DE3507171A1 - Compact fluorimeter with optimum excitation geometry - Google Patents
Compact fluorimeter with optimum excitation geometryInfo
- Publication number
- DE3507171A1 DE3507171A1 DE19853507171 DE3507171A DE3507171A1 DE 3507171 A1 DE3507171 A1 DE 3507171A1 DE 19853507171 DE19853507171 DE 19853507171 DE 3507171 A DE3507171 A DE 3507171A DE 3507171 A1 DE3507171 A1 DE 3507171A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light source
- excitation
- focal axis
- compact
- fluorimeter
- 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.)
- Ceased
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
- G01N21/62—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
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
-
- 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
- G01N21/62—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
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N2021/6463—Optics
- G01N2021/6469—Cavity, e.g. ellipsoid
-
- 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
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/069—Supply of sources
- G01N2201/0696—Pulsed
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/74—Optical detectors
Abstract
Description
Kompakt - Fluorimeter mit optimaler AnregungsReometrieCompact fluorimeter with optimal excitation geometry
Beschreibung : Die Erfindung betrifft eine kompakte Fluorimetrieanregungs- und meßanordnung mit optimaler Anregungsgeometrie, insbesonders in Kombination mit chemisch - analytischen Chromatographiesystemen.Description: The invention relates to a compact fluorimetry excitation and measuring arrangement with optimal excitation geometry, especially in combination with chemical - analytical chromatography systems.
Die vorgeschlagene Anregungsgeometrie soll die von der Anregungslichtquelle gelieferte Lichtintensität möglichst vollständig in das die zu analysierende Flüssigkeit enthaltende Volumenelement übertragen. Dadurch wird die für eine gegebene Lichtquelle höchstmögliche Nachweisstärke bei minimalster Wärmeverlustleistung der Anregungslichtquelle erreicht.The proposed excitation geometry should be that of the excitation light source delivered light intensity as completely as possible into the liquid to be analyzed Transfer containing volume element. This will be the most suitable for a given light source highest possible detection strength with minimal heat dissipation of the excitation light source achieved.
Seit vielen Jahren bedient sich die analytische Chemie der fluorimetrischen Analyse als nachweisstarkem Verfahren. Der Hauptvorteil der Fluorimetrie liegt dabei im linearen Zusammenhang zwischen der Anregungsintensität und der beobachteten Fluoreszenzemissionsstrahlung QF = Quantenausbeute der fluoreszierenden Substanz 10 = Intensität der Erregerstrahl-F = 2.3. E I0.c s ung = = molarer Extinktionskoeffizient s = Schichtdicke c = Konzentration der fluoreszierenden Substanz Für eine Erhöhung des Nachweisvermögens bei einem fluorimetrischen Verfahren bietet sich daher einmal die Erhöhung der Anregungsintensität an.For many years analytical chemistry has made use of fluorimetric Analysis as a method with strong evidence. The main advantage of fluorimetry lies in this in the linear relationship between the excitation intensity and the observed fluorescence emission radiation QF = quantum yield of the fluorescent substance 10 = intensity of the excitation beam F = 2.3. E I0.c s ung = = molar extinction coefficient s = layer thickness c = concentration of the fluorescent substance For an increase in the detection capability of a fluorimetric methods therefore offer an increase in the excitation intensity at.
Dies kann vorteilhaft z.B. durch eine Blitzlampe erreicht werden.This can advantageously be achieved, for example, with a flash lamp.
Wesentlicher ist jedoch die zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Anordnung, bei der das Anregungslicht möglichst vollständig auf den Gesamtinhalt einer Quarzküvette fokussiert wird. In üblichen Anordnungen mit geringem Öffnungswinkel der Lampe geht ein hoher Anteil an Anregungsintensität verloren oder wird nicht zur Anregung des gesamten Küvetteninhaltes benutzt. In der letzten Zeit werden parabolisch geformte Lampengehäuse zur Erzielung einer hohen Lichtintensität im Brennpunkt vorgeschlagen ( Lit. : M. Zander; " Fluorimetrie ", Springer - Verlag, Berlin, 1981, Seite 51 ). Für eine fluorimetrische Meßanordnung ist es jedoch vorteilhaft, wenn das zu analysierende Meßvolumen möglichst gleichmäßig von der anregenden Lichstrahlung durchsetzt wird.However, the subject matter of the present invention is more essential made arrangement in which the excitation light as completely as possible on the entire content a quartz cuvette is focused. In common arrangements with a small opening angle the lamp loses a high proportion of the excitation intensity or does not used to excite the entire contents of the cuvette. Lately they have become parabolic Shaped lamp housing proposed to achieve a high light intensity in the focal point (Lit.: M. Zander; "Fluorimetrie", Springer - Verlag, Berlin, 1981, page 51 ). For a fluorimetric measuring arrangement, however, it is advantageous if that is the case analyzing measuring volume as evenly as possible from the stimulating light radiation is enforced.
Dies ist deshalb von Bedeutung, da der Erhöhung der Anregungsintensität pro Volumenelement natürliche Grenzen gesetzt sind. Es ist daher günstiger das gesamte Küvettenvolumen gleichmäßig zu einer hohen Fluoreszenzdichte zu bringen, als z.B. durch Verwendung eines Lasers nur einen geringen Volumenelementanteil anzuregen und dafür Zersetzungs-, Quench-und Eigenfiltrationseffekte in Kauf nehmen zu müssen.This is important because of the increase in the excitation intensity there are natural limits per volume element. It is therefore cheaper the whole To bring cuvette volume uniformly to a high fluorescence density, as e.g. stimulate only a small proportion of the volume element by using a laser and having to accept decomposition, quenching and intrinsic filtration effects in return.
Optimal ist dagegen zum Gegenstand dieser Erfindung gemachte Meßanordnung ( siehe Abb. 1 ). In einer Brennachse 1 einer ellipsenförmigen Bohrung 2 befindet sich eine stabförmige Lichtquelle 3 ( z.B. der Firma Hamamatsu Typ L 937 - 004). Durch die allseitige Reflexion der Anregungsstrahlung an den Wänden der ellipsenförmigen Bohrung 2 wird das Abbild der anregenden Lichtquelle vollständig in die im zweiten Brennpunkt 4 der ellipsenförmigen Bohrung 2 befindlichen Quarzküvette 5 projeziert.On the other hand, the measurement arrangement which is the subject of this invention is optimal (see Fig. 1). Located in a focal axis 1 of an elliptical bore 2 a rod-shaped light source 3 (e.g. from Hamamatsu type L 937-004). Due to the all-round reflection of the excitation radiation on the walls of the elliptical Hole 2 is the image of the exciting light source completely in the second Focal point 4 of the elliptical bore 2 located quartz cuvette 5 is projected.
Als reflexionsfähiges Wandmaterial wird hochreines Aluminium verwendet.High-purity aluminum is used as the reflective wall material.
Die Fluoreszenzstrahlung wird senkrecht am Küvettenboden z.B. mittels einer Photodiode mit integriertem Operationsverstärker ( z. B. OSI 5 ) 6 registriert. Besonders geeignet für die Beobachtung der Fluoreszenzstrahlung von polyzyklischen Kohlenwasserstoffen ( PAH's ) ist eine Anregungswellenlänge von 254 nm. Das die Fluoreszenzemission registrierende Photoelement ist durch geeignete Maßnahmen gegenüber der Anregungswellenlänge insensitiv gemacht.The fluorescence radiation is perpendicular to the bottom of the cuvette, e.g. by means of a photodiode with an integrated operational amplifier (e.g. OSI 5) 6. Particularly suitable for observing the fluorescence radiation from polycyclic Hydrocarbons (PAH's) has an excitation wavelength of 254 nm. The die Fluorescence emission registering photo element is opposed by suitable measures made insensitive to the excitation wavelength.
Durch geeignete dünne stabförmige Anregungslichtquellen wird besonders vorteilhaft das Problem der optimalen Anregung bei der Detektion von aus Chromatographiesäulen fließenden, kleinen Volumina gelöst. Durch Anwendung einer kapillarartigen Durchflußküvette lassen sich auch ijl -Volumina ( z.B. aus HPLC - Systemen ) hochempfindlich ausmessen.Suitable thin rod-shaped excitation light sources are particularly advantageously the problem of optimal excitation when detecting from chromatography columns flowing, small volumes solved. By using a capillary-type flow cell ijl volumes (e.g. from HPLC systems) can also be measured with high sensitivity.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der zum Gegenstand der Erfindung gemachten Anordnung ist die im Gegensatz zu den bisherigen Fluoreszenzmeßgeräten wenig aufwendige Stromversorgung bei mindestens gleicher Anregungsintensität pro Volumenelement. Dies gilt besonders im Hinblick auf Hochdruck - Lampen. Bei Verwendung einer stabförmigen Blitzlampe läßt sich eine weitere Erhöhung der Nachweisstärke erzielen.Another major advantage of the subject of the invention The arrangement made is in contrast to the previous fluorescence measuring devices low-cost power supply with at least the same excitation intensity per Volume element. This is especially true with regard to high pressure lamps. Using a rod-shaped flash lamp can be used to further increase the detection strength achieve.
Durch die vorzugsweise angewandte Kopplung mit einem Chromatographie -System wird die höchste Selektivität und Nachweisstärke erreicht. Selbstverständlich kann anstatt des Vorganges der Fluoreszenzanregung auch der Vorgang der Fluoreszenzlöschung als Analysensignal beobachtet werden.Through the preferably used coupling with a chromatography System, the highest selectivity and detection strength is achieved. Of course Instead of the process of fluorescence excitation, the process of fluorescence quenching can also be used can be observed as an analysis signal.
Ohne Chromatographie - Trennschritt ist das Gerät zur schnellen Übersichtsprüfung auf das Vorhandensein fluoreszierender Stoffe im Feld geeignet. Für die Prüfung auf polyzyklische Aromaten wird z.B. Erde trocken gepresst und mit trockenem Kaliumchlorid zur Wasseraufnahme verrieben. Danach wird das Gemisch mit n - Heptan extrahiert und das Lösungsmittel von der Suspension mittels einer Membranfilter - Spritze abgetrennt und die im Eluat befindlichen PAH's zur Fluoreszenz bei 254 nm angeregt.Without a chromatography separation step, the device can be used for a quick overview check for the presence of fluorescent substances in the field suitable. For testing for polycyclic aromatics, e.g. soil is pressed dry and with triturated with dry potassium chloride to absorb water. Then the mixture is with n - Heptane is extracted and the solvent is extracted from the suspension using a membrane filter - Syringe separated and the PAHs in the eluate to fluorescence at 254 nm excited.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853507171 DE3507171A1 (en) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | Compact fluorimeter with optimum excitation geometry |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853507171 DE3507171A1 (en) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | Compact fluorimeter with optimum excitation geometry |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3507171A1 true DE3507171A1 (en) | 1986-09-04 |
Family
ID=6263845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853507171 Ceased DE3507171A1 (en) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | Compact fluorimeter with optimum excitation geometry |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3507171A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4861163A (en) * | 1988-01-06 | 1989-08-29 | Amoco Corporation | Ellipsoidal cylinder fluorescence analyzer |
DE9004657U1 (en) * | 1990-04-25 | 1990-07-05 | Hewlett-Packard Gmbh, 7030 Boeblingen, De |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1797547A1 (en) * | 1966-08-02 | 1971-11-25 | Instrumentation Specialties Co | Device for measuring light absorption, in particular extinction |
-
1985
- 1985-03-01 DE DE19853507171 patent/DE3507171A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1797547A1 (en) * | 1966-08-02 | 1971-11-25 | Instrumentation Specialties Co | Device for measuring light absorption, in particular extinction |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
Analytical Chemistry, Vol. 43, No. 4, 1971, S. 32A - 38A * |
Chemie-Ing.-Techn., Jg. 39, 1967, S. 1008-1016 * |
Journal of Physics E: Scientific Instrum., Vol. 7, 1974, S. 556-560 * |
Prospekt der Fa. Camag, 4132 Muttenz/Schweiz, Homburgerstr. 24: Turner Fluorometer, 8 Seiten, eingeg. am 15.12.78 * |
W.Kleen u. R.Müller (Herausg.): Laser, Springer-Verlag Berlin- Heidelberg-New York 1969, S.119-133 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4861163A (en) * | 1988-01-06 | 1989-08-29 | Amoco Corporation | Ellipsoidal cylinder fluorescence analyzer |
DE9004657U1 (en) * | 1990-04-25 | 1990-07-05 | Hewlett-Packard Gmbh, 7030 Boeblingen, De |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0148497B1 (en) | Device for guiding and collecting light in photometry or the like | |
Parker et al. | Some experiments with spectrofluorimeters and filter fluorimeters | |
Turner | An Absolute Spectrofluorometer: A new instrument has been developed for simple determinations of absolute fluorescence spectra. | |
Parker et al. | Correction of fluorescence spectra and measurement of fluorescence quantum efficiency | |
US3849654A (en) | Fluorescence cuvette | |
Fery-Forgues et al. | Are fluorescence quantum yields so tricky to measure? A demonstration using familiar stationery products | |
Herman | Resonance energy transfer microscopy | |
Winefordner et al. | Determination of Zinc, Cadmium, and Mercury by Atomic Fluorescence Flame Spectormetry. | |
CN1043685C (en) | Methods and apparatus for isotopic analysis | |
US5926271A (en) | Laser-induced fluorescence detector having a capillary detection cell and method for identifying trace compounds implemented by the same device | |
DE4021955A1 (en) | LASER OPERATED DETECTING DEVICE | |
Perry et al. | Detection of ultratrace levels of uranium in aqueous samples by laser-induced fluorescence spectrometry | |
JPS62129741A (en) | Photoacoustic analysis method and apparatus | |
Wehry | Molecular fluorescence, phosphorescence, and chemiluminescence spectrometry | |
Winefordner et al. | Phosphorimetry as a Means of Chemical Analysis. The Analysis of Aspirin in Blood Serum and Plasma. | |
Wehry | Molecular fluorescence and phosphorescence spectrometry | |
Wirth et al. | Very high detectability in two-photon spectroscopy | |
DE3507171A1 (en) | Compact fluorimeter with optimum excitation geometry | |
DE3200391A1 (en) | OPTICAL DEVICE FOR A FLUORESCENT POLARIZATION DEVICE | |
McGlynn et al. | Total luminescence of organic molecules of petrochemical interest: Naphthalene, phenanthrene and 1, 2, 4, 5-tetramethylbenzene | |
US4128336A (en) | Spectroscopic apparatus and method | |
Scholler et al. | A study of estrogen fluorescence using Ittrich's procedure | |
DE2246365A1 (en) | Nitric oxide determn. in air or exhaust gases - by spectroscopic analysis of visible radiation transmitted through sample | |
US4402606A (en) | Optogalvanic intracavity quantitative detector and method for its use | |
Lamola et al. | Recommended standards for reporting photochemical data (Recommendations 1983) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |