ES2232008T3 - Sistema de calibracion para un tubo fotomultiplicador. - Google Patents

Abstract

Un sistema óptico (20) para calibrar un detector incluyendo: el detector (7) a calibrar para detectar una señal de luz; un colector y guía de señal de luz (8) conectado ópticamente con el detector (7) para recoger la señal de luz y guiar la señal de luz al detector (7), teniendo el colector y guía de señal de luz (8) una superficie exterior y un extremo; una posición de entrada de señal de verificación (30) dispuesta a lo largo de la superficie exterior del colector y guía de señal de luz (8); y una fuente de señal de verificación (5) conectada ópticamente con el colector y guía de señal de luz (8) de manera que una señal de verificación generada por la fuente de señal de verificación (5) ilumine la posición de entrada de señal de verificación (30) en la superficie exterior del colector y guía de señal de luz (8), caracterizado porque el sistema óptico (20) incluye además un difusor (15) situado ópticamente entre la fuente de señal de verificación (5) y el colector y guía de señal de luz (8) de manera que la señal de verificación generada por la fuente de señal de verificación (5) ilumine aleatoriamente la posición de entrada de señal de verificación (30).

Description

Sistema de calibración para un tubo fotomultiplicador.

Antecedentes

Lo siguiente se refiere a un sistema óptico y su método de operación.

Hoy día, varias máquinas, tal como analizadores médicos y análogos, operan o realizan de otro modo sus funciones observando o leyendo una señal. En algunos casos, esta señal puede ser una señal de luz generada por un marcador o indicador particular unido a un elemento de interés. Para leer esta señal de luz, estas máquinas pueden usar un sistema óptico que recoge la señal de luz y guía la señal de luz recogida a un lector, tal como un elemento que produce una señal eléctrica en respuesta a la señal de luz recogida y guiada.

Para que tales máquinas operen según lo previsto, es deseable verificar o calibrar el sistema óptico de vez en cuando. Dependiendo del tipo de máquina implicado, esta verificación puede ser bastante difícil. Además, el método o dispositivo usado para verificar el sistema óptico no siempre puede comprobar con precisión el sistema óptico. Por consiguiente, es deseable proporcionar un sistema óptico mejorado.

Se conoce un sistema óptico según el preámbulo de la reivindicación 1 por DE-C1-44 22 580.

Resumen

La presente invención proporciona un sistema óptico como el definido en la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista cortada de un sistema óptico descrito en la presente memoria.

La figura 2 es la distribución espectral de acridinio.

La figura 3 es una representación de una configuración de imagen de un elemento del sistema óptico de la figura 1.

La figura 4 es un diagrama esquemático de una porción del sistema óptico de la figura 1.

La figura 5 es un gráfico polar de una respuesta de frecuencia en torno a un bucle de realimentación incluyendo el sistema óptico de la figura 1.

Las figuras 6 y 7 muestran la respuesta de magnitud y fase, respectivamente, de una función de transferencia usando gráficos Bode.

Y la figura 8 representa la respuesta transitoria del sistema óptico de la figura 1 con respecto a una entrada gradual.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

Una realización de un sistema óptico 20 se ilustra en la figura 1. Por razones de claridad de la comprensión, el sistema óptico 20 se explicará con respecto a una utilización o empleo particular. Por ejemplo, el sistema óptico 20 se puede usar con las construcciones descritas en las solicitudes de patente de Estados Unidos, en tramitación, números de serie 08/715.924, 08/715.780 y 08/816.121 presentadas el 19 de septiembre de 1996. Dichas solicitudes han sido cedidas al cesionario de este caso y sus descripciones se incorporan aquí por esta referencia. Se ha de notar, sin embargo, que el sistema óptico 20, posiblemente con modificaciones adecuadas, se puede usar en otros usos sin apartarse del alcance de las reivindicaciones anexas.

A los efectos de esta explicación, el sistema óptico 20 se utiliza para detectar cuantitativamente la luz emitida por un marcador, tal como moléculas lumíferas, por ejemplo, que han sido marcadas a moléculas conjugadas que, a su vez, han sido construidas para reaccionar con un elemento específico de interés o moléculas de analito en una muestra. La luminiscencia o generación de una señal de luz se logra mediante adición de un activador reactivo (denominado a veces un "disparador") y la siguiente reacción química con cualesquiera moléculas lumíferas marcadas presentes en un recipiente, tal como un recipiente de reacción. La luz luminiscente o señal de luz producida durante tal reacción puede ser directa o indirectamente proporcional a una cantidad de analito presente en la muestra, dependiendo del tipo de ensayo o la determinación del elemento de interés en la muestra.

La detección de la señal de luz se puede llevar a cabo utilizando un módulo de recuento de fotones para medir la luminiscencia química. El módulo de recuento de fotones, en una realización, puede incluir un detector, tal como un tubo fotomultiplicador de ventana final y análogos, que opera en un modo de recuento de fotones y una fuente de señal de verificación de rendimiento óptico, tal como un diodo fotoemisor azul y análogos. El tubo fotomultiplicador está conectado ópticamente al recipiente de reacción en una cámara de lectura por medio de un colector y guía de señal de luz, tal como un tubo de luz de cuarzo fundido y análogos. En un empleo particular, una vez que el recipiente de reacción entra en la cámara de lectura, un obturador cierra el recipiente de reacción para bloquear la luz ambiente o ambiental. Un imán quita partículas magnéticas de la suspensión, y se añade un reactivo de disparo para iniciar la reacción luminiscente o generación de la señal de luz.

El rendimiento del sistema óptico se puede determinar usando una serie de dilución de marcadores estándar, por ejemplo, de acridinio amida. Las unidades de luz relativas se miden en el rango dinámico del módulo de recuento de fotones, que puede estar sustancialmente dentro del rango de aproximadamente varios millones a menos de aproximadamente 20, después de restar el recuento oscuro. Tanto la sensibilidad del módulo de recuento de fotones del extremo bajo como la linealidad de extremo alto se puede cuantificar para una población dada de sistemas ópticos y se puede comparar con parámetros similares para inmunoensayos que requieren un bajo nivel de detección de analito y un ancho rango dinámico de calibración.

Cada módulo de recuento de fotones se puede calibrar contra un estándar para corregir las variaciones de ganancia y linealidad. Se toman múltiples puntos de datos usando una referencia fotónica que se aproxima mucho a una distribución espectral del marcador, es decir, un acridinio y análogos. Estos puntos de datos se pueden usar para normalizar una respuesta contra el estándar y para determinar un parámetro de corrección de linealidad requerido. La figura 1 ilustra una construcción ejemplar de una realización de un sistema óptico 20. En esta realización, los componentes del sistema óptico 20 están situados en una caja 1, que se puede hacer de un polímero moldeado por inyección y análogos. La caja 1 incorpora una junta de laberinto 2 en su perímetro exterior. La junta 2 mantiene condiciones sustancialmente estancas a la luz dentro del interior de la caja 1.

La caja 1 incluye una cámara interna 3, también delimitada por una junta de laberinto 4. La cámara interna 3 aloja elementos que dirigen la luz, representada en líneas de trazos en la figura 1, desde una fuente de señal de calibración o fuente de señal de verificación 5, que puede ser un diodo fotoemisor azul y análogos. La fuente de señal de verificación 5 puede estar montada en una placa de circuitos impresos 6 para facilitar el montaje del sistema óptico 20.

Un módulo de recuento de fotones 7 incluye un tubo fotomultiplicador, una toma de tubo fotomultiplicador, un circuito divisor de voltaje, una fuente de alimentación de alto voltaje, un amplificador CA de alta ganancia, un discriminador, un voltaje de referencia, un conformador de impulsos y un preescalador, no representados en la figura 1 para mayor claridad. La salida del preescalador está conectada a un contador digital de alta velocidad que se utiliza para contar varios pulsos de fotones. La luz, tal como la luz procedente de la fuente de verificación 5, las emisiones de señal de luz de una muestra en un recipiente de reacción, etc, se recogen y guían al tubo fotomultiplicador por un colector y guía de luz o tubo de luz 8. El tubo de luz 8 se mantiene en una orientación deseada por un tapón de extremo 9 que contiene juntas 10 y 11. Las juntas 10 y 11 reducen la probabilidad de que entren líquidos u otros contaminantes en la caja 1.

En una realización ejemplar, el módulo de recuento de fotones 7 puede ser la pieza número: P30CWAD5-07 que se puede adquirir de THORN EMI Electron Tubes Ltd., de Middlesex, Inglaterra. El tubo de luz 8 se puede adquirir de Collomated Holes, Inc., de Campbell, California. La fuente de verificación 5 puede ser la pieza número: NLPB300A de Nichia Chemical Industries, LTD, de Tokushima, Japón.

La intensidad de la fuente de verificación 5 se regula utilizando un fotodiodo de silicio 12 y electrónica analógica dispuesta en una placa de circuitos impresos 13. En una realización concreta, el fotodiodo 12 puede ser la pieza número: OPT301 M que se puede adquirir de Burr-Brown Corporation de Tucson, Arizona.

Un conductor 14 se dirige desde la placa electrónica analógica 13 a una fuente de verificación 5 que pone en funcionamiento la placa 6 para suministrar potencia a la fuente de verificación 5 y formar un sistema de control en bucle cerrado para la fuente de verificación 5. La salida de luz de la fuente de verificación 5 se dispersa usando el difusor 15 para crear una fuente lambertiana. En una realización concreta, el material que incluye el difusor 15 puede ser vidrio esmerilado de grita 500 y análogos. También se puede usar materiales alternativos, tal como vidrio de ópalo y análogos. En una realización específica, el difusor 15 puede ser la pieza número: 55.3000 que se puede adquirir de Rolyn Optics Company, de Covina, California.

La dispersión proporcionada por el difusor 15 disminuye la sensibilidad del sistema óptico 20 a la posición entre la imagen de la fuente de verificación 5 y el fotodiodo de silicio 12. Esta dispersión crea un sistema de iluminación aleatoria a través de la superficie del tubo de luz 8 en la posición de entrada de señal 30 de la fuente de verificación 5 y por lo tanto hace que el sistema óptico 20 sea tolerante a las variaciones de fabricación. La señal de la fuente de verificación 5 no se enfoca sobre el tubo de luz 8; más bien, la señal de la fuente de verificación 5 ilumina aleatoriamente una porción del área superficial exterior del tubo de luz 8 en la posición de entrada 30.

La luz que sale del difusor 15 ilumina el fotodiodo de silicio 12 después de pasar a través de una primera placa de vidrio 16. Esta primera placa de vidrio 16 hace de un divisor de haz y está desviada un ángulo que mide aproximadamente 45 grados con respecto a una línea que interseca la fuente de verificación 5 y el fotodiodo 12. La luz que choca en el fotodiodo de silicio 12 produce una fotocorriente proporcional a un voltaje de referencia ajustable en la placa electrónica analógica 13.

Una porción de la luz que choca en la primera placa de vidrio 16 se refleja hacia una segunda placa de vidrio 17 también desviada un ángulo que mide aproximadamente 45 grados. La segunda placa de vidrio 17 refleja una porción de la luz que choca en la segunda placa de vidrio 17 hacia una tercera placa de vidrio 18 desviada un ángulo que mide aproximadamente 45 grados. Después de chocar en la tercera placa de vidrio 18, la luz reflejada por la superficie de la tercera placa de vidrio 18 es acoplada ópticamente a un lado del tubo de luz 8 en la posición de entrada 30. El área de iluminación que subtiende el tubo de luz 8 en la posición de entrada 30 es, en una realización ejemplar, aproximadamente 49,03 mm^{2} (0,076 pulgadas cuadradas). La posición de entrada 30 está colocada a lo largo de una porción de una circunferencia del tubo de luz 8 de tal manera que la señal de la fuente de verificación 5 entre en el tubo de luz 8 en la posición de entrada 30 sustancialmente a lo largo de un radio o en el lado del tubo de luz 8. Se ha de notar que la señal de la fuente de verificación 5 no entra en el tubo de luz sustancialmente a lo largo de un eje o en un extremo del tubo de luz 8.

La luz que choca en el lado del tubo de luz 8 es acoplada ópticamente, es decir, recogida y guiada, al tubo fotomultiplicador para verificar el rendimiento del módulo de recuento de fotones 7. Se puede disponer un mecanismo obturador 19 para proteger un fotocátodo del tubo fotomultiplicador de la exposición directa a luz ambiente durante la instalación, extracción, limpieza, etc, del tubo de luz 8.

En una realización específica, se seleccionó un diodo fotoemisor de luz azul de nitruro de galio como la fuente de verificación 5 porque su salida coincide mucho o sustancialmente con la distribución espectral de acridinio, que se representa en la figura 2. Coincidiendo sustancialmente la salida de la fuente de verificación 5 con la distribución espectral de un marcador dado a usar con el sistema óptico 20, se reduce la probabilidad de generar errores en la normalización del sistema óptico 20 debido a respuestas espectrales variables de varios tubos fotomultiplicadores. Expresado más en general, la fuente de verificación 5 se puede elegir de tal manera que la señal de verificación generada por la fuente de verificación 5 coincida sustancialmente, en aspectos relevantes, con la señal de luz a detectar por el detector (tubo fotomultiplicador) incluyendo el sistema óptico 20.

Una imagen de la fuente de verificación 5 tiene una configuración sustancialmente parecida a la representada en la figura 3. La configuración incluye aros de intensidad variable 21 y 22 y un centro 23 de una imagen de la fuente de verificación 5. Esta configuración se puede desplazar a través de la superficie del fotodiodo de silicio 12 debido a variaciones, por ejemplo, en la construcción de la fuente de verificación 5, la colocación de la fuente de verificación 5, la colocación del fotodiodo 12, y las tolerancias de la placa de vidrio 16 (divisor de haz), etc. Dichas variaciones pueden afectar a la respuesta del fotodiodo 12. A su vez, las variaciones de la respuesta del fotodiodo 12 pueden contribuir a una diferencia de respuesta de control significativa de un sistema óptico 20 a otro.

Para reducir el efecto de tales variaciones, el difusor 15 se coloca delante de la fuente de verificación 5. La luz que choca en el difusor 15 se dispersa en todas las direcciones, pareciendo, por lo tanto, que tiene sustancialmente el mismo brillo cuando se observan a cualquier ángulo. Un difusor perfecto, o fuente lambertiana, tendrá un brillo a cualquier ángulo cuya radiación por unidad de área se define por I_{o} cos q, donde I_{o} es la intensidad de un elemento de área en una dirección perpendicular a la superficie y q es el ángulo a la superficie normal. Las propiedades de difusión parcial del difusor 15 son suficientes para proporcionar una fuente lambertiana de luz efectiva.

La luz que sale del difusor 15 choca en la primera placa de vidrio 16, desviada un ángulo de aproximadamente 45 grados, que actúa como un divisor de haz, separando, por lo tanto, el haz de luz incidente de un haz en dos. Una porción de la luz se transmite mediante la primera placa de vidrio 16, y se refleja una porción. La porción de la luz que se refleja de la superficie de la primera placa de vidrio 16 viene dada por la ecuación de reflexión de Fresnel siguiente:

[1]R = \frac{1}{2}\left[\frac{sen^{2} (I - I')}{sen^{2} (I + I')} + \frac{tan^{2} (I - I')}{tan^{2}(I + I')}\right]

donde I e I' son los ángulos de incidencia y refracción.

Para el sistema óptico 20, I = 45 grados e I' 27,7 grados. El uso de la ecuación anterior da un valor de reflexión de aproximadamente 5,3%. Por lo tanto, la cantidad de energía transmitida al fotodiodo 12 se da por la ecuación T = 1 - R o 94,7%. Dejar que una mayor parte de la energía se transmita al fotodiodo 12 tiene tres efectos principales:

1)

Deja pasar bastante energía al fotodiodo 12 de manera que la relación de señal a ruido del fotodiodo 12 no sea significativa.

2)

Permite que la ganancia de un amplificador de transimpedancia sea un valor razonable.

3)

Proporciona un método de atenuar la luz a un nivel aceptable para el módulo de recuento de fotones 7.

Las múltiples placas de vidrio, tres en esta realización, proporcionan unos medios de dirigir el haz de luz desde la fuente de verificación 5 al tubo de luz 8. Sin embargo, las múltiples placas de vidrio 16, 17 y 18 atenúan la luz emitida por la fuente de verificación 5 a un nivel aceptable para el módulo de recuento de fotones 7. A las longitudes de onda de interés, cada placa de vidrio 16, 17 y 18 se puede tratar como que tiene una transmisión espectral sustancialmente uniforme (densidad neutra) con una densidad óptica (D.O.) dada por la fórmula siguiente:

[2]O.D. = log =\frac{1}{T}

donde T es la cantidad de energía reflejada.

En una realización concreta, cada placa de vidrio 16, 17 y 18 tiene después un valor de D.O. De aproximadamente 1,276. El difusor 15 tiene una transmisión total de aproximadamente 70% que es igual a un valor de D.O. De aproximadamente 0,155. Una aproximación de la densidad efectiva total del sistema óptico 20 puede darse como la suma de las densidades individuales. Por lo tanto, la D.O. del sistema óptico 20 es aproximadamente 3,983 desde la fuente de verificación 5 al tubo de luz 8. Esto significa que solamente aproximadamente 0,01% de la luz de la fuente de verificación 5 choca en el lado del tubo de luz 8 en la posición de entrada 30.

La luz que choca en el lado del tubo de luz 8 se puede tratar como rayos oblicuos. Estos rayos oblicuos giran con cada reflexión, siendo la cantidad de rotación dependiente de la posición de entrada y del ángulo. Una porción de la luz emergerá eventualmente del extremo del tubo de luz 8 más próximo al tubo fotomultiplicador.

La electrónica usada para controlar la fuente de verificación 5 se muestra en la figura 4. Las señales de potencia de entrada y de control a la placa electrónica analógica 13 entran mediante el conector J1, indicado por el carácter de referencia 24, en la placa de circuitos impresos 13. El circuito requiere +12Vdc, -12Vdc y tierra para potencia con un convertidor digital a analógico (DAC) de 16 bits 25 con interface de datos serie que requieren las líneas adicionales siguientes: señales de Borrado, Reloj de datos serie y Entrada de datos serie. La salida del DAC 25 se usa como un voltaje de referencia para controlar la intensidad de la fuente de verificación 5 y se pone en funcionamiento en el modo bipolar con un rango de salida de -5Vdc a +5Vdc. El modo bipolar se eligió para proporcionar un método de desactivar completamente la fuente de verificación 5 a causa de los voltajes y corrientes desviados de los varios componentes en el circuito. Este método reduce la necesidad de ajustar manualmente el circuito usando, por ejemplo, potenciómetros.

En una realización ejemplar, el fotodiodo de silicio 12 es un dispositivo optoelectrónico conteniendo un fotodiodo y amplificador de transimpedancia en un chip único 26. La corriente del fotodiodo 12 es dependiente de la longitud de onda, se define como la responsividad en amperios/vatios (A/W), y es proporcional a la potencia radiante (vatios) que cae en el fotodiodo 12. Por lo tanto, la corriente final del fotodiodo 12 resulta una convolución entre la salida espectral de la fuente de verificación 5 y la responsividad del fotodiodo 12. Seleccionada como equilibrio entre la relación de señal a ruido, la anchura de banda de señal y la eliminación de cualesquiera requisitos de diseño de placa especial o manipulación, el amplificador de transimpedancia tiene una ganancia de aproximadamente 30 x 10^{6}. El rango dinámico del voltaje de referencia se puede ajustar conectando una fuente de alimentación a la resistencia de limitación de corriente 27 de la fuente de verificación 5, y variando así el voltaje se logra un valor de recuento en el rango superior de linealidad para el módulo de recuento de fotones 7.

La resolución del voltaje de referencia, o Bit Menos Significativo (LSB), debido al DAC 25, se puede calcular como sigue:

[3]LSB = \frac{\text{Rango de voltaje de salida}}{2^{\text{Número de bits}}} = \frac{10V}{2^{16}} = 153 \mu V

La resolución final del voltaje de referencia usado para controlar la intensidad de la fuente de verificación 5 se regula usando resistencias R_{A} y R_{B} (figura 4):

[4]LSB_{Final} = LSB* \left[\frac{R_{B}}{R_{A} + R_{B}}\right] = 13\text{.}9 \mu V

Esto reduce el rango dinámico del voltaje de referencia sustancialmente a dentro del rango de -454mV a +454mV. La salida del amplificador de transimpedancia y el voltaje de referencia se aplican a un amplificador CC diferencial 28. Suponiendo condiciones ideales y observando que R1/R8 = R6/R2, el voltaje de salida se reduce a

[5]V_{1} = \left[\frac{R1}{R8}\right] * (V_{T} - V_{R})

La salida del amplificador CC diferencial 28 se aplica a un amplificador no inversor 29. De nuevo, suponiendo condiciones ideales, el voltaje de salida es:

[6]V_{2} = \left[1 + \frac{R4}{R5}\right] * (V_{1})

La combinación de estas dos ecuaciones da el voltaje que mueve la fuente de verificación 5:

[7]V_{2} = \left[1 + \frac{R4}{R5}\right] * \left[\frac{R1}{R8}\right] * (V_{T} - V_{R})

El voltaje del amplificador de transimpedancia es:

[8]V_{T} = R3 * I_{fotodiodo}

donde, a causa de la escala de salida,

[9]I_{fotodiodo} = \frac{V_{2}}{R3}

Por lo tanto, la salida de transimpedancia es igual al voltaje que mueve la fuente de verificación 5

[10]V_{T} = V_{2}

Introducir esta relación en la ecuación [7] anterior y resolver para V2 muestra la relación entre el voltaje de referencia y el voltaje de excitación de la fuente de verificación 5:

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1

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A frecuencias bajas, donde la ganancia de bucle es alta, la ganancia en bucle cerrado la determina la red de realimentación. La ecuación [11] muestra que el voltaje de excitación a la fuente de verificación 5 es igual al voltaje de referencia cuando la ganancia de la red de realimentación es grande. Resolviendo la ecuación [11] se obtiene:

[12]V_{2} = 1,00001V_{R}

A frecuencias bajas, la parte fraccional en el denominador se aproxima al error de ganancia. Para este sistema, la parte fraccional es sustancialmente igual a aproximadamente 100.100 o 100dB, que es igual a un error de ganancia de aproximadamente 0,001%.

La Tabla 1 muestra el análisis Spice de polos/ceros del sistema en bucle cerrado.

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TABLA 1

Spice Plus Versión 3.1.6 NOMBRE DEL CIRCUITO: OPA627 - START OF DECK Análisis PZ

GANANCIA = 0,90089

2

3

El análisis muestra que todos los ceros están en el Plano izquierdo (LHP) para una función de transferencia de fase mínima y no hay polos en el Plano derecho (RHP).

La figura 5 es un gráfico polar de la respuesta de frecuencia alrededor del bucle de realimentación. El criterio de estabilidad Nyquist se utilizó en este gráfico para determinar la estabilidad del sistema de control lineal. Cuando un sistema no tiene polos en el RHP, el sistema de realimentación es estable si y solamente si el contorno no rodea e punto -1,0. Según este criterio, el gráfico representa un sistema estable con infinito margen de ganancia.

Las figuras 6 y 7 muestran la respuesta de magnitud y fase, respectivamente, de la función de transferencia usando gráficos Bode. El gráfico de magnitud muestra que la frecuencia de ruptura, o frecuencia 3dB, es aproximadamente 2,5Khz.

Aunque un sistema óptico 20 puede ser estable, también es deseable determinar si la respuesta transitoria es aceptable. La figura 8 representa la respuesta transitoria del sistema óptico 20 con respecto a una entrada gradual. La respuesta transitoria muestra que el sistema óptico 20 se estabiliza dentro de aproximadamente 0,1% dentro de aproximadamente 44 ms con sobredisparo mínimo.

En un caso, durante la calibración del módulo de recuento de fotones 7, la fuente de verificación 5 se regula a varios niveles de intensidad dentro del rango lineal del tubo fotomultiplicador usando el DAC 25. Antes de activar la fuente de verificación 5, se toma una lectura de fondo. Los impulsos de salida del tubo fotomultiplicador se integran en aproximadamente 3 segundos usando intervalos de aproximadamente 0,1 segundo a cada nivel de intensidad. Se lleva a cabo una regresión lineal en los datos para determinar una pendiente en Unidades de Luz Relativas/DAC después de haberse normalizado a un estándar y corregido el fondo. Este valor de pendiente se guarda después en el sistema óptico 20.

Durante la inicialización de un instrumento usando el sistema óptico 20 u otros procedimientos de diagnóstico, por ejemplo, el DAC 25 se incrementa usando los mismos valores definidos durante la calibración. De nuevo se realiza una regresión lineal en los datos para determinar una pendiente después de haberse normalizado y corregido el fondo. El mantenimiento o la reparación son deseables cuando la pendiente cambia un porcentaje predeterminado con respecto a la pendiente predeterminada.

Aunque se ha descrito una realización específica del sistema óptico 20 para facilitar la comprensión, se ha de notar que el sistema óptico 20 se puede modificar para satisfacer detalles de un uso dado.

Donde las características técnicas indicadas en cualquier reivindicación van seguidas de signos de referencia, los signos de referencia se han incluido con la única finalidad de incrementar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, por consiguiente, tales signos de referencia no tienen ningún efecto limitativo en el alcance de cada elemento identificado a modo de ejemplo por tales signos de referencia.

Claims (10)

1. Un sistema óptico (20) para calibrar un detector incluyendo:

el detector (7) a calibrar para detectar una señal de luz;

un colector y guía de señal de luz (8) conectado ópticamente con el detector (7) para recoger la señal de luz y guiar la señal de luz al detector (7), teniendo el colector y guía de señal de luz (8) una superficie exterior y un extremo;

una posición de entrada de señal de verificación (30) dispuesta a lo largo de la superficie exterior del colector y guía de señal de luz (8); y

una fuente de señal de verificación (5) conectada ópticamente con el colector y guía de señal de luz (8) de manera que una señal de verificación generada por la fuente de señal de verificación (5) ilumine la posición de entrada de señal de verificación (30) en la superficie exterior del colector y guía de señal de luz (8),

caracterizado porque el sistema óptico (20) incluye además

un difusor (15) situado ópticamente entre la fuente de señal de verificación (5) y el colector y guía de señal de luz (8) de manera que la señal de verificación generada por la fuente de señal de verificación (5) ilumine aleatoriamente la posición de entrada de señal de verificación (30).

2. Un sistema óptico (20) como el definido en la reivindicación 1, donde el detector (7) es un tubo fotomultiplicador.

3. Un sistema óptico (20) como el definido en la reivindicación 1, donde el colector y guía de señal de luz (8) es un tubo de luz.

4. Un sistema óptico (20) como el definido en la reivindicación 1, donde la señal de verificación generada por la fuente de señal de verificación (5) coincide sustancialmente con la señal de luz detectada por el detector (8).

5. Un sistema óptico (20) como el definido en la reivindicación 1, donde la señal de verificación es azul.

6. Un sistema óptico (20) como el definido en la reivindicación 1, donde la fuente de señal de verificación (5) es un diodo fotoemisor.

7. Un sistema óptico (20) como el definido en la reivindicación 1, donde la fuente de señal de verificación (5) es un diodo fotoemisor de luz azul de nitruro de galio.

8. Un sistema óptico (20) como el definido en la reivindicación 1, donde la posición de entrada de señal de verificación (30) mide aproximadamente 49, 03 mm^{2} (0,076 pulgadas cuadradas).

9. Un sistema óptico (20) como el definido en la reivindicación 1, incluyendo además:

un fotodiodo (12) conectado ópticamente con la fuente de señal de verificación (5) para recibir la señal de verificación; y

un divisor de haz (16) situado ópticamente entre la fuente de señal de verificación (5) y el fotodiodo (12) para dividir la señal de verificación de tal manera que una primera porción de la señal de verificación se aplique ópticamente a la posición de entrada de señal de verificación (30) y una segunda porción de la señal de verificación se aplique ópticamente al fotodiodo (12).

10. Un sistema óptico como el definido en la reivindicación 1, donde el colector y guía de señal de luz (8) tiene un radio y un eje de elongación, y donde la posición de entrada de señal de verificación (30) está dispuesta en el colector y guía de señal de luz (8) de tal manera que la señal de verificación entre en el colector y guía de señal de luz (8) sustancialmente a lo largo del radio.