DE202005019461U1 - Optical fluid flow-cell, e.g. for use in chromatography detection, comprises two main housing components and has a flow channel coated to provide total internal reflection - Google Patents
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Abstract
Description
STAND DER TECHNIKSTATE OF TECHNOLOGY
Die Erfindung betrifft ein Gehäuseteil für eine Flusszelle.The The invention relates to a housing part for a flow cell.
Flusszellen sind dazu ausgelegt, entlang eines Fluidpfades ein Fluid zu führen, wobei das geführte Fluid für Analysezwecke eingesetzt werden kann. Eine Flusszelle kann einen Lichtpfad aufweisen, der durch die Probe, also durch den Fluidpfad, hindurch führt. Das Fluid bzw. die enthaltene bzw. gelöste Probe schwächt die elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht, ab, wobei das Maß der Abschwächung Rückschlüsse auf die in dem Fluidpfad der Flusszelle geführte Probe ermöglicht.flow cells are adapted to guide a fluid along a fluid path, wherein the guided Fluid for Can be used for analysis purposes. A flow cell can do one Have light path through the sample, ie through the fluid path through leads. The fluid or dissolved or dissolved sample weakens the electromagnetic radiation, such as light, from, wherein the Measure of mitigation conclusions allows the guided in the fluid path of the flow cell sample.
Die
Die
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OFFENBARUNGEPIPHANY
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Flusszelle sowie verbesserte Bauteile für eine Flusszelle bereitzustellen.task The invention is an improved flow cell and improved Components for to provide a flow cell.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.The The object is solved by the independent claims. Further advantageous embodiments arise from the rest Dependent claims.
Entsprechend Ausführungsbeispielen der Erfindung, wird ein Gehäuseteil für eine Flusszelle mit einem Fluidpfad zum Führen eines Fluids und einem Lichtpfad vorgeschlagen. Vorteilhafterweise kann das Fluid entlang einer Nut des Gehäuseteils geführt werden, wobei die Nut einen Bereich des Fluidpfades des Gehäuseteils bzw. der Flusszelle bereitstellt. Die Nut kann dazu einen ersten Abschnitt aufweisen, der Teil des Fluidpfades ist. Zumindest der erste Abschnitt der Nut weist eine Modifikation auf, ist also mit einem Material beschichtet, so verändert und/oder so beschaffen, dass zumindest an der Grenzfläche die optische Dichte geringer ist, als die des darin zu führenden Fluids. Dies hat zur Folge, dass an der Grenzfläche zwischen dem Fluid und der Beschichtung und/oder des Grenzmaterials Totalreflektion auftreten kann. Eine Modifikation der Grenzschicht kann beispielsweise durch dotieren erfolgen, insbesondere lässt sich Glas mit Fluor dotieren.Corresponding embodiments The invention is a housing part for one Flow cell having a fluid path for guiding a fluid and a Suggested light path. Advantageously, the fluid can flow along a groove of the housing part are guided, wherein the groove is a portion of the fluid path of the housing part or the flow cell provides. The groove can do a first Section, which is part of the fluid path. At least the first one Section of the groove has a modification, that is with a Material coated, modified and / or such that at least at the interface the optical density is lower is, as that of leading in it Fluid. This has the consequence that at the interface between the fluid and the coating and / or the boundary material total reflection occur can. A modification of the boundary layer can, for example, by In particular, glass can be doped with fluorine.
Die Totalreflektion ermöglicht es, dass Lichtstrahlen, die in den ersten Abschnitt der beschichteten Nut eingestrahlt werden, innerhalb der Nut geführt werden, sofern sie in einem ausreichend kleinen Winkel – vom Inneren des Fluidpfades aus gesehen – auf die Beschichtung auftreffen. Der Winkel muss dabei kleiner als der Grenzwinkel sein, an dem gerade noch Totalreflektion auftritt. Dieser Grenzwinkel ergibt sich aus dem Dichteunterschied des Beschichtungsmaterials und des Fluids, ist also insbesondere von dem jeweiligen in der beschichteten Nut geführten Fluid, der Wellenlänge sowie von den optischen Eigenschaften der Beschichtung abhängig.The Total reflection possible it is that rays of light that are coated in the first section of the Groove be fed inside the groove, provided they are in one sufficiently small angle - from Inside the fluid path seen from - impinge on the coating. The angle must be smaller than the critical angle at which straight still total reflection occurs. This limit angle results the density difference of the coating material and the fluid, is thus in particular of the respective in the coated groove out Fluid, the wavelength as well as the optical properties of the coating.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil als Halbschale ausgebildet ist, wobei zwei Halbschalen zu einem Gehäuse der Flusszelle zusammengefügt werden können. Es ist möglich, zwei Halbschalen im Wesentlichen symmetrisch zueinander auszubilden. Es ist jedoch auch möglich, nur ein Gehäuseteil mit der Nut zu versehen und dieses mit einem flachen Deckel, der ebenfalls beschichtet sein kann, zu kombinieren.at further embodiments is provided that the housing part is formed as a half shell, wherein two half shells to a casing the flow cell joined together can be. It is possible, form two half shells substantially symmetrical to each other. However, it is also possible only one housing part provided with the groove and this with a flat lid, the can also be coated to combine.
Die zwei Halbschalen des Gehäuses der Flusszelle können so kombiniert werden, dass die Flusszelle eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweist, in die optische Elemente, beispielsweise ein erster Lichtwellenleiter und ein zweiter Lichtwellenleiter oder auch Fenster bzw. Linsen einbringbar sind. Dazu ist es möglich, eine erste Nut der ersten Halbschale sowie eine zweite Nut der zweiten Halbschale jeweils rinnenförmig auszubilden, so dass sich im zusammengesetzten Zustand zwei kreisförmige Öffnungen ergeben, in die die Lichtwellenleiter bzw. Linsen oder Fenster einbringbar sind.The two half shells of the housing the flow cell can be combined so that the flow cell has a first opening and a second opening has, in the optical elements, for example, a first optical waveguide and a second optical waveguide or even windows or lenses can be introduced. For this it is possible a first groove of the first half-shell and a second groove of the second half-shell each groove-shaped form, so that in the assembled state, two circular openings yield, in which the optical waveguide or lenses or windows can be introduced are.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass die Beschichtung ein Polymer der Familie der amorphen Fluoropolymere, beispielsweise Teflon® AF, aufweist. Solche amorphen Fluoropolymere weisen einen verhältnismäßig geringen Brechungsindex auf, beispielsweise ca. 1,3 für sichtbares Licht.In further embodiments it is provided that the coating comprises a polymer of the family of amorphous fluoropolymers, for example Teflon® AF. Such amorphous fluoropolymers have a relatively low refractive index, for example about 1.3 for visible light.
Die Beschichtung des Gehäuseteils bzw. des entsprechenden Abschnitts der Nut des Gehäuseteils kann durch verschiedene Verfahren, beispielsweise durch Streichen, durch Schleuderbeschichten, durch Spritzbeschichten, durch Tauchbeschichten, durch Aufdampfen, durch Vakuumaufdampfen, CVD oder ähnliche Verfahren erfolgen. Ferner ist es möglich, die Beschichtung in Form einer Folie durchzuführen. Die Folie kann durch Erhöhung des Luftdrucks oder durch Erzeugen eines Vakuums oder durch Aufpressen oder durch Einlegen in ein entsprechendes Spritzgieß-Werkzeug dem Gehäuseteil zugeordnet werden. Je nach gewähltem Verfahren, ist es dabei möglich, das gesamte Gehäuseteil zu beschichten.The Coating of the housing part or the corresponding portion of the groove of the housing part can be reduced by various methods, such as by spin coating, by spray coating, by dip coating, by Vapor deposition, by vacuum evaporation, CVD or similar methods. It is also possible to perform the coating in the form of a film. The foil can through increase the air pressure or by generating a vacuum or by pressing or by inserting into a corresponding injection molding tool the housing part be assigned. Depending on the selected Method, it is possible the entire housing part to coat.
Ferner ist es denkbar, die Nut gestuft, beispielsweise als Stufenbohrung, auszuführen, so dass sich neben dem ersten Abschnitt ein zweiter Abschnitt ergibt, wobei der Wellenleiter so in den zweiten Abschnitt eingebracht werden kann, dass sich zwischen dem Wellenleiter und dem zweiten Abschnitt ein umlaufender Spalt ergibt, sodass der Wellenleiter von einem Fluid umströmt werden kann. Außerdem kann sich ein dritter Abschnitt ergeben, der als Aufnahme für den Lichtwellenleiter in Form einer Passung, beispielsweise einer Presspassung, dienen kann.Further it is conceivable, the groove stepped, for example as a stepped bore, perform, so that next to the first section results in a second section, wherein the waveguide are thus introduced into the second section that can be between the waveguide and the second section a circumferential gap results, so that the waveguide of a Fluid flows around can be. Furthermore may result in a third section, which serves as a receptacle for the optical waveguide in the form of a fit, for example a press fit can.
In weiteren Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil zumindest eine Bohrung aufweist, die in den zweiten Abschnitt der Nut, also in den Umströmbereich beziehungsweise den umlaufenden Spalt um den Lichtwellenleiter herum, einmündet. Mithin ist es möglich, den Fluidpfad durch die Bohrung hindurch in den zweiten Abschnitt der Nut zu führen.In further embodiments is provided that the housing part has at least one bore in the second section of Groove, ie in the Umströmbereich or the circumferential gap around the optical waveguide, opens. therefore Is it possible, the fluid path through the bore into the second section to guide the groove.
