durch eine elektrische Entladung nebst dabei erfolgender Kathodenzerstäubung oder durch elektrische Beheizung eines Körpers aus dem betreffenden Element, zu erzeugen. Insbesondere ist es vorzuziehen, eine Resonanzlampe gemäss der gleichzeitig laufenden Anzeldung C 33 107 VIIIc/21f oder eine Atomspektrallampe gemäss der DAS 1 207 498 oder der Anmeldung C 35 729 VIII/21f zu verwenden.
  • Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigt: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung in schematischer Darstellung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäss verwendbaren Spektralphotometers, welches besonders zur Verwendung bei der analyse von Proteinlösungen geeignet ist.
  • Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer in einer erfindungsgemässen Anordnung verwendbaren thermischen Resonanslampe in Längsschnitt, Fig. 4 und 5 zwei verschiedene Anwendungbeispiele der Erfindung für kolorimetrische Messungen, bei spezifischen Wellenlängen an den Oberflächen von Festkörpern in schematischer Darstellung.
  • Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 umfasst in wesentlichen eine Spektrallampe 10 nebzt zugsordneter elektrischer Stromversorgung 12, eine Resonanzlampe 14 mebzt augeordneter Stromversorgung 16 und eine Photozelle oder einen Photomultiplier 18 nebst sugeordnete Verstärker sowie einer Anzeigegeschaltung 20. Ein Probenmedium 22 (gestrichelt dargestellt) kann, wie vorangehend erwähnt, entweder in einem Punkt A oder einen Punkt B vor bzw. hinter der Reeonantlampe 14 angeordnet sein. Gegebenenfalls können unerwünschtes Licht von der Spektrallampe 10 oder unerwlinschte Resonanzlinien von der Resonanzlampe 14 durch Filter 24 ausgesiebt werden, welche in verschiedene Stellungen entweder vor oder hinter dem Probenmedium 22 in der angegebenen Weise angebracht sein können.
  • Im Betrieb wird ein Element mit einer starken Resonanz linie dicht an der Nominalwellenlänge ausgewählt, bei welcher die Messung durchzuführen ist. Es werden auch eine entsprechende Spektrallampe sowie eine Resonanzlampe 14 gewählt. Die seitens der Einheit 12 mit Energie versorgte Spektrallampe emittiert das volle Atomspektrum des gewählten Elementes einschliesslich dor gewünschten Resonanzlinie. Diese Strahlung wird zuerst durch oder auf irgendeine Probe 22 in dei Punkte A und dann auf die Wolke oder den Dampf 15 innerhalb der Resonanzlampe 14 gerichtet. Rosonanzstrahlung bei jeder der wenigen Resonanzlinien für das Elo@ent (einschliesslich derjenigen bei der gewählten Wellenlänge) wi@d in in allen Richtungen seitens des Dampfes 15 in Richtung der Pfeile 1 smittiert. Ein gewisser Teil der Resonanzstrahlung verläuft durch eine Seite nebst einen entsprechenden Fenster der Lampe 14 und wird durch sozio auf die Probe 22 gerichtet, wenn sich diese in dem Punkte B befindet. Irgendwelche anderen Resonanzlinien als die eine gew@@schte werden seitens der Filter 24 ausgesiebt, so dass lediglich die gewählte Resonanzlinie bei der gewählten Frequenz die Photozelle 18 erreicht. Der Ausgang der Photozelle wird verstärkt und einem geeigneten Anzeigeinstrument zugeführt, um die prozentuale Durchlässigkeit anzuzeigen. Das Xngtruent wird durch ähnliche Messungen der Durchlässigkeit einer oder mehrerer Bezugsproben geeicht. Die Wahl der örtlichen Anordnung der Probe und des Filters hängt normalerweise von ziemlich einfachen Überlegungen ab. Wenn beispielsweise eine lichtempfindliche Probe verwendet wird, ist es besser, diese hinter der Resonanzlampe anzubringen, während irgendwelche verwendeten Filter tor der Probe angebracht werden sollten, so dass die minimale Lichtmenge durch oder auf die Probe verläuft.
  • Wenn andererseits die Probe fluoresziert, ist eZ vorzuziehen, diese in die Lage A zu bringen, so dass die Fluoreszenzstrahlung nicht die Photozelle 18 erreicht. Wenn ein Eindringen von Umgebungslicht auf die Photozelle ein. Schwierigkeit bedeutet. kann die Lage 1 vorgezogen werden, wobei es möglich ist, die Einwirkung eines solchen Lichteinfalles stark zu vermindern, indem der Ausgang der Spektrallampe moduliert und eine Ausführungsform eines Synchrondetektors in der Verstärkungs- und Anzeigesch@ltung 20 verwendet werden. Die Anordnung von Probe und Filter häigt auch von der besonderen gewählten Resonanzlinie und den Energiezuständen des entsprechenden Elementes ab, wie sich dies aus den nachfolgend beschriebenen Anwendungsfällen für Thallium und Magnesiu@ ergibt.
  • Vorzugsweise werden einfache Sammellinsen verwendet, ru die Strahlung der Spektflllaape auf die Dampfwolke in der Resonanzlampe 14 und die Resonanzstrahlung auf das Fühlelement der Photozelle 18 zu richten.
  • Die Verwendung der örtlichen Lage B für die Probe ermöglicht, dass die Resonanalampe 14 und die Atomspektrallampe 10 in einem Kolben untergebracht werden.
  • Ein wichtiges und besonderes praktisches Anwendungsgebiet der Erfindung besteht in der Bestimmung von Proteinkonzentrationen, wie sie oftmals in biochemischen Laboratorien auftreten. Fig.2 zeigt ein einfaches und robustes Instrument, welches für diesen Zweck geeignet ist. Hierbei wird eine Probenlösung 30 in einem Reagenzglas 32 aufgenommen, welches in der örtlichen Lage B gemäss Fig. 1 angebracht ist. Die Spektrallampe 34 ist in diesem Fall unmittelbar neben und koaxial zu der Resonanzlampe 36 angeordnet mit Ausnahme der Zwischeneinfügung einer einfachen Sammellinse 38, welche zur Bündelung der Strahlung der Spektrallampe 34 auf die Dampfwolke in der Resonanzlampe 36 dient. Ein (gestrichelt dargestelltes) Filter 40 kann unmittelbar neben dem Ausgangsarm der Resonanzlampe 36 in der gezeigten Weise eingesetzt werden. Ein einfaches Linsensystem mit Linsen 42, 44 wird verwendet, um die Resonanzstrahl@ng der Resonanzlampe 36 durch das Reagenzglas 30 und von dort auf den smpfindlichen Bereich der su Photozelle 46/bündeln. Die Stromversorgungseinheit für die Spektrallampe 34 und die Resonanzlampe 36 ist zusammen mit der Verstärkungs-und Anzeigeschaltung, welche der Photozelle 46 zugeordnet ist, in einer einzigen elektronischen Baueinheit 48 enthalten, welche mit einem einfachen, di6 aitens der Zelle 46 aufgenommene Lichtmenge anzeigenden Ausgangsinstrument 50 und verschiedenen Steu@relementen 52 versehen ist. Es kann auch Vorsorge filr eine entfernterfolg@ude Anzeige oder Aufzeichnung der Resultate einer bestimmten Messung getro@fen werden. Gemäss Fig. 2 kann die gesamte Anordnung in einem einfac@@n Gehäuse 54 enthalten sein, welches in Abteile unterteilt und mit einem lichtdichten Deckel 56 versehen ist, innerhalb dessen die Probe 32 angebracht ist Wie bei üblichen Spektralphotometern kann die Anordnung so getroffen sein, data die eine Proteinlösung enthaltende Zelle durch ein mit einer Standardlösung oder einem Standardlösungsmittel gefülltes Reagenzglas ersetzt und die Antwortsignale des Instrumentes für jedes Reagenzglas verglichen werden. Wahlweise kann das Instrument als Doppelstrahlinstrument mit geeigneter Strahlaufspaltung und Vergleichseinrichtungen bekannter Art ausgeführt sein. Ferner kann der Ausgang der Spektrallampe, wie oben vorgeschlagen, in bekannter Weise moduliert werden, um Gleichstromdriftfehler in der Anzeigeschaltung zu reduzieren und die Wirkungen unerwünschten Lichtes in des System zu beseitigea.
