DE2738575C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer solchen aus der DE-OS 25 37 343 bekannten Vorrichtung werden Flecken von Probenkomponenten, die auf einem bei der Dünnschichtchromatographie, der Papierchromatographie usw. verwendeten Träger entwickelt sind, mittels eines Lichtstrahls mit sehr kleinem Querschnitt auf einer zickzackförmigen Bahn abgetastet und die optischen Signale zur Analyse der Probenkomponenten gemessen. Bekanntermaßen wird bei der Dünnschichtchromatographie eine zu analysierende Probe auf ein Trägermaterial wie beispielsweise eine dünne Kieselgelschicht auf einer Glasplatte aufgebracht und ein Lösungsmittel über die Schicht geleitet, um die Komponenten der Probe in unterschiedliche Flecken auf der Dünnschichtchromatographie- Platte abzusondern. Die auf diese Weise abgesonderten Flecken auf der Dünnschichtchromatographie-Platte sind ein sogenanntes Dünnschicht-Chromatogramm.

Bei der zickzackförmigen Abtastung wird jeder Fleck des Chromatogramms durch den Lichtstrahl bestrahlt und von jedem Fleck ein optisches Signal erhalten, das zur quantitativen Bestimmung des Flecks in eine entsprechendes elektrisches Signal umgesetzt und integriert wird. Wenn die Maximalwerte der bei unterschiedlichen Zügen der zickzackförmigen Abtastung erhaltenen Signale verbunden werden, erhält man eine als Hüllkurve bezeichnete Kurve, die für einen einzelnen Fleck dann eine einzelne Spitze besitzt, wenn der Fleck eine einzige Probenkomponente enthält.

Wenn ein einziger Fleck eine einzelne Komponente enthält und vollständig von dem benachbarten Flecken abgesondert ist, ist es folglich recht einfach, das für jeden Fleck gemessene Signal automatisch zu integrieren. Wenn jedoch unterschiedliche Probenkomponenten nicht vollständig voneinander getrennt sind, so daß benachbarte Flecken einander überlappende Teilbereiche haben, hat die vorgenannte Hüllkurve eine Mehrzahl von Spitzen. In diesem Fall, d. h. wenn mehrere Probenkomponenten einander überlappen, ist es in der Praxis sehr schwierig, das optische Signal jeder Probenkomponente genau zu integrieren; daher besteht Bedarf nach einer Densitometrie- Vorrichtung, die ein genaues Integrieren des gemessenen Signals für jede unterschiedliche Komponente der zu analysierenden Probe selbst dann ermöglicht, wenn die Probenkomponenten voneinander nicht vollständig in deutlich voneinander getrennte Flecken geteilt sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur optischen Densitometrie derart auszugestalten, daß selbst bei überlappenden Probenkomponentenbereichen eine genaue Integration der erhaltenen Signale selektiv für jede unterschiedliche Probenkomponente sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Erzeugung einer Hüllkurve und deren Differenzierung wird ein Steuersignal erhalten, dessen Polaritätswechsel den Ort der Steigungsumkehr der Hüllkurve darstellt. Das Steuersignal beinhaltet somit die Informationen über die örtliche Lage des Minimums zwischen zwei lokalen Maxima der Hüllkurve und damit über den Übergang vom Bereich einer Probenkomponenten zu dem angrenzenden Bereich einer weiteren Probenkomponente. Durch Steuerung der Integriereinrichtung mittels dieses Steuersignals kann nun eine gezielte Umschaltung des Integriervorgangs an der korrekten Übergangsstelle sichergestellt werden. Folglich läßt sich nunmehr eine zuverlässige selektive Integration benachbarter Probenkomponenten erzielen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch das Prinzip der zickzackförmigen Abtastung.

Fig. 2 die Kurvenformen von Meßsignalen sowie eines Treppensignals und eines Hüllkurvensignals, die durch nachfolgendes Verarbeiten des Meßsignals erzielt werden,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer in Fig. 3 gezeigten Integrationssteuereinheit und

Fig. 5 Kurvenformen zur Erläuterung der Funktion der Steuereinheit nach Fig. 4.

