FI117683B - Fluoresoiva optinen anturi - Google Patents

Description

! 117683

Fluoresoiva optinen anturi. - Fluoreserande optisk detektor.

Fluoresenssi on valokemiallinen ilmiö, missä tietyn valon aallonpituuden (viritysaal-lonpituus) omaava fotoni iskee ilmaisinmolekyyliä, virittäen tämän avulla elektronin 5 korkeampaan energiatilaan törmäyksen seurauksena. Kun tämä "viritetty" elektroni vaimenee takaisin alkuperäiseen perustilaansa, toinen valofotoni vapautetaan pidemmällä aallonpituudella (emissio-tai säteilyaallonpituus).

Ilmaisinmolekyylit ovat spesifisiä niiden viritys- ja säteilyaallonpituuksien suhteen.

10 Fluoresoiva säteily ilmaisinmolekyylistä voi vaimentua tai tehostua analysoitavan molekyylin paikallisen läsnäolon avulla. Esimerkiksi tris-(4,7-difenyyli-l,10-fenantro-liini)-ruteeni(II)perkloraattimo!ekyyli, erityisesti hapen ilmaisemiseen, virittyy valaisemalla ainetta aallonpituudella 460 nm (sininen). Molekyylien fluoresoiva säteily tapahtuu välittömästi aallonpituudella 620 nm (oranssi-punainen). Kuitenkin säteily 15 sammuu ilmaisinmolekyylin kanssa vuorovaikutuksessa olevan hapen paikallisen läsnäolon johdosta aikaansaamaan fluoresenssin intensiteetin olemaan suhteessa ympäröivään happipitoisuuteen. Täten, mitä enemmän happea on läsnä, sitä alhaisempi säteilyn intensiteetti ja päinvastoin ja kun nolla tai mitään happea ei ole läsnä, esiintyy säteilleen valon maksimi fluoresoiva intensiteetti.

20 : Näitä analyyttisiä tekniikoita, jotka käyttävät fluoresoivia molekyylejä ilmaisimina, on • · * * klassisesti käytetty fluoresenssispektrofotometreissä. Nämä instrumentit on suunni- * · * t ’l· teltu lukemaan fluoresenssi-intensiteettiä ja myös fluoresenssin vaimenemisaikaa.

:**]: Nämä laitteet maksavat tyypillisesti 20.000 - 50.000 dollaria ja niitä käytetään ylei- 25 sesti tutkimuslaboratorioissa.

• ··· • · · • · ♦

Eräs toinen fluoresenssianturin huippuala on kuituoptisissa laitteissa. Nämä anturi-laitteet sallivat pienessä koossa rakentamisen ja tiettyjen analyyttien etäilmaisemi-sen. Fluoresoiva ilmaisinmolekyyli tehdään liikkumattomaksi mekaanisilla välineillä 30 tai kemiallisesti optisen kuidun yhteen päähän. Kyseisen kuidun vastakkaiseen pää- • · * • · .*··. hän on liitettynä kuitukytkin (Y-muotoinen kuitu) tai valokeilan jakaja.

♦ · · * ♦ · • ♦ # *./ Tuleva viritysvalo kytketään kuidun yhteen haaraan tyypillisesti suodattimen ja lins- • * * · “* sien kautta. Viritysvalo kuljetetaan kuidun kautta ääripäähän, missä fluoresoiva il- 2 117683 maisinmolekyyli on kiinnitetty kärkeen. Virityksen jälkeen kyseinen ilmaisinmolekyyli säteilee tasaisesti fluoresoivaa valoa, josta osa vangitaan uudelleen kuidun kärjen avulla ja etenee takaisin kuidun kautta Y-liitokseen tai "kytkimeen". Liitoksessa olennainen osa (tyypillisesti puolet) fluoresenssista kuljetetaan takaisin säteilijään tai 5 lähtöpisteeseen ja täten se ei ole käytettävissä signaalin ilmaisemiseen. Järjestelmän tehottomuuden voittamiseksi käytetään usein lasereita nostamaan sisäänmeno-tehoa ja erittäin herkkiä fotomonistinputkia (fotomultiplier tubes) käytetään detektoreina lisäten tämän johdosta kustannuksia tuhansilla dollareilla. Toinen puolikas kulkee pitkin Y:n toista haaraa detektorille ja se rekisteröidään. Tämän järjestelmän 10 tärkein haittapuoli on häviöt, jotka esiintyvät jokaisessa kuituliitoksessa ja linssien ja suodattimien kautta. Järjestelmän maksimiteho on 1 - 5 %, minkä seurauksena on häviöt herkkyydessä ja mittausalueessa. Nämä laitteet on demonstroitu laboratoriossa ja ovat aivan äskettäin tulleet kaupallisesti saatavilla oleviksi erittäin rajoitettuihin sovellutuksiin. Nämä laitteet eroavat aiemmin mainituista fluoresenssispektro-15 fotometreistä siinä, että ne on pyhitetty niiden määrättyyn sovellutukseen.

Edellä esitetyn valossa on helposti ilmiselvää, että on olemassa tietyt rajoitukset, jotka liittyvät sellaisiin tekniikan tason fluoresenssilaitteisiin mukaanlukien kustan- t nustehottomuus ja käyttöön liittyvät rajoitukset. Lisäksi sellaiset tekniikan tason 20 fluoresenssilaitteet ovat monimutkaisia monine erillisine osineen ja kömpelöi-tä/massiivisia.

• · · • · • · • · · Tämä keksintö poistaa nämä tekniikan tason fluoresenssilaitteisiin liittyvät ongelmat tl « : ja tuottaa fluoresenssilaitteen, jolla on suuresti alentuneet kustannukset ja moni- • · • ·.. 25 mutkaisuus samoin kuin suuresti parantunut tehokkuus. Tämä keksintö tarjoaa uu- ·*♦ v : den periaatteen, joka suuresti laajentaa fluoresoivien ilmaisinmolekyylien käyttöä anturina sallien hyväksikäyttämisen, herkkyyden ja kustannusanalyysit, jotka eivät ole aiemmin olleet käytettävissä. Keksinnöllä on myös lisääntyneet käytöt ja se on • · · ·*...·* helpompi käyttää ja on paljon luotettavampi kuin tekniikan tason fluoresenssilait- 30 teet.

• « * • · * * · • * * * • · · / . Tämä keksintö kohdistuu fluoresenssilaitteisiin ja erityisesti fluoresenssiantureihin.

* · · • * *·· • ·

Niinpä keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada parannettu fluoresenssianturi.

3 117683

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka on erittäin tehokas.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jolla on parannet-5 tu optinen tehokkuus.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jolla on lisääntynyt herkkyys.

10 Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa on muutamia osia.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka on helppo valmistaa.

15

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka suuresti alentaa valmistuskustannuksia.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka valmistetaan 20 vakiovalmistustekniikoilla.

• · T

··· • φ · • · · · ·, k

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka on helppo * · · ··· koota.

···· ·· · φ · • · ...

j’\. 25 Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka on kustan- nuksiltaan alhainen.

• ϊβ:*: Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jolla on lisäänty- nyt käyttöjen lukumäärä.

.·!·. 30 • · « • · .···. Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jota voidaan • · · ,· . käyttää ankarissa ympäristöissä.

• · · • · · • · • · · • * • · f • * · 4 .

117683

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jolla on lisääntyneet termiset toleranssit.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka on miniatyy-5 rikokoinen.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jolla on pienentynyt tilavuus.

10 Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka tuottaa lisääntyneen toiminnallisuuden pienentyneen tilavuuden kerällä.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jolla on lisääntynyt funktionaalinen tiheys.

15

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka soveltuu hyvin käytettäväksi paikoissa, joissa käytettävissä oleva tilavuus on rajoitettu.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka soveltuu 20 hyvin käytettäväksi useissa vaikeissa tilanteissa.

# · • · · • · · ····' :***; Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka sisältää sä- *·· *:· teilijäelementin, joka on upotettuna kemiallisesti aktiiviseen elementtiin.

·· · • · · • · * * 25 Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka sisältää sä-:T: teilijäelementin, joka on upotettuna polymeeriin (orgaaninen tai epäorgaaninen), jonka sisäpuolella ilmaisinmolekyyli on kiinnitettynä.

• · » » · ·*·

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jota voidaan 30 käyttää alustana fluoresoiville ilmaisinmolekyyleille, luminenssi-ilmaisinmolekyyleille, · ,···. fosforoiville ilmaisinmolekyyleille, absorboiville ilmaisinmolekyyleille tai taittoeron • ·

• M

.· , ilmaisinmolekyyleille, jotka on kiinnitetty polymeerin pinnalle tai sisäpuolelle, johon • · · polymeeriin säteilijä on upotettuna.

* · * · • · · 5 117683

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi varustettuna upotetulla säteilijällä, jolloin ilmaisinmolekyylin kyselytekniikka tapahtuu suoran virityk-sen/emission kautta, lyhytaikaisen virityksen kautta tai pintaplasmoniresonanssi-tyyppisen virityksen kautta tai epäsuoran virityksen kautta sekundäärisen fluoresoi-5 van molekyylin kautta.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa upotettu säteilijäelementti on integraalinen optisten alipäästö- ja ylipäästösuodattimien kanssa.

10

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa on integraalinen optinen ilmaisinelementti tai diodi.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka on rakennet-15 tu yksikappaleisena yksikkönä olennaisesti yhdelle sirulle tai integraalisena pakkauksena.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa kaikki optinen prosessointi sisältyy integraalisen komponentin sisäpuolelle ja ainoastaan teho-20 ja signaalijohtimet työntyvät aktiiviseen laitteeseen tai yksikköön ja poistuvat siitä.

• * • · · • *

• tl I

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, missä koteloitu «·« ' säteilijä on valodiodi (LED)-pala tarjoamaan lähteestä tulevan virityssäteilyn opti-:*·*: maalisen radiaalisen säteilyn.

• · 55

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, missä valodiodis-ta tulevan virityssäteilyn primääriakseli on kohtisuorassa fotodetektorin säteilyn fo- : toilmaisun primääriakseliin nähden.

• · · ♦ · • · ·«· 30 Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka eliminoi kui- * · ' * · .···. tuoptiikan tarpeen.

• · * • · • · ·

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi varustettuna yh- φ · ' .

*** tenäisellä rakenteella, missä koko valonlähteen säteily vapautetaan alunperin ja ete- 5 117683 nee ilmaisinkerroksen läpi, joko kerroksen sisäpuolella tai kiinnitettynä kerroksen pintaan.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jota voidaan 5 käyttää kaasumaisten tai nestemäisten tilojen analyysissä.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jota voidaan käyttää integraalisesti sen signaalinkäsittelyelektroniikan kanssa tai etälaitteena.

10 Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa membraani-tai ilmaisinkerroksen paksuutta kontrolloidaan valamalla formuloitu pitoisuus painovoiman tai paineen avulla emitteripalan ympärille.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa ilmaisinker-15 roksen paksuus on optisesti rajoitettu ainoastaan säteittäisesti emittoivan P/N-liitoksen paksuuden avulla.

' Tr

•U

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa on alipääs-tösuodatin, joka on pinnoite tai kalvo.

20 : Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa on ylipääs- tösuodatin, joka on pinnoite, kalvo tai puolijohdekiekko.

• * · • · ·

• ... MM

:*·*: Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jota voidaan 25 käyttää monille analyyteille kiinnittämällä spesifinen ilmaisinmolekyyli anturin ilmai-:T: sinkerroksen päälle tai sisäpuolelle ja kalibroimalla signaalinkäsittelyelektroniikka.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jonka signaalin- 2*”: käsittelyelektroniikka voi sisältää faasimodulaation, elinajan, intensiteetin tai suh- .V. 30 teellisen intensiteetin datan tulkintamenetelmät.

* · · * · • · · • * • · • · · .* , Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa voi olla mit- • *#! kä tahansa säteilyaallonpituudet ja mitkä tahansa ilmaisinaallonpituudet.

* * • · • * · 7 117683

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, missä alipääs-tösuodattimilla ja ylipäästösuodattimilla voi olla mikä tahansa sovelias rajoi-tus/hyväksymisprofiili, joka on sovelias valituille ilmaisinmolekyyleille.

5 Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, jossa anturi on kiinteän olomuodon anturi.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada fluoresenssianturi, joka on suunniteltu lämpötilan, paineen ja ympäristön ääriolosuhteita varten.

10 Nämä ja muut päämäärät ilmenevät keksinnön fluoresenssianturista, jolle on tunnusomaista itsenäisten vaatimusten 1 ja 2 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.

Keksintö kuvataan jäljempänä täydellisemmin viittauksella oheenliitettyihin piirus-15 tuksiin, joissa:

Kuvio 1 on perspektiivinen, osittain rajoitettu kuvanto fluoresenssianturikek-sinnöstä valaisten sen komponenttiosia ja kuinka se on valmistettu; 20 Kuvio 2 on päältä nähty tasokuvanto kuvion 1 esittämästä fluoresenssianturi- • ·*: keksinnöstä; • * * · • · · • · • « • · · ·:· Kuvio 3 on laajennettu leikkauskuvanto kuvioiden 1 ja 2 esittämästä keksinnön • · · · * fluoresenssianturista otettuna olennaisesti kuvion 2 viivalla 3-3; • · ”· 25 • ♦*

Kuvio 4 on päältä nähty tasokuvanto fluoresenssianturikeksinnön toisesta suoritusmuodosta; • · · ··· ···'

Kuvio 5 on laajennettu leikkauskuvanto kuvion 4 esittämästä fluoresenssiantu- • · · 30 rikeksinnöstä otettuna olennaisesti kuvion 4 viivalla 5-5; ja • · · * # • « · • · * * * ' ,· . Kuvio 6 on perspektiivikuvanto fluoresenssianturikeksinnön suoritusmuodoista • · · käytettynä ilmaisimen kanssa.

• · • · • φ · „ 117683

O

Viitaten aluksi kuvioihin 1, 2 ja 3, fluoresenssianturikeksintö on valaistu ja merkitty yleisesti numerolla 10. Anturi 10 käsittää fotodetektorivälineet ilmaisemaan valoa käsittäen ohuen olennaisesti litteän fotodetektorin tai puolijohdekiekon 12, suoda-tinvälineet valon suodattamiseksi käsittäen ohuen olennaisesti litteän ylipäästösuo-5 datinkerroksen 14, jolla on yleisesti pyöreä kehä, joka on sijoitettu fotodetektorikie-kon 12 käsittävän fotodetektorivälineen viereen ja optisesti kytketty siihen ja ohuen, olennaisesti litteän lasikiekon 16, jolla on yleisesti pyöreä kehä, joka on sijoitettu ylipäästösuodatinkerroksen 14 käsittävien suodatinvälineiden viereen ja optisesti kytketty niihin. Anturi 10 käsittää myös ilmaisinvälineet tuottamaan fluoresoivan 10 säteilyn viritysvalon seurauksena, käsittäen olennaisesti litteän ohuen ilmaisinmem-braanikerroksen 18, jolla on olennaisesti pyöreä kehä, joka on sijoitettu lasikerrok-sen 16 viereen ja optisesti kytketty siihen, valoa säteilevät välineet viritysvalon säteilyä varten käsittäen valodiodin 20 (LED), joka on sijoitettu ilmaisinkerroksen 18 keskiosan sisäpuolelle ja ohuen sähköisesti johtavan heijastavan metallikiekon 22, 15 joka on sijoitettu valodiodin 20 ja lasikiekon 16 väliin sekä suodatinvälineet valon suodattamiseksi käsittäen alipäästösuodatinpinnoitteen 24, joka ympäröi valodiodin 20 ylempää osaa. Kuten osoitettu kuviossa 1, ilmaisinkerros 18 valetaan paikoilleen.

Anturin 10 rakenteen yksityiskohdat voidaan parhaiten ymmärtää viittauksella kuvi-20 oon 3 sekä kuvioon 1. Kuten esitetty kuvioissa 1 ja 3, fotodetektorikerros 12 on kyt-ketty positiiviseen pystytolppaan 26 ja negatiiviseen pystytolppaan 28, joiden vas-taava yläpääosa 30 ja 32 on sähköisesti kytketty fotodetektorikerrokseen 12. Johti- ··· ti*:· missä 36 on yksi pää sijoitettuna tai kiinnitettynä johtavalla tartunta-aineella pysty- Γ·]: tolpan 26 ylempään päätyosaan 30 ja toinen pää on kiinnitetty tai liitetty tavanomai- 25 sella tavalla fotodetektorikerroksen 12 yläpintaan 38. Samalla tavoin johtimessa 40 : V: on yksi pää kiinnitettynä pystytolpan 28 ylempään päätyosaan 32 juottamalla tai johtavalla tartunta-aineella ja toinen pää on kiinnitetty tai liitetty fotodetektorin 12 ί#:\· alapuoleen 34 tavanomaisella tavalla.

• * · • » • ·

«M

30 Ylipäästösuodatinkerroksessa 14 on sen alapinta 42 kiinnitettynä fotodetektoriker- • ·* .··*. roksen 12 yläsivuun tai pintaan 38 erittäin ohuella optisen tartunta-aineen kerroksel- ··♦* , la 44 ja ylipäästösuodatinkerroksen 14 yläpinta 46 on kiinnitetty lasikerroksen 16 alapintaan 48 toisella hyvin ohuella optisen tartunta-aineen kerroksella 50. Heijasta- • · • · "* va folio 22 on kiinnitetty lasikerroksen 16 yläpintaan 52 sopivalla tartunta-aineella 9 117683 53, joka tunnetaan alalla, ja valodiodi 20 on liitetty heijastavan folion 22 yläpintaan sähköisesti johtavalla tartunta-ainekerroksella 54. Alipäästösuodatinpinnoite 24 on kiinnitetty valodiodin 20 ylempään ulko-osaan valoa johtavalla tartunta-aineella 56.

5 Sähköjohtimet 58 ja 60 on järjestetty valodiodia 20 varten ja ne ulottuvat vastaavassa järjestyksessä valodiodista 20 ja sähköisesti kytketystä johtavasta kalvokie-kosta 22 vastaavaan ylempään päätyosaan 66 ja 68 pystytolpissa 62 ja 64, joiden vastaavat ylemmät päätyosat 66 ja 68 on sijoitettu suodatinkerroksen 14 alapinnan 42 ulko-osan alapuolelle. Ilmaisinmembraanikerros 18 sisältää ilmaisinmolekyylit, 10 jotka on merkitty numerolla 71 ja on valettu lasikerroksen 16 yläpinnalle 52 sekä valodiodin 20 ja sen alipäästösuodatinpinnoitteen 24 ympärille ja sen johtimien 58 ja 60 osien ympärille.

Samoin pyöreä renkaan muotoinen koneistettu metallikotelo 70 on järjestettynä, 15 joka ympäröi fotodetektorikerroksen 12, suodatinkerroksen 14, lasikerroksen 16 ja membraanikerroksen 18 ulkoreunoja. Koneistetun kotelon 70 alaosa on suljettu tai tiivistetty valukeramiikan tai muun alalla tunnetun valumateriaalin 72 avulla, joka myös kiinnittää pystytolpat 26, 28, 62 ja 64 paikoilleen. Niinpä anturi 10 on yhtenäinen rakenne sen kaikkien toiminnallisten komponenttien ollessa sijoitettuna kotelon 20 70 sisäpuolelle ja ainoastaan positiivinen ja negatiivinen signaalipystytolppa 26 ja 28 :#i‘: ja sähkötehon pystytolpat 62 ja 64 ulottuvat yhtenäisestä rakenteesta, joka on ym- päröity kotelolla 70 ja pidettynä sen sisäpuolella. On tärkeää huomata, kuten osoi->#*:· tettu kuviossa 3, että valodiodi 20 ja fotodetektori 12 on sijoitettu sellaisella tavalla, i \l että valodiodista 20 tulevan valonsäteilyn primääri- tai pääakseli, merkittynä kirjai- : 25 mella A, on olennaisesti kohtisuora fotodetektorin 12 valonilmaisun primääri- tai pääakseliin, merkitty kirjaimella B, nähden. Tämä on erittäin tärkeää fluoresenssi-anturille 10, koska se antaa tuloksena suuren tehokkuuden ja suuren herkkyyden.

. .\ • · · *··.-- ϊ.##ϊ Eräs toinen fluoresenssianturin keksinnön suoritusmuotoesimerkki on esitetty kuvi- * 30 oissa 4 ja 5 ja on merkitty yleisesti numerolla 74. Anturi 74 käsittää fotodetektori- • · välineet valon ilmaisemiseksi käsittäen ohuen fotodetektorikerroksen 76, joka on »·· .* . olennaisesti identtinen aiemmin kuvattuun fotodetektorikiekkoon tai kerrokseen 12 • · 9 * ·· !..* nähden, suodatinvälineet valon suodattamiseksi käsittäen ylipäästösuodatinkerrok- • » • · *** sen 78, joka on olennaisesti identtinen aiemmin kuvattuun ylipäästösuodatinkerrok- 10 1 1 7683 seen 14 nähden ja lasikerroksen 80, joka on olennaisesti identtinen aiemmin kuvattuun lasikerrokseen 16 nähden. Ylipäästösuodatinkerros 78 on sijoitettu fotodetekto-rivälineiden viereen ja optisesti kytketty niihin, jotka fotodetektorivälineet käsittävät fotodetektorikerroksen tai puolijohdekiekon 76. Lasikerros 80 on sijoitettu suodatin-5 kerroksen 78 käsittävien suodatinvälineiden viereen ja on optisesti kytketty niihin.

Kuitenkin anturissa 74 on myös aaltoputkivälineet toimimaan aaltoputkina käsittäen ohuen, olennaisesti litteän aaltoputkikerroksen 82, jonka alapinta 84 on sijoitettu lasikerroksen 80 yläpinnan 86 viereen ja optisesti kosketuksissa sen kanssa optisen tartunta-aineen 88 seurauksena. Aaltoputkikerroksen 82 yläpinta 90 on sijoitettu 10 ilmaisinkerroksen 94 alapinnan 92 viereen ja on optisessa kosketuksessa sen kanssa. Ilmaisinmembraanikerroksessa 94 on ilmaisinmolekyylit merkittynä numerolla 95 ja se voi olla valettuna aaltoputkikerroksen 80 yläpinnalle 90. Anturissa 74 on myös valoa säteilevät välineet viritysvalon säteilyä varten käsittäen valodiodin 96, joka on samankaltainen aiemmin kuvattuun diodiin 20 nähden, suodatinvälineet valon suo-15 dattamiseksi käsittäen alipäästösuodatinpinnoitteen 98, joka ympäröi diodin 96 yläosia, joka on samankaltainen aiemmin kuvattuun alipäästösuodatinpinnoitteeseen 24 nähden ja valodiodin 96 alapinta on kosketuksissa ohuen sähköisesti johtavan heijastavan metallifoliokiekon 100 kanssa, joka on samankaltainen aiemmin kuvattuun heijastavaan metallifoliokiekkoon 22 nähden.

20 : Kuten valaistu kuviossa 5, anturissa 74 on vastaavat positiivinen ja negatiivinen pys- * * * * tytolppa 102 ja 104, jotka ovat samankaltaiset aiemmin kuvattuihin pystytolppiin 26 "·;· ja 28 nähden, ja ne on sähköisesti kytketty fotodetektorikerroksen 76 vastaavaan :*·]: yläpintaan 105 ja alapintaan 106 tavanomaisella tavalla vastaavien sähköjohtimien 25 107 ja 109 kautta. Ylipäästösuodatinkerroksessa 78 on sen alapinta 114 kiinnitetty- nä fotodetektorikerroksen 76 yläpintaan 112 erittäin ohuella optisen tartunta-aineen kerroksella 116, joka on samanlainen aiemmin kuvattuun tartunta-aineeseen 44 nähden. Ylipäästösuodattimen 78 yläpinta 118 on myös kiinnitetty lasikerroksen 80 alapintaan 120 ohuella kerroksella 122 optista tartunta-ainetta samankaltaisesti · 30 aiemmin kuvattuun tartunta-aineeseen 50 nähden. Heijastava foliokiekko 100 on * · * * .···. kytketty lasikerroksen 80 yläpintaan 86 sopivalla tartunta-aineella, joka tunnetaan * · • » · ,· . alalla, ja valodiodi 96 on kiinnitetty heijastavan folion 100 yläpintaan sähköisesti • · « johtavalla tartunta-ainekerroksella 124 ja alipäästösuodatinkerros 98 on kiinnitetty • « 1 diodiin 96 valoa johtavalla tartunta-ainepinnoitteella (ei esitetty).

n 117683

Valodiodilla 96 on siihen liittyvät sähköjohtimet 128 ja 130, jotka ulottuvat vastaavasti diodista 96 ja metallifoliosta 100, joka on sijoitettu diodin 96 alapuolelle ja sähköiseen kosketukseen sen kanssa, vastaaviin pystytolppiin 132 ja 134, jotka on sijoitettu ylipäästösuodatinkerroksen 78 ulomman alapinnan 114 alapuolelle samalla 5 tavalla kuin johtimet 58 ja 60 ja vastaavat pystytolpat 62 ja 64 kuvioissa 1-3 esitetyssä suoritusmuodossa. Huomataan, että valodiodi 96 ja sen alipäästösuodatinpin-noite tai kerros 98 on ympäröity aaltoputkikerroksella 82, joka on valettu valodiodin 96 ja sen alipäästösuodatinpinnoitteen 98 ympärille, jotka ovat keskeisesti sijoitetut lasikerroksen 78 keskiosan yläpuolelle.

10

Samoin pyöreä renkaan muotoinen koneistettu metallikotelo 139, joka on olennaisesti identtinen suoritusmuodon 10 metallikoteloon 70 nähden, on järjestettynä, joka kotelo ympäröi fotodetektorikerroksen 74, suodatin kerroksen 78, lasikerroksen 80, aaltoputkikerroksen 82 ja ilmaisinkerroksen 94 ulompia reunoja. Koneistetun 15 kotelon 139 alaosa on suljettu tai tiivistetty valukeramiikalla tai muulla valumateriaa-lilla 141, joka tunnetaan alalla, joka on identtinen suoritusmuodon 10 materiaaliin 72 nähden. Tämä materiaali 141 kiinnittää myös pystytolpat 102, 104, 132 ja 134 paikoilleen. Niinpä anturi 74 on yhtenäinen rakenne, samoin kuin anturisuoritusmuo-to 10, sen kaikkien toiminnallisten komponenttien ollessa sijoitettua kotelon 139 20 sisäpuolelle ja ainoastaan positiivisen ja negatiivisen signaalipystytolpan 102 ja 104 • ja sähkötehon pystytolppien 132 ja 134 ulottuessa yhtenäisestä rakenteesta, joka

»*l I

:1; on ympäröity kotelolla 139 ja sisällytettynä koteloon 139. On tärkeä huomata, kuten ·«· ··· osoitettu kuviossa 5, että valodiodi 96 ja fotodetektori 76 on sijoitettu siten, että ;*·*: valodiodista 96 tulevan valonsäteilyn primääri- tai pääakseli, merkittynä kirjaimilla C, **·.. 25 on olennaisesti kohtisuorassa fotodetektorin 76 valonilmaisun primääri- tai pääakse- ft :*·*: liin, merkittynä kirjaimella D, nähden. Tämä on erittäin tärkeää fluoresenssianturille * 74, koska se johtaa suureen tehokkuuteen ja suureen herkkyyteen.

• · · • · · • · · :1: Kuten kuviossa 6 on esitetty, anturin 10 positiivinen pystytolppa 26 on sähköisesti ··· ,V. 30 kytketty valon intensiteetin ilmaisimen 142 positiiviseen sisäänmenoon 140 johtimen • * t .···, 144, kytkimen 146 ja johtimen 148 kautta. Samalla tavalla negatiivinen pystytolppa * · ”' 28 on sähköisesti kytketty valon intensiteetin ilmaisimen 142 negatiiviseen sisään- * * * ' *;[· menoon 150 johtimen 152, kytkimen 154 ja johtimen 156 kautta. Vuorottaisesti * · 2 2 anturi 74 voi olla sähköisesti kytkettynä valon intensiteetin ilmaisimeen 142 sillä, : π 117683 että anturin 74 positiivinen pystytolppa 102 on kytketty valon intensiteetin ilmaisimen 142 positiiviseen sisäänmenoon 140 johtimen 158, kytkimen 146 ja johtimen 148 kautta. Samalla tavalla negatiivinen pystytolppa 104 on kytkettynä valon intensiteetin ilmaisimen 142 negatiiviseen sisäänmenoon 150 johtimen 160, kytkimen 5 154 ja johtimen 156 kautta. Tämän järjestelyn seurauksena valon intensiteetin ulos tulo joko anturista 10 tai 74 voidaan lukea valon intensiteetin ilmaisimen 142 mittarilta 162 käyttämällä kytkimiä 146 ja 154.

Etusijalle asetetuissa suoritusmuodoissa kumpikin fluoresenssianturisuoritusmuoto 10 10 ja 74 valmistetaan seuraavalla tavalla käyttämällä standardikomponentteja ja tekniikoita, jotka tunnetaan alalla. Fluoresenssianturisuoritusmuodon 10 suhteen ulkokotelo vakiosta optisesta diodidetektorista, esimerkiksi UDT020, joka on saatavissa yhtiöltä United Detector Technology, Hawthorne, Kalifornia, poistetaan piifoto-diodin 12 pinnan paljastamiseksi. Diodin 12 yläpinnalle 38 sijoitetaan pieni pisara 15 optista tartunta-ainetta 44, jota valmistaa esimerkiksi Norland Products, New

Brunswick, New Jersey, tai muuta samankaltaista tartunta-ainetta. Ohutkalvoinen ylipäästövärisuodatin 14 meistileikataan vakioarkista pyöreäksi kiekoksi ja sijoitetaan diodin 12 pinnalle 38 peittäen tämän avulla aktiivisen diodialueen aallonpituudeltaan spesifisellä suodattimena, joka on liitetty diodin 12 pintaan 38 optisen tartunta-20 aineen 44 avulla. Sovelias kalvosuodatin 14 voidaan valita ja saada mistä tahansa * valokuvauksen valaistusta toimittavasta talosta, kuten esimerkiksi R 8i R Lighting »·« «

Company, Inc., Silver Spring, Maryland. Optisen kalvosuodatinkiekon 14 yläpinnalle ··· ·:· 46 on sijoitettu toinen pieni pisara optista tartunta-ainetta 50 (Norland-tyyppi). Tälle • * · · pinnalle sijoitetaan pyöreä lasikiekko 16, joka ylittää halkaisijaltaan värisuodattimen 25 14 halkaisijan ja fotodiodidetektorin 12 mitat. Lasikiekko 16 kiinnitetään värjätyn suodatinkiekon 14 yläpintaan optisella tartunta-aineella 50.

* : Lasikiekon 16 yläpinnalle 52 sijoitetaan pieni pisara 53 korkean lämpötilan epoksia, * * * kuten esimerkiksi yhtiön Epoxy Technology, Billercia, Massachusetts, valmistamaa, • · « . V. 30 likimäärin kiekon 16 keskiosaan (sijoitus ei ole kriittistä mutta keskiosa on etusijalle • · · .

.···. asetettu). Paljon pienempi (likimäärin 300 mikronia) halkaisijaltaan oleva sähköisesti t·*m johtava metallikiekko 22 kiinnitetään lasiin korkean lämpötilan epoksin 53 avulla ja • * « lankajohdin 60 (tai johtavaa mustetta tai tartunta-ainetta oleva viiva) sijoitetaan • « *···’ sitten lasikerrospinnalle 52 metallikiekon 22 ja johtavan nastan tai pystytolpan 64 13 117683 välille, joka on kiinnitetty fotodetektorin alapuolelle tai lähelle sitä, joka fotodetektori on fotodiodi 12, sallien sähköisen johtavuuden pystytolpan 64 ja keskeisesti sijoitetun metallikiekon 22 välillä. Metallikiekon 22 yläpinnalle sijoitetaan pieni pisara sähköisesti johtavaa tartunta-ainetta 54, kuten esimerkiksi yhtiön Circuit Works, Inc., 5 Santa Cruz, Kalifornia, tai muiden valmistamaa. Johtavan tartunta-aineen 54 ja siihen liittyvän metallikiekon 22 päälle sijoitetaan LED-sirusäteilijäpala 20, kuten yhtiön Cree Research, Durham, North Carolina, tai muiden valmistama, muodostaen tämän avulla sähköisen reitin pystytolpan 64, kuten kuvattu aiemmin, ja LED-palan 20 katodin (tai vaihtoehtoisesti anodin) välille. LED-palan 20 yläpinnalle (anodi tai katodi) 10 on lanka sidottu toisen hienolankaisen sähköjohtimen 58 yksi pää ja lanka 58 on reititetty lasikiekon 16 pinnan 52 poikki LED-palalta 20 toiseen nastaan tai pysty-tolppaan 62, joka on sijoitettu fotodiodin 12 viereen tai alapuolelle. Tämä saattaa loppuun piirisegmentin, minkä avulla tehoa voidaan syöttää kahden pystytolpan 62 ja 64 poikki energisoiden LED-palan 20 säteilemään valoa lasikiekon 16 yläpinnan 15 poikki ja kyseisen yläpinnan säteittäisessä läheisyydessä.

Tämä pinottu ja kiinnitetty ryhmä, joka käsittää fotodetektorin 12, suodattimen 14, lasikerroksen 16, metallikiekon 22 ja fotodetektorin 20 ja ylipäästösuodatinpinnoit-teen 24, segmentoidaan sitten pyöreän kotelon 70 sisäpuolelle, joka on koneistettu 20 mittoihin, jotka peittävät ja suojaavat ryhmän sivut ja sopivat yhteen lasikiekon 16 jj*: kehän kanssa epoksin (Epoxy Technology) avulla, sulkien tämän avulla hermeetti- sesti etupinnan ja lasikiekon 16 alapuolella olevat komponentit ympäröivästä ympä-ristöstä. Lasikiekon 16 yläpinnan 52 ja koteloon 70 koneistetun sivuseinän avulla {*·]: muodostettuun taskuun valetaan membraani-ilmaisinformulointi 18 (kuvio 1), mikä 25 peittää lasikerroksen 16 pinnan 52, upottaa LED-palan 20 ja sen johdinlangat 58 ja *./: 60 ja se voidaan täyttää tasoon, joka vastaa koteloon 70 koneistettua paksuutta.

LED 20 on minimaalisesti upotettuna. Johtuen membraani-ilmaisinseoksen 18 for-ί#ϊ[: muloinnista neste itsetasoittuu pinnan poikki ja polymeroituu ja kovettuu, kiinnittäen tämän avulla ilmaisinmolekyylit 71 ja muodostaen aktiivisen huokoisen membraanin ♦ 30 ulkopintana anturin 10 julkisivupinnassa. Membraanin paksuutta voidaan kontrolloi- • · .···. da täsmällisellä tilavuusannostelulla lasikerroksen 16 pinnalle 52.

• · * • · • * · * · · !,.* Membraani-ilmaisimen formulointia voidaan muuttaa muodostamaan erilaiset antu- • · *’* rit, jotka ovat spesifisiä erilaisille analyyteille. Yhdessä esimerkkisuoritusmuodossa 14 1 1 7683 membraani on formuloitu ja sovellettu seuraavasti muodostamaan hapelle spesifisen anturin. Aloittaen 1 ml:sta silikonia, kaupallisesti saatavissa esim. yhtiöltä Dow Corning, Midland, Michigan, RTV Sealant) laimennettuna 2 ml:lla naftaa (EE Zimmerman Company, Pittsburgh, Pennsylvania) ja sekoittamalla pyörteyttämällä suljetussa 5 lasisessa koeputkessa (tilavuudeltaan 13 cm3). Lisätään 200 μΙ pitoisuudeltaan 6 mg/ml olevaa fluoresoivaa ilmaisinmolekyyliruteenikompleksia, joka on liuotettu kloroformiin. Ravistetaan pyörteen avulla homogeeniseksi ja pipetoidaan 250 μΙ tätä liuosta lasin pinnalle, kuten selitetty yksityiskohtaisemmin yllä olevassa laitteessa. Annetaan kovettua huoneen lämpötilassa yön yli tai lyhennetyn ajan korkeammissa 10 lämpötiloissa (ei yli 60°C). Pohjaontelo fotodetektorin 12 alapinnan 34 alapuolella, joka on muodostettu kotelon 70 avulla, täytetään sitten valumateriaalilla 72, joka sulkee kotelon 70 ja kiinnittää myös eri pystytulpat 26, 28, 62 ja 64 paikoilleen.

Tämä esimerkki on nyt valmis käytettäväksi happianturina, kun se on yhdistetty 15 sopivaan elektroniikkaan. Muut esimerkit voivat erota yllä olevasta kuvauksesta vain vaihtamalla ilmaisinmolekyylin 71 tyyppiä ja membraanin 18 formulointia.

Kuten osoitettu kuviossa 5, suoritusmuoto 74 käyttää aaltoputkikerrosta 82, mutta on konstruoitu identtisellä tavalla suoritusmuodon 10 suhteen lukuunottamatta ei- 20 huokoista aaltoputkikerrosta 82, joka valetaan lasikerroksen 80 pinnalle 86 suori- ί :*: tusmuodon 10 huokoisen membraanin asemasta. Tässä ei ole mitään ilmaisinmole- ··· · ϊ>#’: kyytiä aaltoputkikerroksen 80 sisäpuolella. Ilmaisinmolekyylit 95 kiinnitetään sen ..*{* sijaan ilmaisinkerrokseen 94, joka on sijoitettu aaltoputkikerroksen 80 yläpinnalle fv 90.

25 v : Suoritusmuodon 74 eräänä esimerkkinä kirkas polymeeri (orgaaninen tai epäorgaa ninen) valetaan lasikerroksen 80 pinnalle 86 ja annetaan itsetasaantua ja kovettua. Polymeeriaaltoputki valitaan sopivan kirkkauden ja taitekerroinominaisuuksien osalta ··♦ johtamaan optimaalisesti halutun aaltopituuden valoa sen tilavuuden läpi. Ilmaisin-30 molekyylikerros 94 on kiinnitetty aaltoputkikerroksen 82 yläpinnalle 86 ilmaisinmole- * · .*··. kyylien ollessa osoitettuna numerolla 95, jotka on kiinnitetty aaltoputkikerroksen 82 » · · .* . yläpinnalle 86, käyttäen mitä tahansa useista tusinoista tavanomaisia tekniikoita, • *·· !..* jotka tunnetaan alalla, saattaen tämän avulla loppuun laitekonstruktion. Anturin 10 • · tai 74 spesifisyys tiettyä analyyttiä varten annetaan kiinnitetyn ilmaisinmolekyylin 71 117683 JL3 tai 95 valinnan avulla. Sitten aaltoputken 82 optiset ominaisuudet valitaan mukauttamaan sen aallonpituuden optimiarvot.

Tämän keksinnön anturisuoritusmuotoja 10 ja 74 käytetään seuraavalla tavalla. An-5 tureita 10 ja 74 voidaan käyttää moniin eri sovellutuksiin ja monissa eri ympäristöissä. Anturin spesifisyys analyytille annetaan ilmaisinmolekyylin 71 tai 95 avulla, jotka valitaan monista sekä kaupallisesti saatavilla olevista (SIGMA ja muut) että tieteellisessä kirjallisuudessa luetelluista.

10 Esimerkiksi anturi 10 tai 74 voi lukea happea käyttäen monia erilaisia molekyylejä, kuten lueteltu tieteellisessä kirjallisuudessa ja kuten kaupallisesti saatavilla ja alan ammattilaisten tuntemia. Happianturina laitetta voidaan käyttää analysoimaan liuenneen hapen pitoisuus nesteessä tai slurrissa, s.o. vedessä, kemikaaleissa, pro-sessivirroissa, fermentoiduissa liemissä, jätteenkäsittelyn virroissa, jne., tai ana-15 lysoimaan happipitoisuutta kaasuseoksissa, kuten ilma, erilaiset kaasuseokset, jotka sisältävät happea, jota käytetään hyväksi palamisessa, ympäristön olosuhteissa suljetuissa tiloissa tai reaktoreissa tai elämisen tukijärjestelmissä. Yhtenä esimerkkinä monista aiemmin kuvatut sensorit 10 ja/tai 74 on tai ovat kytketyt elektroniikkaan, joka käsittää signaalinvahvistimen (ei esitetty) fotodiodidetektorilta, joka voi muo-20 dostaa osan mittausvälineistä sähkösignaalin mittaamiseksi fotodetektorivälineistä, kuten valon intensiteetin ilmaisimen 142, ja tehonsyötön (ei esitetty) LED:in 20 tai 96 virroittamiseksi. Kun anturi 10 tai 74 sijoitetaan analysoitavaan ympäristöön, ··· happi leviää membraani-ilmaisinkerrokseen 18 tai 94, minkä avulla happi vuorovai- kutiaa ilmaisinmolekyylien 71 tai 95 kanssa molekyylitasolla aiheuttaen alenemisen 25 fluoresenssin intensiteetissä, kuten ilmaistu tai nähdään fotodetektorin 12 tai 76 avulla, alentaen tämän avulla sähkösignaalia käsittelyelektroniikalle muodostaen mittausvälineet 142 sähkövirran mittaamiseksi fotodetektorivälineistä 12 tai 76, joka : on kalibroitu lukemaan happi sopivissa mittayksiköissä, jotka tunnetaan alalla.

m • · • · • · · .·!·. 30 Vaikka keksintö on kuvattu huomattavan yksityiskohtaisesti viittauksella tiettyihin ,··*. etusijalle asetettuihin suoritusmuotoihin, on ymmärrettävä, että erilaisia muutoksia

* * * T

. ja modifikaatioita voidaan tehdä poikkeamatta oheenliitettyjen vaatimuksien määrit- • · · **,/ tämästä keksinnön hengestä ja suoja-alasta.

• · • ·

Claims (12)

117683 lb

1. Fluoresenssianturi (10) analyytin ilmaisemiseksi, johon kuuluu: fotodetektoriväli-neet (12) kehittämään sähkösignaalin tulevalle valolle altistumisen seurauksena; 5 ilmaisinvälineet (18) muodostamaan fluoresoivan emission viritysvalon seurauksena, ja valoa emittoivat välineet (20) emittoimaan viritysvalo, jolloin ilmaisinvälineisiin kuuluu materiaali, joka sallii mainitun analyytin leviävän siihen ja jossa on valoa emittoivat ilmaisinmolekyylit (71), jotka ovat spesifiset mainitulle analyytille aikaansaamaan mainittujen ilmaisinmolekyylien (71) vuorovaikutuksen mainitun analyytin 10 kanssa muuttamaan sen valon määrää, joka tulee fotodetektorivälineelle (12) valosta, joka on emittoitu ilmaisinmolekyyleistä (71); tunnettu siitä, että (i) fotodetektorivälineet (12), mainitut ilmaisinvälineet (18) ja mainitut valoa emittoivat välineet (20) on sijoitettu yhteen yhtenäiseen rakenteeseen (70); 15 (ii) ainakin osa valoa emittoivista välineistä (20) on sijoitettuna mainitun il- maisinvälineen sisäpuolelle ja missä valoa emittoivista välineistä (20) tuleva viri- > ., tysvalo aluksi vapautetaan ja etenee ilmaisinvälineiden (18) läpi; ja (iii) fotodetektorivälineillä (12) on valonilmaisun primääriakseli ja valoa emittoivilla välineillä (20) on valon emission primääriakseli, jolloin mainitut fotodetek-20 torivälineet (12) ja mainitut valoa emittoivat välineet (20) on sijoitettu aikaan-: i*: saamaan valoa emittoivasta välineestä tulevan valon emission primääriakselin ·»» I olemaan olennaisesti kohtisuorassa fotodetektorivälineiden valonilmaisun pri- ·♦· ·:· määriakseliin nähden. ···· • · · • · · * · • *

2. Fluoresenssianturi (74) ilmaisemaan analyyttiä, johon anturiin kuuluu: fotodetek- :T: torivälineet (76) kehittämään sähkösignaalin tulevalle valolle altistamisen seurauk sena; ilmaisinvälineet (94) tuottamaan fluoresoivan emission viritysvalon seuraukseni’: na, valoa emittoivat välineet (96) viritysvalon emittoimiseksi, jolloin ilmaisinvälinei- n”: siin kuuluu materiaalia, joka sallii analyytin leviämisen siihen ja jossa on valoa emit- 30 toivat ilmaisinmolekyylit (95), jotka ovat spesifiset analyytille, aikaansaamaan ilmai- .*·*. sinmolekyylien (95) vuorovaikutuksen analyytin kanssa fotodetektorivälineille (76) • · · .* , ilmaisinmolekyyleistä (95) emittoidusta valosta tulevan valon määrän muuttamisek- • 49 *;.!* si; tunnettu siitä, että * « i « • · · 17 117683 (i) fotodetektorivälineet (76), ilmaisinvälineet (94), aaItoputkikerros (82) ja valoa emittoivat välineet (96) on sijoitettu yhteen yhtenäiseen miniatyyriseen raken- teeseen (139); (ii) aaltoputkikerros (82) on sijoitettuna ilmaisinvälineiden (94) viereen ja aina-5 kin osa valoa emittoivista välineistä (96) on aaltoputkikerroksen (82) ympäröimänä ja missä valoa emittoivista välineistä tuleva valo aluksi vapautetaan ja etenee aaltoputkikerroksen (82) läpi; ja (iii) fotodetektorivälineillä on valonilmaisun primääriakseli ja valoa emittoivilla välineillä on valon emission primääriakseli, fotodetektorivälineiden (76) ja valoa 10 emittoivien välineiden (96) ollessa sijoitettuna aikaansaamaan valoa emittoivista välineistä tulevan valon emission kyseisen primääriakselin olemaan olennaisesti kohtisuorassa fotodetektorivälineiden (76) valonilmaisun primääriakseliin nähden.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää suodatinvälineet (14) suodattamaan valoa, jotka suodatinvä-lineet (14) on sijoitettu ilmaisinvälineiden (18) tai mikäli olemassa, aaltoputkikerroksen ja fotodetektorivälineiden (12) väliin.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu siitä, että • suodatinvälineet (14) suodattavat tietyn aallonpituuden yläpuolista tai alapuolista • M · ;**’♦ valoa. ··« ··· «I»· :1·*:

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu siitä, että • · 25 mainitut suodatinvälineet (14) käsittävät ylipäästösuodattimen. *·· ♦ ♦ · • · ·

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu : siitä, että siihen lisäksi kuuluu valon suodatusvälineet (24, 98) ympäröiden valoa «·« ·***; emittoivien välineiden osaa. ··· Λ 30 • « « • · ♦ .··1,

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu • · siitä, että mainitut valoa emittoivat välineet käsittävät valodiodin (LED). » · · « «· • · « · · * · • · ♦ 18 117683

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu siitä, että fotodetektorivälineillä (12) on sähkösignaalin ulostulo (26, 28) ja se käsittää lisäksi mittausvälineet (142) kytkettyinä fotodetektorivälineisiin mittaamaan sähkösignaalin ulostuloa fotodetektorivälineistä. 5

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää kotelon (70, 139), joka ympäröi ainakin osittain fotode-tektorivälineitä (12, 76), ilmaisinvälineitä (18, 94) ja valoa emittoivia välineitä (20) tai aaltoputkikerrosta (82), mikäli se on olemassa. 10

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää lasikerroksen (16, 80) sijoitettuna mainittujen ilmaisin-välineiden (18) tai, mikäli olemassa, aaltoputkikerroksen (82) viereen.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu siitä, että ilmaisin käsittää olennaisesti litteän ilmaisinmembraanin (18).

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen fluoresenssianturi (10), tunnettu siitä, että ilmaisinvälineiden valoa emittoitavat ilmaisinmolekyylit (71) ovat vuorovai-20 kutuksessa hapen kanssa. • · • · · * · · ··· · ··· • · ♦ · ««· ♦ ·· ♦ ·· · : · : • · • ♦ • ·· *·· • · « ♦ ♦ · • · * • · · ·♦· 1 • · « · ··· ♦ • · • · · • · t ... ♦ · ♦ · * . • · ··♦ ♦ • · • · · * ·* ♦ · ··· • · • * "I • # Φ 19 1 1 7683