DE4135814C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Führung von Licht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Führung von für Messungen verwendetem Lieht, insbesondere zum Hindurchführen des Lichtes durch Küvetten, nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 und eine Vorrichtung zur Führung von für Messungen verwendetem Licht in einer Reihe in einem Photometer ange­ ordneten Küvetten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Aus der DE 32 04 578 A1 oder der DE 38 33 064 A1 sind Photometer bekannt, in denen sich die Proben während der Messung in einer Küvettenanordnung in Matrixform, bestehend aus 8 × 12 Küvetten, befinden. Die Küvettenanordnung besteht vollständig aus durchsichtigem Plastik. Das Absorptionsver­ mögen wird Reihe für Reihe für n Küvetten gemessen, in der Weise, daß von einer gemeinsamen Lichtquelle Licht auf separaten Lichtwegen zu jeder Küvette geführt wird und dann weiter zu den jeweiligen Detektoren.

Ein Problem der oben beschriebenen Vorrichtungen ist, daß die aus nebeneinanderliegenden Kanälen hindurchtretenden Lichtemissionen sich gegenseitig bei der Messung stören.

Aus der DE-OS 21 37 332 sind ein Verfahren und eine Vorrich­ tung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 3 bekannt. Dabei wird ausgehend von einer Lichtquelle ein Lichtleiter, der an einer angetriebenen Welle sitzt, gedreht. Sein licht­ ausgangsseitiges Ende ist radial außerhalb der Welle ange­ ordnet und beschreibt bei Drehen der Welle einen Kreis. Über diesen Lichtleiter wird Licht nacheinander an fest instal­ lierte, sich nicht bewegende Lichtleiter weitergegeben, wobei jeder Lichtleiter zu einer Probe führt. Das Licht wird am gegenüberliegenden Ende der Probe von einem Lichtleiter wieder aufgenommen und an einen ebenfalls auf der Welle sit­ zenden, sich drehenden Lichtleiter weitergegeben, der mit einem Detektor verbunden ist. Diese bekannte Anordnung ist sehr störanfällig, da die Lichtwellenleiter bewegt werden.

Die DE 38 40 719 A1 beschreibt eine Vorrichtung, die über zwei Schirme Licht zu zu analysierenden Proben sendet. Dabei werden aber die Reaktionsgefäße nach­ einander in den Lichtstrahl bewegt, was die Messung ungenau macht, denn der sich bewegende flüssige Inhalt der Gefäße sollte sich zuerst beruhigen, bevor die Messung durchgeführt wird. Diese Vorrichtung arbeitet deshalb auch langsam.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein schnell arbeitendes, genaues Verfahren zur Messung von Flüssigkeiten in neben­ einander angeordneten Küvetten anzugeben und eine wenig störanfällige Vorrichtung zu schaffen, bei der das Problem der gegenseitigen Störung von Lichtemissionen, die aus nebeneinanderliegenden Kanälen heraustreten, vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3 gelöst.

Einzelheiten ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Vorrichtung mit Hilfe der Zeich­ nung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Führung von Licht durch die Küvetten­ anordnung,

Fig. 2 die in der Vorrichtung verwendete Lichtverteilungsscheibe.

In den Zeichnungen ist ein 8-Kanal-Photometer ausgeführt, für das die verwendete Küvettenanordnung eine reguläre 8 × 12 Mikrotitrationstafel sein kann. Die Messung wird so ausge­ führt, daß eine Reihe 1 von acht Küvetten in die Meßposition gebracht wird, in der das Licht mittels Lichtleiter 2 durch die unteren Linsen 3 zu jeder Küvette von unten herangeführt wird. Oberhalb der Küvetten wird das durch jede Küvette hin­ durchgetretene Licht mit Hilfe der oberen Linsen 4 in den Detektoren 5 gesammelt. Um ein Strahlenbündel zu bekommen, sind die vorderen Enden der Lichtleiter 2 in einer Einfassung 6 zur Einkopplung des Lichts aus der Lichtquelle gebündelt. Von jedem Lichtleiter kommt das Licht aus einer Einfassung 7 vertikal nach oben zu je einer Küvette.

Die Einfassungen 7 am Ausgang der Lichtleiter befinden sich in einem horizontalen zylinderförmigen Schirm 8, der an einem Ende offen ist. Der Schirm ist aus lichtundurchlässigem Material hergestellt. Mittels eines Motors 9 wird der Schirm mit gleichbleibender Geschwindigkeit gedreht. In der Mantel­ fläche des Schirms ist auf jeder Einfassung am Ausgang der Lichtleiter ein Schlitz 10 parallel zum Umfang des Schirms angebracht. Auf diese Weise wird das Licht nur in die Küvette emittiert, wenn der Schlitz mit der dazugehörigen Küvette sich über der jeweiligen Einfassung am Ausgang des Licht­ leiters befindet. Die Länge des Schlitzes und die Rotations­ geschwindigkeit des Schirms sind so abgestimmt, daß Licht in die Küvette für die für die Messung nötige Zeitdauer emittiert wird.

Die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gewählten n = 8 Schlitze 10 sind auf der Mantelfläche des Schirms aufein­ anderfolgend in gleichen Abständen angebracht, so daß das Licht im wesentlichen jeweils nur in eine Küvette emittiert wird. Dies verhindert, daß Streulicht aus dem Meßstrahl einer Küvette die Messung einer anderen Küvette stört. Darüber hinaus sind die Schlitze so angebracht, daß auf­ einanderfolgende Lichtemissionen auf Küvetten

usw. fallen, die so weit wie möglich auseinanderliegen. Die aufeinanderfolgenden Messungen können sich, um Zeit zu sparen, etwas überlappen (z. B. ca. 10% der Küvettenmeßperiode), ohne daß sich ein nennenswerter Fehler durch das Streulicht ergibt. Die Zeit für die Messung einer Tafel (einschl. Transmissionen) beträgt typisch 5,5 sec.

Darüber hinaus befinden sich im Schirm Löcher 11 für jede Küvette. Diese Löcher sind in einer geraden Reihe angebracht. Die Löcher sind speziell für die Messungen von Aggutinationen vorgesehen. In diesem Fall kann der Meßstrahl über den Boden der Küvetten streichen, während die Küvettenanordnung sich bewegt.

Weiterhin ist der Schirm mit einer Fläche 12 versehen, mit der das Detektorsignal abgegrenzt wird, das man erhält, wenn kein Licht in die Küvette emittiert wird.

Die Vorrichtung ist so synchronisiert, daß nach der Messung einer Reihe 1 auf der Tafel die nächste Reihe in die Meß­ position gebracht wird und der Schirm 8 eine Umdrehung macht.

Im Prinzip kann die Messung auch ausgeführt werden, ohne die Küvettenanordnung dabei anzuhalten. In diesem Fall jedoch wird die Meßgenauigkeit durch die Vibration der Flüssigkeits­ oberfläche beeinträchtigt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung wird statt eines rotierenden zylinderförmigen Schirms eine rechteckige Scheibe verwendet, die sich in bezug auf die Küvettenanordnung bewegt; oder eine Scheibe, die unter der unbeweglichen Küvettenanordnung rotiert. Auf der Scheibe sind lichtdurch­ lässige Schlitze angebracht.

Claims (7)

1. Verfahren zur Führung von für Messungen verwendetem Licht zu in einer Reihe in einem Photometer plazierten Küvetten, bei dem das von einer Lichtquelle emittierte Licht über separate Lichtwege zu jeder Küvette in der Reihe für eine vorgegebene Zeitdauer geführt wird und gleichzeitig das durch eine Küvette hindurchgetretene Licht durch einen Detektor erfaßt wird, um das Absorptionsvermögen zu messen, wobei jeder Küvette in der Reihe Licht nacheinander in gleichbleibenden Abständen zugeführt wird und das Licht durch einen lichtunterbrechenden Schirm mit einem Schlitz auf jedem Lichtweg zu den Küvetten geführt wird, so daß das für Messungen verwendete Licht nur dann zu der Küvette emit­ tiert wird, wenn der Schlitz sich auf dem Lichtweg befindet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Küvette ein Detektor zuge­ ordnet ist, der Schirm in bezug auf die Lichtwege bewegt wird und die parallel zur Bewegungsrichtung des Schirms liegenden Schlitze so auf dem Schirm angeordnet sind, daß während der Messung einer Reihe von n Küvetten nacheinander die Küvette A, die Küvette
die Küvette A + 1, die Küvette
usw. gemessen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht im wesentlichen zu jeweils einer Küvette der Reihe geführt wird.

3. Vorrichtung zur Führung von für Messungen verwendetem Licht zu in einer Reihe in einem Photometer angeordneten Küvetten (1), bestehend aus einer Lichtquelle; einem sepa­ raten Lichtweg für jede Küvette in der Reihe zur Führung von Licht von der Lichtquelle zu der Küvette; und einem Detektor (5) zur Erfassung des durch die Küvette hindurchgetretenen Lichts, wobei die Vorrichtung mit einem lichtunterbrechenden Schirm oder einer lichtunterbrechenden Scheibe (8) zur Unterbrechung der Lichtwege versehen ist und der Schirm oder die Scheibe (8) mit einem Schlitz (10) auf jedem Lichtweg versehen ist, um das Licht durch den Schirm oder die Scheibe (8) nacheinander auf jede Küvette für die gleiche Zeitdauer zu führen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm oder die Scheibe (8) quer zu den Lichtwegen beweglich ist, daß die Schlitze (10) parallel zur Bewegungsrichtung des Schirms oder der Scheibe (8) liegen und daß die Schlitze (10) auf dem Schirm oder der Scheibe (8) so angeordnet sind, daß während der Messung einer Reihe von n Küvetten nacheinander die Küvette A, die Küvette
die Küvette A + 1, die Küvette
gemessen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 in einem Photometer, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lichtweg einen Lichtleiter zur Führung von Licht von der Lichtquelle zu der Küvette enthält und der lichtunterbrechende Schirm (8) sich zwischen den Enden der Lichtleiter und den Küvetten befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der lichtunterbrechende Schirm (8) ein Zylinder ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtunterbrechende Schirm eine Anzahl von Löchern zur gleichzeitigen Führung von Licht auf alle Küvetten enthält.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtunterbrechende Schirm einen nicht-transparenten Bereich enthält, um zu verhindern, daß Licht auf alle Küvetten gleichzeitig geführt wird.