DE60210878T2 - Fortschrittliches System zur optischen Messung von Proben - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von biochemischer Laborausstattung für unterschiedliche Anwendungen zur Messung von Eigenschaften von Proben auf z.B. Mikrotitrationsplatten und entsprechenden Probenträgern. Genauer gesagt betrifft die Erfindung die verbesserten und effizienteren Instrumentenmerkmale von Gerätschaften, die als z.B. Fluorimeter, Photometer und Luminometer verwendet werden.
  • Die Routinearbeit und auch die Forschungsarbeit in analytischen biochemischen Laboratorien und in klinischen Laboratorien basieren häufig auf unterschiedlichen Tags oder Markierungen, die an zu untersuchende Makromoleküle gekoppelt sind. Die verwendeten typischen Markierungen sind verschiedene radioaktive Isotope, Enzyme, verschiedene fluoreszierende Moleküle und z.B. fluoreszierende Chelate von Seltenerdmetallen.
  • Die Detektion von Enzymmarkierungen kann unter Verwendung seiner natürlichen biochemischen Funktion, d. h. Änderung der physikalischen Eigenschaften von Molekülen, durchgeführt werden. In Enzymimmunoassays werden farblose Substanzen durch Enzym in farbige Substanzen oder nichtfluoreszierende Substanzen in fluoreszierende Substanzen katalysiert.
  • Die farbigen Substanzen werden mit einer Absorption, d. h. photometrischer Messung gemessen. In der photometrischen Messung wird die Intensität von gefiltertem und stabilisiertem Strahl als erstes ohne eine Probe gemessen und danach die Probe innerhalb einer Platte gemessen. Danach wird das Absorptionsvermögen, d. h. die Absorptionswerte, berechnet.
  • Die Fluoreszenzmessung wird allgemein zur Messung von Mengen einer fluoreszierenden Markierungssubstanz in einer Probe verwendet. Die meisten Photolumineszenzmarkierungen basieren auf einem molekularen Photolumineszenzprozeß. In diesem Prozeß wird optische Strahlung durch den Grundzustand eines Moleküls absorbiert. Aufgrund der Energieabsorption gilt das Quantenmolekül in einen höheren angeregten Zustand über. Nach der schnellen Schwingungsrelaxation kehrt das Molekül in seinen Grundzustand und wird die überschüssige Energie als ein optisches Quant freigegeben. Aufgrund von Verlusten in diesem Prozeß sind die mittleren absorbierten Energien größer als die mittleren emittierten Energien.
  • Ein weiteres Meßverfahren stellt Chemilumineszenzmessung dar, bei der Emission einer Substanz von einer Probe ohne Anregung durch Beleuchtung gemessen wird. Somit kann jedes Photoluminometer auch als ein Chemiluminometer verwendet werden.
  • Die typischen Instrumente in analytischen chemischen Forschungslaboratorien sind die verschiedenen spektroskopischen Instrumente. Viele davon verwenden den optischen Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Die beiden üblichen Arten von Instrumenten sind die Spektrophotometer und die Spektrofluorometer. Diese Instrumente umfassen gewöhnlich eine oder zwei Wellenlängendispersionseinrichtungen, wie Monochromatoren. Die Dispersionseinrichtungen lassen sie photometrische und fluorometrische Messungen über das optische Spektrum durchführen.
  • 1 stellt einen weiterentwickelten optischen Analysator im Stand der Technik, speziell die optischen Komponenten und die verschiedenen Strahlengänge dar. Das Instrument weist zwei Beleuchtungsquellen, eine Dauerstrichlampe (cw-Lampe) 112a und eine Impulslampe 112b auf. Die cw-Lampe kann für Dauerstrich-Photolumineszenzanregung und für Absorptionsmessungen verwendet werden.
  • Der Infrarotteil von Strahlung von der cw-Lampe 112a wird durch ein Filter 104 absorbiert, und nach Durchgehen durch eine Streulichtlochblende 105 wird die optische Strahlung mit einer Linse 115a durch ein in einem Filterrad 114 angeordnetes Interferenzfilter 114a kollimiert.
  • Der Lichtstrahl wird mit einer Linse 113a, ähnlich der Linse 114a, in einen Lichtleiter 118 fokussiert, der den Meßkopf thermisch und mechanisch isoliert. Er schirmt auch die Meßeinheit vor Streulicht von der cw-Lampe ab. Die optische Strahlung von einer Ausgabelochblende 106 eines Lichtleiters 118 wird mit einer Linse 107, ähnlich der Linse 115a, kollimiert. Der Strahl wird von einem Strahlteilerspiegel 141 innerhalb eines Spiegelblocks 140 reflektiert und durch einen Probenbehälter 181 und durch ein Eintrittsfenster 122 einer photometrischen Detektoreinheit 132 geleitet.
  • Der Spiegelblock 140 ist auf der Oberseite der Probe angeordnet. Seine Funktion besteht darin, den horizontalen Lichtstrahl von der ausgewählten Lampe zur Probe hinab zu reflektieren und einen Teil dieses Strahles durch einen Spiegel 143 in eine Referenzphotodiode 119 zu reflektieren und auch zu ermöglichen, daß die Emission von der Probe sich zum Photonenzähldetektor 132 nach oben ausbreitet.
  • Die Emissionseinheit umfaßt optische Komponenten, die Linsen 133, 135, ein Filter 134a in Filterschieber 134, ein kombinierter Verschluß und Blendenschieber 136 und ein Detektor 132, wie zum Beispiel ein Photomultiplier, sind. Der Photomultiplier 132 wird in dem Modus des Zählens von schnellen Photonen (fast photon counting mode) verwendet, in dem die Impulse von der Photomultiplieranode als erstes verstärkt und danach durch einen schnellen Vergleicher 191 und ein Gatter 192 einem Zähler 193 zugeführt werden. Der Vergleicher verwirft die Impulse, die geringer als der vorab eingestellte Referenzpegel sind. Die schnelle Zählelektronik ist mit einem Gatter vor dem Zähler ausgestattet. Dieses Gatter wird in Gesamtzeitsteuerungen der Messungen verwendet.
  • Die Impulslampeneinheit wird bei zeitlich aufgelöster Photolumineszenzmessung für langlebige Photolumineszenzemission verwendet. Sie besteht aus einer zweiten Lampe 112b, Linsen 115b, 113b und optischen Filtern 114b in einem Filterschieber für Wellenlängenaussonderung. Wenn diese zweite Lampe verwendet wird, muß der Spiegel 141 um 90 Grad gedreht werden, um die Strahlung zur Probe zu reflektieren. Dies kann durch Verwendung von verschiedenen optischen Modulen für die beiden Lampen erzielt werden.
  • Es gibt bestimmte Beschränkungen im Zusammenhang mit der Technologie im Stand der Technik. Es ist häufig erforderlich, mehrere Messungen von denselben Proben, z.B. Messen von zwei oder mehr Photolumineszenzemissionen, durchzuführen, sowie können Absorptions- und Chemilumineszenzmessungen erforderlich sein. Mit den Instrumenten im Stand der Technik ist es notwendig, die verschiedenen Messungen aufeinanderfolgend durchzuführen, und kann es notwendig sein, Änderungen in der Optik des Instruments zwischen den verschiedenen Messungen vorzunehmen. Somit tendiert die Durchführung derartiger Messungen von einer großen Anzahl von Proben dazu, sehr lange Meßzeit mit den Instrumenten im Stand der Technik zu benötigen, und ist die Zuverlässigkeit der Meßergebnisse nicht optimal.
  • Es gibt auch Instrumente, die zwei Meßköpfe aufweisen; einen oberen Meßkopf und einen unteren Meßkopf. Genannte Instrumente sind z.B. in den Druckschriften US 6187267 und US 5933232 beschrieben. Mit dieser Art von Instrument ist es möglich, Messungen auch von unterhalb der Probe durchzuführen, so daß diese Art von Instrument zur Durchführung von verschiedenen Messungen vielseitiger ist. Die Instrumente im Stand der Technik können jedoch verschiedene Messungen nicht simultan durchführen noch Doppelemissionsmessungen durchführen. Das aufeinanderfolgende Durchführen von verschiedenen Messungen von einer großen Anzahl von Proben tendiert dazu, eine lange Zeit zu benötigen.
  • Die Druckschrift US 5 973 330 offenbart eine optische Detektionsvorrichtung, in der zwei Emissionen mit separaten Detektoren detektiert werden. Das Instrument weist eine feststehende Konstruktion mit zwei Spiegeln auf. Zur Änderung von Messarten sollte der Benutzer mehrere optische Komponenten in dem Instrument austauschen. Bei Austauschen der optischen Komponenten in der Anordnung wäre es auch notwendig, die optischen Oberflächen der optischen Komponenten zu berühren, was das Risiko mitsichbringt, daß die Oberflächen schmutzig werden. Es ist auch nicht möglich, das Instrument für zahlreiche Messarten lediglich durch Austauschen von optischen Komponenten zu optimieren. Somit wäre auch die Verwendung des Instruments für zahlreiche Arten von Messungen schwierig, würde sie viel Zeit erfordern und würde sie das Risiko von ungenauen Meßergebnissen mitsichbringen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optisches Instrument für Labormessungen bereitzustellen, bei dem die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik vermieden oder reduziert werden. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Meßinstrument mit verbesserter Effizienz zur Durchführung von Messungen von Proben zu erzielen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch Bereitstellen eines optischen Meßinstruments, bei dem ein Verbindungsglied für ein austauschbares optisches Modul vorhanden ist, wobei das Verbindungsglied für wenigstens einen Anregungsstrahl und wenigstens zwei Emissionsstrahlen gestaltet ist. Die Aufgabe wird ferner durch ein austauschbares optisches Modul für ein Meßinstrument gelöst, wobei das Modul einen vorzugsweise dichroitischen Spiegel zum Aufteilen eines Emissionsstrahls in zwei Emissionsstrahlen und einen vorzugsweise dichroitischen Spiegel zum Aufteilen der Strahlengänge von Emissions- und Anregungsstrahlen umfaßt. Die Erfindung ermöglicht die Durchführung von zahlreichen Arten von Messungen durch Austauschen eines optischen Moduls. Das Austauschen von Modul und zugehörigen Parametern kann durch Software automatisch gesteuert durchgeführt werden. Es ist auch möglich, das Instrument für neue Arten von Messungen leicht upzugraden, indem einfach das Instrument mit einem neuen optischen Modul und der zugehörigen Software versehen wird.
  • Ein optisches Meßinstrument gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch Anspruch 1.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines optischen Meßinstruments gemäß Anspruch 27.
  • Ein Verfahren gemäß der Erfindung zur optischen Messung von Proben ist gekennzeichnet durch Anspruch 31.
  • In den abhängigen Ansprüchen werden einige bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
  • Ein wichtiger Vorteil der Erfindung betrifft das Erzielen von hoher Meßeffizienz. Es können Messungen von zwei Emissionen simultan durchgeführt werden, und die für die Messung notwendige Zeit wird somit halbiert. Ferner wird aufgrund der minimalen Dämpfung der Strahlengänge Effizienz erzielt.
  • Es gibt auch weitere wichtige Vorteile, die mit der Idee des Plazierens in demselben austauschbaren optischen Modul des Spiegels zum Aufteilen der Emission in zwei Emissionsstrahlen und des Spiegels zur Aufteilung der Strahlengänge von Emissions- und Anregungsstrahlen verbunden sind. Auf diese Weise kann ein Meßkopf für sowohl Einemissionsmessung als auch für Zweiemissionsmessung auf eine optimale Weise verwendet werden. Wenn eine zweite Emission nicht mit demselben Meßkopf wie die erste Emission gemessen wird, kann das optische Modul im Gebrauch leicht durch ein Modul ausgetauscht werden, das nicht den Spiegel für den zweiten Emissionsstrahl enthält. Auf diese Weise ist eine Einemissionsmessung ohne unnötige Dämpfung, die durch den Spiegel verursacht wird, möglich.
  • Ein weiterer Vorteil betrifft die Fähigkeit, optionale Funktionen in dem Meßgerät zu bieten. Ein Gerät mit einem Meßkopf für eine Einemissionsmessung kann auf leichte Weise in ein Gerät aufgerüstet werden, das einen Meßkopf für Einemissions- oder Zweiemissionsmessungen aufweist. Für die Aufrüstung ist es nur notwendig, das Gerät mit einem optischen Modul zu versehen, das einen Spiegel für die zweite Emission enthält, und das Gerät mit dem zweiten Detektor zu versehen, falls er nicht bereits in dem Gerät zur Verfügung steht. Die Basisversion des Geräts enthält die erforderliche Optik zum Leiten des zweiten Emissionsstrahls vom optischen Modul zum zweiten Detektor.
  • Ein weiterer Vorteil betrifft die Möglichkeit, einen Filter mit dem Spiegel zu kombinieren; wobei verschiedene Arten von Messungen durch Auswählen eines Spiegels optimiert werden können, der die Wellenlänge des ersten Emissionsstrahls im wesentlichen durchläßt und die Wellenlänge des zweiten Emissionsstrahls im wesentlichen reflektiert. Auf diese Weise kann die Dämpfung der Emissionen minimiert werden und besteht weniger Bedarf an weiterem Filtern der Emissionsstrahlen.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung steht mit der Tatsache im Zusammenhang, daß beide Emissionen ohne Austausch der Verbindungen der Faseroptiken gemessen werden können. Auf diese Weise können die Meßarten durch Software gewechselt werden, ohne daß Handarbeit wie zum Beispiel Anschließen und Lösen von optischen Kabeln erforderlich ist.
  • Die Erfindung ermöglicht auch die Verwendung von direkter optischer Einkopplung der Emissionsdetektion in den oberen Meßkopf des Geräts; wobei durch Faseroptiken verursachte Dämpfung somit vermieden wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich werden, in denen:
  • 1 ein schematisches Blockdiagramm einer optischen Einheit im Stand der Technik eines Meßinstruments zeigt,
  • 2 eine schematische Darstellung von Strahlengängen und Hauptkomponenten einer beispielhaften optischen Einheit für ein Meßinstrument zeigt,
  • 3 ein schematisches Blockdiagramm eines beispielhaften Meßinstruments zeigt,
  • 4 ein schematisches Blockdiagramm einer optischen Einheit zeigt, die ein erstes Beispiel für eine Doppelemissionsmessung zeigt,
  • 5 ein schematisches Blockdiagramm einer optischen Einheit zeigt, die ein zweites Beispiel für eine Doppelemissionsmessung zeigt,
  • 6 ein schematisches Blockdiagramm einer optischen Einheit zeigt, die ein drittes Beispiel für eine Doppelemissionsmessung zeigt,
  • 7 ein schematisches Blockdiagramm einer optischen Einheit zeigt, die ein viertes Beispiel für eine Doppelemissionsmessung zeigt,
  • 8 ein schematisches Blockdiagramm einer optischen Einheit zeigt, die ein fünftes Beispiel für eine Doppelemissionsmessung zeigt,
  • 9 ein schematisches Blockdiagramm einer optischen Einheit zeigt, die ein sechstes Beispiel für eine Doppelemissionsmessung zeigt,
  • 10 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften oberen optischen Moduls gemäß der Erfindung darstellt,
  • 11 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften unteren optischen Moduls gemäß der Erfindung darstellt,
  • 12 ein beispielhaftes Rad mit vier Stellungen mit vier optischen Modulen gemäß der Erfindung darstellt,
  • 13 ein erstes beispielhaftes optisches Modul des oberen Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 14 ein zweites beispielhaftes optisches Modul des oberen Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 15 ein drittes beispielhaftes optisches Modul des oberen Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 16 ein viertes beispielhaftes optisches Modul des oberen Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 17 ein fünftes beispielhaftes optisches Modul des oberen Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 18 ein erstes beispielhaftes optisches Modul des unteren Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 19 ein zweites beispielhaftes optisches Modul des unteren Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 20 ein drittes beispielhaftes optisches Modul des unteren Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 21 ein viertes beispielhaftes optisches Modul des unteren Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 22 ein fünftes beispielhaftes optisches Modul des unteren Kopfes zur Implementierung der Erfindung darstellt,
  • 23 einen beispielhaften Prozeß zur Durchführung einer Messung mit einem optischen Meßinstrument darstellt,
  • 24 ein beispielhaftes Verfahren zur Durchführung einer Messung darstellt.
  • 1 wurde bereits bei der Beschreibung des Standes der Technik erläutert. Im folgenden wird das Prinzip der Erfindung als erstes unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Danach wird ein Beispiel für eine detailliertere Implementierung unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, die ein Blockdiagramm eines beispielhaften Analysegeräts zeigt. Als nächstes werden einige Beispiele für die Verwendung eines Analysators für Doppelemissionsmessungen unter Bezugnahme auf die 4–12 beschrieben. Danach wird unter Bezugnahme auf die 13–22 eine Beschreibung von beispielhaften optischen Würfeln gebracht, die z.B. für die genannten Messungen in den 4–12 verwendet werden können. Schließlich werden Beispiele für einen Prozeß und ein Verfahren zur Durchführung einer Messung unter Bezugnahme auf Flußdiagramme in den 23 und 24 beschrieben.
  • 2 stellt Hauptkomponenten und Strahlengänge eines beispielhaften optischen Analyseinstruments dar. Das Instrument umfaßt eine Beleuchtungsquelle 211 für die Anregung einer Probe. Die Strahlung von der Lampe 211 wird mit einer Linse 215 kollimiert und durch ein Interferenzfilter 214 gelenkt. Für verschiedene Wellenlängen können verschiedene Filter ausgewählt werden. Der Anregungsstrahl wird danach auf ein Ende eines Lichtwellenleiters 218 fokussiert, der es zu einer Blende eines optischen Moduls leitet. Der Lichtwellenleiter ist vorzugsweise ein Bündel von Fasern, wie zum Beispiel 200 Faserstücke mit einem Durchmesser von 100 μm. Ein wichtiger Zweck des Lichtwellenleiters besteht darin, das Licht der Beleuchtungsquelle zu mischen, um eine ungleichmäßige Verteilung des Anregungsstrahls in dem zu messenden Probenvolumen zu vermeiden. Der Anregungsstrahl wird durch einen dichroitischen Spiegel 241 innerhalb des optischen Moduls 240 reflektiert und in die Probe 281 mit einem Linsensystem 223 gelenkt. Ein Teil des Beleuchtungslichts wird durch einen Strahlteilerspiegel 243 in einen Referenzdetektor reflektiert, um eine Referenzinformation über die Ist-Beleuchtungsintensität zu liefern. Während der Referenzspiegel in dem austauschbaren Spiegelblock angeordnet ist, können die Anregungsfilterunterschiede durch Modifizieren der Eigenschaften des Referenzspiegels kompensiert werden. Auf diese Weise kann hohe Rückkopplungsgenauigkeit erzielt werden. Ein Strahlteilerspiegel kann z.B. durch Ausbilden einer reflektierenden Beschichtung für den Spiegel z.B. als Streifen oder Punkte, die nur einen Teil der Spiegeloberfläche bedecken, erzeugt werden.
  • Der Emissionsstrahl von der Probe 281 wird mit dem Linsensystem 223 in das optische Modul 240 gelenkt, wo er den (vorzugsweise) dichroitischen Spiegel 241 passiert. Der dichroitische Spiegel ist vorzugsweise für jede Markierung so ausgeführt, daß er eine Anregungswellenlänge reflektiert, aber Emissionswellenlängen durchläßt. Der Emissionsstrahl wird danach innerhalb des optischen Würfels in zwei Strahlen durch einen zweiten dichroitischen Spiegel 242 aufgeteilt. Der dichroitische Spiegel fungiert vorzugsweise als ein Filter, so daß ein Strahl mit einer Wellenlänge der ersten Emission zum ersten Detektor 231a durchgelassen wird und ein Strahl mit einer Wellenlänge der zweiten Emission zum zweiten Detektor 231b reflektiert wird. Der zweite dichroitische Spiegel ist somit auch vorzugsweise für jede Markierung/jedes Paar Markierungen so ausgeführt, daß er Wellenlängen der ersten Emission durchläßt, aber Wellenlängen der zweiten Emission reflektiert.
  • Der erste Emissionsstrahl wird mit einer Linse 233a kollimiert und durch ein Interferenzfilter 234a gelenkt, um zu verhindern, daß Licht mit einer Wellenlänge außerhalb der ersten Emission zum ersten Detektor gelangt. Der erste Emissionsstrahl wird danach mit der Linse 235a auf den ersten Detektor 231a fokussiert. Der zweite Emissionsstrahl wird mit einem Spiegel 238 zu einer Linse 233b reflektiert, wo der Strahl kollimiert und durch ein zweites Interferenzfilter 234b gelenkt wird, um zu verhindern, daß Licht mit einer Wellenlänge außerhalb der zweiten Emission zum zweiten Detektor gelangt. Der zweite Emissionsstrahl wird danach mit einer Linse 235a auf den ersten Detektor 231a fokussiert. Die von den Detektoren empfangenen Signale werden danach verstärkt und verarbeitet, um einen Wert für die Intensitäten der ersten und zweiten Emissionen zu erhalten. Die Anregungs- und Emissionsteile des Instruments können, mit Ausnahme von Photolumineszenzmessungen, auch für z.B. photometrische und Chemilumineszenzmessungen verwendet werden.
  • Wie bereits erwähnt, besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin, daß der Anregungsstrahl sowie die beiden Emissionsstrahlen geeignet sind, um mit einem einzigen austauschbaren optischen Modul verbunden zu werden. Dies ermöglicht die Durchführung von zahlreichen Arten von Messungen durch Austausch lediglich eines optischen Moduls, und der Austausch des Moduls und zugehöriger Parameter kann durch Software gesteuert automatisch durchgeführt werden. Dieser Vorteil wird in dem folgenden umfassenderen Beispiel für ein optisches Instrument ersichtlicher werden.
  • 3 stellt detaillierter ein beispielhaftes optisches Instrument dar. Das Instrument weist einen oberen Meßkopf 320 auf, der Komponenten zum Bereitstellen eines Anregungsstrahls und zum Detektieren von Emissionen von oberhalb der Probe enthält. Das Instrument weist auch einen optionalen unteren Meßkopf 360 auf, der Komponenten zum Bereitstellen eines Anregungsstrahls und zum Detektieren von Emissionen unterhalb der Probe enthält. Das Instrument umfaßt ferner einen Probenträger 380, der Mittel zum Bewegen und eine Probenschale 389 zum Positionieren von aufeinanderfolgenden Proben 381 in dem Meßvolumen aufweist. Es kann auch ein Mittel zum Einstellen der vertikalen Position des Probenträgers relativ zu den oberen und unteren Meßköpfen vorhanden sein.
  • Das Instrument weist eine oder zwei Beleuchtungsquellen auf. Die Hauptbeleuchtungsquelle 312a enthält eine Impulslampe und die optische Energie jedes Impulses ist vorzugsweise gleich. Der durch die Impulslampe erzeugte Anregungsstrahl wird mit einer Linse 315 kollimiert und durch ein Interferenzfilter 314 gelenkt. Das Filter ist auf einem Filterschieber plaziert, so daß das in einer Messung zu verwendende Anregungsfilter aus mehreren Filtern ausgewählt werden kann. Der Anregungsstrahl wird dann auf ein Ende eines Lichtwellenleiters 318 fokussiert, der den Anregungsstrahl mischt und ihn zu einer Blende eines optischen Moduls 340 gemäß der Erfindung leitet. Das optische Modul 340 und das Linsensystem 322 lenken den Anregungsstrahl in die Probe 391. Das optische Modul wird hierin nicht detaillierter beschrieben, da es im Zusammenhang mit anderen Figuren erläutert wird.
  • Das Gerät kann auch eine zweite Impulslampe 312b, 311b enthalten, die eine Lampe kleiner Leistung, z.B. für simultane photometrische Messungen sein kann. Das Instrument weist einen Lichtwellenleiter 312a zum Leiten des Lichts von der zweiten Lampe auf. Das Licht kann für die photometrische Messung auf drei Filter 314h, 314j und 314k mit Faserverzweigungen 377h, 377j und 377k verteilt werden.
  • Die Lichtstrahlen werden mit Linsen 375h, 375j und 375k vor Lenken der Strahlen durch die Filter kollimiert. Die Filter können auf demselben oder verschiedenen Filterschieber(n) wie das Filter 314e für die erste Beleuchtungsquelle angeordnet werden. Wenn derselbe Filterschieber für Filter von beiden Lampen verwendet wird, müssen die simultanen Meßarten berücksichtigt werden, wenn der Ort der Filter geplant wird. Nach Filterung werden die Strahlen in Enden von drei Faseroptikkabeln 378 kollimiert, die zum unteren Meßkopf für die photometrische Messung geführt werden. Die Lichtstrahlen von den optischen Kabeln 378 werden auf drei Proben 384 mit einem Linsensystem 379 fokussiert, das Linsen für jeden der drei Strahlen enthält. Nach Durchgang durch die Proben werden die Strahlen mit drei Detektoren 322d, 322e und 322f gemessen, die z.B. Photodioden sind. Die drei Enden der Faseroptikkabel, drei Linsen, drei simultan gemessenen Proben und drei Detektoren sind in diesem Fall in einer Reihe senkrecht zur Ebene der Zeichnung angeordnet und somit ist nur einer davon in der Zeichnung zu sehen.
  • Vorzugsweise ist eine separate Optik für die photometrische Messung vorgesehen, so daß eine Lumineszenzmessung und eine photometrische Messung simultan an verschiedenen Proben durchgeführt werden können. Wenn simultane Photolumineszenz- und photometrische Messungen erforderlich sind, ist der Analysator vorzugsweise mit zwei Impulslampen ausgestattet. Es ist jedoch auch möglich, ein Instrument mit einer Lampe für photometrische Messungen zu verwenden. Zum Beispiel kann ein optischer Schalter 317 einen Ausgang für eine Faseroptik 378a aufweisen, die Licht von der Lampe 312a zur Optik 379 für photometrische Messungen führt. Es ist dann möglich, den optischen Schalter entweder zum Leiten des Lichts zum Liefern von Anregung für eine Emissionsmessung oder zum Leiten des Lichts für eine photometrische Messung anzusteuern.
  • Eine Faseroptik 318T wird zum Leiten des Anregungsstrahls vom optischen Schalter 317 zum optischen Modul 340 des oberen Meßkopfes verwendet. Eine Faseroptik 318B wird zum Leiten des Anregungsstrahls vom optischen Schalter 317 zum optischen Modul 350 des unteren Meßkopfes verwendet. Das Instrument kann auch eine weitere Lampe aufweisen, so daß verschiedene Lampen zum Liefern des Anregungsstrahls des oberen Kopfes und des unteren Kopfes ausgewählt werden können. In diesem Fall ist ein vielseitigeres optisches Schaltsystem erforderlich.
  • Der Emissionsstrahl von der Probe 381 wird mit dem Linsensystem 323 in das optische Modul 340 gelenkt, wo der Emissionsstrahl in zwei Strahlen aufgeteilt wird. Ein dichroitischer Spiegel in dem optischen Modul fungiert vorzugsweise als ein Filter, so daß ein Strahl mit einer Wellenlänge der ersten Emission durch selbigen zum ersten Detektor 331a durchgelassen wird und ein Strahl mit einer Wellenlänge der zweiten Emission auf den zweiten Detektor 331b reflektiert wird. Der Detektor kann z.B. ein Photovervielfacher sein, der in einer analogen Betriebsart oder in einer Photonenzählbetriebsweise oder in beiden Betriebsarten simultan verwendet werden kann. Wenn das Gerät zwei Photolumineszenzdetektoren enthält, können sie von unterschiedlicher Art sein und können die Detektionsarten während einer Messung unterschiedlich sein.
  • Der erste Emissionsstrahl wird mit einer Linse 333a kollimiert und durch ein Interferenzfilter 334j gelenkt, um zu verhindern, daß Licht mit einer Wellenlänge außerhalb der ersten Emission zum ersten Detektor gelangt. Der erste Emissionsstrahl wird danach mit einer Linse 335a auf den ersten Detektor 331a fokussiert. Der zweite Emissionsstrahl wird mit einem Spiegel 338 auf eine Linse 333b fokussiert, wo der Strahl kollimiert und durch ein zweites Interferenzfilter 334k gelenkt wird, um zu verhindern, daß Licht mit einer Wellenlänge außerhalb der zweiten Emission zum zweiten Detektor gelangt. Der zweite Emissionsstrahl wird danach mit einer Linse 335a auf den ersten Detektor 331a fokussiert. Die Filter 334j und 334k sind auf demselben Filterschieber angeordnet oder sie können auf verschiedenen Filterschiebern angeordnet sein. Der/die Filterschieber ist bzw. sind so beweglich, daß die in der Messung verwendeten Filter aus einer Anzahl von Filtern mit verschiedenen durchgelassenen Wellenlängenbereichen ausgewählt werden können.
  • In einem Instrument, das auch einen unteren Meßkopf aufweist, gibt es optische Schalter 337a und 337b zum Auswählen des detektierten Emissionsstrahls vom oberen oder unteren Meßkopf Eine Faseroptik 338a wird zum Leiten des ersten Emissionsstrahls vom optischen Modul 350 des unteren Meßkopfes 360 zum optischen Schalter 337a verwendet. Eine weitere Faseroptik 338b wird zum Leiten des zweiten Emissionsstrahls vom optischen Modul 350 des unteren Meßkopfes 360 zum optischen Schalter 337b verwendet.
  • Die von den Detektoren empfangenen Signale werden danach verstärkt und verarbeitet, um einen Wert für die Intensitäten der ersten und zweiten Emissionen zu erhalten. Es werden nach jedem Anregungsimpuls Meßsignale und Referenzsignale verstärkt und gelesen und Signalkorrekturen berechnet. Basisreferenzen werden mit Standardlösungsmitteln ermittelt, nachdem der Analysator zusammengebaut worden ist. Wenn es mehr als einen für einen Behälter verwendeten Anregungsimpuls gibt, werden die korrespondierenden Emissionssignale digital integriert.
  • Das Instrument weist auch einen optionalen Detektor 332c, 331c für Chemilumineszenzmessungen auf. Der Detektor empfängt die Chemilumineszenzstrahlung von der Probe über ein dickes Bündel von Faseroptiken 318c. Vorzugsweise ist eine separate Optik für die Chemilumineszenzmessung vorgesehen, so daß eine Photolumineszenzmessung und eine Chemilumineszenzmessung an verschiedenen Proben simultan durchgeführt werden können. In 3 wird die Chemilumineszenzmessung an einer hinter der Probe 381 befindlichen Probe durchgeführt. Ein Photovervielfacher kann auch als ein Detektor für die Chemilumineszenz verwendet werden. Der Detektor kann in einer analogen Betriebsart oder digitalen Betriebsart verwendet werden, oder wenn die Eigenschaften der Röhre dies erlauben, können beide Betriebsarten simultan verwendet werden.
  • Das Instrument umfaßt ein Karussellrad 328 zum Anbringen von optischen Modulen 340a, 340b, ... Das Rad kann um seinen Befestigungspunkt 329 gedreht werden, und das in einer Messung verwendete optische Modul kann somit durch Steuern der Position des Rades ausgewählt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Gerät ein optisches Verbindungsglied für wenigstens zwei Emissionsstrahlen und wenigstens einen Anregungsstrahl für ein einziges optisches Modul auf.
  • Wenn das Instrument mit einem unteren Meßkopf ausgestattet ist, kann ein ähnliches optisches Modul 350 wie in dem oberen Meßkopf in dem unteren Meßkopf verwendet werden. Die Anregungs- und Emissionsstrahlen werden zwischen den beiden Meßköpfen mit Faseroptiken 338a, 338b und 318B geführt. Es gibt auch ein Linsensystem 363 zum Fokussieren der Strahlen auf die Probe und Enden der Faseroptiken. Da das optische Modul des unteren Meßkopfes nicht so häufig ausgetauscht werden muß, kann es von Hand austauschbar sein. Alternativ kann ein prozessorgesteuertes Karussell auch in dem unteren Meßkopf verwendet werden.
  • Die optischen Module sind in 3 wesentlich vergrößert gezeigt, um besser die Strahlengänge in den Instrumenten zu erläutern. Die tatsächliche Größe der optischen Module kann 20 mm × 20 mm × 20 mm klein sein.
  • Die optischen Module können mit maschinenlesbaren Codes, wie zum Beispiel Strichcodes, ausgestattet sein, so daß der Prozessor des Geräts mit einem Codelesegerät überprüfen kann, welche Arten von optischen Modulen an jeder Stelle installiert sind. Auf diese Weise kann bestätigt werden, daß ein korrekter Typ von optischem Modul für jede Messung verwendet wird. Das Strichcodelesegerät oder in Beziehung stehende Elektronik ist in 3 nicht gezeigt.
  • Das Instrument ist auch mit Elektronik zum Verstärken und Verarbeiten der Signale von den Detektoren sowie Elektronik zum Ansteuern der Lampe(n) ausgestattet. Es ist auch eine Steuerelektronik zur Steuerung der Messungen, wie zum Beispiel Auswählen eines Filters/von Filtern, Auswählen des optischen Moduls/der optischen Module, Ansteuern eines optischen Schalters/der optischen Schalter, Ansteuern der Position der Probenschale 389 zum Auswählen der zu messenden Probe und Steuern der Positionen der Meßköpfe 320 und 360 relativ zum Probenträger 380 vorgesehen. Die Elektronik ist in 3 nicht gezeigt, da die erforderliche Elektronik von einem Fachmann auf dem Gebiet entworfen werden kann.
  • In dem bevorzugten Beispiel kann der Benutzer zahlreiche Parameter einer Messung einstellen. Die Anregungsimpulsenergie wird durch die Entladungsspannung und durch die Kondensatoren der Blitzlampenstromversorgung eingestellt. Die Gesamtanregungsenergie einer Messung wird durch Messung jedes Impulses und Vergleichen der Summe mit einem Referenzpegel des Integrators gesteuert. Die Parameter von Messungen sind vorzugsweise vom Benutzer einstellbar.
  • Als nächstes werden einige Beispiele für mögliche Meßarten unter Bezugnahme auf die 4–9 beschrieben. Diese beispielhaften Beispiele zeigen, wie das Verbindungsglied für ein optisches Modul mit zwei Emissionsausgaben eine Möglichkeit für eine große Anzahl von unterschiedlichen Meßarten liefert. Diese Meßarten stehen mit einer automatischen Auswahl und Steuerung von Filtern, optischen Schaltern und genau einem austauschbaren optischen Modul in jedem Meßkopf zur Verfügung. Die beschriebenen Meßarten beziehen sich auf Photolumineszenzmessungen, ohne aber darauf beschränkt zu sein.
  • 4 stellt ein erstes Beispiel für die Durchführung einer Photolumineszenzmessung mit einem Meßinstrument dar. In diesem Beispiel werden sowohl Anregung als auch Detektion von oberhalb der Probe unter Verwendung des oberen Meßkopfes des Instruments durchgeführt. Eine der möglichen alternativen Anregungsquellen 411 liefert einen Anregungsimpuls, der durch eine Optik 413 zu einer Faseroptik 418 geleitet wird. Die Optik kann Filter, Linsen und mechanische Komponenten enthalten, wie dies in 3 gezeigt ist. Der Anregungsstrahl wird in der Faseroptik gemischt und zum optischen Modul 450 geleitet.
  • Der Anregungsstrahl wird an dem Spiegel 441 reflektiert und in der Optik 423 in die zu messende Probe 481 auf dem Probenträger 480 kollimiert. Der Anregungsstrahl sorgt für Anregung für zwei simultane Messungen.
  • Die angeregte Probe 481 liefert zwei Emissionen, die mit Detektoren A und B gemessen werden. Die Emissionsstrahlen werden als erstes in der Optik 423 kollimiert, und die Strahlen werden zum optischen Modul 440 geleitet. Die Emissionsstrahlen gehen als erstes durch den dichroitischen Spiegel 441, wonach der zweite dichroitische Spiegel 442 die beiden Emissionsstrahlen aufteilt. Die Aufteilung kann auf der Wellenlänge der Emissionen, Polarisation etc. basieren. Der erste Emissionsstrahl wird im wesentlichen durch den zweiten dichroitischen Spiegel 442 durchgelassen und ferner in der Optik 433a kollimiert und gefiltert, um in dem Detektor 431a gemessen zu werden. Der zweite Emissionsstrahl wird von dem zweiten dichroitischen Spiegel 442 im wesentlichen reflektiert und ferner von dem Spiegel 438 reflektiert. Der Strahl wird in der Optik 433b kollimiert und gefiltert, um in dem Detektor 431b gemessen zu werden.
  • Ein Vorteil des ersten Beispiels besteht darin, daß die Emissionen zu beiden Detektoren direkt, d. h. ohne Lichtwellenleiter, geleitet werden. Auf diese Weise wird eine optimale Empfindlichkeit der Messung erzielt.
  • In dem in 4 dargestellten ersten Beispiel wird die gesamte Messung mit dem oberen Meßkopf durchgeführt und ist es somit nicht notwendig, daß ein unterer Meßkopf in dem Instrument vorgesehen ist, um die Doppelemissionsmessung durchzuführen. Die Verwendung eines optischen Moduls gemäß der Erfindung bietet somit eine Möglichkeit, selbst mit einem Basisinstrument, das nicht mit einem unteren Meßkopf ausgestattet ist, vielseitige Messungen effizient durchzuführen. In den weiter beschriebenen Ausführungsformen zur Verwendung des Instruments gemäß der Erfindung wird auch der untere Meßkopf verwendet.
  • 5 stellt ein zweites Beispiel für die Durchführung einer Photolumineszenzmessung mit einem Meßinstrument dar. In diesem Beispiel werden sowohl die Anregung als auch die Detektion von unterhalb der Probe unter Verwendung des unteren Meßkopfes des Instruments durchgeführt. Eine der möglichen alternativen Anregungsquellen 511 liefert einen Anregungsimpuls, der zum optischen Modul des unteren Meßkopfes mit einer Faseroptik (in 5 nicht gezeigt) geleitet wird, worin der Anregungsstrahl gemischt wird. Der Anregungsstrahl wird von dem Spiegel 551 reflektiert und in der Optik 563 in die zu messende Probe 581 auf dem Probenträger 580 kollimiert. Der Anregungsstrahl liefert Anregung für zwei simultane Messungen, oder alternativ werden zwei aufeinanderfolgende Anregungen mit verschiedenen Wellenlängen mit aufeinanderfolgenden Anregungsimpulsen (aufeinanderfolgende Anregung wird vorzugsweise nur in unteren Messungen verwendet) durchgeführt.
  • Die angeregte Probe 581 liefert zwei Emissionen, die mit Detektoren A und B gemessen werden. Die Emissionsstrahlen werden als erstes in der Optik 563 kollimiert, und die Strahlen werden zum optischen Modul 550 geleitet. Die Emissionsstrahlen gehen als erstes durch den dichroitischen Spiegel 551, wonach der zweite dichroitische Spiegel 552 die beiden Emissionsstrahlen aufteilt. Die Aufteilung kann auf der Wellenlänge der Emissionen, Polarisation etc. basieren. Der erste Emissionsstrahl wird durch den zweiten dichroitischen Spiegel 552 im wesentlichen durchgelassen und ferner zum Detektor 531a durch eine Faseroptik (in 5 nicht gezeigt) geleitet. Der zweite Emissionsstrahl wird von dem zweiten dichroitischen Spiegel 552 im wesentlichen reflektiert und zum zweiten Detektor 531b durch eine Faseroptik (in 5 nicht gezeigt) geleitet. Die Emissionsstrahlen werden danach in den Detektoren 531a und 531b gemessen.
  • In dem in 5 dargestellten zweiten Beispiel wird die gesamte Messung mit dem unteren Meßkopf durchgeführt. Dieses Beispiel ist zur Durchführung von Messungen nützlich, bei denen die zu messende Substanz im wesentlichen auf der Unterseite des Probenröhrchens liegt. Mit diesem Beispiel ist es möglich, zwei Emissionen von der Unterseite jeder Substanz simultan zu messen und kann somit die Messung mit optimaler Effizienz durchgeführt werden. Dieses Beispiel ermöglicht es auch, den oberen Meßkopf für eine Chemilumineszenzmessung zu verwenden. Auf diese Weise können sowohl die Photolumineszenzmessungen als auch die Chemilumineszenzmessung an den Proben durchgeführt werden, ohne die Orte der optischen Module oder Kabel zwischen den Messungen zu ändern. In den Beispielen, die im folgenden beschrieben werden, werden sowohl der obere Meßkopf als auch der untere Meßkopf für die Photolumineszenzmessung verwendet.
  • 6 stellt ein drittes Beispiel zur Durchführung einer Photolumineszenzmessung mit einem Meßinstrument dar. In diesem Beispiel wird die Anregung von oberhalb der Probe unter Verwendung des oberen Meßkopfes durchgeführt und wird die Detektion von unterhalb der Probe unter Verwendung des unteren Meßkopfes des Instruments durchgeführt. Eine der mögliche alternativen Anregungsquellen 611 liefert einen Anregungsimpuls, der durch eine Optik 613 zu einer Faseroptik 618 geleitet wird. Die Optik kann Filter, Linsen und mechanische Komponenten enthalten, wie dies in 3 gezeigt ist. Der Anregungsstrahl wird in der Faseroptik gemischt und zum optischen Modul 650 geleitet. Der Anregungsstrahl wird vom Spiegel 641 reflektiert und in der Optik 623 in die zu messende Probe 681 auf dem Probenträger 680 kollimiert. Der Anregungsstrahl liefert Anregungen für zwei simultane Messungen.
  • Die angeregte Probe 681 liefert zwei Emissionen, die mit Detektoren A und B gemessen werden. Die Emissionsstrahlen werden als erstes in der Optik 663 kollimiert, und die Strahlen werden zum optischen Modul 650 des unteren Meßkopfes geleitet. Die Emissionsstrahlen werden als erstes durch den dichroitischen Spiegel 651 gelassen, wonach der zweite dichroitische Spiegel 652 die beiden Emissionsstrahlen aufteilt. Die Aufteilung kann auf der Wellenlänge der Emissionen, Polarisation etc. basieren. Der erste Emissionsstrahl wird durch den zweiten dichroitischen Spiegel 652 im wesentlichen durchgelassen und ferner zum Detektor 631a durch eine Faseroptik (in 6 nicht gezeigt) geleitet. Der zweite Emissionsstrahl wird von dem zweiten dichroitischen Spiegel 652 im wesentlichen reflektiert und zum zweiten Detektor 631b durch eine Faseroptik (in 6 nicht gezeigt) geleitet. Die Emissionsstrahlen werden danach in den Detektoren 631a und 631b gemessen.
  • Das in 6 dargestellte dritte Beispiel bietet einige Vorteile im Vergleich zum zweiten Beispiel von 5. Wenn der Anregungsimpuls vom oberen Meßkopf abgegeben wird, kann die Länge der Faseroptik innerhalb des optischen Weges des Anregungsimpulses optimal kurz gemacht werden. Auf diese Weise kann die Dämpfung der Faseroptik minimiert und demzufolge eine maximale Beleuchtungsintensität erzielt werden.
  • Ein weiterer Vorteil des Beispiels von 6 besteht darin, daß es möglich ist, ein optisches Modul zu verwenden, bei dem kein erster Spiegel 651 in dem Modul vorhanden ist. Auf diese Weise kann die durch den Anregungsspiegel 651 verursachte Dämpfung des Emissionsstrahls vollständig beseitigt werden.
  • 7 stellt ein viertes Beispiel für die Durchführung einer Photolumineszenzmessung mit einem Meßinstrument dar. In diesem Beispiel wird die Anregung von unterhalb der Probe unter Verwendung des unteren Meßkopfes durchgeführt und wird die Detektion von oberhalb der Probe unter Verwendung des oberen Meßkopfes des Instruments durchgeführt. Eine der möglichen alternativen Anregungsquellen 711 liefert einen Anregungsimpuls, der zum optischen Modul des unteren Meßkopfes mit einer Faseroptik (in 7 nicht gezeigt), worin der Anregungsstrahl gemischt wird, geleitet wird. Der Anregungsstrahl wird vom Spiegel 751 reflektiert und in der Optik 763 in die zu messende Probe 781 auf dem Probenträger 780 kollimiert. Der Anregungsstrahl liefert Anregung für zwei simultane Messungen.
  • Die angeregte Probe 781 liefert zwei Emissionen, die mit Detektoren A und B gemessen werden. Die Emissionsstrahlen werden als erstes in der Optik 723 kollimiert und die Strahlen werden zum optischen Modul 740 geleitet. Die Emissionsstrahlen werden als erstes durch den dichroitischen Spiegel 741 gelassen, wonach der zweite dichroitische Spiegel 742 die beiden Emissionsstrahlen aufteilt. Die Aufteilung kann auf der Wellenlänge der Emissionen, Polarisation etc. basieren. Der erste Emissionsstrahl wird durch den zweiten dichroitischen Spiegel 742 im wesentlichen hindurchgelassen und ferner in der Optik 733a kollimiert und gefiltert, um in dem Detektor 731a gemessen zu werden. Der zweite Emissionsstrahl wird von dem zweiten dichroitischen Spiegel 742 im wesentlichen reflektiert und ferner vom Spiegel 738 reflektiert. Der Strahl wird in der Optik 733b kollimiert und gefiltert, um in dem Detektor 731b gemessen zu werden.
  • Das in 7 dargestellte vierte Beispiel bietet einige Vorteile im Vergleich zum ersten Beispiel von 4. Wenn der Anregungsstrahl vom unteren Meßkopf abgegeben wird, ist es möglich, in dem oberen Meßkopf ein optisches Modul zu verwenden, in dem kein erster Spiegel 741 in dem Modul vorhanden ist. Auf diese Weise kann die durch den Anregungsspiegel 741 verursachte Dämpfung des Emissionsstrahls vollständig beseitigt werden.
  • 8 stellt ein fünftes Beispiel für die Durchführung einer Photolumineszenzmessung mit einem Meßinstrument dar. In diesem Beispiel wird die Anregung von oberhalb der Probe unter Verwendung des oberen Meßkopfes durchgeführt. Die Detektion, wenn die erste Emission von oberhalb der Probe unter Verwendung des oberen Meßkopfes durchgeführt wird, und die Detektion der zweiten Emission wird von unterhalb der Probe unter Verwendung des unteren Meßkopfes des Instruments durchgeführt.
  • Eine der möglichen alternativen Anregungsquellen 811 liefert einen Anregungsimpuls, der durch eine Optik 813 zu einer Faseroptik 818 geleitet wird. Die Optik kann Filter, Linsen und mechanische Komponenten enthalten, wie dies in 3 gezeigt ist. Der Anregungsstrahl wird in der Faseroptik gemischt und zum optischen Modul 850 geleitet. Der Anregungsstrahl wird vom Spiegel 841 reflektiert und in der Optik 823 in die zu messende Probe 881 auf dem Probenträger 880 kollimiert. Der Anregungsstrahl liefert Anregungen für zwei simultane Messungen.
  • Die angeregte Probe 881 liefert zwei Emissionen, die mit Detektoren A und B gemessen werden. Der erste Emissionsstrahl wird als erstes in der Optik 823 kollimiert und zum optischen Modul 840 des oberen Meßkopfes geleitet. Der erste Emissionsstrahl wird von dem ersten dichroitischen Spiegel 841 und vom zweiten dichroitischen Spiegel 842 im wesentlichen durchgelassen. Der erste Emissionsstrahl wird danach in der Optik 833a kollimiert und gefiltert, um in dem Detektor 831a gemessen zu werden.
  • Der zweite Emissionsstrahl wird als erstes in der Optik 863 kollimiert und der Strahl wird zum optischen Modul 850 des unteren Meßkopfes geleitet. Der Emissionsstrahl geht als erstes durch den dichroitischen Spiegel 651, wonach er in dem zweiten dichroitischen Spiegel 852 im wesentlichen reflektiert wird. Der zweite Emissionsstrahl wird zum zweiten Detektor 831b durch eine Faseroptik (in 6 nicht gezeigt) geleitet. Die Emissionsstrahlen werden danach in den Detektoren 831a und 831b gemessen.
  • Ein Vorteil des Beispiels von 8 besteht darin, daß es möglich ist, Emissionen von sowohl oberhalb als auch unterhalb der Probe simultan zu messen.
  • Es besteht auch ein weiterer Vorteil im Zusammenhang mit dem in 8 dargestellten Beispiel. Wenn die beiden Emissionen mit verschiedenen Meßköpfen gemessen werden, ist die Verwendung von nur einem Spiegel in dem Weg des Emissionsstrahls möglich. Es ist möglich, in dem oberen Meßkopf ein optisches Modul zu verwenden, das keinen zweiten Spiegel 842 aufweist. Es ist möglich, in dem unteren Meßkopf ein optisches Modul zu verwenden, das keinen ersten Spiegel 851 aufweist. Es ist auch möglich, einen nichtdichroitischen Spiegel 852 in dem unteren Meßkopf zu verwenden. Auf diese Weise wird eine sehr geringe Dämpfung in der Messung der beiden Emissionen erzielt. Speziell die Messung der ersten Emission kann aufgrund des direkten Strahlengangs zwischen der Probe und dem Detektor 831a mit hoher Empfindlichkeit gemessen werden.
  • 9 stellt ein sechstes Beispiel für die Durchführung einer Photolumineszenzmessung mit einem Meßinstrument dar. In diesem Beispiel wird die Anregung von unterhalb der Probe unter Verwendung des unteren Meßkopfes durchgeführt. Die Detektion der ersten Emission wird von unterhalb der Probe unter Verwendung des unteren Meßkopfes durchgeführt und die Detektion der zweiten Emission wird von oberhalb der Probe unter Verwendung des oberen Meßkopfes des Instruments durchgeführt.
  • Eine der möglichen alternativen Anregungsquellen 911 liefert einen Anregungsimpuls, der zum optischen Modul des unteren Meßkopfes mit einer Faseroptik (in 9 nicht gezeigt), worin der Anregungsstrahl gemischt wird, geleitet wird. Der Anregungsstrahl wird vom Spiegel 951 reflektiert und in der Optik 963 in die zu messende Probe 981 auf dem Probenträger 980 kollimiert. Der Anregungsstrahl liefert Anregung für zwei simultane Messungen.
  • Die angeregte Probe 981 liefert zwei Emissionen, die mit Detektoren A und B gemessen werden. Der erste Emissionsstrahl wird als erstes in der Optik 963 kollimiert, und der Strahl wird zum optischen Modul 950 des unteren Meßkopfes geleitet. Der erste Emissionsstrahl wird vom ersten dichroitischen Spiegel 951 und vom zweiten dichroitischen Spiegel 952 im wesentlichen durchgelassen. Der erste Emissionsstrahl wird ferner zum Detektor 831a durch eine Faseroptik (in Figur nicht gezeigt) geleitet. Der erste Emissionsstrahl wird schließlich in dem Detektor 931a gemessen.
  • Der zweite Emissionsstrahl wird als erstes in der Optik 923 kollimiert und zum optischen Modul 940 geleitet. Der zweite Emissionsstrahl wird als erstes durch den dichroitischen Spiegel 941 durchgelassen, wonach der zweite Emissionsstrahl vom zweiten dichroitischen Spiegel 942 im wesentlichen reflektiert und ferner vom Spiegel 938 reflektiert wird. Der zweite Emissionsstrahl wird in der Optik 933b kollimiert und gefiltert und in dem Detektor 931b gemessen.
  • Auch das Beispiel von 9 weist den Vorteil, daß es möglich ist, Emissionen von sowohl oberhalb als auch unterhalb der Probe simultan zu messen.
  • Es gibt auch einen weiteren Vorteil im Zusammenhang mit dem in 9 dargestellten Beispiel. Wenn die beiden Emissionen mit verschiedenen Meßköpfen gemessen werden, ermöglicht dies die Verwendung von nur einem Spiegel in dem Weg des Emissionsstrahls. Es ist möglich, in dem oberen Meßkopf ein optisches Modul zu verwenden, das keinen ersten Spiegel 941 aufweist. Es ist möglich, in dem unteren Meßkopf ein optisches Modul zu verwenden, das keinen zweiten Spiegel 952 aufweist. Es ist auch möglich, einen nichtdichroitischen Spiegel 941 in dem oberen Meßkopf zu verwenden. Auf diese Weise wird eine sehr geringe Dämpfung in der Messung von beiden Emissionen erzielt.
  • 10 stellt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften optischen Moduls 1040 gemäß der Erfindung dar. Es ist für einen oberen Meßkopf entworfen, aber es ist auch möglich, einen unteren Meßkopf zu entwerfen, der für ein derartiges Modul geeignet ist. Die Figur zeigt eine Blende 1046 für den Anregungsstrahl von der Lampe, eine Blende 1044 für den Emissionsstrahl zum ersten Detektor und eine Apertur für den Emissionsstrahl zum zweiten Detektor. Es ist auch ein Strichcode 1049 auf dem optischen Würfel für eine mögliche automatische Erkennung des Modultyps gezeigt.
  • 11 stellt eine perspektivische Ansicht eines weiteren beispielhaften optischen Moduls 1150 gemäß der Erfindung dar. Es ist für einen unteren Meßkopf entworfen, aber es ist auch möglich, obere und untere Meßköpfe zu entwerfen, die für ähnliche Module geeignet sind. Die Figur zeigt eine Apertur 1156 für den Anregungsstrahl von der Lampe und eine Apertur 1158 zum Liefern eines optischen Verbindungsglieds zur Probe. Es ist auch ein Strichcode 1159 auf dem optischen Würfel für eine mögliche automatische Erkennung des Modultyps gezeigt.
  • 12 stellt eine Draufsicht einer beispielhaften Anordnung von oben dar, in der vier optische Module an einem Karussell 1228 in einem oberen Meßkopf angebracht sind. Die optischen Module sind mit 1240a, 1240b, 1240c und 1240d genannt, wobei deren Aperturen für die Emission zum ersten Detektor 1244a, 1244b, 1244c und 1244d genannt sind. Das Instrument weist vorzugsweise Mittel zum Drehen des Karussells um dessen Achse 1229 auf derart, daß eines der vier optischen Module zur Verwendung durch das Programm des Instruments ausgewählt werden kann. Wenn die optischen Module mit einem Code, zum Beispiel einem Strichcode, ausgestattet sind, kann die Steuereinheit des Instruments überprüfen, welche Module in jeder Position des Karussells zur Verfügung stehen. Vorzugsweise gibt es eine Befestigungsanordnung für die optischen Module, die ermöglicht, daß die optischen Module, sofern notwendig, leicht entfernt und angebracht werden können. Obwohl das Karussell von 12 für einen oberen Meßkopf entworfen ist, kann natürlich ein unterer Meßkopf auch mit einem derartigen Karussell für einen automatisch gesteuerten Austausch des optischen Moduls ausgestattet sein. Obwohl in 12 vier optische Module gezeigt sind, kann natürlich eine andere Anzahl von optischen Modulen vorliegen. Unter Berücksichtigung der vorzugsweise geringen Größe der optischen Module ist es möglich, ein Karussell mit z.B. 8 oder 16 optischen Modulen bereitzustellen.
  • Es ist auch möglich, eine andere An von mechanischer Anordnung für die optischen Module anstelle eines Karussells zu verwenden. Zum Beispiel kann ein Schieber für die optischen Module vorhanden sein, worin die optischen Module parallel in einer Reihe plaziert sind und ein zu verwendendes Modul durch Verschieben des Schiebers in eine entsprechende Position ausgetauscht werden kann. Wenn ein Schieber verwendet wird, können Schieber mit verschiedenen Längen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Orten für optische Module vorhanden sein.
  • Im folgenden werden einige Ausführungsformen und Beispiele für mögliche optische Module unter Bezugnahme auf die 13–22 beschrieben. Diese beispielhaften Ausführungsformen zeigen optische Module, die in einem optischen Instrument gemäß der Erfindung verwendet werden können, das ein Verbindungsglied zum Empfangen von zwei Emissionen von einem optischen Modul enthält. Diese optischen Module können auch zur Implementierung der in den 4–9 beschriebenen Meßarten und allgemein zur Implementierung des Prozesses und Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden.
  • 13 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines beispielhaften optischen Moduls für einen oberen Meßkopf dar. Dieses optische Modul 1340 umfaßt drei dichroitische Spiegel. Das Modul empfängt einen Anregungsstrahl von der Apertur 1346, und ein Spiegel 1343 reflektiert einen Teil des Anregungsstrahls in einen Referenzsensor durch die Apertur 1347. Der Hauptteil des Anregungsstrahls wird vom Spiegel 1341 reflektiert und somit zu einer Probe durch die Apertur 1348 gelenkt.
  • Die Emission von der Probe wird in dem Modul durch die Apertur 1348 empfangen. Die Emissionen gehen durch den dichroitischen Spiegel 1341 und erreichen den weiteren dichroitischen Spiegel 1342. Der Spiegel 1342 teilt den Emissionsstrahl in einen ersten Strahl, der zum ersten Detektor durch die Apertur 1344 geleitet wird, und einen zweiten Strahl auf, der zum zweiten Detektor durch die Apertur 1345 geleitet wird.
  • Das in 13 dargestellte optische Modul ist für die Doppelemissionsmessung sehr geeignet, die in 4 beschrieben wurde. Dieses optische Modul kann jedoch auch bei vielen anderen Arten von Messungen, wie denjenigen, die in den 6–9 beschrieben sind, oder bei Einzelemissionsmessungen verwendet werden, wenn keine optimierte Leistung verlangt wird.
  • 14 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines weiteren beispielhaften optischen Moduls für einen oberen Meßkopf dar. Dieses optische Modul 1440 umfaßt einen dichroitischen Spiegel 1443 und einen nichtdichroitischen Spiegel 1441. Das Modul empfängt einen Anregungsstrahl von der Apertur 1446, und der Spiegel 1443 reflektiert einen Teil des Anregungsstrahls in einen Referenzsensor durch die Apertur 1447. Der Hauptteil des Anregungsstrahls wird vom Spiegel 1441 reflektiert und somit zu einer Probe durch die Apertur 1448 gelenkt.
  • Dieses optische Modul ist für Messungen entworfen, bei denen Emissionsmessungen unter Verwendung des unteren Meßkopfes durchgeführt werden. Die in 6 dargestellte Messung stellt ein Beispiel für eine derartige Messung dar. Somit weist dieses optische Modul für den oberen Meßkopf keine Strahlengänge für Emissionsstrahlen auf. Ein Vorteil dieses optischen Moduls besteht darin, daß die Dämpfung des Anregungsstrahls minimal ist.
  • 15 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines dritten beispielhaften optischen Moduls für einen oberen Meßkopf dar. Dieses optische Modul 1540 umfaßt einen dichroitischen Spiegel. Dieses optische Modul ist für Messungen entworfen, bei denen der untere Meßkopf zur Anregung verwendet wird. Ein Beispiel für diese Art von Messung ist in 7 dargestellt. Somit weist dieses optische Modul keine Strahlengänge für einen Anregungsstrahl auf.
  • Die Emission von der Probe wird in dem Modul durch die Apertur 1548 empfangen. Der Spiegel 1542 teilt den Emissionsstrahl in einen ersten Strahl, der zum ersten Detektor durch die Apertur 1544 geleitet wird, und einen zweiten Strahl auf, der zu einem zweiten Detektor durch die Apertur 1545 geleitet wird.
  • Obwohl dieses in 15 dargestellte optische Modul für die Doppelemissionsmessungen, die in 7 beschrieben wurden, besonders geeignet ist, kann dieses optische Modul auch bei vielen anderen Arten von Messungen, wie zum Beispiel Einzelemissionsmessungen, verwendet werden, wenn keine optimierte Leistung erforderlich ist.
  • 16 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines vierten beispielhaften optischen Moduls für einen oberen Meßkopf dar. Dieses optische Modul 1640 umfaßt zwei dichroitische Spiegel. Das Modul empfängt einen Anregungsstrahl von der Apertur 1646, und ein Spiegel 1643 reflektiert einen Teil des Anregungsstrahls in einen Referenzsensor durch die Apertur 1647. Der Hauptteil des Anregungsstrahls wird vom Spiegel 1641 reflektiert und somit zu einer Probe durch die Apertur 1648 gelenkt.
  • Die Emission von der Probe wird in dem Modul durch die Apertur 1648 empfangen. Die Emission geht durch den dichroitischen Spiegel 1641 und wird zum ersten Detektor durch die Apertur 1644 geleitet.
  • Das in 16 dargestellte optische Modul ist für eine Doppelemissionsmessung sehr geeignet, wo die erste Emission mit dem oberen Meßkopf gemessen wird und die zweite Emission mit dem unteren Meßkopf gemessen wird. Diese Art von Messung wurde in 8 beschrieben. Dieses optische Modul kann jedoch auch bei vielen anderen Arten von Messungen, wie zum Beispiel Einzelemissionsmessungen, verwendet werden.
  • 17 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines fünften beispielhaften optischen Moduls für einen oberen Meßkopf dar. Dieses optische Modul 1740 umfaßt einen nichtdichroitischen Spiegel. Dieses optische Modul ist für Messungen entworfen, bei denen die Anregung unter Verwendung des unteren Meßkopfes durchgeführt wird. Ein Beispiel für diese Art von Messung ist in 9 dargestellt. Somit weist dieses optische Modul keine Strahlengänge für einen Anregungsstrahl auf.
  • Die Emission von der Probe wird in dem Modul durch die Apertur 1748 empfangen. Der Spiegel 1742 reflektiert den Emissionsstrahl, der weiter zum zweiten Detektor durch die Apertur 1745 geleitet wird.
  • Das in 17 dargestellte optische Modul ist für eine Doppelemissionsmessung sehr geeignet, wo die zweite Emission mit dem oberen Meßkopf gemessen wird und die erste Emission mit dem unteren Meßkopf gemessen wird. Diese Art von Messung wurde in 9 beschrieben. Dieses optische Modul kann jedoch auch bei vielen anderen Arten von Messungen verwendet werden, wenn keine optimierte Leistung verlangt wird.
  • Obwohl die in den 13–17 dargestellten optischen Module für den oberen Meßkopf entworfen sind, ist es auch möglich, den unteren Meßkopf so zu entwerfen, daß er für die Verwendung dieser Module geeignet ist.
  • 18 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines beispielhaften optischen Moduls für einen unteren Meßkopf dar. Dieses optische Modul 1850 umfaßt drei Spiegel. Das Modul empfängt einen Anregungsstrahl von der Apertur 1856, und ein Spiegel 1853 reflektiert einen Teil des Anregungsstrahls in einen Referenzsensor durch die Apertur 1857. Der Hauptteil des Anregungsstrahls wird vom Spiegel 1851 reflektiert und somit zu einer Probe durch die Apertur 1858 gelenkt.
  • Die Emissionen von der Probe werden in dem Modul durch die Apertur 1858 empfangen. Die Emissionen gehen durch den dichroitischen Spiegel 1851 und erreichen den weiteren dichroitischen Spiegel 1852. Der Spiegel 1852 teilt den Emissionsstrahl in einen ersten Strahl, der zum ersten Detektor durch die Apertur 1854 geleitet wird, und einen zweiten Strahl, der zum zweiten Detektor durch die Apertur 1855 geleitet wird.
  • Das in 18 dargestellte optische Modul ist für die Doppelemissionsmessung sehr geeignet, die in 5 beschrieben wurde. Dieses optische Modul kann jedoch auch bei vielen anderen Arten von Messungen, wie zum Beispiel denjenigen, die in den 6–9 beschrieben sind, oder Einzelemissionsmessungen, verwendet werden, wenn keine optimierte Leistung verlangt wird.
  • 19 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines weiteren beispielhaften optischen Moduls für einen unteren Meßkopf dar. Dieses optische Modul 1950 umfaßt einen dichroitischen Spiegel. Dieses optische Modul ist für Messungen entworfen, bei denen die Anregung unter Verwendung des oberen Meßkopfes durchgeführt wird. Ein Beispiel für diese Art von Messung ist in 6 dargestellt. Somit weist dieses optische Modul keine Strahlengänge für einen Anregungsstrahl auf.
  • Die Emissionen von der Probe werden in dem Modul durch die Apertur 1958 empfangen. Der Spiegel 1952 teilt den Emissionsstrahl in einen ersten Strahl, der zum ersten Detektor durch die Apertur 1954 geleitet wird, und einen zweiten Strahl, der zum zweiten Detektor durch die Apertur 1955 geleitet wird.
  • Obwohl dieses in 19 dargestellte optische Modul für die Doppelemissionsmessung, die in 6 beschrieben wurde, sehr geeignet ist, kann dieses optische Modul auch bei vielen anderen Arten von Messungen, wie zum Beispiel Einzelemissionsmessungen, verwendet werden, wenn keine optimierte Leistung verlangt wird.
  • 20 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines dritten beispielhaften optischen Moduls für einen unteren Meßkopf dar. Dieses optische Modul 2050 umfaßt einen ersten Strahlteilerspiegel 2053 und einen weiteren Spiegel 2051. Das Modul empfängt einen Anregungsstrahl von der Apertur 2056, und ein Spiegel 2053 reflektiert einen Teil des Anregungsstrahls in einen Referenzsensor durch die Apertur 2057. Der Hauptteil des Anregungsstrahls wird vom Spiegel 2051 reflektiert und somit zu einer Probe durch die Apertur 2058 gelenkt.
  • Dieses optische Modul ist für Messungen entworfen, bei denen die Emissionsmessung unter Verwendung des oberen Meßkopfes durchgeführt wird. Die in 7 dargestellte Messung stellt ein Beispiel für eine derartige Messung dar. Somit weist dieses für den unteren Meßkopf entworfene optische Modul keine Strahlengänge für Emissionsstrahlen auf. Ein Vorteil dieses optischen Moduls besteht darin, daß die Dämpfung des Anregungsstrahls gering ist.
  • 21 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines vierten beispielhaften optischen Moduls für einen unteren Meßkopf dar. Dieses optische Modul 2150 umfaßt einen nichtdichroitischen Spiegel. Dieses optische Modul ist für Messungen entworfen, bei denen die Anregung unter Verwendung des oberen Meßkopfes durchgeführt wird. Ein Beispiel für diese An von Messung ist in 8 dargestellt. Somit weist dieses optische System keine Strahlengänge für einen Anregungsstrahl auf.
  • Die Emission von der Probe wird in dem Modul durch die Apertur 2158 empfangen. Der Spiegel 2152 reflektiert den Emissionsstrahl, der weiter zum zweiten Detektor durch die Apertur 2155 geleitet wird.
  • Das in 21 dargestellte optische Modul ist für eine Doppelemissionsmessung sehr geeignet, bei der die zweite Emission mit dem unteren Meßkopf gemessen wird und die erste Emission mit dem oberen Meßkopf gemessen wird. Diese An von Messung wurde in 8 beschrieben. Dieses optische Modul kann jedoch auch bei anderen Arten von Messungen verwendet werden, wenn keine optimierte Leistung verlangt wird.
  • 22 stellt eine Querschnittsansicht von der Seite eines fünften beispielhaften optischen Moduls für einen unteren Meßkopf dar. Dieses optische Modul 2250 umfaßt zwei dichroitische Spiegel. Das Modul empfängt einen Anregungsstrahl von der Apertur 2256, und ein Spiegel 2253 reflektiert einen Teil des Anregungsstrahls in einen Referenzsensor durch die Apertur 2257. Der Hauptteil des Anregungsstrahls wird vom Spiegel 2251 reflektiert und somit zu einer Probe durch die Apertur 2258 gelenkt.
  • Die Emission von der Probe wird in dem Modul durch die Apertur 2258 empfangen. Die Emission geht durch den dichroitischen Spiegel 2251 und wird zum ersten Detektor durch die Apertur 2254 geleitet.
  • Das in 22 dargestellte optische Modul ist für eine Doppelemissionsmessung sehr geeignet, bei der die erste Emission mit dem unteren Meßkopf gemessen wird und die zweite Emission mit dem oberen Meßkopf gemessen wird. Diese Art von Messung wurde in 9 beschrieben. Dieses optische Modul kann jedoch auch bei vielen anderen Arten von Messungen, wie zum Beispiel Einzelemissionsmessungen, verwendet werden.
  • Obwohl die in 18 – 22 dargestellten optischen Module für den unteren Meßkopf entworfen sind, ist es auch möglich, sowohl den oberen Meßkopf als auch den unteren Meßkopf so zu entwerfen, daß sie für die Verwendung dieser Module geeignet sind.
  • 23 stellt ein Flußdiagramm eines beispielhaften Prozesses zur Verwendung eines optischen Instruments für eine Photolumineszenzmessung dar. In Phase 11 wird der Meßtyp ausgewählt. Die Anregungsquelle und das Interferenzfilter werden danach gemäß dem Meßtyp in Phase 12 ausgewählt. Entweder der obere Meßkopf oder der untere Meßkopf wird in Phase 13 zum Liefern des Anregungsstrahls in der Probe ausgewählt. Dies wird z.B. mit einem optischen Schalter vorgenommen.
  • In Phase 14 wird das Emissionsfilter für den Detektor A ausgewählt. Entweder der obere Meßkopf oder der untere Meßkopf wird danach in Schritt 15 zum Empfangen der Emission A und zum Leiten des Emissionsstrahls A in dem Detektor A ausgewählt. Der Strahlengang wird mit dem ausgewählten Meßkopf z.B. durch Ansteuerung eines optischen Schalters verbunden. Wenn zwei Emissionen gemessen werden, wird das Emissionsfilter auch für den Detektor B ausgewählt, Schritte 16 und 17, und wird entweder der obere Meßkopf oder der untere Meßkopf in Schritt 18 zum Empfangen der Emission B und zum Leiten des Emissionsstrahls in den Detektor B ausgewählt. Der Strahlengang kann mit dem ausgewählten Meßkopf auch durch Ansteuerung eines optischen Schalters verbunden werden.
  • Wenn Anregung oder Emission der Messung von oberhalb der Probe durchgeführt wird, d. h., der obere Meßkopf verwendet wird, dann wird das optische Modul des oberen Meßkopfes ausgewählt und in dem Meßort plaziert, Phasen 19 und 20. Wenn Anregung oder Emission der Messung von unterhalb der Probe durchgeführt wird, d. h., der untere Meßkopf verwendet wird, dann wird das optische Modul des unteren Meßkopfes ausgewählt und an dem Meßort plaziert, Phasen 21 und 22. Wenn zwei Emissionen simultan gemessen werden, wird gemäß der Erfindung ein optisches Modul, das einen Emissionsstrahl für den zweiten Detektor B liefert, für entweder den oberen oder den unteren Meßkopf ausgewählt. Insbesondere, wenn derselbe Meßkopf für den Empfang von beiden Emissionen verwendet wird, wird ein optisches Modul mit einem Ausgang für beide Detektoren in dem Meßkopf ausgewählt.
  • Nachdem die Strahlengänge ausgewählt worden sind, wird die zu messende erste Probe ausgewählt, Phase 23. Die ausgewählte Probe wird danach gemessen, 24, und die von dem bzw. den Detektoren) empfangenen Signale werden verarbeitet, um ein Meßergebnis bzw. Meßergebnisse für die gemessene Probe zu erzeugen, Phase 25. Durch Wiederholung der Phasen 23–26 werden aufeinanderfolgend Proben gemessen, bis alle Proben gemessen worden sind.
  • Man sollte bemerken, daß mehrere Varianten des Meßprozesses verwendet werden können. Zum Beispiel kann sich die Reihenfolge der Prozeßphasen von den oben beschriebenen unterscheiden. Wenn ein Instrument ohne einen unteren Meßkopf verwendet wird, ist außerdem die Auswahl zwischen oberen/unteren Meßkopf oder Auswahl des optischen Moduls für den unteren Meßkopf nicht erforderlich. Wenn nur eine Anregungsquelle zur Verfügung steht, ist außerdem eine Wahl zwischen Anregungsquelle nicht erforderlich.
  • 24 stellt ein Flußdiagramm eines beispielhaften Verfahren zur optischen Messung einer Probe dar. In Phase 41 wird ein Anregungsstrahl in einer Beleuchtungsquelle gebildet, und der Anregungsstrahl wird mit einem Interferenzfilter in Phase 42 gefiltert, um die Wellenlänge/Wellenlängen für die Anregung von beiden Substanzen in der Probe zu enthalten. Der gefilterte Anregungsstrahl wird zu einem optischen Modul geleitet, worin der Strahl reflektiert wird, Phase 43. Der Anregungsstrahl wird danach in der Probe in einem Volumen fokussiert, das gemessen werden soll, 44. Der Anregungsstrahl kann in Abhängigkeit von der Art der Messung ein Anregungsimpuls, eine Abfolge von Impulsen oder ein Dauerstrichstrahl sein.
  • Nachdem die (fluoreszierenden) Markierungssubstanzen in der Probe angeregt worden sind, geben sie Emissionen frei, die in dem optischen Modul empfangen werden, Phase 45. Die Emissionen können in der Form von Bursts oder kontinuierlichen Emissionen in Abhängigkeit von der Anregung vorliegen. In dem optischen Modul kann der Emissionsstrahl als erstes durch einen Anregungsspiegel gehen, und die Emissionsstrahlen können danach mit einem dichroitischen Spiegel in zwei Emissionsstrahlen, z.B. gemäß deren Wellenlänge, in Phase 46 aufgeteilt werden. Die Aufteilung kann gemäß der Erfindung in demselben optischen Modul durchgeführt werden.
  • Der von der ersten Substanz der Probe empfangene erste Emissionsstrahl wird als erstes in Phase 47 durch Durchlassen des ersten Emissionsstrahls und Blockieren von anderem Licht, z.B. Licht mit anderer Wellenlänge, gefiltert. Der erste Emissionsstrahl wird danach zu einem ersten Detektor in Phase 48 geleitet. Simultan mit Empfangen der ersten Emission wird der zweite Emissionsstrahl in Phase 49 von der zweiten Substanz der Probe empfangen, durch das optische Modul geführt und gefiltert, indem der zweite Emissionsstrahl durchgelassen und anderes Licht, z.B. Licht mit anderer Wellenlänge, blockiert wird. Die gefilterte zweite Emission wird danach zu einem zweiten Detektor in Phase 50 geleitet. Die Emissionen werden danach in elektrische Signale in den Detektoren umgewandelt, Phase 51, und die Signale werden verarbeitet, um Meßergebnisse zu liefern, die die Menge der ersten und zweiten Substanzen in der Probe zeigen, Phase 52.
  • Man sollte bemerken, daß das Verfahren nicht auf die Messung von zwei Emissionen von zwei Substanzen beschränkt ist, sondern weitere Mittel zum Teilen der Emission in mehrere Emissionsstrahlen und weitere Detektoren zur Messung der Emissionsstrahlen vorgesehen sein können.
  • Oben wurden Beispiele für einen allgemeinen Meßprozeß und ein Verfahren beschrieben. Als nächstes werden einige typische Messungen detaillierter beschrieben. In dieser Beschreibung wird auf die Verwendung eines optischen Instruments gemäß 3 Bezug genommen.
  • FI- und TRF-Messungen
  • In einer prompten Photolumineszenz, d. h. FI-Messung, wird ein Anregungsimpuls für jede zu messende Probe abgegeben. In einer FI-Messung werden ein Anregungsfilter und ein Emissionsfilter so ausgewählt, wie es oben beschrieben wurde. Es wird auch ein geeignetes optisches Modul ausgewählt; das optische Modul kann ein universelles Modul sein oder es kann ein Modul sein, das speziell für eine bestimmte Markierungssubstanz entworfen ist.
  • Nachdem eine Probe für die Messung ausgewählt worden ist, wird ein Anregungsimpuls durchgelassen und wird Referenz-R1 gelesen, wobei Ri die Lichtmenge ist, die bei der Anregung der Markierung verwendet worden ist. Die Beleuchtungsreferenz wird von einem Referenzdetektor 319 empfangen. Von den Detektoren werden dann Emissionssignale S1A und S1B gelesen. Ein Korrekturfaktor für die Signale wird auf der Grundlage des Beleuchtungsreferenzwertes berechnet. Die Langzeitstabilität des Geräts wird auf diese Lichtmenge bei Verwendung eines bestimmten Anregungsfilters und Spiegelblocks festgelegt.
  • Wenn mehrere Anregungsimpulse für eine Probe verwendet werden, wird die Abfolge wiederholt und werden die Ergebnisse summiert oder gemittelt. Dies führt zu besseren Signal-Rausch-Verhältnissen für die Messung.
  • Eine zeitlich aufgelöste Photolumineszenzmessung, d. h. TRF-Messung, gleicht der FI-Messung, außer daß mehrere Anregungsimpulse für jede Probe gebildet und entsprechende Emissionen gemessen werden. Die Meßsignale und Referenzsignale werden nach jedem Anregungsimpuls gelesen und Signalkorrekturen werden berechnet. Grundlegende Referenzen werden mit Standardlösungsmitteln ermittelt, nachdem der Analysator zusammengebaut worden ist. Nach Empfangen aller Emissionssignale von einer Probe werden die Ergebnisse vorzugsweise digital integriert. Schließlich kann eine lineare Korrektur des digitalen Signals unter Verwendung einer Referenz durchgeführt werden.
  • Chemilumineszenzmessung
  • In einer Chemilumineszenzmessung wird kein Anregungsimpuls abgegeben. Ein separater Detektor kann für die Chemilumineszenzmessung verwendet werden, wenn erwünscht ist, daß Chemilumineszenzmessungen simultan mit einer Photolumineszenzmessung durchgeführt werden. In diesem Fall werden die simultanen Chemilumineszenz- und Photolumineszenzmessungen an verschiedenen Proben durchgeführt. Wenn jedoch keine simultane Messung erforderlich ist, kann derselbe Detektor, wie er für die Photolumineszenzmessungen verwendet wird, für die Chemilumineszenzmessung verwendet werden.
  • In einer Chemilumineszenzmessung ist kein Emissionsfilter notwendig, so daß der Filterschieber außerhalb des Meßstrahls bewegt werden kann. Ein optisches Modul wird gemäß der Markierung ausgewählt; es kann ein TR-Modul verwendet werden, aber eine bessere Meßqualität kann mit einem Block erzielt werden, der für die Chemilumineszenzmessung entworfen ist. Es werden die analogen Gatter oder ein digitales Fenster für die Meßperiode festgelegt. Nachdem eine Probe ausgewählt worden ist, wird eine erste Dauer zur Messung der Beleuchtung getriggert. Die Länge der Meßperiode beträgt z.B. 1 ms. Die detektierten Signale werden gelesen, es werden weitere Meßperioden getriggert und die entsprechenden Signale werden gelesen. Die Meßperioden werden z.B. 1000-mal wiederholt, was 1 Sekunde für die Gesamtmeßzeit ergibt. Schließlich werden die gemessenen Signale summiert, um das Ergebnis der Gesamtmessung zu erhalten.
  • Der Prozeß der photometrischen Messung wurde bereits in Verbindung mit 3 beschrieben.
  • In dieser Patentschrift ist die Struktur der Komponenten in einem optischen Meßinstrument nicht detailliert beschrieben, da sie unter Verwendung der obigen Beschreibung und des allgemeinen Wissens eines Fachmanns implementiert werden können.
  • Ein optisches Instrument enthält ein Steuermittel zur Durchführung des optischen Meßprozesses. Die Steuerung des Meßprozesses in einem optischen Meßinstrument findet allgemein in einer Anordnung mit Verarbeitungsvermögen in Form von Mikroprozessoren) und Speicher in Form von Speicherschaltungen statt. Derartige Anordnungen sind anhand der Technologie von Analysatoren und verwandten Geräten bekannt. Zur Umwandlung eines bekannten optischen Instruments in ein Gerät gemäß der Erfindung ist es notwendig, zusätzlich zu den Hardwaremodifikationen eine Gruppe von maschinenlesbaren Befehlen in dem Speichermittel zu speichern, die den bzw. die Mikroprozessoren) anweisen, die oben beschriebenen Operationen durchzuführen. Die Zusammensetzung und Speicherung in dem Speicher von derartigen Anweisungen ist mit bekannter Technologie verbunden, die, in Kombination mit den Lehren dieser Patentanmeldung, innerhalb der Fähigkeiten eines Fachmanns liegen.
  • Die Prinzipien gemäß der Erfindung können natürlich innerhalb des durch die Ansprüche definierten Schutzbereiche, zum Beispiel durch Modifikation der Details der Implementierung und Verwendungsbereiche, modifiziert werden.
  • Es ist besonders zu beachten, daß die Erfindung auf keine Weise auf die Anwendungen bei der Photolumineszenzmessung beschränkt ist. Ein erfahrener Benutzer kann die vorliegende Erfindung auch bei anderen Meßtechnologien verwenden, die in biochemischen Laboratorien allgemein eingesetzt werden. Zum Beispiel kann eine Reflexionsgrad-, Trübungs- und nephelometrische Messung unter Verwendung einer Fluoreszenzmeßtechnologie vorgenommen werden, außer daß das Emissionsfilter ein Graufilter sein muß.
  • Auf dem Gebiet von photometrischen Probenmessungen ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die Anwendungen beschränkt, bei denen eine Probenanregung verwendet wird, sondern kann die Erfindung auch bei Messungen verwendet werden, die zum Beispiel auf Chemilumineszenz basieren.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die verschiedenen Mikrotitrationträger beschrieben worden ist, ist sie gleichermaßen auf jede Form von Probenmatrix wie Gele und Filter, anwendbar.
  • Obwohl die Erfindung mit der Anordnung beschrieben worden ist, bei der die Beleuchtungsquellen und Detektoren an dem oberen Meßkopf angeordnet sind, besteht kein Grund, weshalb deren Anordnung an dem unteren Meßkopf nicht funktionieren sollte.

Claims (40)

  1. Optisches Meßinstrument zur Messung von Proben, umfassend eine Beleuchtungsquelle (211) zur Bildung eines Anregungsstrahls, einen ersten Detektor (231a) zur Detektion eines von einer ersten Substanz der Probe empfangenen ersten Emissionsstrahls, ein Verbindungsglied (218, 223, 233a, 233b) für ein austauschbares optisches Modul (240), das den von der Beleuchtungsquelle (211) empfangenen Anregungsstrahl in die Probe (281) lenkt und den von der ersten Substanz der Probe (281) empfangenen ersten Emissionsstrahl zum ersten Detektor (231a) lenkt, wobei das Verbindungsglied (218, 223, 233a, 233b, 238) ferner Mittel (238, 233b) zum Empfangen eines zweiten Emissionsstrahls im wesentlichen simultan mit dem Empfangen des ersten Emissionsstrahls umfaßt, wobei der zweite Emissionsstrahl von einer zweiten Substanz der Probe empfangen wird, gekennzeichnet durch – ein erstes optisches Modul (1340), das einen ersten Spiegel (1341) zur Aufteilung von Strahlengängen eines Emissionsstrahls und eines Anregungsstrahls und einen zweiten Spiegel (1342) zur Aufteilung des Emissionsstrahls in den ersten Emissionsstrahl und den zweiten Emissionsstrahl und Mittel zum Lenken des von dem zweiten Substrat der Probe empfangenen zweiten Emissionsstrahls zu einem zweiten Detektor umfaßt, wobei das optische Meßinstrument ferner Mittel zur Verarbeitung von Signalen der ersten und zweiten Detektoren zur Erzeugung von Meßergebnissen umfaßt, die die Mengen der ersten und zweiten Substanzen in der Probe zeigen, – ein zweites optisches Modul (1640), das einen ersten Spiegel (1641) zur Aufteilung von Strahlengängen eines Emissionsstrahls und eine Anregungsstrahls umfaßt und keinen zweiten Spiegel im Strahlengang des Emissionsstrahls umfaßt, und – das Instrument gestaltet ist, um das erste optische Modul auszuwählen, wenn das optische Modul zur Messung von zwei Emissionen von der Probe verwendet wird, und das zweite optische Modul auszuwählen, wenn das optische Modul zur Messung einer Emission von der Probe verwendet wird.
  2. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen ersten Spiegel (241) zum Reflektieren des von einer Beleuchtungsquelle empfangenen Anregungsstrahls in die Probe und zum Durchlassen eines von der Probe empfangenen Emissionsstrahls umfaßt.
  3. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß genannter zweiter Spiegel (1342) den ersten Emissionsstrahl durchläßt und den zweiten Emissionsstrahl reflektiert.
  4. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument ein erstes optisches Filter (234a) zur Filterung des ersten Emissionsstrahls umfaßt, wobei genanntes erstes Filter für Licht mit einem Wellenlängenbereich, der mit der ersten Emission von der Probe in Beziehung steht, im wesentlichen transparent ist und genanntes erstes Filter für Licht mit einer Wellenlänge außerhalb von genanntem Bereich nichttransparent ist.
  5. Optisches Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument ein zweites optisches Filter (234b) zur Filterung des zweiten Lichtstrahls von der Probe umfaßt, wobei genanntes zweites Filter für Licht mit einem Wellenlängenbereich, der mit der zweiten Emission von der Probe in Beziehung steht, im wesentlichen transparent ist und genanntes zweites Filter für Licht mit einer Wellenlänge außerhalb von genanntem Bereich im wesentlich nichttransparent ist.
  6. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß genanntes Verbindungsglied ferner ein Mittel (219) zum Empfangen eines Beleuchtungsreferenzstrahls vom optischen Modul umfaßt.
  7. Optisches Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein austauschbares optisches Modul einen dritten Strahlteilerspiegel (243) zum Reflektieren eines Teils des von der Beleuchtungsquelle (211) empfangenen Lichts umfaßt und das Instrument einen weiteren Detektor (219) zur Messung des reflektierten Referenzteils des Anregungslichts zur Messung der Beleuchtungswirkung der Beleuchtungsquelle umfaßt.
  8. Optisches Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmissions/Reflexionseigenschaften von genanntem dritten Strahlteilerspiegel anwendungsspezifisch sind.
  9. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen oberen Meßkopf (320) zur Messung einer Probe von (320) oberhalb der Probe (381) umfaßt, wobei der obere Meßkopf ein oberes optisches Modul (340) umfaßt.
  10. Optisches Instrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Meßkopf (320) Mittel (318C, 340a, 323) zur Abgabe eines Anregungsstrahls an die Probe und Mittel (323, 340a, 337a) zur Messung eines ersten Emissionsstrahls von der Probe umfaßt.
  11. Optisches Instrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Meßkopf Mittel (323, 340a, 338, 337b) zur Messung eines zweiten Emissionsstrahls von der Probe umfaßt.
  12. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen unteren Meßkopf (360) zur Messung einer Probe von unterhalb der Probe (381) umfaßt, wobei genannter unterer Meßkopf (360) ein austauschbares unteres optisches Modul (350) und ein optisches Verbindungsglied für das untere optische Modul umfaßt.
  13. Optisches Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es eine optische Faser (318B) zum Leiten von Licht zwischen der Beleuchtungsquelle und dem unteren optischen Modul (350) umfaßt.
  14. Optisches Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es eine optische Faser (338a) zum Leiten des ersten Emissionsstrahls zwischen dem unteren optischen Modul (350) und dem ersten Detektor (332a) umfaßt.
  15. Optisches Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Verbindungsglied für das untere optische Modul ein Mittel (338a) zum Empfangen eines zweiten Emissionsstrahls von dem optischen Modul (350) umfaßt.
  16. Optisches Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es eine optische Faser (338b) zum Lenken des zweiten Emissionsstrahls zwischen dem unteren optischen Modul (350) um dem zweiten Detektor (332b) umfaßt.
  17. Optisches Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es einen optischen Schalter (337a) zum Auswählen des ersten Emissionsstrahls als entweder vom oberen optischen Modul (340a) oder vom unteren optischen Modul (350) empfangener zum ersten Detektor (332a) umfaßt.
  18. Optisches Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es einen optischen Schalter (337b) zum Auswählen des zweiten Emissionsstrahls als entweder vom oberen optischen Modul (340a) oder vom unteren optischen Modul (350) empfangener zum zweiten Detektor (332b) umfaßt.
  19. Optisches Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es einen optischen Schalter (317) zum Auswählen des Anregungsstrahls als entweder zum oberen optischen Modul (340a) oder zum unteren optischen Modul (350) durchgelassener.
  20. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zweite Beleuchtungsquelle umfaßt.
  21. Optisches Instrument nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es einen optischen Schalter zum Auswählen des Anregungsstrahls als entweder von der ersten Beleuchtungsquelle oder von der zweiten Beleuchtungsquelle empfangener umfaßt.
  22. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen dritten Detektor (332c) zur Messung von Chemilumineszenz von einer Probe umfaßt.
  23. Optisches Instrument nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß es eine optische Faser (318c) zum Leiten des Chemilumineszenzstrahls von der Probe zum dritten Detektor (332c) umfaßt.
  24. Optisches Instrument nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Messung von Chemilumineszenz gestaltet sind, um die Chemilumineszenz von einer Probe im wesentlichen simultan mit der Messung von Photolumineszenzemission von einer anderen Probe zu messen.
  25. Optisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Beleuchtungsmittel (312b, 312a, 314h, 314j, 314k, 373–379) und einen weiteren Detektor (332d) zur Messung von Absorptionsvermögen von einer Probe umfaßt.
  26. Optisches Instrument nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Messung von Absorptionsvermögen gestaltet sind, um das Absorptionsvermögen von einer Probe im wesentlichen simultan mit der Messung von Photolumineszenzemission von einer anderen Probe zu messen.
  27. Verwendung eines optischen Meßinstruments zur Messung von Proben, wobei das Instrument Mittel zur Erzeugung von Anregung einer Probe (211) und Mittel zur Messung von Emissionen von der Probe umfaßt, wobei die Verwendung die Phasen umfaßt: Messung von Emissionen von zwei Substanzen der Probe, ferner umfassend die Phasen: – Auswählen eines austauschbaren ersten optischen Moduls (1340) zum Leiten des Anregungsstrahls in die Probe, zur Aufteilung des Emissionsstrahls in einen ersten Emissionsstrahl und einen zweiten Emissionsstrahl, zum Leiten eines ersten Emissionsstrahls in den ersten Detektor (231a) und zum Leiten eines zweiten Emissionsstrahls in den zweiten Detektor (231b), wobei genanntes austauschbares erstes optisches Modul einen ersten Spiegel (1341) zur Aufteilung von Strahlengängen des Emissionsstrahls und eines Anregungsstrahls und einen zweiten Spiegel (1342) zur Aufteilung des Emissionsstrahls in den von einer Substanz der Probe empfangenen ersten Emissionsstrahl und den von der zweiten Substanz der Probe empfangenen zweiten Emissionsstrahl, – Durchführung der optischen Messung (23–25), und – Verarbeitung der vom ersten Detektor (231a) und vom zweiten Detektor (231b) empfangenen Signale zur Erzeugung von Meßergebnissen, die die Mengen der ersten Substanz und der zweiten Substanz in der Probe zeigen, wobei die Messung der beiden Emissionsstrahlen im wesentlichen simultan erfolgt, und Messung von Emissionen von einer Substanz der Probe, ferner umfassend die Phasen: – Auswählen eines austauschbaren zweiten optischen Moduls (1640) zum Leiten des Anregungsstrahls in die Probe und zum Leiten eines Emissionsstrahls in den ersten Detektor (231a), wobei genanntes austauschbares zweites optisches Modul einen ersten Spiegel (1641) zur Aufteilung von Strahlengängen des Emissionsstrahls umfaßt und keinen zweiten Spiegel im Strahlengang des Emissionsstrahls umfaßt, wobei der erste Emissionsstrahl von einer Substanz der Probe empfangen wird, – Durchführung der optischen Messung (23–25) und – Verarbeitung der vom ersten Detektor empfangenen Signale und Erzeugen von Meßergebnissen, die die Menge der Substanz in der Probe zeigen.
  28. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß ferner die Phase des Auswählens der Anregungsquelle (12) umfaßt.
  29. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß ferner die Phase des Auswählens entweder eines oberen Meßkopfes oder eines unteren Meßkopfes zur Erzeugung der Anregung der Probe und zum Empfangen der Emissionen von der Probe (15, 18, 21) umfaßt.
  30. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß ferner eine Phase des Auswählens der zu messenden Probe (23) umfaßt.
  31. Verfahren zur optischen Messung von Proben, umfassend die Schritte: – Bilden eines Anregungsstrahls (41), – Lenken des Anregungsstrahls auf eine Probe mit einem austauschbaren optischen Modul (43), – Empfangen eines Emissionsstrahls von der Probe (45), dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Messung von Emissionen von der Probe ferner die Schritte umfaßt: Messung von Emissionen von zwei Substanzen der Probe, ferner umfassend die Phasen: – Auswählen eines austauschbaren ersten optischen Moduls (1340) zum Leiten des Anregungsstrahls in die Probe, zur Aufteilung des Emissionsstrahls in einen ersten Emissionsstrahl und einen zweiten Emissionsstrahl, zum Leiten eines ersten Emissionsstrahls in den ersten Detektor (231a) und zum Leiten eines zweiten Emissionsstrahls in den zweiten Detektor (231b), wobei genanntes austauschbares erstes optisches Modul einen ersten Spiegel (1341) zur Aufteilung von Strahlengängen des Emissionsstrahls und eines Anregungsstrahls und einen zweiten Spiegel (1342) zur Aufteilung des Emissionsstrahls in den von einer Substanz der Probe empfangenen ersten Emissionsstrahl und den von der zweiten Substanz der Probe empfangenen zweiten Emissionsstrahl, – Durchführung der optischen Messung (23–25), und – Verarbeitung der vom ersten Detektor (231a) und vom zweiten Detektor (231b) empfangenen Signale zur Erzeugung von Meßergebnissen, die die Mengen der ersten Substanz und der zweiten Substanz in der Probe zeigen, wobei die Messung der beiden Emissionsstrahlen im wesentlichen simultan erfolgt, und Messung von Emissionen von einer Substanz der Probe, ferner umfassend die Phasen: – Auswählen eines austauschbaren zweiten optischen Moduls (1640) zum Leiten des Anregungsstrahls in die Probe und zum Leiten eines Emissionsstrahls in den ersten Detektor (231a), wobei genanntes austauschbares zweites optisches Modul einen ersten Spiegel (1641) zur Aufteilung von Strahlengängen des Emissionsstrahls umfaßt und keinen zweiten Spiegel im Strahlengang des Emissionsstrahls umfaßt, wobei der erste Emissionsstrahl von einer Substanz der Probe empfangen wird, – Durchführung der optischen Messung (23–25) und – Verarbeitung der vom ersten Detektor empfangenen Signale und Erzeugen von Meßergebnissen, die die Menge der Substanz in der Probe zeigen.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Emissionsstrahl zur Dämpfung von Licht mit einer Wellenlänge, die sich von dem zu detektierenden ersten Emissionsstrahl unterscheidet, gefiltert wird.
  33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Emissionsstrahl zur Dämpfung von Licht mit einer Wellenlänge, die sich von dem zu detektierenden zweiten Emissionsstrahl unterscheidet, gefiltert wird.
  34. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Lichts von der Beleuchtungsquelle reflektiert und gemessen wird und die Beleuchtungswirkung der Beleuchtungsquelle auf der Grundlage von genannter Messung bestimmt wird.
  35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Lichts von der Beleuchtungsquelle mit einem Strahlteilerspiegel in dem optischen Modul reflektiert wird, wobei die Transmissions/Reflexionseigenschaften von genanntem dritten Strahlteilerspiegel anwendungsspezifisch sind.
  36. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Anregungsstrahl auf die Probe von der Oberseite der Probe gelenkt wird und die Emissionen von der Oberseite der Probe gemessen werden.
  37. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Anregungsstrahl auf die Probe von der Unterseite der Probe gelenkt wird und die Emissionen von der Unterseite der Probe gemessen werden.
  38. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren eine Photolumineszenzmessung umfaßt.
  39. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu genannter Messung einer Probe das Verfahren eine im wesentlichen simultane Absorptionsmessung einer anderen Probe umfaßt.
  40. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu genannter Messung einer Probe das Verfahren eine im wesentlichen simultane Chemilumineszenzmessung einer anderen Probe umfaßt.
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