DE2137332C3 - Kolorimeter zur Bestimmung einer Anzahl von Substanzen in einem Fluid - Google Patents
Kolorimeter zur Bestimmung einer Anzahl von Substanzen in einem FluidInfo
- Publication number
- DE2137332C3 DE2137332C3 DE2137332A DE2137332A DE2137332C3 DE 2137332 C3 DE2137332 C3 DE 2137332C3 DE 2137332 A DE2137332 A DE 2137332A DE 2137332 A DE2137332 A DE 2137332A DE 2137332 C3 DE2137332 C3 DE 2137332C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- sample
- fluid
- analysis
- light source
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
- G01N21/253—Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Description
50
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kolorimeter zur Bestimmung einer Anzahl von Substanzen in einem
Fluid mit einer Lichtquelle, mit einer der zu bestimmenden Anzahl von Substanzen entsprechenden Anzahl von
Durchflußzellen, die jeweils von einer Probe des Fluids durchströmt sind, mit Einrichtungen zur Beaufschlagung
der Durchflußzellen mit dem Licht der Lichtquelle, mit einer photoelektrischen Detektoranordnung zur aufeinanderfolgenden
Erzeugung von der Intensität des aus den einzelnen Durchflußzellen austretenden Lichts fio
entsprechenden Meßsignalen, mit Einrichtungen zur Erzeugung von den Meßsignalen jeweils zugeordneten
Bezugssignalen, mit einer an die Detektoranordnung angeschlossenen Auswerteschaltung zur Bildung des
Verhältnisses der jeweils einander zugeordneten Meß- fti
und Bezugssignale und mit einer an die Auswerteschaltung angeschlossenen Registriereinrichtung.
Ein derartiges Kolorimeter ist aus der US-PS 32 41432 bekannt Dieses Kolorimeter weist eine optische Abtasteinrichtung auf, die die einzelnen, von den Fluidproben durchströmten Durchflußzellen aufeinanderfolgend abtastet Die Abtasteinrichtung enthält eine einzige Lichtquelle, mit deren Licht die Durchflußzellen aufeinanderfolgend beaufschlagt werden, und weist eine photoelektrische Detektoranordnung aus zwei Photozellen auf. Während die eine Photozelle von der Lichtquelle über eine der DurchflußzeHen bestrahlt wird, in der sich eine auf eine besondere Substanz zu analysierende Probe des zu untersuchenden Fluids befindet, wird gleichzeitig das von der Lichtquelle ausgehende Licht der anderen Photozelle über eine Einrichtung zugeführt, die zur Erzeugung eines dem Meßsignal zugeordneten Bezugssignals dient Die Ausgangssignale der beiden Photozellen werden gleichzeitig einer diese Signale ins Verhältnis setzenden Vergleichseinrichtung zugeführt der eine Registriereinrichtung nachgeschaltet ist Zur Durchführung eines Multiplexbetriebs werden die einzelnen, aus jeweils einer Probendurchflußzelle und einer zugehörigen Bezugssignal-Erzeugungseinrichtung gebildeten Analysenkanäle aufeinanderfolgend in die beiden Lichtstrahlengänge zwischen der Lichtquelle und den beiden Photozellen gebracht Bei dem bekannten Mehrkanalkolorimeter sind somit zwei Photozellen vorgesehen, von denen die eine zum Abtasten der Probendurchflußzelle und die andere zum gleichzeitigen Abtasten der zugehörigen Einrichtung zur Erzeugung des Bezugssignals dient Abgesehen von derselben Lichtquelle sind bei dem bekannten Kolorimeter zwei parallele, elektrisch optische Abtastkanäle vorhanden. Da die in diesen beiden Abtastkanälen auftretenden Signale bei der Auswertung des Analysenergebnisses zueinander ins Verhältnis gesetzt bzw. miteinander verglichen werden, können in den registrierten Meßdaten Ungenauigkeiten auftreten, wenn sich in den beiden Abtastkanälen die optischen und bzw. oder elektrischen Betriebskenndaten unterschiedlich ändern. Solche unterschiedlichen Änderungen k&men beispielsweise durch äußere Umgebungseinflüsse hervorgerufen werden, wie Temperaturänderungen oder Schwankungen in den Versorgungsspannungen. Darüber hinaus können in den Bauelementen der beiden Abtastkanäle unterschiedliche Drifterscheinungen auftreten. So kann sich beispielsweise die Lichtempfindlichkeit der beiden verwendeten Photozellen in Abhängigkeit von der Zeit verschieden stark ändern. Um trotz dieser Schwierigkeiten eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erzielen, hat man bisher verhältnismäßig hochwertige Bauelemente und Baueinheiten verwendet, beispielsweise Gleichspannungsverstärker hoher Qualität und genau geregelte Netzgeräte zur Spannungsversorgung. Ein weiterer Nachteil des bekannten Kolorimeters besteht darin, daß viele hochwertige Bauteile wenigstens zweimal vorhanden sein müssen, beispielsweise Bauelemente, die eine vorgegebene Nichtlinearität aufweisen, Steuer- und Detektorschaltungen, optische Bauelemente, photoelektrische Elemente sowie von Hand einstellbare Blendenöffnungen u.dgl., die zum Einstellen verschiedener Lichtenergiepegel dienen.
Ein derartiges Kolorimeter ist aus der US-PS 32 41432 bekannt Dieses Kolorimeter weist eine optische Abtasteinrichtung auf, die die einzelnen, von den Fluidproben durchströmten Durchflußzellen aufeinanderfolgend abtastet Die Abtasteinrichtung enthält eine einzige Lichtquelle, mit deren Licht die Durchflußzellen aufeinanderfolgend beaufschlagt werden, und weist eine photoelektrische Detektoranordnung aus zwei Photozellen auf. Während die eine Photozelle von der Lichtquelle über eine der DurchflußzeHen bestrahlt wird, in der sich eine auf eine besondere Substanz zu analysierende Probe des zu untersuchenden Fluids befindet, wird gleichzeitig das von der Lichtquelle ausgehende Licht der anderen Photozelle über eine Einrichtung zugeführt, die zur Erzeugung eines dem Meßsignal zugeordneten Bezugssignals dient Die Ausgangssignale der beiden Photozellen werden gleichzeitig einer diese Signale ins Verhältnis setzenden Vergleichseinrichtung zugeführt der eine Registriereinrichtung nachgeschaltet ist Zur Durchführung eines Multiplexbetriebs werden die einzelnen, aus jeweils einer Probendurchflußzelle und einer zugehörigen Bezugssignal-Erzeugungseinrichtung gebildeten Analysenkanäle aufeinanderfolgend in die beiden Lichtstrahlengänge zwischen der Lichtquelle und den beiden Photozellen gebracht Bei dem bekannten Mehrkanalkolorimeter sind somit zwei Photozellen vorgesehen, von denen die eine zum Abtasten der Probendurchflußzelle und die andere zum gleichzeitigen Abtasten der zugehörigen Einrichtung zur Erzeugung des Bezugssignals dient Abgesehen von derselben Lichtquelle sind bei dem bekannten Kolorimeter zwei parallele, elektrisch optische Abtastkanäle vorhanden. Da die in diesen beiden Abtastkanälen auftretenden Signale bei der Auswertung des Analysenergebnisses zueinander ins Verhältnis gesetzt bzw. miteinander verglichen werden, können in den registrierten Meßdaten Ungenauigkeiten auftreten, wenn sich in den beiden Abtastkanälen die optischen und bzw. oder elektrischen Betriebskenndaten unterschiedlich ändern. Solche unterschiedlichen Änderungen k&men beispielsweise durch äußere Umgebungseinflüsse hervorgerufen werden, wie Temperaturänderungen oder Schwankungen in den Versorgungsspannungen. Darüber hinaus können in den Bauelementen der beiden Abtastkanäle unterschiedliche Drifterscheinungen auftreten. So kann sich beispielsweise die Lichtempfindlichkeit der beiden verwendeten Photozellen in Abhängigkeit von der Zeit verschieden stark ändern. Um trotz dieser Schwierigkeiten eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erzielen, hat man bisher verhältnismäßig hochwertige Bauelemente und Baueinheiten verwendet, beispielsweise Gleichspannungsverstärker hoher Qualität und genau geregelte Netzgeräte zur Spannungsversorgung. Ein weiterer Nachteil des bekannten Kolorimeters besteht darin, daß viele hochwertige Bauteile wenigstens zweimal vorhanden sein müssen, beispielsweise Bauelemente, die eine vorgegebene Nichtlinearität aufweisen, Steuer- und Detektorschaltungen, optische Bauelemente, photoelektrische Elemente sowie von Hand einstellbare Blendenöffnungen u.dgl., die zum Einstellen verschiedener Lichtenergiepegel dienen.
Zum weiteren Stand der Technik wird auf die US-PS
34 28 814 verwiesen, aus der es bereits bekannt ist, einen Photovervielfacher in Reihe mit einer logarithmierenden
Diode zum Nachweis des von einer Probe durchgelassenen Lichts zu verwenden. Diese bekannte
Anordnung gibt jedoch keine Anregung zur Lösung der oben geschilderten Probleme. Aus der US-PS 34 87 225
ist es bekannt, das Ausgangssignal einer Probenzelle
und das Ansgangssignal einer Bezugszelle über einen Zerhacker auf einen einzigen photoelektrischen Detektor
zu geben. Das Bezugssignal ändert sich linear mit der Zeit und soll irgendwelche in dem Meßkanal Vorhändene
Nichtlinearitäten ausgleichen. Dazu wird unter Verwendung einer sich drehenden Scheibe mit einem
sich im Querschnitt ändernden optischen Fenster ein ziemlich verwickelter Funktionsablauf vorgenommen,
bei dem nichx, wie beim Anmeldungsgegenstand, ein ι ο
Testes Bezugssignal mit dem Probensignal ins Verhältnis gesetzt wird. Aus der US-PS 33 93 800 ist schließlich
noch eine Vorrichtung zum Messen von Licht bekannt, die ebenfalls nur von einem einzigen Photodetektor
Gebrauch macht, der aufeinanderfolgend mit den Lichtstrahlen von verschiedenen Meßkanälen beaufschlagt
wird. Die anfallenden Meßsignale werden jedoch für sich ausgewertet und nicht mit irgendwelchen
Bezugssignalen verarbeitet Die beiden zuletzt genannten Druckschriften zeigen somit auch keinen
Weg zur Lösung der oben beschriebenen Unzulänglichkeilen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kolorimeter zu schaffen, das unter Vermeidung eines
hohen meßtechnischen Aufwands Analysenergebnisse liefert, die weitgehend unabhängig von äußeren
Umgebungseinflüssen, Spannungsschwankungen und Alterungserscheinungen der Bauelemente, einschließlich
von Lang- und Kurzzeitdrift, sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs beschriebene Kolorimeter nach der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß die Detektoranordnung aus einem Photoelektronenvervielfacher besteht, daß Einrichtungen
zur Beaufschlagung des Photoelektronenvervielfachers mit den einzelnen Meßsignalen im Wechsel mit
den jeweils zugeordneten Bezugssignalen vorgesehen sind und daß die Auswerteschaltung eine mit dem
Ausgang des Photoelektronenvervielfachers verbundene logarithmierende Diode sowie an deren Ausgang
angeschlossene Abtast- und Halteschaltungen für die einzelnen logarithmierten Meß- und Bezugssignale
umfaßt.
Das nach der Erfindung ausgebildete Kolorimeter weist nur einen einzigen elektrisch optischen Abtastkanal
auf, in dem sowohl die Proben- als auch Bezugssignale verarbeitet werden. Irgendwelche Änderungen
in den Betriebskenndaten der in dem einzigen elektrisch optischen Abtastkanal verwendeten Bauelemente
wirken sich somit gleichermaßen auf das Probensignal und das Bezugssignal aus. Da jedoch bei
der späteren Auswertung das Bezugssignal und das Probensignal zueinander ins Verhältnis gesetzt werden,
sind in den aufgezeichneten Analysensignalen keine Fehler mehr vorhanden. Die Analysenergebnisse sind
daher genau und können leicht reproduziert werden.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Figuren beschrieben.
F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel;
F i g. 2 ist eine Vorderansicht der in der F i g. 1 dargestellten feststehenden Lichtdurchlaßscheibe;
Fig.3 ist eine Rückansicht der in der Fig. 1 dargestellten rotierenden Zeittaktscheibe;
Fig.4A und 4B zeigen, wie die Probenteilschübe <><;
gleichzeitig die in der F i g. 1 dargestellten Proben durchflußzellen durchströmen;
F i g. 5A bis 5C erlki.tern anhand von Zeitverläufen
die Arbeitsweise der anhand von Fig. 1 beschriebenen
Vorrichtung;
Fig.6 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel, das zur gleichzeitigen kolorimetrischen und
fluorometrischen Analyse benutzt wird;
Fig.7 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel
mit einem einzigen Lichtfaserbündel bei der Lichtquelle;
F i g. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel mit einer einstellbaren Lichtquelle;
Fig.9 ist eine Vorderansicht einer abgeänderten
feststehenden Lichtdurchlaßscheibe;
F i g. 10 ist ein schematisches Teilbild des in der F i g. 1
dargestellten Ausführungsbeispiels mit der in Fig.9 dargestellten feststehenden Lichtdurchlaßscheibe;
F i g. 11 ist ein schematisches Teilbild des in der F i g. 8
dargestellten Ausführungsbeispiels mit der in der F i g. 9 dargestellten feststehenden Lichtdurchlaßscheibe;
Fig. 12 erläutert in einer schematischen Darstellung
die Verwendung des in der F i g. 1 oder in der F i g. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel' bei einem automalisch
arbeitenden Gerät zum Aufnehmen und Behandein von Fluidproben.
Eine anhand der F i g. 1 als Ausführungsbeispiel beschriebene Vorrichtung zum Zeitmultiplexbetrieb
eines Fluidprobenanalysiergeräts enthält eine kolorimetrische Fluidprobenanalysiereinrichtung 12, eine lichtempfindliche
Detektoreinrichtung 14, eine Digitallogikeinrichtung 16, eine Takt- und Steuereinrichtung 17 für
die Detektor- und Digitallogikeinricl.tung, eine Detektorschaltungseinrichtung
18, eine Ausgabeeinrichtung 19 für die Analysenergebnisse der Fluidproben und eine
Takt- und Steuereinrichtung 20 für die Ausgabeeinrichtung. Die erwähnten Einrichtungen sind in der gezeigten
Weise zusammengeschaltet.
Die Analysiereinricbtung 12 enthält Bezugsfluiddurchflußzellen
22 und 24 und Probenfluiddurchflußzellen 26 und 28. Diese Durchflußzellen können in der
gleichen Weise aufgebaut sein, wie die aus de-· US-PS
33 45 910 bekannten Durchflußküvetten. Jede Durchflußzelle weist somit eine Fluidströmungsbahn auf, die
ei.ie Lichtdurchtrittsbahn mit einer genau vorgegebenen
Länge bbildet. Diese Lichtdurchtrittsbahn erstreckt
sich zwischen den gegenüberliegenden durchsichtigen Stirnwänden der Durchflußzelle. So erstreckt sich bei
der Durchflußzelle 26 die Lichtdurchtrittsbahn zwischen den Stirnwänden 30 und 32.
Eine Bezugsfluiddurchflußzelle und eine Probendurchflußzelle sind jeweils zu einem Durchflußzellenpaar
zusammengefaßt, um einen kolorimetrischen Fluidprobenanalysenkanal zu bilden. So arbeiten beispielsweise
die Probenfluiddurchflußzelle 26 und die Bezugsfluiddurchflußzelle 22 zusammen und bilden
ein<*n kolorimetrischen Analysenkanal 1. In ähnlicher
Weise sind die Probenfluiddurchflußzelle 28 und die Bezugsfluiddurchflußzelle 24 einander zugeordnet und
bilden einen kolorimetrischen Analysenkanal 2. Wenn man beispielsweise eine Reihe von Fluidproben auf 12
verschiedene Probensubstanzen durch automatische Kolorimetrie gleichzeitig analysiert, werden insgesamt
12 kolorimetrische Fluidprobenanalysenkanäle benötigt.
Zu diesem Zweck kann die in dt' F i g. I dargestellte Vorrichtung 20 weitere Durchflußzellen
(nicht gezeigt) aufweisen, die die Kanäle 3—12 bilden.
Ferner weist die kolorimetrische Fluidprobenanalysiereinrichtung 12 eine Lichtquelle 34 auf, die von einem
nicht dargestellten Netzteil gespeist wird. Da die Vorrichtung 10 einen verhältnismäßig hohen optischen
Wirkungsgrad hat, kann die Lichtquelle 34 einfacher ausgeführt sein als es normalerweise bei der kolorime·
trischei Analyse notwendig ist. Um die Lebensdauer der Lichtquelle zu erhöhen, kann man sie mit einer
niedrigeren Spannung betreiben und an ein verhältnismäßig einfach aufgebautes Netzteil anschließen. Ein
aufwendiges geregeltes Netzteil ist nicht erforderlich.
Lichtübertragungseinrichtungen 36 leiten das von der Lichtquelle 34 ausgesandte Licht zu den Lichtdurchtrittsbahnen
der einzelnen Durchflußzellen und von dort über die Takt- und Steuereinrichtung 17 zu der
lichtempfindlichen Detektoreinrichtung 14. Die Lichtübertragungseinrichtung 36 kann aus lichtleitenden
Fasern und Faserbündeln bestehen. Wie die F i g. 1 zeigt, führt ein Lichtleiter 38 von der Lichtquelle 34 zur
ProbenfluiddurchfluDzelle 26 des kolorimetrischen Analysenkanals 1 und von dort weiter zur Takt- und
SiCuCrcifirichiwn'1' «7. !γϊ ähnlicher V^eise riK*»riräot pin
Lichtleiter 40 Licht von der Lichtquelle zu der Bezugsfluiddurchflußzelle 22 des kolorimetrischen Analysenkanals
1. Ebenso wird das Licht der Lichtquelle von einem Lichtleiter 42 zur Probenfluiddurchflußzelle 28
des kolorimetrischen Analysenkanals 2 und von einem Lichtleiter 44 zu der Bezugsfluiddurchflußzelle 24 des
kolorimetrischen Analysenkanals 2 übertragen. Die weiteren Lichtleiter für die Durchflußzellen der Kanäle
3—12 sind lediglich durch zwei Lichtleiter 48 und 50 in
der Fi g. 1 angedeutet.
Ein optisches Filter 45, dessen Durchlaßbereich derjenigen Fiuidprobensubstanz angepaßt ist, die im
ersten kolorimetrischen Analysenkanal 1 quantitativ bestimmt werden soll, ist in der gezeigten Weise in die
Lichtleiter 38 und 40 des kolorimetrischen Analysenkanals 1 eingefügt. In ähnlicher Weise ist ein optisches
Filter 46. dessen Durchlaßbereich derjenigen Fiuidprobensubstanz angepaßt ist, die durch kolorimetrische
Analyse im Analysenkanal 2 bestimmt werden soll, in die Lichtleiter 42 und 40 des kolorimetrischen Analysenkanals
2 eingefügt. In die Lichtleiter der übrigen kolorimetrischen Analysenkanäle 3 bis 12 sind in
ähnlicher Weise optische Filter eingesetzt, deren Durchlaßbereich entsprechend den dort zu bestimmenden
Probensubstanzen ausgewählt sind.
Die von den Durchflußzellen kommenden Lichtleiter sind zu einem Lichtfaserbündel 56 zusammengefaßt, das
zu der Takt- und Steuereinrichtung 17 der Detektor- und Logikeinrichtung führt. Die Lichtübertragungseinrichtung
36 weist ein weiteres Lichtfaserbündel 58 aus Lichtleitern 60, 62, 64, 66 und 68 auf, die zu einem
Bündel zusammengefaßt von der Lichtquelle 34 wegführen und dann an ihren Lichtaustrittsenden bei
der Takt- und Steuereinrichtung 17 auseinanderlaufen.
Die Takt- und Steuereinrichtung für die Detektor- und Logikeinrichtung enthält einen mit konstanter
Drehzahl laufenden Antriebsmotor 70, dessen Triebwelle 72 beispielsweise eine konstante Drehzahl von
1800 U/min hat. Am Ende der Triebwelle 72 ist eine Taktscheibe 74 befestigt, die sich mit der gleichen
Drehzahl wie die Triebwelle dreht. Wie aus der Fig.3
hervorgeht, ist die Rückseite 76 der Taktscheibe 74 binär codiert Zu diesem Zweck ist die rückseitige
Oberfläche der Scheibe mit lichtreflektierenden und lichtabsorbierenden, also nicht reflektierenden Bereichen
versehen. Bei einem automatisch arbeitenden Gerät zur kolorimetrischen Analyse mit zwölf Anaiysenkanälen
ist die rückseitige Oberfläche der Scheibe in zwölf konzentrische ringförmige Bänder 76, 78, 80, 82,
84 unterteilt. Die Bänder sind in radialer Richtung in
zwölf Sektoren 1 bis 12 aufgeteilt. Jedem Analysenkanal ist ein Sektor zugeordnet. Die einzelnen Bandsektoren
sind wiederum in radialer Richtung jeweils in einen Bezugsfluidbandsektor R und einen Probenfluidbandsektor
5 unterteilt.
Wenn man annimmt, daß ein lichtabsorbierender oder nicht reflektierender Bereich ein Bit darstellt, dann
befinden sich beispielsweise Bits in den Bezugsbandsektoren der Bänder 82 und 84 des Analysenbandscktors I.
Im Probenfluidbandsektor des Analysenkanalbandsektors 1 befindet sich nur im Band 82 ein Bit. Im
Bezugsfluidbandsek'or der Bänder 76 und 84 befinden sich Bits beim kolorimelrischen Analysenkanal 8. Ferner
befindet sich beim Kanal 8 im Probenfluidbandsektor lediglich ein Bit im Band 76. Die lichtrcflcktiercndcn
Bereiche in den Analysenkanalbandsektorcn auf der Oberfläche der Taktscheibe 74 identifizieren somit nicht
nur jeweils einen kolorimetrischen Analysenkanal, sondern identifizieren auch den zugeordneten Bezugsfluid-
oder Probenfluidbandsektor der Analysenkanalbandsektoren.
Wie bereits erwähnt, überträgt das Lichtleiterbündel 58 Licht von der Lichtquelle 34 zur Taktscheibe 74. Die
Lichtaustrittsenden der Lichtleiter 60, 62, 64, 66 und 68 sind in bezug auf die Oberfläche der Taktscheibe etwa in
radialer Richtung angeordnet, und zwar derart, daß das Austrittseiv'? des Lichtleiters 60 auf dem Zeittaktband
84 einen Fleck passender Größe und Form beleuchtet. In ähnlicher Weise beleuchtet das Austrittsende des
Lichtleiters 62 das Takischeibenband 82, das Austrittsende des Lichtleiters 64 das Taktscheibenband 80, das
Austrittsende des Lichtleiters 66 das Taktscheibenband 78 und das Austrittsende des Lichtleiters 68 das
Taktscheibenband 76.
Die Takt- und Steuereinrichtung 17 enthält ferner mehrere lichtempfindliche Bauelemente, beispielsweise
Siliziumphotozellen 86, 88,90,92 und 94. Ein Lichtleiter
96 ist auf den Lichtfleck, den der Lichtleiter 60 auf dem Band 84 der Taktscheibe 74 hervorruft, ausgerichtet und
überträgt das von dem Band 84 reflektierte Licht zu der Siliziumphotozelle 86. In ähnlicher Weise überträgt ein
Lichtleiter 98 das von dem Taktscheibenband 82 reflektierte Licht des von dem Lichtleiter 62 hervorgerufenen
Lichtflecks zu der Siliziumphotozelle 88. Das gleiche gilt für weitere Lichtleiter 100, 102 und 104, die
in der gezeigten Weise angeordnet sind und das von der Taktscheibenbändern 80, 78 und 76 reflektierte Licht zu
den Siliziumphotozellen 90,92 und 94 übertragen.
Infolge der beschriebenen Anordnung der Taktscheibe 74, der Siliziumphotozellen 86, 88, 90, 92 und 94 ν <i
der zugehörigen Lichtleiter geben die Ausgangssignale der Siliziumphotozellen zu jeder Zeit die genaue
Drehstellung der sich drehenden Taktscheibe 74 an Wenn beispielsweise gerade die Probenfluidbandbereiehe
des Analysenkanals 1 an den Lichtaustrittsenden dei Lichtleiter 60,62,64,66 und 68 vorbeilaufen, werden nut
die Siliziumzellen 86, 90, 92 und 94 erregt Wenr hingegen gerade die Bezugsfluidbandbereiche de«
kolorimetrischen Analysenkanals 2 an der Lichtaustrittsenden der von der Lichtquelle kommenden
Lichtleiter vorbeilaufen, werden lediglich die Siliziumphotozellen 88,92 und 94 erregt
Weiterhin enthält die Takt- und Steuereinrichtung Ii
eine feststehende Lichtdurchlaßscheibe 106, die in dei F i g. i und insbesondere in der F i g. 2 dargestellt ist. Di«
Lichtdurchlaßscheibe 106 weist in ihrer Mitte ein« verhältnismäßig große Lichtdurchlaßöffnung 108 auf
Nahe beim Außenrand der Lichtdurchlaßscheibe sine
auf einem mit der öffnung 108 konzentrischen Kreis
mehrere kleinere Lichtdurchlaßöffnungen in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Bei einem Analysiergerät
mit 12 kolorimetrischen Analysenkanälen befinden sich auf dem Kreis insgesamt 24
Lichtdurchlaßöffnungen 110 bis 156. wie es in der !■' i g. 3
dargestellt ist. Die von den Bezugsfluid- und Probenfluiddun-iiflußzellen
der kolorimetrischen Analysenkanäle I bis 12 in Form eines Lichtleiterbündels 56
kommenden Lichtleiter werden an der Lichtdurchlaßscheibe
106 derart voneinander gelrennt und angeordnet,
daß ihre Lichtaustrittsenden jeweils auf eine zugeordnete öffnung der Lichtdurchlaßöffnungen MO
bis 156 ausgerichtet sind. Das von den Durchfluß/eilen kommende Licht wird somit zu verschiedenen Durchlaßöffnungen
übertragen. So gelangt das Licht von der Bezugsfluiddurehflußzclle 22 des Kanals 1 über den
Lichtleiter 40 zur Lichtdurchlaßöffnung 110. Das von
der Krobenfiuiddurchnußzciie Λ des Kanals 1 kommende
Licht gelangt über den Lichtleiter 38 zur Lichtdurchlaßöffnung 112. Das von der Bezugsfluiddurehflußzelle
24 des Kanals 2 kommende Licht gelangt über den Lichtleiter 44 zur Lichtdurchlaßöffnung 114. Das von
der Probenfluiddurchflußzelle 28 des Kanals 2 ausgehende Licht wird über den Lichtleiter 42 zur
Lichtdurchlaßöffnung 116 übertragen. In ähnlicher Weise wird das Licht von den Bezugsfluid- und
Probenfluiddurchflußzellen der übrigen kolorimetrischen
Analysenkanäle 3—12 über die zugeordneten Lichtleiter zu den zugeordneten l.ichtdurchlaßöffnungen
in der feststehenden Scheibe 106 übertragen. Die genaue Zuordnung der Lichtdurchlaßöffnungen in der
Lichtdurchlaßscheibe 106 kann man der F i g. 2 entnehmen. Dabei ist die dem Probenfluid zugeordnete
Lichtdurchlaßöffnung eines Kanals mit 5 und die dem Bezugifluid zugeordnete Lichtdurchlaßöffnung mit R
bezeichnet.
