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Technologischer
Bereich
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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.
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Hintergrund
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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WO
95/22058, EP 440 342 und GB 2 264 558 beschreiben weiter einige
Fluorometer, in denen zweidimensionale Proben gemessen werden.
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Beschreibung
der Erfindung
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Allgemeine
Beschreibung
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Es
wurde nun ein Fluorometer gemäß Anspruch
1 erfunden. Vorzugsweise Ausführungsformen
der Erfindung sind in den anderen Ansprüchen genannt.
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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.
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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.
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Für den Einbau
des Systems gemäß der Erfindung
werden keine besonders große
Linsen oder Filter benötigt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Wellenlänge
des ungerichteten Lichtstrahls kann wirkungsvoll auf den gewünschten
Wellenlangenbereich mittels Filtern begrenzt werden. Das bezieht
sich insbesondere auf Referenzfilter.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zeichnungen
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Die
zugehörigen
Zeichnungen sind Teil der Beschreibung der Erfindung.
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Darin
zeigen
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1 eine
Seitenansicht eines Fluorometers gemäß der Erfindung,
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2a die
Optikanordnung des Fluorometers gemäß 1,
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2b eine
alternative Optikanordnung,
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3 einen
Spiegel, wie er in der Optikanordnung verwendbar ist,
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4 einen
anderen Spiegel, wie er in der Optikanordnung verwendbar ist,
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5 eine
Draufsicht der Probenplatten- Übertragungsanordnung
des Fluorometers gemäß 1 und
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6 eine
Einzelheit des Fluorometers gemäß der Zeichnung
mit einer Platte in der Freigabe- und Meßposition.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Dabei
zu verwendendes Filter ist ein Interferenzfilter. Der Detektor ist
ein Fotomultiplierrohr (Sekundärelektronenvervielfacher).
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Benutzer kann auch, wenn nötig,
die Große
und die Form eines gebildeten Lichtpunktes visuell überprüfen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist der Spiegel 27.1 oder 27.2 ein Oval, dessen
45°-Projektion ein
Kreis ist.
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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.
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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.
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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.
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Die
hintere Kante des Plattenträgers
weist vier unterschiedlich fluoreszierende Referenzflächen 54 auf,
mittels der die Sensitivität
des Detektors im Bedarfsfall überprüft werden
kann.
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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).