In Fig. 1 ist schematisch eine Dünnschichtchromatographie- Platte A gezeigt, auf der ein Probenfleck B entwickelt bzw. ausgebildet ist. Ein Lichtstrahl, der einen im Vergleich zur Fläche des Flecks B sehr kleinen Querschnitt hat, tastet den Fleck entlang einer zickzackförmigen Bahn C ab, deren Züge aufeinanderfolgend von 1 bis 21 numeriert sind.

Fig. 2 zeigt die Kurvenformen eines Signals S 1, das bei der in Fig. 1 gezeigten Abtastung erhalten wird, und eines Hüllkurvensignals S 2 für die Spitzen des Signals S 1. Jede der von 1 bis 21 entlang der X-Achse durchnumerierten Spitzen entspricht jeweils demjenigen der Abtastzüge, der in Fig. 1 mit der gleichen Nummer 1 bis 21 bezeichnet ist. Ein vorbestimmter Pegel Vc ist so eingestellt, daß sein Überschreiten durch eine Spitze des Meßsignals die Aussage beeinhaltet, daß die zugehörige Abtastlinie über den Fleck verläuft.

Solange der Abtaststrahl die Dünnschicht außerhalb des Flecks entlang der Züge 1, 2, 20 oder 21 der Bahn abtastet, liegt der Spitzenwert des Signals S 1 unterhalb des Pegels Vc, während bei Durchlaufen des Abtastlichtstrahls durch einen der mit 3 bis 19 numerierten Züge der Zick-Zack-Bahn der Spitzenwert des Signals den Pegel Vc übersteigt.

Wenn die Spitzen des bei den mit 3 bis 19 numerierten Abtastzügen erzielten und den Pegel Vc überschreitenden Signals S 1 verbunden werden, ergibt sich ein Hüllkurvensignal S 2, das ein durch den Fleck verursachtes Signal darstellt. In Fig. 2 ist das Hüllenkurvensignal S 2 ein wenig nach rechts gegenüber den Kurven des Signals S 1 verschoben gezeigt, was auf den in Fig. 4 gezeigten Schaltungsanordnungen beruht, die nachstehend im einzelnen beschrieben werden.

Wenn der Fleck zwei Komponenten der Probe enthält, die voneinander nicht vollständig abgesondert sind, sondern einander gemäß der Darstellung in Fig. 1 teilweise überlappen, besitzt das Hüllkurvensignal S 2 zwei Spitzen P 1 und P 2. Durch Ermittlung des Talpunkts VP zwischen den beiden Spitzen ist es möglich, den Trennungspunkt der beiden Spitzen festzustellen. Zu diesem Zweck wird das Hüllkurvensignal S 2 differenziert, wobei aus dem Wechsel der Polarität des differenzierten Signals der Talpunkt VP ermittelt werden kann. Wenn das differenzierte Signal vom Negativen zum Positiven wechselt, ist der Talpunkt erreicht, d. h. der Endpunkt der vorhergehenden Spitze P 1, die den Anfangspunkt der nachfolgenden Spitze P 2 darstellt.

Wenn die Integration des Meßsignals S 1 sowohl mittels des vorstehend beschriebenen differenzierten Signals als auch mittels eines Signals gesteuert wird, das durch Vergleich des Signals S 1 mit dem Pegel Vc erzielt wird, ist es möglich, die Integration jeder Spitze, die in dem Hüllkurvensignal enthalten ist, getrennt von der vorhergehenden und/oder der nachfolgenden Spitze automatisch zu steuern, was im einzelnen später erläutert wird.

Fig. 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit Doppel-Wellenlängen-Zick-Zack-Abtastung.

Eine Lichtquelle L weist eine Wolfram-Lampe W und eine Deuterium-Lampe D 2 mit einer geeigneten Umschalteinrichtung auf, mit der wahlweise eine der beiden Lampen für den sichtbaren oder den Ultraviolettlichtbereich verwendet wird. Das Licht der Lichtquelle L wird über zwei Kollimatorspiegel m 1 und m 2 so reflektiert, daß es in zwei Monochromatoren MR und MS geleitet wird, wobei ein Umlaufzerhacker 22 abwechselnd den Lichteintritt in die Monochromatoren unterbricht.

Die Monochromatoren erzeugen zwei monochromatische Lichtstrahlen LR und LS mit unterschiedlichen Wellenlängen, die jeweils durch Wellenlängensteuereinrichtungen WCR und WCS gewählt werden. Die beiden Lichtstrahlen werden durch Konkavspiegel m 3 bzw. m 4 reflektiert und mittels eines Halbspiegels m 6 abwechselnd auf einen Planspiegel m 5 gerichtet, damit sie durch einen Spalt 23 durchlaufen und mittels eines Planspiegels m 7 senkrecht auf eine Dünnschichtchromatographie- Platte 24 gerichtet werden.

Die Platte 24 wird mit einer vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit in bezug auf den Strahl linear in der Längsrichtung X der Platte, d. h. in der Richtung der Entwicklung der Probenkomponenten bewegt. Zugleich mit dieser Bewegung wird die Platte 24 mit einer konstanten Geschwindigkeit horizontal in der zur vorgenannten Bewegungsrichtung X senkrechten Richtung Y linear hin- und herbewegt. Folglich wird die Platte 24 mittels des Lichtstrahls zickzackförmig abgetastet. Die relative Zick-Zack-Bewegung zwischen dem Strahl und der Platte kann auch auf andere Weise hervorgerufen werden, beispielsweise dadurch, daß der Lichtstrahl entlang der Y-Achse hin- und herbewegt wird, während die Platte linear entlang der X-Achse bewegt wird.

Eine Vorrichtung für die Relativbewegung zwischen Platte und Abtastlichtstrahl ist in der US-PS 39 94 587 und der US-PS 40 13 364 beschrieben. Diese Vorrichtung kann vorteilhaft bei der Densitometrie-Vorrichtung verwendet werden.

Ein Fotodetektor PMT wie etwa eine Fotovervielfacherröhre erfaßt das durch die Platte 24 hindurchgetretene Licht, während ein weiterer Fotodetektor PMR das von der Platte 24 reflektierte Licht erfaßt. Die Ausgangsanschlüsse der Fotovervielfacherröhren sind an den Eingang eines logarithmischen Verstärkers 25 angeschlossen, dessen Ausgang mit einer Signaltrennvorrichtung, z. B. in Form zweier Schalter SWS und SWR, zur Abnahme der Ausgangssignale des Verstärkers 25 verbunden ist, die auf den Probenstrahl LS bzw. den Bezugsstrahl LR zurückzuführen sind. Zu diesem Zweck sind über eine geeignete Steuereinheit 26 die Schalter SWS und SWR mit dem Umlaufzerhacker 22 so gekoppelt, daß der Schalter SWR geschlossen und der Schalter SWS geöffnet ist, wenn der Zerhacker das Licht der Lichtquelle L zu dem Monochromator MR durchläßt, während er dasjenige zu dem anderen Monochromator MS sperrt, während der Schalter SWS geschlossen und der Schalter SWR geöffnet wird, wenn der Zerhacker das Licht der Lichtquelle zu dem Monochromator MS durchläßt, während er das Licht zu dem Monochromator MR sperrt.

Ein Kondensator C 1 speichert ein Bezugsstrahlsignal VR, wenn der Schalter SWR geschlossen ist, während ein Kondensator C 2 ein Probenstrahlsignal VS speichert, wenn der Schalter SWS geschlossen ist. Das Signal VR liegt an einem Differenzverstärker 27 an, an dessen anderen Eingang eine Spannungsquelle E eine Bezugsspannung anlegt. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 27 steuert eine Hochspannungsquelle 28 für negative Hochspannung in der Weise, daß das Differenzeingangssignal (VR-E) des Differenzverstärkers 27 zu Null wird.

Zum selektiven Betreiben einer der Fotovervielfacherröhren PTM oder PMR ist ein Schalter SWP vorgesehen. Wenn der bewegbare Kontakt des Schalters SWP mit einem Anschluß T in Berührung gebracht ist, wird die Fotovervielfacherröhre PMT zur Ermittlung des durch die Dünnschichtchromatographie- Platte 24 hindurchgetretenen Lichts gespeist, während die Fotovervielfacherröhre PMR zum Ermitteln des von der Platte reflektierten Lichts gespeist wird, wenn der bewegbare Kontakt an einen Anschluß R geschaltet wird.

Wenn der Schalter SWS geschlossen ist, wird ein Absorptionssignal oder Reflexionsabsorptionssignal vom logarithmischen Verstärker 25 an eine Grundlinienkorrektureinheit 29 angelegt, die Grundlinienschwankungen des Meßsignals korrigiert, welche durch Veränderungen oder Ungleichförmigkeiten der optischen Eigenschaften des Trägermaterials oder des Untergrunds des Flecks verursacht sind. Hinsichtlich Einzelheiten der Korrektureinheit 29 wird auf die US-PS 40 13 364 verwiesen. Die Grundlinienkorrektureinheit 29 wird mittels eines Steuersignals eines Steuersignalgenerators 30 gesteuert, der in Zusammenhang mit der seitlichen Hin- und Herbewegung der Dünnschichtchromatographie-Platte 24 arbeitet.

Das hinsichtlich der Grundlinie korrigierte Ausgangssignal der Korrektureinheit 29 wird an eine Linearisiereinheit 31 angelegt. Bei der densitometrischen Messung des auf einer Dünnschichtchromatographie-Platte oder einem ähnlichen Träger- oder Aufnahmematerial ausgebildeten Flecks wird das Abtastlicht durch das Trägermaterial so gestreut, daß der gemessene Absorptionswert nicht proportional zu der Konzentration oder Menge der in dem Fleck enthaltenen Substanz ist. Die Linearisiereinheit ist so ausgelegt, daß sie das Absorptions- oder Reflexionsabsorptionssignal so korrigiert, daß das Signal zur wahren Absorption oder Reflexionsabsorption der abgesonderten Probenkomponente in dem abgestasteten Dünnschichtchromatographiefleck proportional wird. Hinsichtlich einer ausführlichen Erläuterung des Verfahrensprinzips und des Aufbaus der Linearisiereinheit 31 wird auf die US-PS 39 94 587 verwiesen. Das Ausgangssignal S 1 der Linearisiereinheit 31 wird über ein Schaltglied SWG an einen Integrator 32 einerseits und an einen Eingangsanschluß IN 1 einer Integrationssteuereinheit 33 andererseits angelegt, an dessen zweiten Eingangsanschluß IN 2 von dem Steuersignalgenerator 30 ein Steuersignal so angelegt ist, daß die Integrationssteuereinheit 33 das Schaltglied SWG zum Beginnen oder Beenden der Funktion des Integrators 32 öffnet oder schließt. Das Ausgangssignal des Integrators 32 ist an ein Aufzeichnungsgerät 34 angelegt.

Die Einzelheiten der Integrationssteuereinheit 33 sind anhand eines Beispiels in Fig. 4 gezeigt. Das an den Anschluß IN 1 angelegte Signal S 1 wird einer Abfrage/ Speicherschaltung 41 zugeführt, die mit einem Steuereingangsanschluß 41 a, an den ein Abfragebefehlssignal angelegt wird, und einem weiteren Eingangsanschluß 41 b versehen ist, an den ein Rücksetzsignal angelegt wird.

Das Ausgangssignal der Abfrage/Speicherschaltung 41 ist einerseits an einen Eingang eines Vergleichers 42 und andererseits an den Eingang einer zweiten Abfrage/Speicherschaltung 43 angelegt. Die Abfrage/Speicherschaltung 43 ist mit einem Steuereingangsanschluß 43 a versehen, an den eine monostabile Kippstufe 45 ein Abfragebefehlssignal anlegt. Das Ausgangssignal der Kippstufe 45 ist ferner an eine monostabile Kippstufe 46 angelegt, deren Ausgangssignal als Rücksetzsignal an den Eingangsanschluß 41 b der Abfrage/ Speicherschaltung 41 gelegt wird.

Das Signal S 1 an dem Eingangsanschluß IN 1 ist ferner an den Vergleicher 42 angelegt, dessen Ausgangssignal als Abfragebefehlssignal an den Eingang 41 a der Abfrage/Speicherschaltung 41 angelegt ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 42 ist ferner an eine monostabile Kippstufe 44 angelegt, deren Ausgangssignal einem Steuereingangsanschluß 51 a eines Vergleichers 51 zugeführt wird.

Eine Pegeleinstellschaltung 50 legt ein dem vorstehend genannten Pegel Vc entsprechendes Bezugspegelsignal an einen Eingang des Vergleichers 51, an dessen anderem Eingang das Signal S 1 an dem Anschluß IN 1 anliegt. Der Vergleicher 51 vergleicht die beiden Eingangssignale S 1 und Vc und erzeugt ein Ausgangssignal an einem von zwei Ausgangsanschlüssen 51 b und 51 c in Abhängigkeit davon, welches der beiden Signale das andere übersteigt. Die Signale an den Anschlüssen 51 b und 51 c werden an ein R-S- Flip-Flop 52 angelegt.

Das Ausgangssignal der Abfrage/Speicherschaltung 43 wird mittels einer Glättungsschaltung 47 geglättet bzw. gesiebt und an einen Differenzierer 48 angelegt, dessen differenziertes Ausgangssignal an einen Polaritätsdiskriminator 49 angelegt wird.

Anhand der Fig. 5 wird nun die Funktion der in Fig. 4 gezeigten Schaltung beschrieben. Fig. 5 zeigt die Kurvenformen des Eingangssignals an dem Anschluß IN 2 und der Ausgangssignale unterschiedlicher Elemente in Fig. 4, wobei die Zeit entlang der Abszisse aufgetragen ist.

Das Signal (a) ist ein Abtaststrahl-Positionssignal, das von dem vorstehend genannten Steuersignalgenerator 30 erzeugt wird, welcher in Zusammenhang mit der Hin- und Herbewegung der Dünnschichtchromatographie-Platte arbeitet. Der Steuersignalgenerator ist so ausgelegt, daß das Signal (a) "1" ist, wenn bei der Abtastung mittels des Lichtstrahls das Licht von dem Probenfleck erfaßt wird, während das Signal (a) "0" ist, wenn das Licht von der Dünnschichtchromatographie-Platte außerhalb des Fleckens stammt, das nicht erfaßt werden soll. Die Zeitdauer, während der das Signal (a) auf "1" bleibt, ist entsprechend dem Zustand der Entwicklung des Fleckens vorherbestimmt.

Das Signal (b) ist das Ausgangssignal des Vergleichers 42. Wenn das Signal (b) "1" ist, bewirkt es, daß die Abfrage/Speicherschaltung 41 das Signal S 1 abfragt, während ein Signal (b) mit "0" bewirkt, daß die Abfrage/Speicherschaltung 41 den abgefragten Wert des Signals S 1 hält bzw. speichert.

Die monostabilen Kippstufen 44, 45 und 46 erzeugen Ausgangsimpulse mit einer vorbestimmten Breite oder Zeitdauer, wenn ihre Eingangssignale von "1" auf "0" wechseln. Die Ausgangssignale der Kippstufen sind jeweils bei (c), (d) bzw. (e) gezeigt.

Das Signal (f) tritt an dem Ausgangsanschluß 51 b des Vergleichers 51 auf, während das Signal (g) an dem Ausgangsanschluß 51 c desselben erzeugt wird.

Das Signal (h) wird durch das Flip-Flop 52 im Ansprechen auf die Signale (f) und (g) erzeugt.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird das Signal S 1, das von der Linearisiereinheit 31 erzeugt wird, während der Lichtstrahl die Dünnfilmchromatographie-Platte abtastet, über den Anschluß IN 1 an die Abfrage/Speicherschaltung 41 und zugleich an einen Eingang des Vergleichers 42 angelegt, an desen anderem Eingang das Ausgangssignal der Abfrage/Speicherschaltung 41 anliegt. Solange das Ausgangssignal der Abfrage/Speicherschaltung 41 geringer als das Eingangssignal S 1 ist, erzeugt der Vergleicher 42 ein Ausgangssignal, das an den Steueranschluß 41 a der Abfrage/ Speicherschaltung 41 so angelegt wird, daß der Abfragevorgang fortgeführt wird, bis der Maximalwert des Eingangssignals S 1 bei dem jeweiligen Abtasthub der Abtastung erreicht ist.

Wechselt das Abtaststrahl-Positionssignal (a) an dem Eingangsanschluß IN 2, das an der monostabilen Kippstufe 45 anliegt, von "1" auf "0", erzeugt die Kippstufe 45 einen Ausgangsimpuls vorbestimmter Dauer, d. h. das Signal (d) wird "1". Dieses Signal liegt an dem Eingangsanschluß 43 a der zweiten Abfrage/Speicherschaltung 43 an, die den Maximalwert des während des Abtasthubs gemessenen Signals speichert bzw. hält.

Das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 45 ist ferner an die monostabile Kippstufe 46 angelegt, so daß beim Wechseln des Ausgangssignals (d) der Kippstufe 45 von "1" auf "0" das Ausgangssignal (e) der Kippstufe 46 von "0" auf "1" wechselt. Dieses Ausgangssignal "1" wird als Rücksetzsignal an die erste Abfrage/Speicherschaltung 41 angelegt. Auf diese Weise wird die erste Abfrage/ Speicherschaltung 41 rückgesetzt, nachdem der Maximalwert des Signals S 1 bei dem Abtastzug in der zweiten Abfrage/ Speicherschaltung 43 gespeichert bzw. festgehalten ist.

Bei jedem der nachfolgenden Züge bei der Abtastung wird derselbe Vorgang wiederholt, so daß die Abfrage/Speicherschaltung 43 ein stufenförmiges Ausgangssignal gemäß der Darstellung bei S 3 in Fig. 2 erzeugt. Dieses stufenförmige Ausgangssignal wird über die Glättungsschaltung 47 geleitet und hierdurch zu dem Hüllkurvensignal S 2 geformt, das mittels des Differenzierers 48 differenziert wird.

Der Diskriminator 49 unterscheidet zwischen positiver und negativer Polarität des differenzierten Ausgangssignals und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Polarität seines Eingangssignals vom Negativen zum Positiven wechselt. Damit erzeugt der Diskriminator 49 ein Ausgangssignal, wenn ein Talpunkt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen in der Hüllkurve erfaßt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die beiden Abfrage/Speicherschaltungen 41 und 43, der Vergleicher 42, die monostabilen Kippstufen 45 und 46 und die Glättschaltung 47 einen Hüllkurvengenerator 40 bilden.

Das Signal S 1 liegt ferner an einem Eingang des Vergleichers 51 an, an dessen anderen Eingang die Pegeleinstellschaltung 50 ein Pegeleinstellsignal Vc einer vorbestimmten Spannung anlegt. Der Vergleicher 51 vergleicht die beiden Eingangssignale S 1 und Vc nur dann, wenn das an seinen Steuereingangsanschluß 51 a angelegte Signal (c) zu "1" wird, d. h. nur dann, wenn der Maximalwert des Signals S 1 in dem gerade laufenden Abtastzug ermittelt wird.

Wenn der Maximalwert des Signals S 1 höher als der Pegel Vc ist, erzeugt der Vergleicher 51 an seinem Ausgangsanschluß 51 b einen Ausgangsimpuls einer vorbestimmten Dauer, d. h. das Signal (f) wird zu "1", so daß das Ausgangssignal (h) des Flip-Flops 52 auf "1" wechselt. Selbst wenn nachfolgende Impulse über den Anschluß 51 b an das Flip-Flop angelegt werden, bleibt dessen Ausgangssignal "1".

Wenn der Maximalwert des Signals S 1 niedriger als der Pegel Vc ist, erzeugt der Vergleicher 51 an dem Ausgangsanschluß 51 c ein Ausgangssignal einer vorbestimmten Dauer, d. h. das Signal (g) wird zu "1", so daß das Ausgangssignal (h) des Flip-Flops 52 auf "0" wechselt. Selbst wenn nachfolgende Impulse über den Ausgangsanschluß 51 c an das Flip-Flop 52 angelegt werden, bleibt dessen Ausgangssignal "0".

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Pegeleinstellschaltung 50, der Vergleicher 51 und das Flip-Flop 52 eine Vorrichtung 53 zum Vergleichen des Maximalwertes des Signals S 1 bei jedem Abtastzug mit einem vorbestimmten Wert bilden.

Das Ausgangssignal "1" des Flip-Flops 52 wird an das Schaltglied SWG angelegt und schaltet dieses durch, so daß das Ausgangssignal S 1 der Linearisiereinheit 31 an den Integrator 32 angelegt wird, der das Signal S 1 integriert. Der integrierte Wert wird an das Aufzeichnungsgerät 34 abgegeben. Wie vorstehend beschrieben, erzeugt der Diskriminator 49 einen Ausgangsimpuls einer vorbestimmten kurzen Dauer, wenn der Talpunkt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen in der Hüllkurve erfaßt worden ist. Der Ausgangsimpuls setzt den Integrator 32 zurück, so daß die Integration des durch die vorhergehende Spitze oder Komponente in dem Fleck verursachten Meßsignals rückgesetzt wird, woraufhin der Integrator die Integration des gemessenen Signals beginnt, das durch die nachfolgende Spitze oder Komponente in dem Fleck verursacht ist.

Wenn das Signal S 1 kleiner als der Pegel Vc wird, wird das Ausgangssignal des Flip-Flops 52 zu "0", so daß das Schaltglied SWG öffnet, wodurch die Integration des Signals S 1 dieser Spitze beendigt wird.

Das Ausgangssignal des Flip-Flops 52 ist ferner an eine monostabile Kippstufe 54 angelegt, die ein Ausgangssignal zum Rücksetzen des Integrators 32 erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Flip-Flops 52 von "1" auf "0" wechselt.

Für einen gesicherten Vergleichs- bzw. Diskriminiervorgang können die Vergleicher 42 und 51 und der Diskriminator 49 vorteilhaft geeignete Hysterese-Eigenschaften haben. Der Diskriminator 49 kann auch einen unempfindlichen Bereich um 0 Volt herum haben, damit eine Fehlfunktion des Diskriminators vermieden ist, wenn das differenzierte Signal nahe 0 Volt liegt.

Die Densitometrie-Vorrichtung kann nicht nur zum Messen von Licht, das durch die Probe durchgelassen oder von ihr reflektiert oder gestreut wird, sondern auch zum Messen der Fluoreszenz der Probe verwendet werden. Wenn die Fluoreszenz gemessen wird, wird die Linearisiereinheit weggelassen oder ausgeschaltet.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur optischen Densitometrie von Probenbereichen auf einem Träger, z. B. bei der Chromatographie oder Elektrophorese,

• - mit einer Einrichtung zur Projektion eines monochromatischen Lichtstrahls auf den Träger;
• - mit einer Einrichtung zur zickzackförmigen Abtastung des Trägers mit dem Lichtstrahl über einen Bereich, der wenigstens einen Teil des zu untersuchenden Probenbereichs und angrenzende Bereiche des Trägers ohne Probenbereich umfaßt;
• - mit einer photoelektrischen Einrichtung, die aus der Abtastung des Probenbereichs ein erstes elektrisches Signal erzeugt;
• - mit einer Integriereinrichtung zum Integrieren des ersten elektrischen Signals;

gekennzeichnet durch

• - einen Hüllkurvengenerator (40), der das erste elektrische Signal emfpängt und ein zweites elektrisches Signal erzeugt, das einer die Spitzen des ersten elektrischen Signals bei den einzelnen Bewegungshüben der zickzackförmigen Abtastung verbindenden Hüllkurve entspricht,
• - eine Differenziereinrichtung (48) zum Differenzieren des zweiten elektrischen Signals,
• - eine Diskriminatoreinrichtung (49), die zwischen positiver und negativer Polarität des Ausgangssignals der Differenziereinrichtung (48) unterscheidet und ein entsprechendes Steuersignal erzeugt, und
• - eine Steuereinrichtung (SWG, 33) zur Steuerung des Steuersignals derart, daß die Integriereinrichtung (32) die durch eine jeweilige Komponente des Probenbereichs hervorgerufenen ersten elektrischen Signale jeweils getrennt integriert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkurvengenerator (40) eine erste Vorrichtung (41) zum Abfragen und Halten des Maximalwerts des ersten elektrischen Signals, der während eines jeden Bewegungshubs der zickzackförmigen Abtastung erzeugt wird, eine zweite Vorrichtung (43) zum Abfragen und Haltern der mittels der ersten Vorrichtung abgefragten und gehaltenen Maximalwerte und eine das zweite elektrische Signal abgebende Vorrichtung (47) zum Glätten des Ausgangssignals der zweiten Vorrichtung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung (53) vorgesehen ist, die jede der Spitzen des ersten elektrischen Signals mit einem vorbestimmten Pegel vergleicht und ein zweites Steuersignal erzeugt, wenn eine Spitze den vorbestimmten Pegel übersteigt, und daß die Steuereinrichtung (SWG) die Steuersignale derart steuert, daß die Integriereinrichtung (32) die durch jeweilige Komponenten der Probe erzeugten ersten elektrischen Signale voneinander getrennt integriert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (53) eine Vorrichtung (50) zur Abgabe eines vorbestimmten Pegels, eine Vorrichtung (51), die den Maximalwert des ersten elektrischen Signals, der bei den jeweiligen Bewegungshüben der Abtastung erzeugt wird, mit dem vorbestimmten Pegel vergleicht und ein erstes Ausgangssignal abgibt, wenn der Maximalwert den vorbestimmten Pegel überschreitet, während sie ein zweites Ausgangssignal erzeugt, wenn der vorbestimmte Pegel den Maximalwert überschreitet, und eine Vorrichtung (52) aufweist, die im Ansprechen auf das erste Ausgangssignal das zweite Steuersignal erzeugt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kompensationsvorrichtung (31) zum Kompensieren einer durch Streuung des auf die Probe projizierten monochromatischen Lichts verursachten Nichtlinearität des ersten elektrischen Signals.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine zwischen die photoelektrische Einrichtung (PMR, PMT) und die Kompensationsvorrichtung (31) geschaltete Umsetzvorrichtung (25) zum Umsetzen des Ausgangssignals der photoelektrischen Einrichtung in ein Absorptions- oder Reflexionsabsorptionssignal.

7. Vorrichtungn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzvorrichtung einen logarithmischen Verstärker (25) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Korrekturvorrichtung (39) zum Korrigieren der Grundlinie des ersten elektrischen Signals.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgabevorrichtung (34) zur Ausgabe des Ausgangssignals der Integriereinrichtung (32).

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des monochromatischen Lichts zwei Monochromatoren (MR, MS) vorhanden sind, die jeweils monochromatische Lichtstrahlen (LR, LS) mit unterschiedlichen Wellenlängen erzeugen, und daß die Projektionseinrichtung einen Zerhacker (22) aufweist, der die abwechselnde Erzeugung der beiden Lichtstrahlen bewirkt und die beiden abwechselnden Lichtstrahlen entlang eines gemeinsamen Weges leitet und senkrecht auf die Probe (B) projiziert.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe (B) ein Fleck ist, der auf einer Dünnschichtchromatographie-Platte (A) oder einem elektrophoretischen Trägermaterial ausgebildet oder auf einem Blatt Filterpapier für Papierchromatographie entwickelt ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Einrichtung eine erste Photovervielfacherröhre (PMT) für die Aufnahme des durch den Probenbereich durchgelassenen monochromatischen Lichts und eine zweite Photovervielfacherröhre (PMR) für die Aufnahme des von dem Probenbereich reflektierten monochromatischen Lichts aufweist.