Ein etwa U-förmiger Lichtleiter-Abtaster 160 ist, wie
es die F i g. 1 zeigt am F.nde der Motortriebwellc 72
befestigt, so daß sich der Abtaster 160 synchron mit der Taktscheibe 74 dreht. Der Lichtleiterabtaster 160 tastet
somit die Lichtdurchlaßöffnungen 110 bis 156 der feststehenden Lichtdurchlaßscheibe 106 aufeinanderfolgend
30mal pro Sekunde ab und überträgt das abgetastete Licht zu der lichtempfindlichen Detektoreinrichtung
14, wie es durch die gestrichelt eingezeichnete Linie dargestellt ist. 3ei jeder Umdrehung des
Lichtleiterabtasters 160 wird das von den Bezugsfluid- und Probenfluidzellen der kolorimetrischen Analysenkanäle
1 — 12 kommende Licht in Form von aufeinanderfolgenden Lichtimpulsen zu der lichtempfindlichen
Detektoreinrichtung übertragen, und zwar in einer Bezugsfluid-Probenfluid-Wechselfoige.
Bei der in der F i g. 1 gezeigten Drehstellung ist der sich drehende Lichtleiterabtaster 160 mit seinem
Lichteingangsende 161 gerade auf die Lichtdurchlaßöffnung 110 der feststehenden Lichtdurchlaßscheibe 106
ausgerichtet. Der Lichtleiterabtaster 160 überträgt daher das von der Bezugsfluiddurchflußzelle 22 über
den Lichtleiter 40 kommende Licht zu der lichtempfindlichen Detektoreinrichtung 14. Wenn sich der Lichtieiterabtaster 160 um etwa 180° gedreht hat, ist sein
Lichteingangsende 161 mit der Lichtdurchlaßöffnung 136 der feststehenden Lichtdurchlaßscheibe 106 ausgerichtet. In diesem Fall wird das von der nicht gezeigten
Probenfluiddurchflußzelle des kolorimetrischen Analysenkanals 7 über beispielsweise den Lichtleiter 50
kommende Licht von dem Lichtleiterabtaster 160 zur
lichtempfindlichen Detektoreinrichtung übertragen.
Die Digitallogikeinrichtung 16 enthält eine Reihe von Schaltnetzwerken aus passiven elektronischen Bauelementen
in Form von Diodennetzwerken 163, die von
den durch die Siliziumphotozellen 86,88, 90, 92 und 94 in elektrische Signale umgesetzten optischen Signale
angesteuert werder, die bei der Drehung der Taktschei be 74 entstehen. Die Diodennet/.werke 163 liefern
geeignete Torsignale an die Takt- und Steuereinrichtung 20 der Ausgabeeinrichtung, um die Arbeitsweise
der letzteren zu steuern. Zu diesem Zweck i:>t die Digitallogikeinrichtung 163 über elektrische Leitungen
164, 166, 168, 170 und 172 an die Siliziumphotozellen
angeschlossen. Der Digitallogikeinrichturig wird somit die genaue Drehstellung der Taktscheibe 74 und auch
des Lichtleilcrabtasters 160 mitgeteilt.
Durch die beschriebene Anordnung mit der feststehenden Lichtdurchlaßscheibe 106, der rotierenden
laktscheibe 74, dem rotierenden Lichtleiterabtaster
160, der sich synchron mit der Taktscheibe dreht, allen beschriebenen Lichtleitern, den Siliziumphotozellen 86,
88, 90,92 und 94 und mit den zu der Digitallogikeinrichtung
16 führenden Verbindungen wird die Identität des gerade auf der lichtempfindlichen Detektoreinrichtung
14 auftreffenden Lichts bezüglich der von dem Licht durchsetzten Durchflußzelle über die gleichzeitig mit
dem Licht auftretenden elektrischen Signale der Digitallogikeinrichtung 16 mitgeteilt. So wird bei dem in
der F i g. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel das von der Bezugsfluiddurchflußzelle 22 des kolorimetrischen
Analysenkanals I kommende und der lichtempfindlichen Detektoreinrichtung zugeführte Licht dadurch
identifiziert, daß gleichzeitig mit dem Auftreten des Lichts lediglich die Siliziumphotozellen 90, 92 und 94
erregt werden und die dabei auftretenden elektrischen Ausgangssignale über die Leitungen 168,170 und 172 als
Eingangssignale der Digitallogikeinrichtung 16 zugeführt werden, um die besondere Bezugsfluiddurchflußzelle
22 zu identifizieren. Wenn sich beispielsweise der Lichtleiterabtaster 160 um etwa aus der in der F i g. 1
gezeigten Stellung um 40° weitergedreht hat und somit das Lichteingangsende 161 mit der Lichtdurchlaßöffnung
116 der feststehenden Scheibe 106 ausgerichtet ist.
um das von der Probenfluiddurchflußzelle 28 des kolorimetrischen Analysenkanals 2 ausgehende Licht zu
der Detektoreinrichtung 14 zu übertragen, wird die genaue Identität dieser Durchflußzelle 28 dadurch
bestimmt, daß der Digitallogikeinrichtung 16 lediglich über die Leitungen 164, 166, 170 und 172 elektrische
Signale zugeführt werden.
Ό\* lichtempfindliche Detektoreinrichtung 14 enthält
eine einzige Photoelektronenvervielfacherröhre 180. Die Photoelektronenvervielfacherröhre wird, wie es
gezeigt ist, von einer negativen Spannungsquelle gespeist. Der besondere Vorteil der beschriebenen
Vorrichtung besteht darin, daß die Analysenergebnisse einer Anzahl von kolorimetrischen Analysenkanäien
lediglich durch eine einzige lichtempfindliche Detektoreinrichtung nachgewiesen werden. Die Verwendung
einer Photoelektronenvervielfacherröhre in der lichtempfindlichen Detektoreinrichtung 14 anstelle der im
allgemeinen benutzten photoelektrischen Zellen bietet den weiteren Vorteil, daß die Verstärkung der
PhotoelektronenvervielfacheiTöhre 180 in erster Linie
lediglich von der Speisespannung abhängt, und zwar im allgemeinen der Speisespannung proportional ist, so
daß die Verstärkung durch entsprechende Steuerung der Speisespannung während des verhältnismäßig
kurzen Bezugsfluid-Probenfluid-Intervalls nahezu konstant
ist. Dies bedeutet, daß die Linearität des Ausgangs der Photoelektronenvervielfacherröhre nicht beeinträchtigt
wird, obwohl sich die Verstärkung der Photoeiektronenvervielfacherröhre 180 über verhältnismäßig
lange Zeitperioden ändern darf. Es ist daher nicht erforderlich, die Photoelektronenvervielfacherröhre
mit einein aufwendigen gut geregelten Netzteil zu speisen.
Die Detektorschaltungseinrichtung 18 enthält eine logarithmische Diode 182, die auf der Ausgangsseitc der
Photoelektronenvervielfacherröhre 180 in einer Leitung 184 liegt, wie es gezeigt ist. Ferner weist die
Detektorschaltungseinrichtung einen Verstärker 186 mit einem hohen Eingangswiderstand auf. Der Eingang
des Verstärkers 186 ist über eine Leitung 181 an die logarithmische Diode 182 und den Ausgang der
Photoelektronenvervielfacherröhre 180 angeschlossen.
Dabei ist /der Ausgangsstrom der Photoelektroriciivervielfacherröhre,
Pdic Austrittsstrahlung und K\ eine Konstante der Photoelektronenvervielfacherröhrc, die
in erster Linie von dem Umwandlungswirkungsgrad und d<:r Verstärkung der Röhre abhangt.
Der an der logarithmischen Diode 182 auftretende
Spannungsabfall, der von dem Ausgangsstrom der Photoelektronen vervielfacherröhre hervorgerufen
wird, kann man durch die folgende Gleichung (J) definieren:
/^'7 /in in "M
gg
stand hat, ist er vorzugsweise in Form eines Feldeffekttransistorfolgers aufgebaut. Man kann aber
auch andere Verstärker verwenden.
Über Leitungen 190, 192 und 194 ist an den Verstärker 186 ein Widerstandsnetzwerk aus Widerständen
1% und 198 sowie einem temperaturempfindlichen Widerstand 200 angeschlossen, der mit den
Leitungen 190 und 192 in Reihe liegt. Das temperaturstabilisierte Widerstandsnetzwerk bewirkt, daO in der
Gleichung für die Spannung an der logarithmischen Diode 182 die temperaturabhängige Übertragungsfunktion
des Verstärkers 186 und der temperaturabhängige Term im Zähler und Nenner auftreten, so daß sich die
temperaturabhängigen Ausdrücke etwa aufheben, so daß die logarithmische Diode 182 und der Verstärker
186 von Umgebungstemperaturschwankungen unabhängig sind.
Die logarithmische Diode 182 und der Verstärker 186 geben an eine Leitung 202 eine Ausgangsspannung V0
ab. Diese Ausgangsspannung wird der Takt- und Steuereinrichtung 20 für die Ausgabeeinrichtung zügeführt
und ist der Konzentration C der interessierenden Fluidprobensubstanz stt« direkt proportional. Wenn
man beispielsweise die Probenfluiddurchflußzelle 26 des kolorimetrischen Analysenkanals 1 betrachtet, kann
man die Beziehung zwischen der einfallenden Strahlung, die von der Lichtquelle 34 kommt und über den
Lichtleiter 38 der Durchflußzelle 26 zugeführt wird, und der austretenden Strahlung, die am Lichtaustrittsende
der Durchflußzelle 26 von dem Lichtleiter 38 aufgenommen und zu dem sich drehenden Lichtleiterabtaster 160
weitergeleitet wird und von dort zu der Photoelektronenvervielfacherröhre 180 gelangt, in Übereinstimmung
mit der Beerschen Formel durch die folgende Gleichung (1) ausdrücken:
40
50
Dabei ist P die Austrittsstrahlung, Pq die einfallende
Strahlung, a die Lichtabsorptionsfähigkeit der interessierenden Fluidprobe, b die Länge der Lichtbahnstrecke
der Durchflußzelle und C die Konzentration der interessierenden Substanz. ,
In ähnlicher Weise kann man die Beziehung zwischen der aus der Durchflußzelle austretenden Strahlung, die
der Photoelektronenvervielfacherröhre 180 zugeführt
wird, und dem Ausgangsstrom der Photoelektrone.ivervielfacherröhre
180 durch die folgende Gleichung (2) ausdrücken:
Dabei ist V0 der Spannungsabfall, K die Boltzman-Konstante,
T die absolute Temperatur in "C. Q die konstante Ladung eines Elektrons und /o eine Konstante,
die von den Eigenschaften der logarithmischen Diode bestimmt ist.
"6"- T
in für· rinn Cr*orvrntr»f»c-'»Kf'ill -in ΛI1'
logarithmischen Diode 182 kann man umschreiben, wie es in der folgenden Gleichung (4) geschehen ist:
V - KT Ic
Die folgende Gleichung (5) gibt die Spannung K,
wieder, die an der logarithmischen Diode 182 durch einen Probenausgangsstrom Ader Photoelektronenvervielfacherröhre
hervorgerufen wird, der dadurch entsteht, daß die Austrittsstrahlung P einer Probenfluiddurchflußzelle,
beispielsweise der Durchflußzelle 26 oder 28, auf der aktiven Oberfläche der Photoelektronenvervielfacherröhre
180 auftrifft:
Die folgende Gleichung (6) beschreibt eine Spannung
Vn die durch einen durch die Photoelektronenvervielfacherröhre
fließenden Bezugsausgangsstrom U hervorgerufen wird, der dadurch entsteht, daß di'>
Ausgangsstrahlung P einer Bezugsfluiddurchflußzelle, beispielsweise der Durchflußzelle 22 oder 24, auf der aktiven
Oberfläche der Photoelektronenvervielfacherröhre 180 auf trifft:
V. = —— log —- .
Die durch den Strom I5 der Photoelektronenvervielfacherröhre
hervorgerufene und in der Gleichung (5) beschriebene Spannung V5 ist der Konzentration C der
interessierenden Substanz in der kolorimetrisch analysierten Fluidprobe direkt proportional. In ähnlicher
Weise ist die durch den durch die Photoelektronenvervielfacherröhre fließenden Strom Ir hervorgerufene und
in der Gleichung (6) beschriebene Spannung Vr der
Konzentration des interessierenden Bezugsfluids direkt proportional. Abgesehen davon, daß die an der
logarithmischen Diode auftretenden Spannungen den Probenfluid- und Bezugsfluidkonzentrationen direkt
proportional sind, kommt als Vorteil noch hinzu, daß infolge der Wirkung des temperaturstabilisierenden
Widerstandsnetzwerks des Verstärkers 186 die genannten Spannungen unabhängig von Umgebungstemperatunchwankungen
sind.
Die an der logarithmischen Diode 182 abwechselnd auftretenden Bezugs-und Probenspannungen Vrund V5,
die die Ergebnisse der in den Analysenkanälen 1 — 12
ausgeführten kolorimetrischen Analysen angeben und in dieser Reihenfolge auftreten, werden über die
Leitung \Wl dem Verstärker 186 zugeführt. Von dort
gelangen die verstärkten Spannungen zur Takt- und Steuereinrichtung 20 der Ausgabeeinrichtung.
Ein besonderer Vorteil der Detektorschaltungseinrichtung 18 mit nur einer einzigen logarithmischen
Diode 182, die insofern eine Doppelfunktion ausführt, als sie infolge der Zeitaufteilung die Bezugsspannung Vr
und die Probenspannung V, zeitlich voneinander getrennt liefert, besteht darin, daß die Verwendung
eines angepaßten logarithmischen Diodenpaares mit genau übereinstimmenden Maßstabsfaktoren entfällt.
