DE3534973A1 - Durchflussimpulsphotometer zur partikelmessung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Photometer der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Mit derartigen Photometern werden Partikel untersucht, die in einem Strömungsmedium durch eine Meßstelle trans­ portiert und dort einzeln mit Licht beaufschlagt werden. Die Meßanordnung ist so gewählt, daß nicht der durchtre­ tende Strahl, sondern in unterschiedlichen Richtungen abstrahlendes Streu- bzw. Fluoreszenzlicht gemessen wird. Bei der Streulichtbestimmung ergeben sich Aussagen über Größe, Brechungsvermögen, Struktur u. dgl.. Bei der ge­ gebenenfalls kombiniert untersuchten Fluoreszenzlichtbe­ stimmung können Aussagen über chemische Eigenschaften gemacht werden, beispielsweise über Oberflächen- oder Volumenreaktionen. Es können beispielsweise Staubpartikel, Zellen oder Bakterien untersucht werden. Ein Beispiel wäre die Untersuchung der fluoreszenzaktivierten Oberfläche von Zellen oder Zellkomponenten in der Immunologieforschung.

Als Strömungsmedium können Gase und Flüssigkeiten ver­ wendet werden. Die Kapillare ist so ausgebildet, daß die zu untersuchenden Partikel möglichst einzeln durch die Meßstelle transportiert werden.

Nachteilig bei den bekannten Photometern dieser Art ist der komplizierte und bewegungsempfindliche optische Auf­ bau, der es erforderlich macht, den Partikelstrom in ge­ eigneter Weise an die Meßstelle heranzuführen. Soll bei­ spielsweise eine chemische Reaktion an in einem Reaktions­ gefäß befindlichen Partikeln untersucht werden, so muß in der Regel eine Probe genommen und zum Meßaufbau transpor­ tiert werden, was einige Zeit erfordert und sichere Aus­ sagen über den Reaktionsablauf verhindert. Andererseits kann das Reaktionsgefäß an der Meßapparatur angeordnet werden, was aber zu bedienungstechnischen Komplikationen führt.

Aufgabe der Erfindung es daher, ein Photometer der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine vereinfachte Partikelbestimmung am Reaktionsort ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Photometer einen Meßkopf mit der Meßstelle und der Kapillare auf, der über flexible Licht­ leiter mit dem Rest der Apparatur verbunden ist, die bei­ spielsweise hochempfindliche Laser- und Photomultiplier­ anordnungen aufweist. Die notwendigen Lichtanschlüsse sind als flexible Anschlußleitungen ausgebildet. Der in sich robust ausbildbare Meßkopf kann vor Ort an einem Reaktions­ gefäß eingesetzt werden, während die restliche hochempfind­ liche Apparatur an anderem Ort geschützt aufgestellt ist. Dadurch gestaltet sich der Meßvorgang erheblich einfacher und flexibler.

Vorteilhaft sind dabei die Merkmale des Anspruches 2 vor­ gesehen. Eine solche Kanüle am Einlaß der Kapillare kann auf einfache Weise an ein Reaktionsgefäß angeschlossen werden, beispielsweise durch die Wand eines Plastikbe­ hälters od. dgl. gestochen werden.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Auf diese Weise saugt die Kapillare das die Partikel führende Medium selbst an, beispielsweise Luft mit Staubpartikeln aus der Umgebung (Umweltschutz) oder Nährlösung mit Zellen aus einem Brutgefäß, ohne daß dabei, wie nach dem Stand der Technik erforderlich, ein die Par­ tikel und das Medium enthaltendes Gefäß unter Druck ge­ setzt werden muß, um das Strömungsmedium in die Kapillare zu drücken. Der Meßkopf wird auf diese Weise unabhängig von gesonderten Vorkehrungen am Meßort.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Bei der hydrodynamischen Fokussierung nach dem Mantelstromprinzip hängt die Güte der Fokussierung von der Regulierung der beiden in der Ringdüse vereinigten Ströme ab. Wird die Differenz der Volumenströme reguliert, so bleibt die Fokussierung unabhängig von Änderungen der Durchströmung. Auch bei unregelmäßigem Zustrom von parti­ kelführendem Strömungsmedium bleibt die Güte der Fokussie­ rung gewährleistet.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Auf diese Weise erhält der Mantelstrom eine Drallkomponente, wodurch die Fokussierung stabiler, ins­ besondere rotationssymmetrisch stabil wird. Für dieses Merkmal wird Schutz auch unabhängig von den vorhergehen­ den Ansprüchen beansprucht.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 6 vorgesehen. Eine solche Hohlspiegelanordnung kann bei­ spielsweise aus zwei aufeinandergerichteten Parabol­ spiegeln bestehen. Sie bietet den Vorteil einer besseren Lichtausbeute, da mit einem Hohlspiegel wesentlich ein­ facher als mit einer Linse ein großer Raumwinkel des von der Kapillare ausgehenden Streulichtes erfaßt und auf die Lichtempfangseinrichtung, beispielsweise das Ende eines zu einem Sensor führenden Lichtleiters fokussiert werden kann. Eine Hohlspiegelanordnung kann sehr robust und klein ausgebildet sein und eignet sich daher besonders für einen beweglichen kleinen Meßkopf. Für diese Merk­ male wird Schutz auch unabhängig von den vorhergehenden Ansprüchen beansprucht.

Dabei sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 7 vor­ gesehen. Ein Ellipsoidspiegel besitzt von Natur aus zwei Brennpunkte und eignet sich daher in besonderer Weise für die vorliegenden Zwecke.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 8 vorgesehen. Alternativ zu einer Hohlspiegelanordnung kann eine Ulbrichtkugel verwendet werden. Diese ist nach außen lichtundurchlässig und innen mattiert. Von einer Lichtquel­ le (Meßstelle) in beliebigem Winkel ausgestrahltes Licht kann an beliebigen Stellen der inneren Oberfläche der Ul­ brichtkugel betrachtet werden. Es ergibt sich also eine hohe Lichtausbeute bei sehr einfacher Konstruktion, da insbesondere auch Formabweichungen der Kugel keineswegs stören.

Dabei sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 9 vor­ gesehen. Eine Vollkugel mit entsprechender Oberflächen­ ausbildung, also nach innen mattiert und nach außen lichtundurchlässig (beispielsweise durch entsprechende Beschichtung), funktioniert genauso wie eine Ulbrichthohl­ kugel und zeichnet sich durch gegebenenfalls einfachere Herstellung aus, bei der die im Kugelinneren angeordneten Einrichtungen, nämlich ein Stück der Kapillare und das Ende der beiden Lichtleiter, lediglich vergossen werden müssen. Insbesondere ergibt sich dadurch auch ein äußerst stabiler - da vergossener - Aufbau, der insbesondere für die Zwecke eines beweglichen Meßkopfes hervorragend ge­ eignet ist. Für diese Merkmale wird Schutz auch unab­ hängig von den vorhergehenden Ansprüchen beansprucht.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 10 vorgesehen. Auf diese Weise wird der direkte Lichtstrahl, der beispielsweise vom Ende des an die Lampe angeschlosse­ nen Lichtleiters auf die Kapillare gerichtet ist, durch die Strahlaustrittsöffnung aus der optischen Anordnung ausgeblendet. Er kann daher nicht mehr nach Reflexion am Spiegel bzw. am Inneren der Ulbrichtkugel auf die Lichtempfangseinrichtung treffen. Der Störabstand im Meßsignal bzw. der optische und elektronische Meßauf­ wand lassen sich dadurch wesentlich verringern.

Schließlich sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 11 vorgesehen. Auf diese Weise ist dafür Sorge getragen, daß der von der Kapillaroberfläche reflektierte Anteil des auftreffenden Lichtstrahles nicht direkt auf die Lichtemp­ fangseinrichtung fallen kann, da er von der dazwischenlie­ genden Strahlenquelle abgeschattet wird. Auf diese Weise läßt sich der Störlichtanteil weiter verringern.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungs­ gemäßen Photometers,

Fig. 2 einen Kapillarschnitt durch eine Ringdüse,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 die schematische Ansicht einer Meßstelle mit Ellipsoidspiegel gemäß Linie 4-4 in Fig. 5,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 in Fig. 4 und

Fig. 6 die schematische Darstellung einer Meßstelle mit Ulbrichtkugel.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Photometer in schema­ tischer Gesamtdarstellung gezeigt. Ein Meßkopf 1 ist mit einer flexiblen Anschlußleitung 2 an eine Meßapparatur angeschlossen. Er weist eine Kapillare 3 auf, die eine Meßstelle durchläuft, deren Lage an der Kapillare mit Pfeil 4 angedeutet ist.

Die Kapillare 3 ist mit ihrem einen Ende an eine Saug­ leitung 5 angeschlossen, die zu einer Saugpumpe 6 führt. Die Strömungsrichtung in der Kapillare 3 und der Saug­ leitung 5 ist neben der Saugleitung mit einem Pfeil be­ zeichnet.

Zustromseitig vor der Meßstelle 4 ist an der Kapillare eine Ringdüse 7 vorgesehen, die aus einem zentralen Ein­ laß 8 ansaugt und deren Ringraum über eine Druckleitung 9 an eine Druckpumpe 10 angeschlossen ist. Druckpumpe 10 und Saugpumpe 6 werden so von einer Differenzregelung 11 ge­ steuert, daß stets über die Saugleitung 5 mehr abgesaugt als über die Druckleitung 9 zugeführt wird. Es wird also stets aus dem Einlaß 8 angesaugt.

Vorteilhaft ist der Einlaß 8 mit einer den Meßkopf 1 überragenden Kanüle 12 versehen, mit der der Meßkopf 1 auf einfache Weise an beispielsweise einen Reaktionsbe­ hälter 13 angeschlossen werden kann. Im dargestellten Beispiel ist die Kanüle 12 durch dessen Kunststoffwand 14 gestochen.

Im Reaktionsbehälter 13 und in der Kapillare 3 sind Partikel 15 dargestellt, die mit dem sie umgebenden Medium Gas, Wasser od. dgl. angesaugt und durch die Meßstelle transportiert werden.

Im Ausführungsbeispiel ist das Photometer mit hydrodyna­ mischer Fokussierung des Partikelstroms an der Meßstelle ausgerüstet. Dabei wird nach dem Mantelstromprinzip ge­ arbeitet. In der Ringdüse 7 wird der durch den Einlaß 8 eintreffende zentrale Strömungsmedium/Partikel-Strom mit einem durch die Ringdüse zuströmenden Mantelstrom umgeben. Bei geeigneter Ausbildung wird dadurch der Partikelstrom engfokussiert, so daß die Partikel 15 einzeln nacheinander die Meßstelle durchlaufen, wie dies in der Figur ange­ deutet ist. Dabei ist es wichtig, daß die Fokussierungs­ bedingungen eingehalten werden.

Vorteilhaft ist hierzu eine Volumenstromdifferenzmessung vorgesehen. Die Saugleitung 5 und die Druckleitung 9 durch­ laufen eine Volumenmeßeinrichtung 16, die in beiden Lei­ tungen die Volumenströme mißt und deren Differenz als Ein­ gangsgröße der Differenzregelung 11 zuführt. Auf diese Weise können die Pumpen 6, 10 derart geregelt werden, daß die Volumenstromdifferenz konstant bleibt. Auch bei unterschiedlichem Zustrom durch die Kanüle 12 wird also die Volumenstromdifferenz aufrechterhalten und damit auch die Fokussierungsbedingung in der Kapillare 3 im Bereich der Meßstelle 4.

Die optische Einrichtung der Meßstelle 4 ist im Aus­ führungsbeispiel der Fig. 1 stark schematisiert in einem Beispiel nach dem Stand der Technik dargestellt. Eine Strahlenquelle 17 wird mit einem Linsensystem 18 auf die Kapillare 3 fokussiert. Das Streulicht wird von einer Lichtempfangseinrichtung 19 aufgenommen. Zur Ver­ meidung des Empfanges des direkten Lichtstrahles bei der Streulicht- bzw. Fluoreszenzlichtmessung sind die in der Zeichnung in einer Ebene dargestellten Elemente 18, 19 vorteilhaft in anderen Winkeln, beispielsweise eine der beiden in Richtung 90° aus der Zeichnungsebene herausgeklappt, angeordnet.

In der Ausführungsform der Fig. 1 sind Strahlenquelle 17 und Lichtempfangseinrichtung 18 jeweils mit Blick­ richtung parallel zueinander und zur Kapillare 3 ange­ ordnet. Zur jeweiligen Strahlumlenkung sind Prismen 20 vorgesehen, die die jeweilige Blickrichtung um 90° auf die Kapillare 3 hin ablenken.

Diese Anordnung der Blickrichtung von Strahlenquelle 17 und Lichtempfangseinrichtung 19 eignet sich insbesondere zum Anschluß von erfindungsgemäß vorgesehenen Lichtlei­ tern 21, 22, deren jeweilige Enden an der Meßstelle 4 die Strahlenquelle 17 und die Lichtempfangseinrichtung 19 bilden. Diese Lichtleiter können somit raumsparend parallel zur Kapillare im Meßkopf 1 angeordnet werden.

In erfindungsgemäßer Weise verbinden die Lichtleiter 21, 22 die Strahlenquelle 17 mit einer Lichtquelle 23 und die Lichtempfangseinrichtung 19 mit einem Lichtsensor 24. Als Lichtquelle 23 kann eine Glühlampe, ein Laser oder eine sonstige geeignete Lichtquelle verwendet werden. Als Sensor 24 ist beispielsweise ein Photomultiplier vorge­ sehen. Dieser kann über geeignete Filter od. dgl. ange­ schlossen sein und ist mit seinem Ausgang an eine nicht dargestellte Auswerteinrichtung angeschlossen.

Die beiden Lichtleiter 21, 22 und die hydraulischen Lei­ tungen 5, 9 sind in der flexiblen Anschlußleitung 2 zu­ sammengefaßt, die eine freie Beweglichkeit des Meßkopfes 1 ermöglicht, der entfernt von der übrigen empfindlichen Apparatur, beispielsweise mittels der Kanüle 12, an einen Vorrat zu bestimmender Partikel, beispielsweise den darge­ stellten Reaktionsbehälter 13, angeschlossen werden kann.

In den Fig. 4 und 5 ist eine vorteilhafte optische Aus­ bildung einer Meßstelle 4′ dargestellt, die erfindungsge­ mäß anstelle der in Fig. 1 dargestellten optischen Meß­ stellenanordnung vorgesehen ist.

Es ist wiederum die Kapillare 3 zu ersehen, zu der pa­ rallel die beiden Lichtleiter 21 (an die Lichtquelle 23 angeschlossen) und 22 (an den Sensor 24 angeschlossen) angeordnet sind. Halterungs- und Gehäuseteile sind der Vereinfachung halber fortgelassen.

Als Strahlenquelle 17 dient wiederum das Ende des Licht­ leiters 21. Es ist wieder das Linsensystem 18 und zur rechtwinkligen Strahlablenkung ein 45°-Spiegel 20′ vor­ gesehen. Es wird somit ein die Kapillare 3 beleuchtender Lichtstrahl 25 mit dem aus den Fig. 4 und 5 ersichtlichen Öffnungswinkel erzeugt.

Der Lichtstrahl 25 durchdringt die Kapillare 3 und er­ zeugt bei Durchgang eines Partikels 15 (hier nicht dar­ gestellt) Streulicht bzw. Fluoreszenzlicht, welches nicht im Öffnungswinkel des Lichtstrahles 25, sondern auch in allen anderen Winkeln austritt. Dieses Streulicht wird von einem Ellipsoidspiegel 26 aufgefangen, in dessen einem Brennpunkt die Kapillare 3 angeordnet ist. Im anderen Brennpunkt ist die Lichtempfangsein­ richtung 19 am Ende des Lichtleiters 22 angeordnet, die ebenfalls mit einem Umlenkspiegel 20′ versehen ist.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist der Ellipsoid­ spiegel 26 rotationssymmetrisch ausgebildet und fängt das Streulicht unter einem sehr großen Raumwinkel auf, um es auf die Lichtempfangseinrichtung zu bündeln. Daraus ergibt sich eine hohe Lichtempfindlichkeit. Diese Anord­ nung ist ferner konstruktiv einfach und leicht miniaturi­ sierbar.

Wie ferner den Fig. 4 und 5 zu entnehmen, sind die Kapillare 3, die Strahlenquelle 17 und die Lichtempfangs­ einrichtung 19 hintereinander angeordnet. Von der Ka­ pillaroberfläche direkt reflektiertes Licht aus dem Licht­ strahl 25 fällt nicht auf die Lichtempfangseinrichtung 19, da es von der dazwischenliegenden Strahlenquelle 17 abge­ schattet wird, wie insbesondere Fig. 5 zeigt.

Dort, wo der Lichtstrahl 25 auf den Ellipsoidspiegel 26 trifft, weist dieser eine Strahlaustrittsöffnung 27 auf, an der der Lichtstrahl 25 aus dem optischen System ausge­ blendet wird. Dadurch wird gewährleistet, daß die Licht­ empfangseinrichtung und somit der Sensor 24 nur Streu­ licht bzw. Fluoreszenzlicht empfangen und nur sehr geringe Anteile des Bestrahlungslichtes. Dadurch wird der Signalabstand erhöht.

Eine alternative vorteilhafte Ausbildung des optischen Aufbaus der Meßstelle ist in Fig. 6 dargestellt, die die Meßstelle in einer Darstellung entsprechend Fig. 5 zeigt, also in Achsrichtung der Kapillare 3 gesehen.

Es sind wiederum die Kapillare 3, der Lichtleiter 21 mit der Strahlenquelle 17 und der Lichtleiter 22 mit der Lichtempfangseinrichtung 19 zu ersehen. Im Bereich der Meßstelle 4′′ ist diese Anordnung von einer Ulbricht­ kugel 28 umgeben. Diese ist, wie der entsprechenden Lite­ ratur entnehmbar, eine Hohlkugel weitgehend beliebiger, auch unregelmäßiger (wie dargestellt) Formgestaltung. Ihre Oberfläche ist nach außen lichtundurchlässig und nach innen diffus reflektierend ausgebildet. Licht zur Beleuchtung der Kapillare 3 fällt auf diese wiederum innerhalb des mit seinem Öffnungswinkel angedeuteten Lichtstrahl 25′. Streulicht von der beleuchteten Kapilla­ re 3 (von Partikeln 15 erzeugt) beleuchtet die gesamte innere Oberfläche der Ulbrichtkugel 28. Die innere Ober­ fläche der Ulbrichtkugel kann von der Lichtempfangseinrich­ tung unter beliebigen Winkeln betrachtet werden. Die Win­ kelstellung und der Betrachtungswinkel der Lichtempfangs­ einrichtung sind dabei nicht kritisch. Es ergeben sich größere konstruktive Freiheiten, und es läßt sich eine hohe Lichtausbeute erzielen.

Vorteilhaft ist jedoch auch bei der Ulbrichtkugel eine Licht­ strahlaustrittsöffnung 27′ als Lichtfalle vorgesehen, die den di­ rekten Lichtstrahl 25′ austreten läßt, um den Störabstand des Meßsignales zu verbessern. Es geht an dieser Öffnung zwar auch Streulicht verloren, jedoch anteilsmäßig nur gering­ fügig.

Anstelle einer Hohlkugel kann die Ulbrichtkugel 28 auch als Vollmaterialkörper ausgebildet sein, der aus geeig­ netem lichtdurchlässigem Material, beispielsweise klarem Kunststoff, besteht. Mit diesem Kunststoff kann die An­ ordnung, bestehend aus Kapillare 3 und den Lichtleitern 21 und 22, umgossen werden, was eine äußerst stabile und stoßunempfindliche Konstruktion schafft. Die Oberfläche des Vollmaterialkörpers muß geeignet behandelt sein, um ihm die Eigenschaften einer Ulbrichtkugel zu verleihen. Es muß also eine Oberflächenbeschichtung vorgesehen sein, die nach innen diffus reflektierend und nach außen licht­ undurchlässig ist.

Für die Präzision des optischen Meßaufbaues in der Meß­ stelle 4 ist auch die Fokussierung der Partikel 15 von wesentlicher Bedeutung. Diese kann erfindungsgemäß durch eine besondere Ausbildung der Ringdüse verbessert werden, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist.

Die dargestellte Ringdüse 7′ weist, wie bereits kurz zu Fig. 1 beschrieben, einen Ringraum 30 auf, der den Einlaß 8 umgibt. Mit einem Anschlußstück 31 ist die Kapillare 3 angeschIossen. Ein Rohrstutzen 32 mündet von außen in den Ringraum 30 und dient zum Anschluß an die Druckleitung 9 (siehe Fig. 1).

Erfindungsgemäß ist, wie Fig. 3 entnehmbar, der Rohrstutzen 32 exzentrisch zur Symmetrieachse 8, 3 angeordnet und bil­ det einen tangentialen Einlauf in den Ringraum 30 aus. Aus der Druckleitung 9 einströmendes Strömungsmedium wird folg­ lich mit einem Drall versehen.

Der in der dargestellten Ringdüse 7′ dem durch den Einlaß 8 zuströmenden Strömungsmedium/Partikel-Strom ummantelte Mantelstrom weist folglich einen Drall auf, der beim Durchströmen der Kapillare 3 erhalten bleibt und die Fokussierung des Partikelstroms in der Mitte der Kapilla­ re stabilisiert.

Zu den dargestellten Ausführungsbeispielen sind im Rah­ men der Erfindung Varianten möglich, insbesondere hin­ sichtlich der Kombination der einzelnen dargestellten Merkmale.

Die an hand von Fig. 1 bereits erläuterte selbstansau­ gende Ausbildung des Meßkopfes 1, bei dem über dessen Ein­ laß 8 Strömungsmedium mit darin enthaltenen Partikeln 15 angesaugt wird, ergibt bedeutende Vorteile insbesondere dadurch, daß aus beliebigen Räumen oder Gefäßen, in denen Partikel enthalten sind, kontinuierlich über längere Zeit angesaugt werden kann. Dies war nach dem Stand der Technik nicht möglich, der nur eine Druckförderung kennt, bei der ein die Partikel enthaltendes Gefäß unter Druck gesetzt werden muß, um das die Partikel enthaltende Strömungsmedium in die Kapillare zu fördern. Das setzt aber voraus, daß das gefäß zur Unterdrucksetzung abgeschlossen werden muß. Bei jedem Eingriff muß es aber geöffnet werden, was die Messung unterbricht. Außerdem können durch den einwirkenden Druck chemische Reaktionen beeinflußt werden. All dies entfällt bei der Erfindung, die ohne jede Beeinflussung des Reaktions­ gefäßes auskommt.

Die oben an hand von Fig. 1 beschriebene Volumendifferenz­ stromregelung, die über den Regelkreis 16, 11, 10/6 erfolgt, regelt naturgemäß hochgenau die Volumendifferenz des Mantel­ stroms und des aus dem EinIaß 8 angesaugten Partikelstroms konstant aus. Es reicht aber auch eine einfache Steuerung der Pumpen 10, 6 auf fest eingestellte Förderdifferenz aus, wenn die Bauteile ausreichend konstant arbeiten. Die Volumen­ meßeinrichtung 16 kann dann gegebenenfalls entfallen.

Vorteilhaft läßt sich über geeignete Einrichtungen die Volumenstromdifferenz variieren, so daß sie den unter­ schiedlichen Gegebenheiten der jeweiligen Messung ange­ paßt wird, beispielsweise unterschiedlichen Viskosi­ täten von Strömungsmedien, unterschiedlichen Partikel­ dichten, Partikelgrößen u. dgl..

Claims (11)

1. Durchflußimpulsphotometer zur Bestimmung von Streu- und/ oder Fluoreszenzlicht einzelner von einem Strömungs­ medium in einer Kapillare transportierter, von einer Lichtquelle an einer Meßstelle beleuchteter Partikel mittels eines optischen Sensors, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem Meßkopf (1) die zustromseitig mit einem Einlaß (8) versehene Kapillare angeordnet ist und daß der Meßkopf über eine flexible Anschlußlei­ tung (2) an eine Meßapparatur (23, 24) angeschlossen ist, wobei die Anschlußleitung flexible Lichtleiter (21, 22) zur Verbindung der Meßstelle (4, 4′)mit einer Lichtquelle (23) und dem Sensor (24) aufweist.

2. Photometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß der Kapillare (3) als den Meßkopf (1) überragende Kanüle (12) ausgebildet ist.

3. Photometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung (2) eine abstromseitig an die Kapillare (3) angeschlossene Saugleitung (5) aufweist.

4. Photometer nach Anspruch 3 mit hydrodynamischer Fo­ kussierung nach dem Mantelstromprinzip, mit einer vor der Meßstelle an die Kapillare angeschlossenen Ringdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (10, 6) der Druckleitung (9) der Ringdüse (7) und der Saug­ leitung (5) mit wählbarer aber fester Differenz der Volumenströme gesteuert werden.

5. Photometer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Ringdüse zum Zwecke der hydrody­ namischen Fokussierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (30) der Düse (7′) eine tangentiale Einlaßöffnung (32) aufweist.

6. Photometer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Meßstelle (4′) eine Hohlspiegelanordnung (26) vorgesehen ist, in deren einem Brennpunkt der bestrahlte Fleck der Ka­ pillare (3) und in deren anderem Brennpunkt die Licht­ empfangseinrichtung (19) angeordnet sind.

7. Photometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Hohlspiegelanordnung ein Ellipsoidspiegel (26) vor­ gesehen ist.

8. Photometer, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle (4′′) im Inneren einer Ulbrichtkugel (28) angeordnet ist.

9. Photometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ulbrichtkugel (28) als aus optisch durchlässigem Material bestehender Vergußkörper entsprechender Ober­ flächenversorgung ausgebildet ist.

10. Photometer nach einem der Ansprüche 6 bis 9 für Dunkel­ feldmessung, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlänge­ rung des auf die Kapillare (3) fallenden Lichtstrahls (25, 25′) die Hohlspiegelanordnung (26) bzw. die Ulbrichtkugel (28) eine Strahlaustrittsöffnung (27, 27′) aufweisen.

11. Photometer nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare (3), die Strahlen­ quelle (17) und die Lichtempfangseinrichtung (19) hintereinander angeordnet sind.