DE2632556A1 - Optodenanordnung - Google Patents

Optodenanordnung

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DE2632556A1
DE2632556A1 DE19762632556 DE2632556A DE2632556A1 DE 2632556 A1 DE2632556 A1 DE 2632556A1 DE 19762632556 DE19762632556 DE 19762632556 DE 2632556 A DE2632556 A DE 2632556A DE 2632556 A1 DE2632556 A1 DE 2632556A1
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"

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Description

DR. HANS W. HOFMANN
Patentanwalt
G2 Wiesbaden 1 2632556
Hauborisserstraßc 36
Telefon (0 6121) 7614 79
Postfach 33 26
6001 LB
OPTODENANORDNUNG
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur optischen Messung von Stoffkonzentrat ionen, bestehend aus einem,mindestens einen Monochromator und eine Lichtmesseinrichtung enthaltenden Gehäuse, sowie aus mindestens einem auf die Änderung der Stoffkonzentrat ion mit einer spektralen Änderung reagierenden, vom Monochromator 1 icht durchsetzten Indikator, der in einem Indikatorraum angeordnet ist, welcher mindestens an der dem
• 2/
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Messgut zugewendeten Seite durch eine für den zu messenden Stoff durchlässige Membran und mindestens an der dem Monochromator zugewandten Seite durch eine strahlungsdurchlässige Fläche abgesperrt ist COptode) .
Bei Vorrichtungen dieser bereits vorgeschlagenen Art besteht die Schwierigkeit, dass das Messgut häufig selbst mit spektralen Änderungen auf die zu messende Reaktion anspricht,sodass eine additive Komponente in der Messtrahlung auftritt. Ausserdem können unübersichtliche Reflexionen an den Grenzen des Indikatorraumes auftreten, sodass der funktionale Zusammenhang zwischen Anregungsstrahlung und Messtrahlung nicht mehr von dem zu messenden Stoff allein bestimmt wird.
Es besteht somit die Aufgabe, die spektrale Änderung des Messgutes und sonstige Hintergrundstrahlung auszuschliessen
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Messtrahlung durch die Lichtmesseinrichtung abgewinkelt zum Monochromator 1icht von dem Indikatorraum abnehmbar ist.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass eine weitgehende optische Entkopplung zwischen dem zu messenden Stoff und störender Untergrundstrahlung erreichbar ist.
Sie ist insbesondere dann am besten, wenn die Abwinkdung etwa senkrecht ist und wenn das Monochromator 1 icht etwa parallel zur Membranebene der Optode verläuft.
3/
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Bei dieser Anordnung wird das Messgut nicht mehr vom Monochromator 1 icht getroffen und trägt deshalb nichts mehr zur Messtrahlung bei.
Eine Weiterentwicklung der Erfindung führt das Monochromator 1 icht der Optode durch einen Lichtleiter zu.
Durch diese Anordnung wird die Hintergrundstrahlung weiter verringert und die Zuführung des Monochromator 1 ichtes wird ohne grossen Aufwand erreicht.
Die Fortentwicklung dieser Anordnung ordnet ein optischkoppelndes Zwischenstück zwischen Lichtleiter und Optode an.
Dadurch wird eine hohe Ausbeute des Monochromator 1 ichtes erreicht.
Diese Ausbeute wird weiter verbessert, wenn das optisch koppelnde Zwischenstück eine kreisförmig ausgebildete Optode umsch1iesst.
Insbesondere, wenn der Radius einer solchen Optode etwa der Eindringtiefe des Monochromator 1 ichtes in den Indikator entspricht, ergibt sich eine g1eichmässige Durchstrah 1ung der Optode.
Bei sehr geringer Eindringtiefe der Strahlung ist es von Vorteil, wenn die Optode langgestreckt ist, weil dadurch eine grosse Messfläche erreichbar ist.
Es ist auch möglich, flächige Optoden zu implantieren und den eingesiegelten Indikator durch streifend einfallendes Röntgenlicht anzuregen. Dadurch können physiologisch ungestörte Messungen ohne Infektionsgefährdung auch über sehr lange Zeiten vorgenommen werden.
Weitere Einzelheiten gehen aus der" Zeichnung herVOsr»
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Eine mit einem Indikator 1 2 gefüllte Optode 1, die nach der Seite
tfoo
des Messgutes hü mit einer für dan zu messenden S toff ι durchlässigen Membran 10 abgeschlossen., nach der Seite, an der sich eine Lichtmesseinrichtung 9 befindet, mit einer für die zu messende Strahlung durchlässigen Fläche 11 abgeschlossen ist, wird über ein als optischer Koppler wirkendes Zwischenstück mit einem Lichtleiter 3 verbunden, der monochroinat i .',che'j Licht 13, das entweder von einem Monochromator oder von einer an sich monochromatischen Lichtquelle 23 erzeugt wird, der Optode 1 zuleitet. Der im Messgut hO vorl iegende zu messende Stoff 400, der sich im Messgutraum 'f vor der Optode befindet, tritt nun durch die Membran 10 in den Indikatorraum der Optode mit dem Indikator 12 ein. Der Indikator 12 ändert dadurch entweder seine Farbe oder, falls er fluoresziert, seine Fluoreszenz. Die Strahlung 90, die oenkrecht zu der zur Membran 10 streifend einfallenden Monochromatorstrah Iung 13 austritt, weist also weder Farbkomponenten auf, die aus der Monochromatorstrah1ung stammen, noch solche, die in dem Messgut ^O selbst entstanden sind. Damit ist bereits durch die Strahlungsführung eine starke Verringerung der Störkomponenten erreicht.
Die Strahlung 90 wird sodann über ein optisches System 7 und ein Filter 8 auf eine Lichtmesseinrichtung 9 abgebildet und dabei gemessen.
Der Messgutraum h kann vorteilhaft eine Baueinheit mit der Optode bilden, wenn das Licht durch eine undurchlässige Platte 201 am Übertritt in den Messgutraum gehindert ist und beide Teile durch Schrauben oder Klemmen 200 verbunden sind.
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE.
    Anordnung zur optischen Messung von Stoff konzentrat i onen,
    bestehend aus einem, mindestens einen Monochromator und eine
    Lichtmesseinrichtung entfiql tenden Gehäuse, sowie aus mindestens einem auf die Änderung der Stoffkonzentrat Ion mit einer
    spektralen Änderung reagierenden, vom Monochromator 1icht durchsetzten Indikator, der in einem I nd i katorrauni angeordnet ist,
    welcher mindestens an der dem Messgut zugewendeten Seite durch
    eine für den zu messenden Stoff durchlässige Membran und
    mindestens an der dem Monochromator zugewendeten Seite durch eine strahlungsdurchlässige Fläche abgesperrt ist (Optode),
    dadurch gekennzeichnet , dass die Messtrahlung
    ® @
    durch die Lichtmesseinricntung abgewinkelt zum Monochromator 1 icht von dem Indikatorraum abnehmbar ist.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinkelung etwa 90 beträgt.
    3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
    Monochromatorstrahlung etwa parallel zur Membranebene der Optode
    ver1 auft. ι
    6/
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    QBtGiNAL INSPECTED. -
    Ί. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Monochromatorstrahl ung durch einen Lichtleiter zugeführt ist.
    5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischej dem Lichtleiter und der Optode ein optisch koppelndes Zwischenglied angeordnet ist.
    6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch koppelnde Zwischenglied eine kreisförmig ausgebildete Optode kreisförmig umschliesst.
    7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
    G) @
    i.adius der Optode~cler Eindringtiefe des Monochromator 1 I chtes entspr icht.
    8. Anordnung nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass
    das optisch koppelnde Zwischenstück ι anggestreckt ist.
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    ORIGINAL iH3?ECT£D
DE2632556A 1976-07-20 1976-07-20 Lichtzuführung für eine Vorrichtung zur optischen Messung von Stoffkonzentrationen Expired DE2632556C2 (de)

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