Dadurch entstehen sowohl betriebstechnische als auch wirtschaftliche Vorteile. Ferner bietet die Verwendung
des Verstärkers 186 als Geradeausspannungsverstärker den Vorteil, daß das Stromrauschen unbeachtlich ist und
man die schwierige Aufgabe umgehen kann, einen Schreiber 250 vorgesehen, der beispielsweise nach Art
des in der US-PS 32 41 432 beschriebenen Schreibers aufgebaut sein kann. Dabei handelt es sich um einen
gleichspannungsbetriebenen Schreiber mit Nullabgleich. Der Streifenblattschrciber 250 enthält ein
Streifenblatt 254, dessen Vorschubrichtung durch einen eingezeichneten Pfeil angedeutet ist, und einen Aufzeichnungsstift
256, der entsprechend den von dem kolorimetrischen Analysenkanal 1 gelieferten Ergebnis
sen bewegt wird und diese auf dem Streifenblatt aufzeichnet. Der Streifenblattschreiber 250 ist über eine
Leitung 25C an den Ausgang des Verstärkers 230 angeschlossen. Für den Analysenkanal 2 ist ebenfalls ein
Streifenblattschreiber 258 vorgesehen. Dieser Schreiber enthält ein Streifenblatt 260, dessen Vorschubrichtung
durch einen Pfeil angedeutet ist. Ein Aufzeichnungsstift 262 zeichnet die von dem kolorimetrischen Analysenkanal
2 kommenden Signale auf dem Streifenblatt auf. Zu
»ifpnhlo ttcr*hr*»ih*»
Spannung aU auch des Stromes günstige Rauscheigenschäften
au; ;veist.
Die Takt- und Steuereinrichtung 20 ist eine Betätigungsschaltungseinrichtung für die Ausgabeeinrichtung.
In der Fig. 1 sind lediglich die Bauglieder zur
Ausgabe der kolorimetrischen Analysenergebnisse der Kanäle 1 und 2 dargestellt. Eine gemeinsame Eingangsspannungsleitung
204 ist über Eingangsleitungen 214, 216,218 und 220 an Abtast/Halte-Bausteine 206 und 208
für den kolorimetrischen Anah'senkanal 1 und Abtast/ Halte-Bausteine 210 und 212 für den kolorimetrischen
Analysenkanal 2 angeschlossen. Die Abtast/Halte-Bausteine 206,208,210 und 212 werden über Leitungen 222,
224, 226 und 228 von der Digitallogikeinrichtung 16 mit Betriebsartsteuersignalen torgesteuert.
Die Abtast/Halte-Bausteine 206, 208, 210 und 212 laufen den analogen Eingangssignalen nach, die die
Bezugs- und Probenspannungen Vr und V, am Ausgang
des Verstärkers 186 darstellen und halten die Momentanwerte der analogen Eingangssignale fest, wenn sie
von der Digitallogikeinrichtung 16 Betriebsartsteuersignale erhalten.
Bei den Abtast/Halte-Bausteinen kann es sich beispielsweise um ein bekanntes kommerzielles Modell
handeln, welches einen nicht invertierenden Verstärker mit einem Verstärkungsgrad von 1 enthält und eine
mittlere Ansprechzeit aufweist. Während des Abtastens folgt der Baustein dem analogen Eingangssignal und
hält den Momentanwert des analogen Eingangssignals fest, sobald der Baustein vom Abtastbetrieb auf den
Haltebetrieb umgeschaltet wird. Dieser Abtast/Halte-Baustein bietet den besonderen Vorteil, daß man keine
weiteren äußeren Bauelemente benötigt und daß man zum Betreiben des Bausteins lediglich eine Gleichspannung
von ± 15 Volt bi sucht.
Weiterhin enthält die Betätigungsschaltungseinrichtung
der Ausgabeeinrichtung für den kolorimetrischen Analysenkanal 1 einen Differenzenverstärker 230,
dessen Eingänge über Leitungen 232 und 234 an die Ausgänge der dem Kanal 1 zugeordneten Abtast/Halte-Bausteine
206 und 208 angeschlossen sind. In ähnlicher Weise sind die Eingänge eines Differenzenverstärkers
236 über Leitungen 238 und 240 an die Ausgänge der dem Analysenkanal 2 zugeordneten Abtast/Halte-Bausteine
210 und 212 angeschlossen.
Bei der Ausgabeeinrichtung 19 kann es sich um Schreiber handeln, die die kolorimetrischen Analysenergebnisse
der einzelnen Kanäle aufzeichnen. Für den Analysenkanal 1 ist als Ausgabegerät ein Streifenblatt-
eine Leitung 264 an den Ausgang des Differenzverstärkers 236 angeschlossen. Die Ausgabeeinrichtung 19
kann für die weiteren 10 kolorimetrischen Analysenkanäle 3— 12 weitere Streifenblattschreiber aufweisen, die
in ähnlicher Weise wie die beschriebenen Streif'enblattschreiber 250 und 258 aufgebaut sein können.
Im folgenden wird die Betriebsweise der beschriebenen Vorrichtung erläutert. Hierzu dient als Beispiel die
automatische aufeinanderfolgende Untersuchung von Blutproben durch kolorimetrische quantitative Analyse
auf mehrere verschiedene Substanzen, beispielsweise Harnsäure, Glukose, Blutharnstickstoff, Bilirubin, direktes
Cholesterin, PO4. gesamtes und direktes Bilirubin, Albumin, Laktat·Dehydrogenase, Kreatin, Gesamprotein
und Glutamat-Oxalat-Transaminase. Zur Vorbereitung der Analyse werden die Blutproben aufeinanderfolgend
aus Probenbechern entnommen und behandelt. Die Probenentnahmeeinrichtung und die Behandlungseinrichtung können in der gleichen Weise aufgebaut
sein, wie es in der LJS-PS 32 41 432 beschrieben ist. In
der Behandlungseinrichtung werden die einzelnen Probenteilschübe zur kolorimetrischen quantitativen
Analyse auf verschiedene interessierende Blutprobensubstanzen vorbehandelt. Die auf diese Weise behandelten
Blutprobenteilschübe werden synchron aen zugeordneten Probenfluiddurchflußzellen der bisher anhand
der Figuren beschriebenen Vorrichtung zugeführt, und zwar derart, daß die Probenteiischübe nahezu
gleichzeitig durch die Durchflußzellen strömen.
In der Fig.4B sind beispielsweise eine Reihe von
Blutprobenteilschüben SU1 bis SU5 dargestellt, die zur
Untersuchung auf Harnsäure durch kolorimetrische quantitative Analyse in der Behandlungseinrichtung
bereits behandelt worden sind. Die Probenteilschübe sind jeweils durch einen geeigneten Schub aus einem
Trennungsfluid SFgetrennt. Dieser sich aus Probenteilschüben
und Trennungsfluidschüben zusammensetzende Strom wird der Probenfluiddurchflußzelle 26 des
kolorimetrischen Ana'ysenkanals 1 zugeführt. Wie aus der F i g. 4A hervorgeht, wird ein ähnlich zusammengesetzter
Strom aus einer Reihe von Blutprobenteilschüben SA 1 bis SA 5, die jeweils durch einen Trennungsfluidschub
SF getrennt sind, gleichzeitig der Probenfluiddurchflußzelle 28 des kolorimetrischen Analysenkanals
2 zugeführt. Die Blutprobenteilschübe SA 1 bis 5Λ5 sind zur kolorimetrischen quantitativen Analyse
auf Albumin in oer Behandlungseinrichtung bereits behandelt. Ähnlich aufgebaute Ströme aus mehreren
Blutprobenteilschüben, die zur kolorimetrischen quanti-
tativen Analyse auf eine verschiedene Substanz vorbehandelt sind und durch Trennungsfmidschübe
getrennt sind, werden gleichzeitig und mit einer etwa gleichen zeitlichen Phasenbeziehung den übrigen, nicht
gezeigten Probenfluiddurchflußzellen der übrigen koiorimetrischen Analyse:Jcanäle3 bis 12zugeführt.
Gleichzeitig mit den durch die Probenfluiddurchflußzeilen
der koiorimetrischen Analysenkanäle 1 bis 12 strömenden Blutprobenteilschüben werden durch die
Bezugsfluiddurchflußzellen der koiorimetrischen Analysenkanäle
in Abhängigkeit von der jeweils interessierenden Substanz Bezugsfluidströme mit bekannter
Konzentration geleitet. So wird durch die Bezugsfluiddurchflußzelle
22 des koiorimetrischen Analysenkanals 1 ein Bezugsfluid geleitet, dessen Konzentration in
bezug auf die kolorimetrische Analyse auf Harnsäure bekannt ist. In ähnlicher Weise wird durch die
Bezugsfluiddurchflußzelle 24 des koiorimetrischen Analysenkanals 2 ein Bezugsfluid geleitet, dessen Konzentration
in bezug auf die kolorimetrische Analyse auf Albumin bekannt isL
Wenn die Blutprobenquotientenströme und Bezugsfluidströme
gleichzeitig durch die zugeordneten Pezugsfluid- und Probenfluiddurchflußzellen der koiorimetrischen
Analysenkanäle 1 bis 12 geleitet werden, tastet der sich mit der Taktscheibe 74 drehende Abtaster 160
die Austrittsstrahlung P aufeinanderfolgend an den einzelnen Durchflußzellen ab und überträgt die
abge· istete Strahlung zur Photoelektronenverviellacherröhre
180. Da der die Taktscheibe 174 antreibende Motor 70 eine Drehzahl von 1800 U/min hat, werden
dreißig vollständige Abtastzyklen pro Sekunde durchgeführt. Im folgenden werden lediglich die in den
Figuren dargestellten koiorimetrischen Analysenkanäle 1 und 2 betrachtet. Der sich drehende Lichtleiterabtaster
160 überträgt in der genannten Reihenfolge das Licht von der Bezugsfluiddurchflußzelle 22 des koiorimetrischen
Analysenkanals 1. das Licht von der Probenfluiddurchflußzelle 26 des koiorimetrischen Analysenkanals
I. dessen Intensität dem Betrag der Harnsäure in dem diese Durchflußzelle durchströmenden
Blutprobenteilschub SU1 proportional ist. das Licht
von der Bezugsfluiddurchflußzelle 24 des koiorimetrischen Analysenkanals 2 und das Licht von der
Probenfluiddurchflußzelle 28 des koiorimetrischen Analysenkanals
2. dessen Intensität dem Betrag des Albumins, in dem diese Durchflußzelle durchströmenden
Blutprobenteilschub SA 1 proportional ist, zu der Photoelektronenvervielfacherröhre 180. Die zugeordneten
Bezugs- und Probenströme I, und Λ der
Photoelektronenvervielfacherröhre 180 und die sich ergebenden zugeordneten Bezugs- und Probenspannungen
Vr und V, des Verstärkers 186 sind, wie es aus den
obigen Gleichungen (2). (5). (6) hervorgeht, der bekannten Konzentration in dem die Bezugsfluiddurchflußzelle
26 durchströmenden Harnsäure Bezugsfluid, der Harnsäurekonzentration in dem die Probenfluiddurchflußzelle
26 durchströmenden Blutprobenteilschub SU 1. der bekannten Konzentration in dem die
Bezugsfluiddurchflußzelle 24 durchströmenden Albuminbezugsfluid
und der Albuminkonzentration in dem die Probenfluiddurchflußzelle 28 durchströmenden
Blutprobenteilschub SA 1 direkt proportional.
Gleichzeitig mit dieser aufeinanderfolgenden Lichtübertragung von den Bezugsfluid- und Probenfluid-(lurchflußzellen
der kolcrimctrischen Analysenkanäle I und 2 betä'igt die sich mit einer Drehzahl von
1800 U/min drehende Taktscheibe 74 clic Digitallogikeinrichtung 16, um die Abtast/Halte-Bausteine 206,208,
210 und 212 in der richtigen Reihenfolge anzusteuern.
Wenn beispielsweise das Lichteingangsende 161 des Lichtleiterabtasters 160 an der Lichtdurchlaßöffnung
110 der feststehenden Scheibe 106 vorbeiläuft, um das
von der Bezugsfluiddurchflußzelle 22 des Analysenkanals 1 kommende Licht zu der Photoelektronenvervielfacherröhre
180 zu übertragen, schaltet die Digitallogikeinrichtung 16 über die Leitung 222 lediglich den
Abtast/Halte-Baustein 206 vom Abtastbetrieb zum
Haltebetrieb um, so daß dieser Abtast/Halte-Baustein die Bezugsspannung V1- festhält, die die bekannte
Konzentration in dem die Bezugsfluiddurchflußzelle 22 durchströmenden Bezugsfluid angibt. Der Abtast/Halte-Baustein
206 gibt das Gipfelniveau dieser Bezugsspannung in Form eines Gleichspannungssignals über die
Leitung 232 an den Differenzen verstärker 230 weiter.
Wenn das Lichteintrittsende 161 des Lichtleiterabtasters 160 an der Lichtdurchlaßöffnung 112 der
feststehenden Scheibe 106 vorbeiläuft, um die von der Probenfluiddurchflußzelle 26 des koiorimetrischen Analysenkanals
t kommende Austrittsstrahlung zu der Photoelektronenvervielfacherröhre 180 zu übertragen,
steuert die Taktscheibe 74 die Digitallogikeinrichtung 16 derart an, daß sie über die Leitung 224 lediglich
Abtast/Halte-Baustein 208 vom Abtastbetrieb in den Haltebetrieb umschaltet so daß dieser Baustein das
Gipfelniveau der von dem Verstärker 186 kommenden Probenspannung V, festhält die die Harnsäurekonzentration
in dem Blutprobenschub SUi anzeigt, der gerade durch die Probenfluiddurchflußzelle 26 strömt.
