DE69634963T2 - Fluorometer - Google Patents

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Timo KÄRMENIEMI
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    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
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Description

  • Technologischer Bereich
  • Die Erfindung bezieht sich auf die Instrumententechnologie und sie bezieht sich insbesondere auf im Laborbetrieb eingesetzte Fluorometer, die beispielsweise bei Untersuchungen in der klinischen Chemie und in der Lebensmitteltechnologie eingesetzt werden können. Die Erfindung ist insbesondere für die Verwendung in Fluorometern geeignet, die gleichzeitig mehrere Proben aufnehmen.
  • Hintergrund
  • Bei einer fluorometrischen Untersuchung wird auf eine Probe ein kurzwelliges Licht gerichtet, das die zu untersuchende Substanz veranlasst, ein längerwelliges Licht auszusenden. Die Menge des ausgesendeten Lichtes wird gemessen und dabei wird die Menge der zu untersuchenden Substanz ermittelt. Im allgemeinen hat ein Fluorometer einen Meßkanal und die Untersuchungen werden unter Verwendung von Platten mit mehreren Näpfchen durchgeführt. In diesem Fall wird die Platte relativ zum Meßkanal derart bewegt, dass im Wechsel jedes Näpfchen in die Meßposition gelangt.
  • Die Hintergrundfluoreszenz, die ihre Ursache in dem von außerhalb der zu untersuchenden Probe einfallenden Licht hat, stellt für die Fluorometer ein Problem dar. Dies kann durch die Verwendung nicht transparenter Abschirmschilde verringert werden. In der Praxis ist es jedoch schwierig, auf diese Weise ausreichende Lichtdichte zu erhalten.
  • Das fluorometrische Messen durch eine Behälterwand ist insbesondere auch deswegen nicht empfehlenswert, weil in einem solchen Fall durch den Behälter eine große Menge Erregerlicht dringt, was das Messen des ausgesendeten Lichtes kompliziert macht. Von dem Behältermaterial möglicherweise verursachte Hintergrundfluoreszenz stellt ein weiteres Problem dar. Bei den meisten gegenwärtig für Routineuntersuchungen verwendeten Fluorometern wird Erregerlicht auf den Behälter von oben gerichtet und auch emittiertes Licht wird von oben gesammelt. Bei bestimmten Untersuchungen ist es trotzdem am zweckmäßigsten, die Messung durch den Boden des die Proben enthaltenden Behälters hindurch durchzuführen.
  • Mit der Publikation EP-A-108524 ist ein von oben messender Fluorometer bekannt. Dabei wird das Erregerlicht mittels einer Öffnung begrenzt, ein divergierender Lichtstrahl wird mittels einer Linse konvergiert, ein konvergierender Lichtstrahl wird mittels eines Filters und eines Spiegels als Punkt auf den die emittierte Probe haltenden Behälter gerichtet. Entsprechend wird das emittierte Licht vom Behälter aus über einen anderen Spiegel, Filter, konvergierende Linsen und begrenzende Öffnung auf einen Detektor gerichtet.
  • Aus der Publikation EP-A-640828 ist ein von oben messender Fluorometer bekannt, wobei gleichzeitig Erregerlicht durch einen dichroitischen Spiegel auf mehrere Proben gerichtet wird und emittiertes Licht von den Probenbehältern über denselben Spiegel auf eine Kamera reflektiert wird.
  • US 5 108 179 beschreibt eine Einrichtung zur Bestimmung der Fluorezenz der verfärbten elektroforetischen Banden. In dieser Einrichtung wird das Laserlicht über einen nicht transparenten Spiegel zu der Probe eingeleitet. Das emittierte Licht wird von der Probe zu einer Linse an dem Spiegel vorbei geleitet, von der dann das nahezu kollimierte Licht über ein Abschirmschild gegen das Steulicht und zwei Filter zu einer zweiten Linse geleitet wird. Das Abschirmschild verringert die Menge an das diffus gestreute, an die Filter anfallende, aus mehreren Quellen stammende Licht.
  • WO 95/22058, EP 440 342 und GB 2 264 558 beschreiben weiter einige Fluorometer, in denen zweidimensionale Proben gemessen werden.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Allgemeine Beschreibung
  • Es wurde nun ein Fluorometer gemäß Anspruch 1 erfunden. Vorzugsweise Ausführungsformen der Erfindung sind in den anderen Ansprüchen genannt.
  • Gemäß der Erfindung weist der Fluorometer eine Anordnung zum Aufheben der Fehlern auf, die durch die Variation des Abstandes zum untersuchenden Gegenstand verursacht werden. Diese Anordnung weist ein Linsensystem zur Kollimation des emittierten Lichtes und einen Begrenzer, mit dem die gestreuten Strahlen aus dem Lichtstrahl ausgegrenzt werden, auf.
  • Der Fluorometer kann einen teilweise transparenten Spiegel aufweisen. In diesem Fall stimmen die Achse des Erregerkanals und die Achse des Emissionskanals zwischen dem Spiegel und der Probe überein und der feste Winkel der ganzen Öffnung des die Probe enthaltenden Gefäßes kann genutzt werden. So kann eine hohe Empfindlichkeit erhalten werden, ebenso wie innerhalb des Gefäßes eine in maximaler Weise homogene Meßempfindlichkeitsverteilung. Die Messung kann entweder von oben oder von unten durchgeführt werden.
  • Für den Einbau des Systems gemäß der Erfindung werden keine besonders große Linsen oder Filter benötigt.
  • Der teilweise reflektierende Spiegel kann einen dichroitischen dielektrischen Film aufweisen. Solche Filme funktionieren jedoch im allgemeinen nur innerhalb sehr schmaler Wellenlengenbereiche (z.B. 400 ... 600 nm), die nicht allen fluorometrischen Messungen genügen. Der Spiegel sollte z.B. innerhalb eines Bereiches von 260 bis 800 nm funktionieren. Ein dichroitischer Breitbandspiegel kann durch Verdampfen eines teilweise lichtdurchlässigen dünnen Films auf eine Glasoberfläche hergestellt werden. Ein derartiger Film verursacht jedoch große Verluste. Vorzugsweise wird ein Spiegel verwendet, der aus vollständig reflektierenden und vollständig transparenten Bereichen besteht. Ein solcher Spiegel kann mit geringem Aufwand durch Aufdampfen von beispielsweise Aluminium auf die Fläche aus geeignetem Glas hergestellt werden. Durch die Verwendung eines solchen Spiegels kann ein sehr weiter Wellenlangenbereich erhalten werden und die Reflektionsfähigkeit oder Transparenz ist nicht spürbar von der Wellenlange abhängig. Ebenso erfolgt keine Polarisation bei einem solchen Spiegel in der Weise, wie sie bei dichroitischen Filmen erfolgt. Darüberhinaus kann die Form der reflektierenden Bereiche in der Optik genutzt werden, beispielsweise zum Eliminieren der Auswirkungen von Reflektion oder Refraktion.
  • Erregungslicht, das vom Spiegel reflektiert worden ist oder das durch ihn hindurchgegangen ist, kann als ein Referenzlicht zum Eliminieren von Fehlern benutzt werden, die durch Schwankungen in der Lichtquelle verursacht worden sind. In diesem Fall ist ein möglicherweise vorzusehender Erregungslichtfilter vorzugsweise in einem Punkt vor dem Spiegel anzuordnen.
  • Gemäß einem kennzeichnenden Einzelmerkmal der Erfindung weist der Fluorometer im Erregerkanal eine Linsenanordnung auf mittels der ein ungerichteter Strahl aus Erregerstrahlen gebildet wird. Die Vorrichtung weist vorzugsweise auch eine konvergierende Linsenanordnung auf, mittels der aus dem ungerichteten Lichtstrahl ein umgrenzter Punkt aus Erregerlicht auf dem zu untersuchenden Objekt gebildet wird. Auf diese Weise wird außerhalb des gewollten Meßbereichs sich ausbildende Fluoreszenz verringert.
  • Gemäß einem zweiten kennzeichnenden Einzelmerkmal der Erfindung weist der Fluorometer im Emissionskanal eine Linsenanordnung auf mittels der aus dem emittierten Licht ein ungerichteter Lichtstrahl gebildet wird. Die Vorrichtung weist vorzugsweise auch ein Mittel zum Richten emittierten Lichtes in den Emissionskanal ausschließlich aus einem begrenzten Bereich auf. Auf diese Weise wird die Ermittlung der außerhalb des gewünschten Meßbereiches sich ausbildenden Emission verringert. Vorzugsweise weist die Vorrichtung beides, Emissionsbegrenzungsmittel und Erregungsbegrenzungsmittel, auf. In diesem Fall kann nächst dem zu untersuchenden Objekt ein Linsensystem angeordnet sein, das als Teil von beiden Begrenzungsmitteln wirkt.
  • Die Wellenlänge des ungerichteten Lichtstrahls kann wirkungsvoll auf den gewünschten Wellenlangenbereich mittels Filtern begrenzt werden. Das bezieht sich insbesondere auf Referenzfilter.
  • Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung weist der Fluorometer eine Erregerlicht begrenzende Anordnung auf, die einen Erregerlichtbegrenzer und Mittel zum Ausbilden eines Bildes der Lichtquelle auf dem Begrenzer einschließt. Mittels der Begrenzungsanordnung wird eine Umhüllung eliminiert, die durch reflektierende und refraktierende Flächen der Lichtquelle verursacht werden könnte, und es wird so Erregerlicht so genau wie möglich nur auf den gewünschten Bereich gerichtet. Bei der Anordnung können Linsen- oder Spiegeloptiken verwendet werden. Von dem Begrenzer kann das Licht ferner in geregelter Weise auf eine Probe gerichtet werden. Von der Öffnung des Begrenzers wird vorzugsweise ein Bild in dem gewünschten Meßbereich ausgebildet und so wird das Entstehen von Fluoreszenz außerhalb des gewünschten Bereichs eliminiert. Vorzugsweise ist der Begrenzer auswechselbar und in diesem Fall wird jederzeit ein Erregungsbereich der gewünschten Form und Große in der Probe erhalten.
  • Gemäß einem vierten kennzeichnenden Einzelmerkmal der Erfindung weist das Fluorometer einen Emissionslichtbegrenzer, eine Anordnung zur Ausbildung eines Bildes des begrenzten Bereichs der Probe in der Öffnung und ein Filter in einem Punkt hinter der Öffnung auf. Dadurch wird die Menge des Lichtes verringert, das von außerhalb des gewünschten Bereichs ankommt, und die Filterung kann einfach in der gewünschten Weise geordnet werden. Der Begrenzer ist vorzugsweise austauschbar und in diesem Fall können Größe und Form der Begrenzungsöffnung verändert werden und so kann zu messendes Licht aus dem Bereich der gewünschten Art zu jeder gegebenen Zeit gesammelt werden. Vorzugsweise enthalten die Bild bildenden Mittel ein Linsensystem zum Konvergieren des von der Probe ausgesendeten Lichtes, sowie einen Spiegel, auf den der konvergierte Lichtstrahl gerichtet ist, sowie eine andere konvergierende Linse zum Bilden eines Bildes des vom Spiegel reflektierten Lichtes in der Begrenzungsöffnung.
  • Gemäß einem fünften kennzeichnenden Einzelmerkmal der Erfindung weist die Vorrichtung mit der Möglichkeit, entweder oberhalb oder unterhalb der Vorrichtung angeordnet zu sein, ein optisches Modul auf, das beides, sowohl eine Lichtquelle als auch einen Detektor einschließt. Auf diese Weise kann die Vorrichtung für die Durchführung von Messungen entweder von oben oder von unten benutzt werden, je nach dem, wie es notwendig ist. Es werden jedoch in der Vorrichtung keine Lichtleitfaseroptiken benötigt, um Licht auf den Detektor zu richten, weil die benötigten optischen Mittel Teil des beweglichen Modules sind und so gegenüber dem Detektor festgelegt werden können.
  • Die Vermeidbarkeit von Lichtleitfaseroptiken ist ein besonderer Vorteil, weil Lichtfaseroptiken, wenn sie im UV-Bereich verwendbar sein sollen, besonders teuer sind. Lichtfaseroptiken verursachen auch Hintergrundfluorszenz, die so gemäß der Erfindung vermieden werden kann.
  • Gemäß einem sechsten kennzeichnenden Einzelmerkmal der Erfindung ist die Lichtquelle derart ersetzbar, dass diese Lichtquelle eine Glühbirne ist oder ein Faserbüschelkopf, mit der bzw. dem Erregerlicht von außen in eine Erregeroptik geschickt wird.
  • Die verwendete Lichtquelle ist vorzugsweise eine weißstrahlende Glühbirne, vorausgesetzt, dass durch sie ausreichend kurzwellige Strahlung erreicht wird, wie sie für den gewollten Zweck ausreichend ist. Eine weißstrahlende Glühbirne erfordert keine speziellen Anordnungen und darüberhinaus ist mit ihr ein umgrenztes Bild leicht durch Verwendung der Leuchtkraft der gesamten Glühbirne auszubilden.
  • Die Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass mehrere in ihr in verschiedenen Behältern angeordnete Proben untersucht werden können. Probenbehälter bilden üblicherweise eine Einheit aus mehreren Behältern, beispielweise eine Mikroliterplatte. Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen bewegbaren Meßträger für die Proben auf, wobei mittels des Trägers im Wechsel jede Probe in die Meßposition gebracht wird. Durch geeignetes Verstellen des Trägers können die Proben, wenn gewünscht, auch der Behandlung unterzogen werden. Durch Bewegen der Proben können auch sogenannte Scannermessungen durchgeführt werden.
  • Zeichnungen
  • Die zugehörigen Zeichnungen sind Teil der Beschreibung der Erfindung.
  • Darin zeigen
  • 1 eine Seitenansicht eines Fluorometers gemäß der Erfindung,
  • 2a die Optikanordnung des Fluorometers gemäß 1,
  • 2b eine alternative Optikanordnung,
  • 3 einen Spiegel, wie er in der Optikanordnung verwendbar ist,
  • 4 einen anderen Spiegel, wie er in der Optikanordnung verwendbar ist,
  • 5 eine Draufsicht der Probenplatten- Übertragungsanordnung des Fluorometers gemäß 1 und
  • 6 eine Einzelheit des Fluorometers gemäß der Zeichnung mit einer Platte in der Freigabe- und Meßposition.
  • Der Fluorometer gemäß 1 weist ein unteres Gehäuse 1 auf, das unter anderem eine Regeleinheit 2 umschließt sowie Verbindungen zu der Energiequelle und zu externen Funktionseinheiten. Auf der Oberseite des unteren Gehäuses befindet sich eine lichtdichte Meßeinheit 3. Deren Hinterkante ist in einem Gelenk 4 mit der Hinterkante des unteren Gehäuses verbunden, sodass die Meßeinheit nach oben geschwenkt werden kann, sodass ein leichter Zugang zu den Teilen unter ihr gegeben ist. Die nach oben geschwenkte Meßeinheit wird in dieser Stellung (wie sie in 1 durch unterbrochene Linien gezeigt ist) mittels einer pneumatischen Feder 5 gehalten. Oberhalb des unteren Gehäuses und der Meßeinheit befindet sich ein abnehmbares oberes Gehäuse 6. In der Vorderseite der Meßeinheit und des oberen Gehäuses befindet sich eine Öffnung 7, der eine lichtdichte Tür zugeordnet ist und durch die die Proben in die Meßeinheit eingebracht und aus ihr entnommen werden.
  • Die Meßeinheit 3 weist einen unteren Boden 8 und einen oberen Boden 9 auf. Im Bereich zwischen beiden Böden ist mittels eines Übertragungsmittels 11 ein Meßträger 10 bewegbar. In dem Meßträger ist die Platte 12 mit den zu untersuchenden Proben angeordnet. Der Meßträger kann durch die Öffnung 7 herausgenommen werden.
  • Im unteren Boden 8 der Meßeinheit befindet sich eine untere Messungsöffnung 13 und im oberen Boden 9 befindet sich eine obere Messungsöffung. Die Meßeinheit weist ein Optikmodul 15 auf, das entweder oberhalb oder unterhalb der Meßeinheit angeordnet ist. Der obere Boden weist zusätzlich eine Flüssigkeitsfreigabeeinheit 16 und eine Freigabeöffnung 17 auf, durch die hindurch Flüssigkeit den Näpfchen der Platte 12 zugeführt werden kann.
  • Die Hauptteile des Optikmoduls 15 sind eine Lichtquelleeinheit 18, eine Spiegeleinheit 19 und eine Detektoreinheit 20. Das Optikmodul wird verwendet, um beides, sowohl das Erregerlicht zur Probe, als auch das von der Probe emittierte Licht zu richten, unabhängig davon, ob es oberhalb oder unterhalb der Meßeinheit angeordnet ist.
  • Die Lichtquelleeinheit 18 schließt eine weißleuchtende Lampe 21 ein; ein Bild der Glühspirale der Lampe wird mittels eines Linsensystems 22 auf die Öffnung 24 eines Erregungsbegrenzers 23 in der Spiegeleinheit 19 konzentriert. Zweckmäßigerweise wird die Lampe nur für das Messen eingeschaltet gehalten, um ihre Nutzlebensdauer zu verlängern.
  • Das aus der Öffnung 24 kommende Erregerlicht wird unter Verwendung eines Linsensystems 25 parallelgerichtet und dieses parallelgerichtete Licht wird durch ein Filter 26 auf einen teilweise transparenten Spiegel 27 gerichtet. Mittels des Filters wird die Wellenlange des Erregungslichtes auf einen gewünschten Bereich begrenzt.
  • Das Licht, das den Spiegel 27 passiert hat, wird mittels eines fokussierenden Linsensystems 28 auf die Probe konvergiert. Auf diese Weise wird in einem begrenzten räumlichen Bereich der Probe ein Lichtpunkt 29 erhalten.
  • Der Teil des Erregerlichtes, der von dem Spiegel 27 reflektiert wird, wird auf einen Referenzdetektor 30 gerichtet. Dadurch wird jeder Fehler kompensiert, der sich in den Messergebnissen niederschlagt und seine Ursache in Intensitätsschwankungen des Erregerlichtes hat. Eine repräsentative Probe des Erregerlichtes wird vom Spiegel erhalten. Wenn eine Hälfte des Lichtes zur Erregung verwendet wird, kann die andere Hälfte zur Definition der Erregungsamplitude verwendet werden. Ein in einer Richtung ausgerichteter Strahl des Lichtes kann auf einen Detektor mit einem großen Oberflächenbereich gerichtet werden oder mittels einer konvergierenden Linse auf einen kleineren Detektor.
  • Das von dem Punkt 29 in der Probe emittierte Licht gelangt auf dem Weg durch ein fokussierendes Linsensystem 28 auf den unteren Bereich des Spiegels 27. Von dem Teil, der vom Spiegel reflektiert ist, wird eine Abbildung des Punktes gebildet und zwar in der Öffnung 33 des Emissionsbegrenzers 32 und mittels eines konvergierenden Linsensystemes 31. Mittels eines Linsensystems 34 wird das aus der Öffnung austretende Licht auf ein Filter 35 gerichtet, von wo aus es über ein konzentrierendes Linsensystem 36 auf einen Detektor 37 gerichtet wird. Mittels des Filters wird der gewünschte Wellenlangenbereich des emittierten Lichtes begrenzt.
  • Dabei zu verwendendes Filter ist ein Interferenzfilter. Der Detektor ist ein Fotomultiplierrohr (Sekundärelektronenvervielfacher).
  • Wenn der Spiegel zusammen mit dem Erregerkanal und dem Emissionskanal nahe dem Abbildungslinsensystem 28 angeordnet ist, wird das Bild im Spiegel in einem Punkt erzeugt, der von dem untersuchten Objekt weit entfernt ist. Befindet sich der Spiegel in einer Entfernung, die geringer als der Brennpunktabstand ist, so wird überhaupt keine Abbildung ausgebildet.
  • Die Vorrichtung weist mehrere verschiedene Erregerfilter 26 und Emissionsfilter 35 auf. Die Filter sind einer Scheibe zugeordnet, und das gewünschte Filter wird durch Drehen der Scheibe in seine Wirkposition gebracht. Mehrere Filterscheiben sind gegeneinander austauschbar.
  • Der Erregungsbegrenzer 23 ist austauschbar und so kann eine in der gewünschten Große und Form optimale Erregungsöffnung in dem Modul jederzeit ausgebildet werden. Das Erregungslicht kann so fokussiert werden, mit gutem Effizienzverhältnis und auf der zu untersuchenden Probe genau und zur gewünschten Zeit, bzw. in einem gewünschten oder ausreichenden Probenbereich. Mittels des Begrenzers ist es insbesondere möglich, Störungen zu eliminieren, die durch die Fluoreszenz einander benachbarter Proben verursacht werden.
  • Die Form der umgrenzenden Öffnung 24, kann bei der Vorrichtung auch veränderbar sein. Beispielsweise wenn bei bestimmten Vorrichtungsarten die Fluoreszenz einer elektrophoretisch gebildeten Linie einer Probe gemessen werden soll. In einem solchen Fall wird eine geeignete lineare Öffnung verwendet.
  • Der Benutzer kann auch, wenn nötig, die Große und die Form eines gebildeten Lichtpunktes visuell überprüfen.
  • Der Emissionsbegrenzer 32 ist ebenfalls austauschbar und so kann das am Detektor ankommende Licht mittels einer Öffnung 33 begrenzt werden. Auch kann jederzeit das Licht aus einem genau bestimmten Bereich gemessen werden. Das kann dazu verwendet werden, um die am Detektor ankommende Hintergrundstrahlung zu minimieren; eine solche Strahlung kann insbesondere von benachbarten Näpfchen ausgehen. Die Form der Öffnung kann auch entsprechend den zu untersuchenden Proben oder deren Teilbereichen verändert werden.
  • Falls gewünscht, ist es möglich, bei den Öffnungen, eine Erregungsbegrenzungsöffnung 24 und eine Emissionsbegrenzungsöffnung 33, zu verwenden, um Große und Form des Meßbereiches zu bestimmen. Häufig wird es jedoch ausreichen, einen der Begrenzer zu ersetzen, weil die Störung benachbarter Proben in jedem Fall außerhalb des Bereiches der größeren Begrenzungsöffnung liegt. Vorzugsweise wird der Erregungslichtbereich kleiner gemacht als der Emissionsmeßbereich.
  • Die beschriebene Behandlungsoptik für emittiertes Licht kann auch zum Eliminieren von Fehlern benutzt werden, die ihre Ursache in Veränderungen im Abstand vom zu untersuchenden Objekt haben. Solche Fehler können ihre Ursache beispielsweise im Verbiegen der Platte, winkligem Verlauf des Lichtpfades und Volumenänderungen der Proben haben. Die Emissionssensitivität kann durch Festlegen eines festen Winkels der Meßkonstanten konstant gemacht werden. Dies wird erreicht durch eine parallele Lichtstrahlen begrenzende Öffnung, die in einem Punkt nach dem Spiegel 27 positioniert ist. Bei der zeichnungsgemäßen Ausführungsform dient die Aufnahme der Linse 31 als Begrenzer. Bei passender Abmessung kann der Tiefeneinfluß sogar vollständig eliminiert werden.
  • Die Lichtquelleneinheit 18 ist ebenfalls austauschbar. An ihrer Stelle kann gegen die Begrenzungsöffnung 24 gerichtet das Ende eines optischen Faserbündels angeordnet werden, mit der Erregungslicht einer externen Lichtquelle gerichtet werden kann. In diesem Fall wird das Bild vom Ende des Faserbündels gebildet. Diese Anordnung wird beispielsweise verwendet, wenn eine Xe-Glühlampe benötigt wird, die bestimmte Sicherheitsvorrichtungen erfordert. Die spezifische Fluoreszenz der zum Richten von Licht verwendeten Fasern verursacht dabei keine Probleme, weil das Licht nach den Fasern ein Erregungsfilter 26 passiert. 2b zeigt ein solches optisches Modul 15', das eine separate Lichtquelleeinheit 18' aufweist, von der Licht von der Glühbirne 21' mittels einer Linse 22' und eines Faserbündels 23' gerichtet wird.
  • Ein verwendbarer teilweise transparenter Spiegel 27 kann durch Bildung reflektierender Punkte (mit einem Durchmesser von beispielsweise etwa 1 mm) auf einer Glasfolie hergestellt werden, wobei die Punkte die Hälfte der optisch transparenten Oberfläche abdecken. Das reflektierende Material ist vorzugsweise Aluminium, das einen sehr weiten Reflexionswellenlangenbereich (etwa 200 ... 1500 nm) hat. Die Glasfolie ist vorzugsweise so dünn wie möglich, wodurch infolge der intern im Glas erfolgenden Reflexionen die Menge des Streulichtes minimiert wird.
  • Vorzugsweise werden jedoch passend geformte reflektierende Bereiche verwendet. Die reflektierenden Bereiche des teilweise transparenten Spiegels 27.1 in 3 sind derart ausgebildet, dass ein runder Zentralbereich 38.1 und um diesen herum separate Radialsektoren 39.1 vorgesehen sind bzw. der transparente Bereich 40.1 speichenförmig ausgebibldet ist. Bei dem Spiegel gemäß 4, für seinen Teil, sind ein zusammenhängender reflektierender Flächenbereich wagenradförmig mit einem Zentralbereich 38.2 und radialen Sektoren 39.2, die mit dem Zentralbereich verbunden sind, sowie transparenter Bereich aus separaten Radialsektoren 40.2 gebildet. Der Zentralbereich minimiert die internen Reflexionen der Optiken. Dank der Kanten der radialen reflektierenden Bereiche kann Lichtbrechung verursacht werden, die in der Richtung einer Tangenten quer zum Radius stattfindet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Spiegel 27.1 oder 27.2 ein Oval, dessen 45°-Projektion ein Kreis ist.
  • Bei dem Übertragungsmittel 11 gemäß 5 ist der Träger 10 so angeordnet, dass er entlang Längsgleitstangen 41 gleitend verstellbar ist, die ihrerseits auf Quergleitstangen 42 gleitend verstellbar sind. Die Gleitstangen können unter Verwendung von Motoren und Riemen 43 und 44 verstellt werden und demzufolge kann der Träger in die gewünschte Position innerhalb der Meßeinheit oder aus der Öffnung in der Vorderwand heraus gebracht werden.
  • Der Träger 10 ist rechteckig und er weist eine Rückwand 45 und Seitenwände 46 auf. In den unteren Bereichen der Seitenwände sind Stützen 47 so vorgesehen, dass im Zentrum ein offener Bereich gebildet ist. An den Enden der Stützen sind nach innen gerichtete Vorsprünge vorgesehen. An den vorderen Enden weisen die Vorsprünge abnehmbare vertikale Zapfen 48 auf. Der Träger 10 ist so bemessen, dass die Platte zum Behandeln auf den Stützen 47 so gelagert ist, dass die Böden der Näpfchen im offenen Bereich verbleiben. Falls die zur Verwendung kommende Platte kleiner als der offene Bereich ist, wird zunächst ein geeignetes Adaptertablett eingebaut, um auf den Stützen gelagert zu werden.
  • Eine Seitenkante des Trägers 10 weist einen Plattenhalter 49 auf. Das ist ein Hebel, der eine Grundform eines abgestumpften "V" hat und an seiner "Spitze" um einen vertikalen Zapfen 50 im Träger schwenkbar ist. Ihm ist eine Feder 51 zugeordnet, deren eines Ende am Plattenhalter und deren anderes Ende am Rahmen des Trägers anliegt, um tendenziell den äußeren Teil des Plattenhalters gegen das Zentrum des Trägers (in 5 im Uhrzeigersinn) zu drehen. Am Ende des äußeren Teils des Plattenhalters ist ein zum Träger hin gerichteter Vorsprung 52 vorgesehen. Wenn sich der Plattenhalter in seiner freigegebenen Stellung befindet, so drückt er die Platte in dem Träger gegen die hintere Wand und die Seitenwand, die dem Plattenhalter gegenüber liegt. Auf diese Weise werden die Platten stets und automatisch in dem Träger am selben Platz gegen die Ecke positioniert. Wenn der Träger aus der Meßvorrichtung herausgebracht worden ist, so stößt der innere Zweig des Plattenhalters gegen eine Anschlagwand 53 in der Transfervorrichtung, wobei die Anschlagwand den Plattenhalter veranlaßt, offen zu werden. So kann eine Platte dem Plattenträger zugeordnet oder von ihm entfernt werden. Wenn die Zapfen 48 entfernt sind, kann eine Platte auch entlang einem horizontalen Weg auf den Plattenträger übertragen werden.
  • Die hintere Kante des Plattenträgers weist vier unterschiedlich fluoreszierende Referenzflächen 54 auf, mittels der die Sensitivität des Detektors im Bedarfsfall überprüft werden kann.
  • In 6 ist die Freigabe von Flüssigkeit in einer Platte 12 im Plattenträger 10 dargestellt. Von der Freigabeöffnung 17 aus treten nach innen geneigt zwei Freigabeköpfe 56 und 57 ein. Der erste kann dazu verwendet werden, um eine Flüssigkeit in ein in der Meßposition sich befindendes Näpfchen einzubringen und der zweite zum Einbringen von Flüssigkeit in ein Näpfchen nahe der Meßposition, insbesondere in das Näpfchen, das als nächstes die Meßposition erreicht. Vorzugsweise weist die Vorrichtung zusätzlich einen dritten Freigabekopf auf, der dazu benutzt werden kann, Flüssigkeit in ein Näpfchen querab zur Meßposition zu bringen (in 6 hinter dem Näpfchen in der Meßposition).

Claims (8)

  1. Fluorometer zum Messen der optischen Eigenschaften einer Probe, mit Einrichtungen, um Anregungslicht von einer Lichtquelle auf die Probe zu richten, und Einrichtungen, um emittiertes Licht von der Probe auf einen Detektor zu richten, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorometer einen Schacht für eine flüssige Probe und Einrichtungen (28, 31) zum Eliminieren von Fehlern enthält, die in dem Licht verursacht werden, das von der Probe in dem Schacht durch Variationen des Abstandes der Optik zu der Probe emittiert wird, und dass die Einrichtungen (28, 31) zum Eliminieren von Fehlern ein Linsensystem (28) zum Kollimieren des emittierten Lichts und einen Aperturbegrenzer enthalten, der an einem Punkt zwischen dem Linsensystem (28) und dem Detektor positioniert ist, welcher Aperturbegrenzer so angeordnet ist, dass der feste Messwinkel durch Begrenzen der Strahlen konstant ist, die an dem Linsensystem (28) aus dem kollimierten Lichtstrahl heraus gestreut wurden.
  2. Fluorometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (28, 31) ein Sammellinsensystem (31) enthalten, welches das kollimierte emittierte Licht bündelt, und dass das Sammellinsensystem eine Halterung hat, die als die Begrenzung dient.
  3. Fluorometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorometer Einrichtungen (34) zum Kollimieren des emittierten Lichts nach dem Sammellinsensystem (31) hat.
  4. Fluorometer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorometer nach dem Sammellinsensystem (31) Einrichtungen (33) zum Begrenzen des emittierten Lichts und Einrichtungen (35) zum Filtern des emittierten Lichts hat.
  5. Fluorometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorometer Einrichtungen (25) zum Kollimieren des Anregungslichts hat.
  6. Fluorometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorometer Einrichtungen (22; 22') zum Bilden eines Bildes der Quelle des Anregungslichts an dem Begrenzer (23; 23') hat.
  7. Fluorometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorometer eine austauschbare Lichtquelle (21) hat.
  8. Fluorometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorometer einen austauschbaren Anregungslichtbegrenzer (23; 23') oder einen austauschbaren Emissionslichtbegrenzer (33) hat.
DE69634963T 1995-09-22 1996-09-20 Fluorometer Expired - Lifetime DE69634963T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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FI954511A FI954511A0 (fi) 1995-09-22 1995-09-22 Fluorometer
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