Zur Abdichtung des Fluidpfades, also beispielsweise des in der Bohrung sowie in dem ersten Abschnitt und zweiten Abschnitt der Nut geführten Fluids, ist es möglich, zwischen den Halbschalen eine Dichtfolie vorzusehen. Die Dichtfolie kann dabei in einem geschlossenen Ring um den kompletten ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt der Nut herumgeführt werden, so dass der Ring den ersten Abschnitt der Nut, in dem der Lichtwellenleiter einbringbar ist, kreuzt. Mithin wird durch die Dichtfolie der gesamte Fluid führende Bereich innerhalb der zusammengesetzten Halbschalen, insbesondere zu dem Lichtleiter hin, abgedichtet.to Sealing of the fluid path, so for example in the bore as well as in the first portion and second portion of the groove guided fluid, Is it possible, to provide a sealing foil between the half-shells. The sealing foil can do this in a closed ring around the complete first Section and the second section of the groove, so that the ring is the first section of the groove in which the optical fiber can be brought in, crosses. Thus, by the sealing film of the entire Fluid leading Area within the composite shells, in particular towards the light pipe, sealed.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindungen wird eine Flusszelle vorgeschlagen, die insbesondere zwei Gehäuseteile wie oben beschrieben aufweist.Corresponding further embodiments The inventions propose a flow cell, in particular two housing parts as described above.
Schließlich werden Ausführungsbeispiele der Erfindung vorgeschlagen, die ein fluidisches System betreffen, das eine solche Zelle aufweist.Finally Embodiments of the Invention, which relate to a fluidic system, the has such a cell.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Andere Aufgaben sowie viele der dazugehörigen Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden leicht verständlich in Bezug auf die folgende ausführlichere Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie der dazugehörigen Zeichnung. Im Wesentlichen gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Other Tasks as well as many of the associated ones Advantages of embodiments The present invention will be readily understood with reference to the following detailed Description of exemplary embodiments and the accompanying drawing. Essentially the same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Die
Nut
Das
Gehäuseteil
Bei
den Ausführungsbeispielen,
wie in
Mittels
des Lichtwellenleiters
Die
Dichtung
Ferner ist es denkbar, dass die Dichtung eine lösungsmittelbeständige Vordichtung, insbesondere ein Elastomer aufweisend, in Kombination mit einer Hochdruckdichtung, insbesondere einen Kleber aufweisend und ausgelegt zum Dichten bei hohen Drücken, aufweist. Vorteilhafterweise kann also die Hochdruckdichtung durch die Vordichtung vor hochaggressiven Lösungsmitteln geschützt werden.Further it is conceivable that the gasket is a solvent-resistant pre-seal, in particular having an elastomer, in combination with a high-pressure seal, in particular having an adhesive and designed for sealing high pressures, having. Advantageously, therefore, the high pressure seal by the pre-seal can be protected from highly aggressive solvents.
Wie
Wie
in
Die
dazu erforderlichen Dichtkräfte
können beispielsweise
durch mechanisches Verspannen der Gehäuseteile
Ferner
ist es denkbar, anstelle oder zusätzlich zu den mechanisch aufgebrachten
Dichtkräften eine
dichtende Verbindung durch eine Hitzebehandlung, beispielsweise
durch Heißkleben,
herzustellen. Dabei kann die Dichtung
Schließlich ist
es denkbar, Bauteile zum Abdichten des Fluidpfades
Wie
in
Die
Fluidquelle
Ferner
kann die Fluidsenke
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200520019461 DE202005019461U1 (en) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | Optical fluid flow-cell, e.g. for use in chromatography detection, comprises two main housing components and has a flow channel coated to provide total internal reflection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200520019461 DE202005019461U1 (en) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | Optical fluid flow-cell, e.g. for use in chromatography detection, comprises two main housing components and has a flow channel coated to provide total internal reflection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202005019461U1 true DE202005019461U1 (en) | 2006-02-09 |
Family
ID=35854177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200520019461 Expired - Lifetime DE202005019461U1 (en) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | Optical fluid flow-cell, e.g. for use in chromatography detection, comprises two main housing components and has a flow channel coated to provide total internal reflection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202005019461U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008025481A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Technische Universität Dortmund | Microfluidic system |
DE102011013002C5 (en) * | 2011-03-04 | 2020-12-17 | Optek-Danulat Gmbh | Flow-through measuring cell |
-
2005
- 2005-12-13 DE DE200520019461 patent/DE202005019461U1/en not_active Expired - Lifetime
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