Der Abtast/Halte-Baustein 208 gibt dieses Gipfelniveau als Gleichspannungssignal über die Leitung 234 an den
Differenzenverstärker 230 weiter.
In ähnlicher Weise betätigt die Digitallogikeinrichtung
16 den Abtast/Halte-Baustein 210. um ihn von dem Abtastbetrieb in den Haltebetrieb umzuschalten, wenn
die Bezugsspannung Vr am Ausgang des Verstärkers 186 die bekannte Konzentration in dem die Bezugsfluiddurchflußzelle
24 des Kanals 2 durchströmenden Bezugsfluid angibt. Ebenso wird von der Digitallogikeinrichtung
16 lediglich der Abtast/Halte-Baustein 212 vom Abtastbetrieb in den Haltebetrieb umgeschaltet,
wenn am Ausgang des Verstärkers 186 eine Probenspannung V, auftritt, die die Albuminkonzentration in
dem die Probenfluiddurchflußzelle 28 des Kanals 2 durchströmenden Blutprobenteilschub SA 1 angibt.
Dabei wird jeweils ein dem Gipfelniveau der Verstärkerausgangsspannung entsprechendes Gleichspannungssignal
über die Leitungen 238 und 240 dem Differenzenverstärker 236 zugeführt.
Die Betriebsweise der Betätigungsschaltungseinrichtung 20 für die Ausgabeeinrichtung geht am besten aus
den in den Fig.5A bis 5D gezeigten Zei'abläufen
hervor. Die dargestellten Zeitäbläufe haben den gleichen Maßstab und erläutern lediglich die Arbeitsweise
der Betätigungsschaltungseinrichtung 20 für die
kolorimetrische Analyse des Blutprobenteilschubs SU1.
also des Analysenkanals 1. In der Fig. 5A ist die
Bezugsspannung V, gezeigt, die der Verstärker 186 aufgrund der Austrittsstrahlung Pder Bezugsfluiddiirchflußzelle
22 der Photoelektronenvervielfacherröhre 180 zuführt. Wie man sieht, besteht diese Spannung aus
einer Reihe von Impulsen 270. Infolge der Drehung des Lichtleiterabtasters 160 mit einer Drehzahl von
1800 U/min treten in einer Sekunde JO Impulse 270 auf. Der Betrag der Impulse 270 ist stets der gleiche, da das
durch die Bezugsfluiddurchfliißzcllc strömende Harn-
säurebezugsfluid eine konstante bekannte Konzentration aufweist.
In der F i g. 5B ist der Verlauf der Probenspannung V1
gezeigt, die der Verstärker 186 der Betätigungsschaltungseinrichtung 20 zuführt, und zwar aufgrund der
Austrittsstrahlung P, die der Photovervielfacherröhre 180 von der Probenfluiddurchflußzelle zugeführt wird,
durch die der Blutprobenteilschub SU1 strömt. Wie
man sieht, ergeben sich dabei Impulse 272, die infolge der Drehung des Lichtleiterabtasters 160 in bezug auf
die Lichtdurchlaßöffnung 110 und 112 in der feststehenden
Scheibe 106 den Impulsen 270 unmittelbar zeitlich folgen.
Da die Bezugsspannungsimpulse 270 über die Leitung 214 dem Abtast/Halte-Baustein 206 zugeführt werden
und die Digitallogikeinrichtung 16 diesen Abtast/Halte-Baustein synchron mit dem Auftreten der Impulse von
dem Abtastbetrieb in den Haltebetrieb umschaltet, tritt am Ausgang dieses Abtast/Halte-Bausteins ein etwa
konstantes Gleichspannungssignal 274 auf, wie es in der Fig.5C dargestellt ist. Dieses Signal wird über die
Leitung 232 dem einen Eingang des Diffcrenzcnvcrstärkers
230 zugeführt. Ebenso schaltet die Digitallogikeinrichtung 16 gleichzeitig mit dem Auftreten jedes
Probenspannungsimpulses 272 an der Leitung 216 den Abtast/Halte-Baustein 208 vom Abtastbetrieb in den
Haltebetrieb um. Dadurch liefert der Abtast/Halte-Baustein 208 einen Gleichspannungspegel 275, der auf ein
etwa konstantes Gipfeiniveau 276 ansteigt und auch wieder entsprechend der Zunahme oder Abnahme der
Spitzcpwcrte der Probenspannungsimpulse 272 abnimmt.
Das sich ergebende Gleichspannungssignal 275 wird über die Leitung 234 dem anderen Eingang des
Differenzenverstärkers 230 zugeführt.
Das in der Fig.5C gezeigte Gleichspannungssignal
274 und das in der F i g. 5D gezeigte Gleichspannungssignal 275 werden somit gleichzeitig dem Differenzenverstärker
230 zugeführt. Da der Differenzenverslärker als Subtrahierer arbeitet, führt er über die Leitung 258
dem Streifenblattschreiber 250 ein Signal zu, das dem Logarithmus des Bezugsstroms /r minus dem Logarithmus
des Probenstroms I, proportional ist. Dabei handelt
es sich bei dem Bezugsstrom /r um einen Strom, den die Photoelektronenvervielfacherröhre 180 aufgrund der
Austrittsstrahlung P der Bezugsfluiddurchflußzelle 22
abgibt. Der Probenstrom Λ ist ein Strom, den die
Piiotoelektronenvervielfacherröhre 180 aufgrund der Bestrahlung mit der Austrittsstrahlung P der Probendurchflußzelle
26 abgibt. Der Pegel des von dem Differenzenverstärker 230 abgegebenen Gleichspannungssignals
ist der Differenz zwischen dem Bezugsspannungspegel, der durch die bekannte Konzentration
in dem die Bezugsfluiddurchflußzeile 22 durchströmenden
Bezugsfluid hervorgerufen wird, und dem Probenspannungspegel direkt proportional, der durch die
Harnsäurekonzentration in dem die Probenfluiddurchflußzelle 26 durchströmenden Blutprobenschub SU1
hervorgerufen wird. Unter Bezugnahme auf die Gleichungen (5), (6) kann man das Gleichspannungsausgangssignal
des Differenzenverstärkers für den Analysenkanal 1 durch die folgende Gleichung (7) wiedergeben:
= Vs - Vr =
*L (|0g _|i_ _ |Og ]Λ =
KT
I5
Das Gleichspannungssignal des Differenzenverstärkers 230 betätigt den Aufzeichnungsstift 256 des
Streifenblattschreibers 250, um das Analysenergebnis auf dem Streifenblatt 254 aufzuzeichnen. Dort wird die
Harnsäurekonzentration des Blutprobenteilschubs SU1
in einem linearen Maßstab angegeben. Man kann also normales Aufzeichnungspapier verwenden. Logarithmisches
Papier ist nicht erforderlich. Dadurch kann man das von dem Aufzeichnungsstift aufgetragene Analysenergebnis
leichter interpretieren.
Für die übrigen kolorimetrischen Analysenkanäle 2—!2 führen die Betätigungsschaltungseinrichtung 20
und die diesen Kanälen zugeordneten Streifenblattschreiber eine ähnliche Arbeitsweise aus, wie sie im
Zusammenhang mit dem kolorimetrischen Analysenkanal 1 oben beschrieben ist. Wenn somit eine zeitlich
aufeinander abgestimmte Gruppe aus 12 Blutprobenteilschüben einer Blutprobe durch die zugeordneten
Probenfluiddurchflußzellen der kolorimetrischen Analysenkanäle
1 bis 12 strömt, werden auf den Streifenblättern der zwölf Streifenblattschreiber der Ausgabeeinrichtung
19 die Beträge von zwölf verschiedenen Blutprobensubstanzen in linearer Weise aufgezeichnet.
Die Aufzeichnungen stellen für jede der Blutprobensubstanzen eine Aufeinanderfolge dar. Wenn man beispielsweise
nur die fünf ersten zu analysierenden Blutproben betrachtet, deren Teilschübe für die Analysenkanäle 1
und 2 in den Fig.4A und 4B dargestellt sind, wird auf
dem Strcifenblatt 254 eine Reihe von Darstellungen aufgezeichnet, die dem Harnsäuregehalt der Blutprobenteilschübe
SU1 bis SU5 der fünf ersten analysierten
Blutproben entsprechen. In ähnlicher Weise wird auf dem Streifenblatt 260 des Streifenblattschreibers 258
eine Reihe von Darstellungen aufgezeichnet, die den Albumingehalt der Blutprobenteilschübe SA 1 bis SA 5
derselben fünf ersten analysierten Blutproben angeben. Das Entsprechende gilt für die übrigen kolorimetrischen
Analysenkanäle 3—12. Durch den Zeitmultiplexbetrieb der einzigen lichtempfindlichen Detektoreinrichtung
und durch die gleichzeitige Aufzeichnung wird bei der beschriebenen Vorrichtung 10 mit zwölf kolorimetrischen
Analysenkanälen die Analyse von 12 Fluidprobcn und das Aufzeichnen der Analysenergebnisse in einer
Zeit vorgenommen, die normalerweise zur Analyse und zum Aufzeichnen einer einzigen Fluidprobe benötigt
wird, so daß sich eine Steigerung der Probenanalysicrgeschwindigkeitum
1100% ergibt.
so Die Verwendung einer einzigen Deteklore:?.richtung
bei einer Verhältnisbildneranordnung hat den Vorteil, daß die Verstärkung der Detektoreinrichtung innerhalb
gewisser Grenzen schwanken kann, ohne daß dadurch das Ausgangsstromverhältnis beeinträchtigt wird. Die
Verwendung einer Elektronenvervielfacherröhre als Detektoreinrichtung bietet darüber hinaus in einer
Verhältnisbildneranordnung den Vorteil, daß der Rauschabstand groß ist, so daß selbst bei einem großen
dynamischen Schwankungsbereich der Energiepegel ein
<*> befriedigender Betrieb gewährleistet ist.
Die Verwendung der beschriebenen Vorrichtung zur gleichzeitigen kolorimetrischen und fluoromctrischen
quantitativen Analyse einer Reihe von Blutproben, die der Vorrichtung in Form von zwölf gleichphasigen
'>> Strömen aus Blutprobenteilschüben zugeführt werden,
ist in der F i g. 6 dargestellt. Wenn man beispielsweise lediglich den Kanal 1 für eine fluorornetrische Analyse
verwenden will, beispielsweise zur quantitativen Bc-
Stimmung der Blutprobensubstanz Serum-Glutaminsäure-Pyruvat-Transaminase, wird zum Ausführen dieser
fluorometrischen Analyse eine zusätzliche Strahlungsquelle 280 vorgesehen, bei der es sich beispielsweise um
eine Quecksilberbogenlampe handeln kann, die die erforderliche ultraviolette Strahlung liefert Weiterhin
sind spezielle Lichtleiter 38ζ) und 40ζ) für die
Weiterleitung der ultravioletten Strahlung von der mit Hochspannung betriebenen Quecksilberbogenlampe zu
den zugeordneten Bezugsfluid- und Probenfluiddurchflußzellen 22 und 26 des fluorometrischen Analysenkanals 1 vorgesehen. Die Lichtleiter 380 und 40<? können
beispielsweise aus einem Stoff hergestellt sein, der die optischen Durchlässigkeitseigenschaften von Quarz hat
Der andere bedeutende Unterschied besteht darin, daß in den fluorometrischen Analysenkanal 1, wie er in der
Fig.6 dargestellt ist, eine antilogarithmische Schaltungseinrichtung 282 eingeschaltet ist Die antilogarithmische Schaltungseinrichtung ist in die gemeinsame
Signaleingangsleitung 204 der Betätigungsschaltungseinrichtung 20 eingeschaltet Sie setzt für den fluorometrischen Analysenkanal 1 das Bezugsspannungssignal Vr
und das Probenspannungssignal V5 des Verstärkers in
Signale um, die zum Betrieb des Streifenblattschreibers 250 geeignet sind. Die antilogarithmische Schaltungseinrichtung ist derart angeordnet, daß die umgesetzten
Spannungssignale bereits den Abust/Halte-Bausteinen
206 und 208 des Kanals I zugeführt werden, die dann entsprechende Gleichspannungssignale dem Differenzenverstärker 230 zuführen. Bei der fluorometrischen
Analyse ist die Austrittsstrahlung P der zugeordneten Probenfluid- unu ßezugsfluiddurchflußzelle 26 und 22
der Konzentration C der internierenden Substanz
direkt proportional. Da die Irgarithmische Diode ein auf die Extinktion abgestelltes Ausgang vignal liefert, das in
bezug auf die Konzentration nicht linear ist, besteht die Notwendigkeit, dieses Ausgangssignal der antilogarithmischen Schaltungseinrichtung zuzuführen, um es in ein
Signal zurückzuführen, das der Konzentration C der interessierenden Substanz direkt proportional ist, bevor
es von dem Streifenblattschreiber 250 aufgezeichnet wird.
In allen anderen Punkten stimmt der Aufbau und die Art der Arbeitsweise der in der Fig.6 dargestellten
Vorrichtung zur gleichzeitigen fluorometrischen und kolorimetrischen Analyse mit der in Fig. I dargestellten Vorrichtung überein. Die für den Analysenkanal 1
von dem Aufzeichnungsstift 256 auf dem Streifenblatt 254 des Streifenblattschreibers 250 aufgezeichneten
Darstellungen geben allerdings die Menge einer Substanz einer Reihe von Blutprobenteilschüben an, die
durch die Probenfluiddurchflußzelle 26 strömen und fluorometrisch anstatt kolorimetrisch analysiert sind.
Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel ist in der F i g. 7 dargestellt. Dabei sind ähnliche Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
Der Hauptunterschied der in der F i g. 7 dargestellten Vorrichtung 300 gegenüber der in der F i g. I dargestellten Vorrichtung 10 besteht darin, daß eine einzige
Lichtleitereinrichtung benutzt wird, um das Licht von der Lichtquelle 34 zu den Bezugsfluid= und Probenfluid=
durchflußzellen zu übertragen. Die Lichtleitereinrichtung kann einen Z-förmigen Lichtleiter 302 mit einem
Lichteingangsende 304 und einem Lichtausgangsende 306 aufweisen. Der Lichtleiter 302 ist in der dargestellten Weise an dem einen Ende der Triebwelle 72 des sich
mit konstanter Drehzahl drehenden Motors 70 befestigt. Der Lichtleiter arbeitet als Lichtdiffusor mit
geringen Verlusten. Eine Fokussierlinsenanordnung 308 fokussiert das von der Lichtquelle 34 kommende Licht
auf das Lichteingangsende 304, um dort einen sehr feinen Brennfleck zu bilden, von dem das Licht durch
den Lichtleiter 302 weitergeleitet wird.
Weiterhin sind zwei feststehende Lichtdurchlaßscheiben 310 und 312 vorgesehen. Bei einer Anordnung mit
zwölf Analysenkanälen sind die feststehenden Lichtdurchlaßscheiben 310 und 312 in ähnlicher Weise
ίο ausgebildet wie die in Fig.2 dargestellte feststehende
Lichtdurchlaßscheibe 106. Das bedeutet, daß jede der feststehenden Lichtdurchlaßscheiben 310 und 312 in
ähnlicher Weise wie die Scheibe 106 .vierundzwanzig Lichtdurchlaßöffnungen aufweist, die in etwa gleichen
ij Abständen voneinander auf einem Kreis angeordnet
sind und abwechselnd den Bezugsfluid- und Probenfluiddurchflußzellen zugeordnet sind. Die Scheiben 310 und
312 weisen auch zentrale Durchgangsöffnungen 314 und 316 auf, durch die sich die Triebwelle 72 des Motors
erstreckt Die Scheiben 310 und 312 sind derart angeordnet, daß die mit gleichen Bezugszahlen versehenen Lichtdurchlaßöffnungen aufeinander ausgerichtet
sind, wie es beispielsweise für die Durchlaßöffnung 110 und die Durchlaßöffnung 136 in der Figur gezeigt ist
Am anderen Ende der Triebwelle 72 ist ein weiterer Z-förmiger Lichtleiter 318 mit einem Lichteingangsende
320 und einem Lichtausgangsende 322 befestigt Der Lichtleiter 318 dreht sich mit der Welle 72 und ist mit
dem Lichtleiter 306 derart ausgerichtet, daß sich die
jto beiden Lichtleiter synchron drehen. Das Lichtausgangsende 306 des sich drehenden Lichtleiters 302 hat den
gleichen Radius wie der Kreis, auf dem Lichtdurchlaßöffnungen auf der feststehenden Scheibe 310 angeordnet sind. Das Entsprechende gilt für das Lichteingangs-
Λί ende 320 des sich drehenden Lichtleiters 318, das auf die
Lichtdurchlaßöffnungen in der feststehenden Scheibe 312 ausgerichtet ist Das Lichtausgangsende 306 und das
Lichteingangsende 320 sind so dicht wie möglich bei der Oberfläche der feststehenden Scheiben angeordnet, um
bei der Lichtübertragung einen möglichst großen Wirkungsgrad zu erzielen. Bei dem beschriebenen
Aufbau wird infolge der Drehung der Welle 72 eine synchrone Abtastung von einander zugeordneten
Lichtdurchlaßöffnungspaaren in den beiden feststehen
den Lichtdurchlaßscheiben 310 und 312 vorgenommen.
Dies geschieht durch das Lichtausgangsende 306 des sich drehenden Lichtleiters 302 und das Lichteingangsende 320 des sich drehenden Lichtleiters 318.
sc ter, die ein Lichtleiterbündel 36 bilden, sind derart
angeordnet, daß sie in der richtigen Reihenfolge mit jeweils einer der Lichtdurchlaßöffnungen der Lichtdurchlaßscheibe 310 ausgerichtet sind. Die Beziehung
zwischen den zugeordneten Lichtausgangsenden dieser
5s Lichtleiter, die hinter den Durchflußzellen zu dem
Lichtleiterbündel 56 zusammengefaßt sind, und den Lichtdurchlaßöffnungen der feststehenden Scheibe 312
ist in ähnlicher Weise getroffen, wie es bereits anhand der F i g. 1 und 2 beschrieben ist.
(Ό Für die Triebwelle 72 des Motors ist eine Winkelstellungsanzeigeeinrichtung 323 vorgesehen, deren betriebsmäßige Zuordnung zu der Triebwelle durch eine
Leitung 324 angedeutet ist. Bei der Winkelstellungsanzeigeeinrichtung 323 kann es sich um ein handelsübli-
f'.s ches Gerät handeln, das in sich abgeschlossen ist und
beispielsweise eine Lichtquelle enthalten kann. Der Winkelstellungsanzeigeeinrichtung 326 kommt die
Funktion der in Zusammenhang mit der F i g. I
beschriebenen Takt- und Steuereinrichtung 17 zu. Die Winkelstellungsanzeigeeinrichtung 323 steuert die Digitallogikeinrichtung
163 an, um diejenige der Durchflußzellen zu identifizieren, deren von der Lichtquelle 34
kommendes Austrittslicht gerade auf die lichtempfindli- s
ehe Detektoreinrichtung 14 trifft Zu diesem Zweck ist die Winkelstellungsanzeigeeinrichtung 323 über die
Leitungen 164, 166, 168. 170 und 172 an die Digitallogikeinrichtung 16 angeschlossen.
Die lichtempfindliche Detektoreinrichtung 14, die ι ο Detektorschaltungseinrichtung 18, die die Ausgabeeinrichtung
betätigende Takt- und Steuereinrichtung 20 und die Ausgabeeinrichtung 19 sind bei dem in der
Fig.7 dargestellten Ausiührungsbeispiel in ähnlicher
Weise wie bei dem in der F i g. 1 dargestellten ι ί Ausführungsbeispiel aufgebaut und daher in der F i g. 7
lediglich als Blöcke dargestellt.
Die Arbeitsweise der in F i g. 7 dargestellten Vorrichtung gleicht im wesentlichen der in F i g. I dargestellten
Vorrichtung 10. Die Abtastung der Durchflußzellen wird von den synchron angetriebenen Lichtleiterabtastern
302 und 318 vorgenommen. Sie schicken in einer vorgegebenen Reihenfolge das von der Lichtquelle 34
kommende Licht aufeinanderfolgend durch die Durchflußzellen und leiten es von dort zu der lichtempfindlichen
Detektoreinrichtung 14 weiter. Die Analysenergebnisse werden auf den Streifenblättern der Streifenblattschreiber
der Ausgabeeinrichtung 19 aufgezeichnet.
Der Vorteil der in der F i g. 7 dargestellten Vorrichtung
300 besteht darin, daß das von der Lichtquelle 34 kommende Licht in einem sehr kleinen Brennpunkt am
Lichteingangsende 304 des sich drehenden Lichtleiters 302 fokussiert wird. Dadurch ist es möglich, eine höhere
Lichtenergie zu übertragen. Bei der Verwendung einer verhältnismäßig großen Anzahl von Analysenkanälen
und einer Lichtquelle 34 mit einer verhältnismäßig begrenzten leuchtenden Oberfläche bietet die Vorrichtung
300 den weiteren Vorteil, daß die dann schwierige Anordnung der Lichteingangsenden einer großen
Anzahl von Lichtleitern in bezug auf die begrenzte Oberfläche der Lichtquelle umgangen wird. Dadurch
wird auch eine Überhitzung der Lichtquelle vermieden. Mit den sich drehenden, intern reflektierenden Lichtleitern
302 und 318 und durch die Fokussierung des von der Lichtquelle 34 kommenden Lichts in einem sehr
kleinen Brennpunkt auf dem Lichteingangsende des Lichtleiters 302 übernimmt dieser Lichtleiter die
Funktion eines Diffusors mit geringen Verlusten. Dadurch wird das elektronische Rauschen vermindert,
das sich sonst durch Lichtquellenfadenvibrationen und -Schwankungen und/oder örtlich abhängige Empfindlichkeitsschwankungen
der Photokathode der Photoelektronenvervielfacherröhre ergeben würde.
Als weiteres Ausführungsbeispiel ist in der F i g. 8 .s.s
eine Vorrichtung 330 dargestellt. Dabei werden in den Fig. I, 7 und 8 für ähnliche Bauelemente und
Baueinheiten gleiche Bezugszeichen verwendet.
Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen
enthält die in der Fig.8 dargestellte fto
Vorrichtung 330 eine einstellbare Lichtquelle, so daß es möglich ist, die Wellenlänge des ausgesandten Lichts in
Abhängigkeit von der besonderen kolorimetrischen Analyse jeden Analysenkanals einzustellen. Bei der
einstellbaren Lichtquelle 332 kann es sich um einen fts einstellbaren optischen parametrischen Oszillator handeln,
wie er beispielsweise in einem Aufsatz »Tunable Optical Parametric Oscillators« von S.E. Harris in
der Fachzeitschrift »Proceedings of the IEEE«, Dezember
1969, beschrieben ist. Ein derartiger Oszillator gibt einen Hodiintensitätsstrahl 334 aus stark koHimiertem
monochromatischem Licht ab. Die Wellenlänge ist durch entsprechende Steuerung der Temperatur oder
des Winkels eines Kaliumhydrogenphosphat-Kristalls oder durch elektrooptisch^ Abstimmung des Kristalls
veränderbar. Bei der einstellbaren Lichtquelle kann es sich aber auch beispielsweise um einen einstellbaren
Laser handeln, bei dem die Wellenlänge des abgegebenen Lichtstrahls durch Verwendung einer thermischen,
magnetischen oder elektrostatischen Abstimmeinrichtung genau einstellbar ist
Ein Digital/Analog-Umsetzer 336 ist über eine Leitung 338 an die Winkelstellungsanzeigeeinrichtung
323 und über eine Leitung 340 an die einstellbare Lichtquelle 332 angeschlossen. Der Digital/Analog-Umsetzer
336 nimmt die Abstimmung der einstellbaren Lichtquelle 332 vor. Dies geschieht dadurch, daß die von
der Winkelstellungsanzeigeeinrichtung 323 gelieferte Digitalinformation in Analoginfoimation umgesetzt
wird und zur Veränderung der Wellenlänge des von der Lichtquelle 332 ausgesandten Strahls 334 gemäß der
Winkelstellung der Welle 72 verwendet wird. Die Wellenlänge des von der einstellbaren Lichtquelle 332
abgegebenen Strahls hängt somit von dem gerade betriebenen kolorimetrischen Analysenkanal ab. Wenn
man beispielsweise den Kanal 1 zur Harnsäurebestimmung und den Kanal 2 zur Aäbuminbestimmung
verwendet, wird unter der Steuerung der Winkelstellungsanzeigeeinrichtung 323 und des Digital/Analog-Umsetzers
336 die Wellenlänge des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts automatisch auf einen zur kolorimetrischen
quantitativen Analyse der Fluidprobe auf Harnsäure automatisch geändert, wenn das Lichtausgangsende
306 des sich drehenden Lichtleiters 302 die der Probenfluiddurchflußzelle 26 zugeordnete Lichtdurchlaßöffnung
112 der feststehenden Scheibe 310 abtastet. In ähnlicher Weise wird, wenn das Lichtausgangsende
306 des sich drehenden Lichtleiters 302 die der Probenfluiddurchflußzelle 28 zugeordnete Lichtdurchlaßöffnung
116 der feststehenden Scheibe 310 abtastet, die Wellenlänge der einstellbaren Lichtquelle
332 derart verändert, daß sie zur kolorimetrischen quantitativen Analyse der Fluidprobe auf Albumin
geeignet ist. Für die zehn übrigen kolorimetrischen Analysenkanäle wird eine entsprechende Änderung der
Wellenlänge des Lichtstrahls 334 der Lichtquelle 332 vorgenommen.
Der besondere Vorteil einer einstellbaren Lichtquelle 322 besteht darin, daß die optische Anordnung durch
den Wegfall der in Fig. 1 für die Kanäle I und 2 dargestellten Filter 45 und 46 beträchtlich vereinfacht
wird. Die einstellbare Lichtquelle übernimmt somit die Funktion der Filter. Da darüber hinaus die einstellbare
Lichtquelle einen noch kollimierten und monochromatischen
Lichtstrahl 334 abgibt, entfällt die zur Fokussierung dienende Linsenanordnung 308. Da die
Lichtquelle 334 einen Strahl hoher Intensität abgibt, wird die den Durchflußzellen zugeführte optische
liingangsleistung beträchtlich erhöht. Dies hat eine
weitere Verbesserung des Rauschabstandes der gesamten Anordnung zur Folge. Dadurch ergeben sich
genauere Analysenergebnisse. Ferner ist es infolge der höheren optischen I eistung möglich, in der lichtempfindlichen
Detektoreinrichtung 14 anstelle einer Phntoelektronenvervielfacherröhre
einen einfacher aufgebauten und weniger aufwendigen Festkömernhofndp-
tektor zu benutzen. Ferner kommt man bei der kolorimetrischen Analyse mit einer geringeren Menge
der chemischen Farbreagenzien aus, mil denen die Fluidproben behandelt werden. Dadurch ergeben sich
wiederum kürzere Behandlungszeilen der zu analysierenden Fluidproben.