  • Aus früheren spektralphotometrischen Forschungen ist bekannt, dass Proteine eine charakteristische Absorption am ultravioletten Ende des sichtbaren Spektrums zwischen 2700 und 2900 Angström mit einer maximalen Absorption bei etwa 2800 Angstrm aufweisen. Eine derartige ultraviolette Absorption durch Proteine und Nukleinsäuren entsteht durch bestimmte aromatische Aminosäuren, Purine und Pyrimidine, welche in diesenSubstanzen enthalten sind, obgleich di. Proteinabsorptionsspitze bei 2800 Angströu hauptsächlich Tyrosin und Tyrotophen zuzuordnen ist, deren jedes drei Bänder im Bereich von 2700 - 2900 Angström zeigt. Somit ist lediglich das breite Absorptionsband nahe 2800 Angström für die quantitative Bestimmung der Proteinkonzentration befestigt werden, während verhältnismässig flüchtige Elemente in einen Becher oder Schuh aus einem derartigen Material gehalten werden körlnen. Wenn elektrischer Strom durch die Heizung 76 verläuft, wird das Rohr 74 beheizt und gibt einen Dampf oder ein Gas des betreffenden chemischen Elementes ab, welches eine Wolke nahe den Mittelpunkt des Kolbens 60 bildet. Bine schnelle Ausbreitung und Kondensation die see Dampfes an den Wänden des Kolbens 60 wird verhindert, indem eine Inertgasfüllung (beispielsweise Neon oder Argon) bei einem Druck von etwa 3 Torr verwendet wird. Dieser Druck reicht nicht aus, um die Resonanzwirkung zu verhindern. Oftmals ist es, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, notwendig, lediglich einen einzigen Seitenarm 64 an derartigen Resonanzlampen vorzusehen. Zwei SeitenarMe gemäss Fig. 3 können indessen verwendet werden, wenn zwei Photozellen vorgesehen sind oder wenn in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung Dampf von mehr als einem chemischen Element gebildet wird und besondere Detektoren und Filter erforderlich sind. Wenn andererseits lediglich eine Photozelle verwendet wird, können zwei Seitenarme günstig sein, weil der nioht benätzte Arm den Anteil an reflektiertem und seitens der Zelle aufgenommenem Licht stark reduziert.
  • Aus Fig. 4 und 5 ergibt sich ein. Anwendung des Erfindungsgedankens auf kolorimetrische Messungen von Flächen durch Lichtreflexion bei der besonderen betrachteten Wellenlänge. In Fig. 4 ist eine Probe 80 zwischen einer Spektrallampe 82 und einer Resonanzlanpe 84 angebracht.
  • Zwei Photozellen 86 sind als Detektoren verwendet. Gemäss Fig. 5 ist die Probe 90 zwischen einer Rosonanzlampe 92 und einer einzigen Photozelle 94 angebracht. Geeignete Linsen und Filter knnnen wiederum verwendet werden, wo dies erwünscht ist. Hierbei sollte nach Möglichkeit der Einfall von Umgebungslicht auf die Photozelle verhindert werden.
  • Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, viele Elemente enthaltende spektrale Lichtquellen sowie entsprechende. auf viele Elemente ansprechende Resonanzlampen nebst entsprechenden Detektoren zu verwenden. Auf diese Weise können Anordnung mit grösserem Anwendungsbereich geschaffen werden, wobei Messungen an mehr als einer Substanz gleichzeitig oder aufeinanderfolgend durchgeführt werden können.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch auf andere Substanzen angewendet werden, wobei @s lediglich notweadig ist, die besondere interessierende Wellenlänge zu bestimmen und ein Element zur Verwendung in den Spektral- und Resonanzlampen mit einer Resonanzlinie bei oder nahe der betreffenden Wellenlänge auszusuchen. Die Konzentration vieler absorbierender Medien kann erfindungsgemäss in Festkörpern, Flüssigkeiten oder Gasen durch Verwendung der richtigen Probenzelle gemessen werden. Es können auch andere Lichtquellen als Spektrallanpen, beispielsweise konün@ierlich strahlende Lichtquellen und andere Resonanzlampen als die beschriebenen verwendet werden. auswertbar. Folglich muss das in Fig. 2 geseigte Instrument innerhalb dieses besonderen Absorptionsbandes arbeiten.
  • Das Atomspektrum des Elements Thallium weist eine starke Resonanzlinie bei 2768 Angström (genauer: 2767,87 Angström) auf; das Element Magnesium weist eine starke Resonanzlinie bei 2852 Angström auf.
  • Instrumente gemüse Fig. 1 oder 2, welche eine Thalliumspektrallampe mit einer Thalliumresonanzlampe oder eine Magnesiumspektrallampe mit einer Magnesiumresonanslaape verwenden, erwiesen sich geeignet, um in einfacher und eleganter Weise genaue Anzeigewerte der Proteinkonzentrationen zu liefern.
  • Wenn das Thalliumsystem vorgezogen wird, ist in Betracht su ziehen, dass die Absorption von Thallium bei 2768 Angström einen Intensitätsanstieg der Resonanzstrahlung bei 2768 und 3519 Angström ergibt, während eine Absorption der Thalliumlinie bei 5776 Angström einen Intensitätsanstieg der Linien bei 3776 und 5350 Angström ergibt.
  • Somit ist es in diesem Fall wichtig, die Probenzelle in der Lage A zusammen mit einem Absorptionsfilter annubringen, welches lediglich Licht bei einer Wellenlänge ton 2768 Angström, nicht Jedoch bei 3776 Angström durchlässt. Die Resonanzstrahlung ist dann völlig eine Folge der Absorption der Linie bei 2768 Angström. Bei Verwendung der Anordnung nach Fig. 2 (d.h. bei Wahl der Lage B flir die Probe) sollte die Linie bei 3519 Angström aus der 2768-Angström-Linie an einem Punkt zwischen der Resonanalampe und der Photozelle ausgefiltert werden, so dass lediglich die Linie mit der Wellenlänge von 2768 Angström die Photozelle erreichen kann.
  • Wenn andererseits magnesiumspektrallampen und Resonanzlampen verwendet werden, entsteht die vorangehende Schwierigkeit nicht, da Magnesium lediglich eine einzige Resonanzlinie bei 28852 Angström aufweist. Somit ist die Anordnung gemäss Fig. 2 besser itir ein Magnesiumsystem als für ein Thalliumsystem geeignet. Es erwies sich, dass die Ergebnisse des Magnesiumsystems allgemein völlig zufriedenstellend sind.
  • Da Strahlung im ultravioletten Bereich verwendet wird, müssen die anden Spektrallampen und den Resonanzlampen vorgesehenen Fenster und auch das Material des Probenglases, der Linsen und Filter fiir diese Strahlung sehr gut durchlässig sein. Es erwies sich, dass Quarzglas zur Verwendung in don Linsen und Fenstern geeignet ist.
  • Ein typisches Beispiel einer @infachen Ausführungsform einer thermischen Res@nanzlampe is": in Fig. 3 veranschaulicht. Die Lupe besteht einfach aus einem krauzförmigen Normalglaskolben 60, welcher mit vakuumdichten Fenstern 6?, 64 an beiden Seitenarmen 64 und einem ähnliche Quarzglasfe@ster 66 an einem Ende des Hauptrohres oder -armes 68 versehen ist, An dem anderen Ende des Hauptrohres oder Armes 68 sind Drahtdurchführungen oder Elektroden 70, 71, 72 mit Hilfe von Gas/Metall-Dichtungen durch das geschlossene Ende dieses Armes eingeführt. Die Dra@halterung 70 halt ein hohles Rohr 74 aus einem chemischen Element, inn@rhalb dessen ein Heizfaden durch die Elektroden 71, 72 zentral gehalten wird.
  • Röhrchen 74 a@@ Elementen mit @iedriger mechanischer Festigkeit können innernalb eines äusseron Falterchres aus anderem Material

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Spektralphotometrischen oder kolorimetrischen Messung der Lichtabsorption durch eine Probensubstanz bei oder nahe einer besonderen Nominalwellenlänge, gekennzeichnet durch Erzeugung von Licht mit einer Strahlungskomponente bei der betreffenden Wellenlänge, Erzeugung eines Atomdampfes oder -gases eines Elementes mit einer Resonanzlinie bei der betreffenden Wellenlänge, Einleitung der Lichtstrahlung auf den Dampf oder das Gas nebst Messung der hierbei reemittierten Intensität der Resonanzstrahlung und Anordnung der Probensubstanz (22) in dem Strahlengang.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Messung der Absorption einer in einem Probenmedium aufgelösten oder suspendierten chemischen Verbindung, dadurch gekennzeichnet, das die Nominalwellenlänge in oder bei einem Absorptionsmaximum der betrachteten Verbindung liegt.
  3. 3. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Wellenlänge enthaltende Licht vor Durchlaufen des Atomdampfes oder -gasGE; auf oder durch die Probe (22) gerichtet wird, dass die Resonansstrahlung photoelektrisch angezeigt und quantitativ ermittelt wird und dass eine seitens des Gases oder Dampfes emittierte, nicht durch den Einfall der Anregungastrahlung bei der betreffenden Wellenlänge emittierte Strahlung aus der Resonanzstrahlung vor deren Anzeige ausgefiltert wird.
  4. 4. Abwandlung eines Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzstrahlung des Gases oder Dampfes ver der anzeige auf oder durch die Probe (22) gerichtet wird, wobei Lediglich die Resonanzlinie der Resonanzstrahlung mit der betreffendes Wellenlänge zum Zwecke der Anzeige durchgelassen wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 zur quantitativen Bestimzung von in einem Prebenmedium aufgelöstem oder suspendiertem Protein, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht mittels einer Thalliumspektrallampe erzeugt wird, wobei die Wellenlänge der verwendeten Resona@zlinie des Thalliums bei 2768 Angström liegt und dass seitens der lampe emittierte Strahlung der Resonanzlinie bei 3766 angström aus der auf die Resonanzlampe treffenden Strahlung gefil ert wird, wolei lediglich im wesentlichen eine durch Absorption bei der Wellenlänge von 2870 Angström bervorgerufene Resonanzstrahlung zur Messung verbleibt.
  6. 6. VErfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzstrahlung derart gefiltert wird, dass die auf den Detektor (@@) fallende Strahlung im wesentlichen bei 2768 Angström liegt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich auch die Resonanzl@@ie bei 3519 Angstr@@ ausgefiltert wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche zur quantitativen Bestimmung von in einem Probenmedium aufgelöstem oder auspendierten Protein, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht mittels einer Magnesiumspektrallampe erzeugt wird, wobei die Resonanzlinie des Magnesiums bei 2852 Angström liegt. und dass das Licht dieser Wellenlänge durch das Protein enthaltende Medium vor dem Auftreffen auf den Atomdampf oder das Gas gerichtet wird.
  9. 9. Abwandlung eines Verfährens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Dampf oder Gas ausgehende Resonanzstrahlung durch das Protein enthaltende probenmedium vor der Anzeige gerichtet wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass der Atomdampf sur Erzeugung des Lichtes und der Resonanzstrahlung jeweils durch Kathodenzerstäubung hergestellt wird.
  11. 11. Verfahren nach einem der ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlung und der Dampf oder das Gas elektrisch erzeugt werden, dass eine der beiden Lichtstrahlungen durch Nodulation der elektrischen Stromversorgung moduliert wird und dass die Reaonanzstrahlung mit Hilfe eines Wechselstrom- oder Synchrondetektors angezeigt wird.
  12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch gelennsefohnet, dass der Detektor (18) lediglich auf modulierte Resonanzstrahlung anspricht.
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