Fin weiterer Vorteil der in der Vorrichtung 330 verwendeten einstellbaren Lichtquelle 332 besteht
darin, daß sie die gleichzeitige Durchführung einer kolorimetrischen und fluoromelrischen Analyse mit
derselben einzigen Lichtquelle ermöglicht. Durch die genaue und automatische F.instellung der Wellenlänge
des ausgesandten Lichtstrahls 334 über den sichtbaren und ultravioletten Bereich kann man einen oder
mehrere der Fluidprobenanalysenkanäle 1 bis 12 durch entsprechendes Einstellen der Lichtquelle zur fluorometrischen
anstatt zur kolorimetrischen Analyse der Fluidproben verwenden. Allerdings wäre bei der
Verwendung von antilogarithmischen Schaltungseinrichtungen nach Art der in der F i g. 6 dargestellten
Einrichtung 282 an entsprechend zugeordneten Stellen der Takt- und Steuereinrichtung 20 für die Ausgabeeinrichtung
erforderlich.
Obwohl bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen jeder Probenfluiddurchflußzelle eine Bezugsfluiddurchfluß/elle
zugeordnet ist, kann man die Bezugsfluiddurchflußzellen weglassen und ihre Funktion
zum Erzeugen eines entsprechenden Bez.ugsstronies / am Ausgang der lichtempfindlichen Detektorcinrichtung
für jeden der Analysenkanäle durch die Verwendung einer feststehenden Lichtdurchlaßschcibe
mit entsprechend dimensionierten Bezugslichtdurchlaßöffnungen ausüben lassen.
Eine feststehende Lichtdurchlaßscheibe 350 der erv. ahnten \rt ist in der F i g. 9 dargestellt. Die Scheibe
350 eignet sich zum Betrieb eines Analysiergerätes mit
zwölf Analvsenkanälcn und weist zu diesem Zweck
zwoll Probeniichtdurchlaßöffnungen 112, 116, 120, 124,
128. 132. 136, 140, 144, 148, «52 und 156 sowie zwölf
Bezugslichtdurchlaßöffnungen 352, 354, 356, 258, 360,
362. 364, 366, 368, 370, 372 und 374 auf. die in ,ibucthscinder Reihenfolge längs eines Kreises angeurdnet
sind. Die Bezugslichtdurchlaßöffnungcn könner einstellbar sein, wie es dargestellt ist. um die Menge
des dm cii sie hindurchireic-nden Lichts, das dann auf die
!!(.!!!empfindliche Detektoreinrichtung 14 fällt, zu
^ c^niiern. Dadurch kann man für jeden Analysenkanal
.κι! Ausgang der lichtempfindlichen Dctektoreinrich-IiJPt'
einen Bezugsstrom /.. einstellen, der zur kolorimetrischen -\nalyse der rrerade interessierenden Substanz
Li'-L-n p.issenden Wert hat.
Die feststehende Lichtdurchlaßscheibe 350 kann man in die in der F i g. 1 dargestellte Vorrichtung 10 anstelle
eier dort gezeigten feststehenden Scheibe 106 einsetzen
und die zwölf Bezugsfluiddurchflußzellen weglassen. Die zwölf Lichtleiter, beispielsweise 38 und 42. denen
die Funktion zukam, das Licht der Lichtquelle 34 zu den
Be/ugsfluiddurchflußzellen zu übertragen, leiten jetzt
das Licht der Lichtquelle direkt zu den Bezugslichtdurchiaüöffnungen
352 bis 374 in der feststehenden Scheine 350. Im übrigen braucht die Arbeitsweise der
Vorrichtung 10 durch das Einsetzen der Scheibe 350 ar.steile der Scheibe 106 nicht abgeändert zu werden.
Em Teil der in der F i g. 1 dargestellten Vorrichtung
10 ist in der Fig. 10 dargestellt. Dabei ist die Scheibe
106 durch die Scheibe 350 ersetzt. Die Schnittlinie der Scheibe 350 führt allerdings durch eine Probenlichtdurchlaßöffnung
112 und eine einstellbare Hczugslichtdurchlaßöffnung 364. also längs der in F i g. 9 dargestellten
Schnittlinie SR. Die Bezugsfluiddurchflußzellen sind weggelassen. Durch einen eingezeichneten Bczugslichtleiter
366 wird angedeutet, daß die Ikzugslichlleiter
direkt zu den Bezugsliehtdurehlaßöffnungen 352 bis 374 führen.
Wenn man die in der F i g. 9 dargestellte feststehende Lichtdurchlaßscheibe 350 in den in den I'ig. 7 oder 8
dargestellten Vorrichtungen 300 oder 330 verwenden will, benötigt man zwei solcher Scheiben, um die beiden
Lichtdurchlaßscheiben 310 und 312 zusammen mit den zwölf BezugsfluidJurchflußzellen zu ersetzen. Die
beiden Scheiben könnten dann dichter zusammengerückt werden, so daß man zwischen zugeordneten
Bezugsliehtdurehlaßöffnungen in den beiden Scheiben ohne zusätzliche Lichtleiter auskommt. Die grundsätzliche
Arbeitsweise der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Vorrichtungen 300 und 330 brauch! im übri"er; nicht
verändert zu werden.
Die in der Fig. 8 dargestellte Vorrichtung 330 isl in
der abgeänderten Form in der Fig. 11 dargestellt. Die
feststehenden Lichtdurchlaßscheiben 310 und 312 sind durch Lichtdurchlaßscheiben 350a und 350b nach Art
der in der Fig.9 dargestellten Durchlaßscheibe 350 ersetzt. Die Scheiben 350a und 350b sind verhältnismäßig
dicht nebeneinander angeordnet, so daß zwischen den Bezugv'>htdurchlaßöffnungen der beiden Scheiben
beispielsweise zwischen den Öffnungen 364,7 und 364fe keine Lichtleiter angeordnet zu werden brauchen
Abweichend davon kann man zum Erzielen einer besseren Lichlübertragung geradlinige Lichtleiter zwischen
den Bezugslichtdurchlaßöffnungcn der Scheiben verwenden. Die beschriebenen Vorrichtungen weisen
den zusätzlichen Vorteil auf, daß die Bezugsfluid- und Probenfluiddurchflußzcllen. die kolorimetrischen und
bzw. oder fluorometrischen Analysebaueinheiten und die dazugehörigen elektronischen Baueinheiten in
bezug auf die Fluidprobenzufuhrcinrichtung und die
Fluidprobenbehandlungseinrichtung eine optimale Lage einnehmen können. Bisher waren die Kolorimeterdurchflußzellen
zusammen mit dem Kolorimeter derart angeordnet, daß die zu analysierenden fluidprobentcil-Schübe
von der Schlauchanordnung der Probenzufuhr einrichtung und der Probenbchandlungseinrichtung zu
den Durchfliißzcllcn gepumpt wurden und die elektrischen
Ausgangssignale vom Kolorimeter aus den elektronischer. Schaltungscinrichtungen zugeführt wur
den, um die Ausgabeeinrichtung zu betätigen.
Diese bisher übliche Anordnung mit der Kette Durchflußzelle. Kolorimeter, elektronische Schaltung.·
einrichtung und Ausgabeeinrichtung trug die Gefahr in sich, daß sowohl von der hydraulischen als auch von der
elektrischen Seite her Fehler hervorgerufen wurden. Sc benötigte man infolge der von der Probenzufuhreinrichtung
und Probenbehandlungseinrichtung entfernten Anordnung der Durchflußzellen im Kolorimeter sehr
lange hydraulische Leitungen, die zum einen zwischen aufeinanderfolgenden Fluidprobenteilschüben schwierig
auszuwaschen waren und zum anderen einen hohen Druckabfall erzeugten. Dadurch ergaben sich wiederum
lange hydraulische Verzögerungszeiten. In ähnlicher Weise riefen die verhältnismäßig langen elektrischer
Leitungen zwischen dem Kolorimeter und der davon entfernt angeordneten elektronischen Schaltungseinrichtung
für die Ausgabeeinrichtung Schwierigkeiten hervor. So mußte man nämlich verhältnismäßig
hochohmige Photodetektoreinrichtungen über lange
Verbindungskabel an die elektronischen Schaltungseinrichtungen
anschließen. Die hochohmige Widerstandsanpassung führte zu einem beträchtlichen elektronischen
Rauschen und verursachte hohe Kosten.
Diese Nachteile treten bei den hier beschriebenen Vorrichtungen nicht auf. Die Durchflußzellen sind
nämlich direkt mit den Leitungen der Probencntnahme- und Probenbehandlungseinrichtung verbunden und
über Lichtleiter an die Strahlungsquelle und die entfernt angeordneten elektronischen Schaltungsglieder angeschlossen.
Fig. 12 zeigt eine derartige Anordnung. Dabei ist das Leitungssystem der Probenentnahme- und
Probenbehandlungseinrichtung durch einen Block 284 schematisch dargestellt. Die übrigen Bauelemente der
Analysiereinrichiung 12, die lichtempfindliche Detektoreinrichtung 14, die Digitallogikeinrichtung 16,
die Takt- und Steuereinrichtung 17 der Detektor- und Logikeinrichtung, die Detektorschaltungseinrichtung
18, die Betätigungsschaltungseinrichtung 20 der Ausgabeeinrichtung
und die Ausgabeeinrichtung 19, die alle in der Fig. 1 gezeigt sind, werden in der Fig. 12 durch den
Block 286 schematisch dargestellt. Obwohl die in der Fig. 12 gezeigte Vorrichtung ebenso wie die Vorrichtungen
der Fig. 1 und der Fig. 6 für 12 Kanäle ausgelegt ist, sind lediglich die Durchflußzellen 22,24,26
und 28 der Kanäle I und 2 gezeigt. Für die übrigen kolorimetrischen Analysenkanäle 3 bis 12 sind zwanzig
weitere Durchflußzellen vorgesehen.
Bei der Darstellung nach der Fig. 12 erwecken die
Lichtleiter 38, 40, 42 und 44 sowie die nicht besonders bezeicnneten Lichtleiter den Eindruck, als ob sie sehr
lang seien. Die Lichtleiter sind jedoch zu einem einzigen kompakten Lichtleiterbündel 288 zusammengefaßt, das
nur einen sehr geringen Platzbedarf hat und sehr leicht zwischen den einzelnen Baueinheiten der Vorrichtung
verlegt werden kann.
Obwohl die dargestellten Ausführungsbeispiele zur kolorimetrischen und bzw. oder vereinigten kolorimetrischen
und fluoromctrischcn Analyse stets zwölf Analysenkanäle zur gleichzeitigen Analyse von zwölf
l'robenschüben jeder zu untersuchenden Blutprobe aufweisen, kann die Anzahl der Analysenkanäle zur
gleichzeitigen Analyse auch größer oder kleiner sein. Die Analysenkanalabtastgeschwindigkeit mit dreißig
Zyklen pro Sekunde kann ebenfalls verändert werden. Darüber hinaus kann man die Abtastung in einer
anderen Reihenfolge vornehmen.
Anstelle der als Ausgabeeinrichtung 19 benutzten gleichstrombetriebenen Streifenblattschreiber mit Nullabgleich,
von denen in der F i g. I die Schreiber 250 und 258 gezeigt sind, kann man auch andere Ausgabegeräte
benutzen, beispielsweise Analog/Digital-Ausgabegeräte oder Analog/Digital-Umsetzer, die direkt einen Rechner
speisen, der die Analysenergebnisse ausdrucken und für diagnostische Zwecke weiterverarbeiten kann.
Weiterhin können mit den beschriebenen Vorrichtungen nicht nur Blutproben, sondern auch andere
Fluidproben analysiert werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Wasserproben handeln, deren Reinheit
im Hinblick auf verschiedene Substanzen festgestellt werden soll. Als zu analysierende Proben kommen
auch Luft und andere Gase in Frage. Zur Analyse von gasförmigen Proben werden die Durchflußzellen im
allgemeinen abgeändert.
Hierzu ') Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Kolorimeter zur Bestimmung einer Anzahl von Substanzen in einem Fluid mit einer Lichtquelle, mit
einer der zu bestimmenden Anzahl von Substanzen entsprechenden Anzahl von Durchflußzellen, die
jeweils von einer Probe des Fluids durchströmt sind, mit Einrichtungen zur Beaufschlagung der Durchflußzellen
mit dem Licht der Lichtquelle, mit einer photoelektrischen Detektoranordnung zur aufeinanderfolgenden
Erzeugung von der Intensität des aus den einzelnen Durchflußzellen austretenden Lichts
entsprechenden Meßsignalen, mit Einrichtungen zur Erzeugung von den Meßsignalen jeweils zugeordneten
Bezugssignalen, mit einer an die Detektoranordnung angeschlossenen Auswerteschaltung zur Bildung
des Verhältnisses der jeweils einander zugeordneten Meß- und Bezugssignale und mit einer
an die Auswerteschaltung angeschlossenen Registriereinricfltung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoranordnung aus einem
Photoelektronenvervielfacher (180) besteht, daß
Einrichtungen (38,40,42,44,106,160; 38,40,42,44,
312,318; 38,40,44,350,160) zur Beaufschlagung des
Photoelektronenvervielfachers (180) mit den einzelnen Meßsignalen im Wechsel mit den jeweils
zugeordneten Bezugssignalen vorgesehen sind und daß die Auswerteschaltung eine mit dem Ausgang
des Photoelektronenvervielfachers (180) verbündene logarithmierende Diode (182) sowie an deren
Ausgang angeschlossene Abtast- und Halteschaltungen (206, 208, 210, 2W für die einzelnen
logarithmierten Meß- und Bezugssignale umfaßt
2. Kolorimeter nach Ansprurh 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der logarithmierenden Diode (182) und den Abtast- und Halteschaltungen (206,
208, 210, 212) eine Kompensationsschaltung (186, 192,194,196,198,200) zum Ausgleich des Einflusses
von Temperaturschwankungen auf das ermittelte Signalverhältnis angeordnet ist.
3. Kolorimeter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der Lichtquelle
(332) in Abhängigkeit von der jeweils beaufschlagten Durchflußzelle (26, 28) automatisch einstellbar
ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US6158270A | 1970-08-06 | 1970-08-06 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2137332A1 DE2137332A1 (de) | 1972-02-10 |
DE2137332B2 DE2137332B2 (de) | 1977-08-04 |
DE2137332C3 true DE2137332C3 (de) | 1978-04-06 |
Family
ID=22036715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2137332A Expired DE2137332C3 (de) | 1970-08-06 | 1971-07-26 | Kolorimeter zur Bestimmung einer Anzahl von Substanzen in einem Fluid |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3697185A (de) |
AU (1) | AU457136B2 (de) |
BE (1) | BE770207A (de) |
CA (1) | CA932975A (de) |
CH (1) | CH541805A (de) |
DE (1) | DE2137332C3 (de) |
FR (1) | FR2103991A5 (de) |
GB (1) | GB1352423A (de) |
NL (1) | NL7110787A (de) |
SE (1) | SE391241B (de) |
SU (1) | SU604518A3 (de) |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3834821A (en) * | 1971-01-12 | 1974-09-10 | Damon Corp | Multiple photometer assembly |
US3847486A (en) * | 1972-06-07 | 1974-11-12 | W Mccabe | Automated spectrophotometer apparatus and computer system for simulataneous measurement of a plurality of kinetic reactions |
US3817632A (en) * | 1972-09-21 | 1974-06-18 | Union Carbide Corp | Digital subtraction circuit for a centrifugal chemical analyzer of the rotating spectrophotometer type |
GB1501883A (en) * | 1973-05-08 | 1978-02-22 | Nat Res Dev | Devices for use in monitoring chemical reactions |
US3851170A (en) * | 1973-06-13 | 1974-11-26 | Dainippon Screen Mfg | Device for simultaneously displaying the densities of basic colors of a color original |
US4448534A (en) * | 1978-03-30 | 1984-05-15 | American Hospital Corporation | Antibiotic susceptibility testing |
JPS55136958A (en) * | 1979-04-14 | 1980-10-25 | Olympus Optical Co Ltd | Automatic analyzer |
FR2469713A1 (fr) * | 1979-11-15 | 1981-05-22 | Lang Kurt | Methode pour la distribution, la preparation et la mesure de liquides, en particulier de serums de patients et de reactifs et appareil pour la mise en oeuvre de la methode |
EP0062160A1 (de) * | 1981-03-28 | 1982-10-13 | Boehringer Ingelheim International GmbH | Verfahren zur Durchstrahlung von in Probegefässen einlagernden Flüssigkeiten |
US4477190A (en) * | 1981-07-20 | 1984-10-16 | American Hospital Supply Corporation | Multichannel spectrophotometer |
US4516858A (en) * | 1982-02-09 | 1985-05-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Multiple site laser excited pollution monitoring system |
JPS5970946A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-21 | Toshiba Corp | 吸光度測定装置 |
JPH0723896B2 (ja) * | 1984-01-10 | 1995-03-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 化学分析装置 |
DE3406645A1 (de) * | 1984-02-24 | 1985-08-29 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Spektralfotometeranordnung |
US4968148A (en) * | 1984-03-01 | 1990-11-06 | Molecular Devices Corporation | Single source multi-site photometric measurement system |
US5112134A (en) * | 1984-03-01 | 1992-05-12 | Molecular Devices Corporation | Single source multi-site photometric measurement system |
CA1247398A (en) * | 1984-06-29 | 1988-12-28 | Daniel J. Meier | Automatic monochromator-testing system |
FR2569864B1 (fr) * | 1984-09-04 | 1987-01-30 | Commissariat Energie Atomique | Equipement d'emission et de distribution de lumiere par fibres optiques, notamment pour le controle spectrophotometrique en ligne a l'aide d'un spectrophotometre double faisceau |
US4755054A (en) * | 1986-05-07 | 1988-07-05 | E-Squared Engineering, Inc. | Multichannel, optical-fiber-based spectrometer |
JPH01153999A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-06-16 | Erwin A Mak | 自動血清分折器 |
JPH01145552A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-07 | Olympus Optical Co Ltd | 自動分析装置 |
JPH0786459B2 (ja) * | 1988-06-10 | 1995-09-20 | 富士写真フイルム株式会社 | 濃度測定装置 |
US5134445A (en) * | 1989-02-14 | 1992-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Sample inspecting method and apparatus |
FI86340C (fi) * | 1990-10-31 | 1992-08-10 | Labsystems Oy | Foerfarande foer ledning av ljus. |
US5206701A (en) * | 1991-09-20 | 1993-04-27 | Amoco Corporation | Apparatus for near-infrared spectrophotometric analysis |
US5210590A (en) * | 1992-02-18 | 1993-05-11 | L. T. Industries, Inc. | Rapid scanning spectrographic analyzer |
CA2100020C (en) * | 1992-07-17 | 2001-09-11 | Walter Blumenfeld | Methods and apparatus for detecting bacterial growth by spectrophotometric sampling of a fiber-optic array |
DE4424961C2 (de) * | 1993-07-15 | 2002-05-08 | Perkin Elmer Corp | Wählvorrichtung für ein photometrisches Instrument mit Lichtleitfasern zur Analyse von entfernt befindlichen Proben |
US5436718A (en) * | 1993-07-30 | 1995-07-25 | Biolumin Corporation | Mutli-functional photometer with movable linkage for routing optical fibers |
US5946431A (en) * | 1993-07-30 | 1999-08-31 | Molecular Dynamics | Multi-functional photometer with movable linkage for routing light-transmitting paths using reflective surfaces |
US5637872A (en) * | 1995-08-24 | 1997-06-10 | Tulip; John | Gas detector |
US5748325A (en) * | 1995-09-11 | 1998-05-05 | Tulip; John | Gas detector for plural target zones |
DE19615957A1 (de) * | 1996-04-22 | 1997-10-23 | Hans Joachim Bruins | Verteilervorrichtung |
US6121627A (en) * | 1998-08-31 | 2000-09-19 | Tulip; John | Gas detector with reference cell |
DE10020615C2 (de) * | 2000-04-27 | 2002-02-28 | Glukomeditech Ag | Verfahren zur langzeitstabilen und gut reproduzierbaren spektrometrischen Messung der Konzentrationen der Bestandteile wässriger Lösungen sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
US6661512B2 (en) * | 2002-02-13 | 2003-12-09 | Varian, Inc. | Sample analysis system with fiber optics and related method |
US6950568B2 (en) * | 2002-02-14 | 2005-09-27 | Varian, Inc. | Fiber-optic channel selecting apparatus |
JP2008507730A (ja) | 2004-07-20 | 2008-03-13 | ネプテック・オプティカル・ソリューションズ・インコーポレイテッド | 回転光学スイッチ |
US7251032B2 (en) * | 2004-07-20 | 2007-07-31 | Neptec Optical Solutions, Inc. | Optical monitoring system with molecular filters |
WO2006020292A2 (en) * | 2004-07-20 | 2006-02-23 | Prescient Medical, Inc. | Systems and methods for medical interventional optical monitoring with molecular filters |
KR100601964B1 (ko) * | 2004-09-07 | 2006-07-19 | 삼성전자주식회사 | 다채널 다중 컬러 측정을 위한 광검출장치 및 이를 채용한다채널 시료 분석기 |
JP4290128B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2009-07-01 | キヤノン株式会社 | センサ |
SG130048A1 (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-20 | Glucostats System Pte Ltd | An arrangement for a selection of a wavelength |
DE102005048188B4 (de) * | 2005-10-02 | 2007-10-25 | Technische Universität Dresden | Verwendung einer Einrichtung zur Fluoreszenzphotometrie von in Durchflussküvetten befindlichen Flüssigkeiten mit Markern |
JP2008116395A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Fujitsu Ltd | 蛍光検出装置 |
KR101410752B1 (ko) * | 2007-07-20 | 2014-06-23 | 삼성전자 주식회사 | 광학 검출 장치, 광학 검출 방법, 및 상기 광학 검출장치를 포함하는 미세유동 시스템 |
DE102015120215A1 (de) * | 2015-11-23 | 2017-05-24 | B. Braun Avitum Ag | Sensorvorrichtung und eine Sensorvorrichtung beinhaltendes System |
RU174412U1 (ru) * | 2017-02-08 | 2017-10-12 | Зиновий Рафаилович Ульман | Устройство колориметрического контроля раствора в рабочем баке установки для обработки печатных плат |
US11912974B2 (en) * | 2021-12-06 | 2024-02-27 | Hossein HEIDARI | Assembly and method for spatiotemporal control of chemical, biological, and biochemical reactions |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2594514A (en) * | 1946-04-16 | 1952-04-29 | Gen Aniline & Film Corp | Comparison type densitometer |
US2773414A (en) * | 1954-02-18 | 1956-12-11 | David M Greenberg | Direct reading intensity photographic photometer |
US2990339A (en) * | 1958-07-11 | 1961-06-27 | Fond Emanuele Paterno | Apparatus for automatically testing the biological processes according to the turbidity of the medium |
NL287532A (de) * | 1962-01-23 | |||
US3379094A (en) * | 1964-05-25 | 1968-04-23 | Bertram Wilhelm | Light meter |
US3455637A (en) * | 1964-08-07 | 1969-07-15 | Giannini Controls Corp | Method and apparatus for measuring the opacity of sheet material |
US3504981A (en) * | 1965-08-09 | 1970-04-07 | Harry H Malvin | Dual colorimeter system for sequential analysis of a plurality of samples |
US3447876A (en) * | 1965-10-11 | 1969-06-03 | Barringer Research Ltd | Apparatus for detecting monatomic vapours |
US3480786A (en) * | 1966-01-13 | 1969-11-25 | Gaf Corp | Flaw detecting system including synchronously rotating optic fiber tubes |
US3503683A (en) * | 1966-02-23 | 1970-03-31 | Technicon Corp | Automatic analysis apparatus |
US3520624A (en) * | 1966-05-10 | 1970-07-14 | Technical Operations Inc | Microdensitometric apparatus for simultaneously examining a plurality of record image areas |
US3486821A (en) * | 1967-05-26 | 1969-12-30 | Lawrence A Westhaver | System for integrating light energy |
US3487225A (en) * | 1967-09-26 | 1969-12-30 | Bausch & Lomb | Linearized radiation sensitive transducer apparatus |
US3551058A (en) * | 1969-07-25 | 1970-12-29 | Eastman Kodak Co | Color responsive apparatus |
-
1970
- 1970-08-06 US US61582A patent/US3697185A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-07-07 CA CA117638A patent/CA932975A/en not_active Expired
- 1971-07-12 AU AU31083/71A patent/AU457136B2/en not_active Expired
- 1971-07-19 BE BE770207A patent/BE770207A/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-07-24 CH CH1087671A patent/CH541805A/de not_active IP Right Cessation
- 1971-07-26 DE DE2137332A patent/DE2137332C3/de not_active Expired
- 1971-08-02 SU SU711687915A patent/SU604518A3/ru active
- 1971-08-03 SE SE7109924A patent/SE391241B/xx unknown
- 1971-08-04 GB GB3672071A patent/GB1352423A/en not_active Expired
- 1971-08-05 NL NL7110787A patent/NL7110787A/xx unknown
- 1971-08-05 FR FR7128707A patent/FR2103991A5/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1352423A (en) | 1974-05-08 |
BE770207A (fr) | 1972-01-19 |
AU3108371A (en) | 1973-01-18 |
US3697185A (en) | 1972-10-10 |
CA932975A (en) | 1973-09-04 |
DE2137332A1 (de) | 1972-02-10 |
AU457136B2 (en) | 1975-01-16 |
NL7110787A (de) | 1972-02-08 |
SU604518A3 (ru) | 1978-04-25 |
CH541805A (de) | 1973-09-15 |
SE391241B (sv) | 1977-02-07 |
FR2103991A5 (de) | 1972-04-14 |
DE2137332B2 (de) | 1977-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2137332C3 (de) | Kolorimeter zur Bestimmung einer Anzahl von Substanzen in einem Fluid | |
DE3531891C2 (de) | ||
DE2452500C3 (de) | Derivativspektrometer | |
DE2364069C3 (de) | Spektralphotometer | |
DE2739585C2 (de) | Spektrophotometer | |
DE2740724C3 (de) | Spektralphotometer | |
DE2420060A1 (de) | Spektralphotometrisches verfahren und mehrweg-spektralphotometer zur durchfuehrung desselben | |
DE2334964B2 (de) | Spektralphotometer | |
DE2747387A1 (de) | Spektralphotometer | |
DE3604815C2 (de) | ||
DE3225610C2 (de) | ||
DE3502059A1 (de) | Laserspektralfluorometer | |
DE1472207B2 (de) | Vorrichtung zur Messung des zirkulären Dichroismus | |
DE2627360A1 (de) | Spektralphotometer | |
US2572119A (en) | Electrical system using photomultiplier tubes for spectrographic analysis | |
DE2417427A1 (de) | Fluoreszenz-spektralphotometer | |
DE2511570A1 (de) | Spektrofluorometer | |
DE3129580A1 (de) | "spektrophotometer" | |
DE2535398A1 (de) | Spektralfluoreszenzmesser | |
DE1472081C (de) | Anordnung zur vergleichenden spektral-, insbesondere flammenphotometrischen Analyse | |
DE3103971A1 (de) | Messeinrichtung fuer spektrallinien von proben | |
DE3405592A1 (de) | Anordnung zur photometrischen konzentrationsbestimmung organischer und anorganischer stoffe | |
DE1497558C (de) | Registriergerat zur Messung des zir kularen Dichroismus | |
DE2032195C3 (de) | Mehrkanal-Kolorimeter, insbesondere Durchflußkolorimeter | |
DE2363188B2 (de) | Verfahren zur mikrophotometrischen messung der menge einer bestimmten substanz in einer probe, insbesondere in einem biologischen praeparat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |