NO751864L - - Google Patents

Description

E!y2£25}£i:!:E522— 2i29_

Oppfinnelsen angår fluorometeranordninger og særlig

en fluorometeranordning av strømningscelletypen.

Et hovedformål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny og forbedret fluorometeranordning som har forholdsvis enkel konstruksjon, som er lett å operere og er mangesidig i bruk, og som lett kan tilpasses til å utføre en lang rekke fluorometer-prøver.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret fluorometrisk strømningscelleanordning for et fotometer, idet anordningen er billig å fremstille og videre er kompakt av størrelse og minimiserer behovet for kostbare optiske komponenter.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fluorometrisk strømningscelleanordning av filtertypen for et fotometer, hvor anordningen har øket følsomhet sammenliknet med tidligere kjente instrumenter på grunn av at dens prøvekammer (strømningscelleelementet) er beliggende mye nærmere systemets lyskilde, og systemets fotomultiplikatorrør er beliggende mye nærmere prøvekammeret enn hva som har vært mulig i tidligere kjente, sammenlignbare instrumenter.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret fluorometrisk strømningscelleanordning for et fotometer som omfatter effektive anordninger for tempe-raturstabilisering, som har lett betjenbare lukkeranordninger for utførelse av mørke-strøm-korreksjonsoperasjoner, som er i

-hovedisskeTi selvinnrettende når den monteres på en tilhørende, grunnleggende fotometérenhet, og som har anordninger for etablering og opprettholdelse av en lekkasjetett forsegling mellom dens f luoresoans-.-observas jonskammer og de tilhørende strømnings-

rørledninger.

Enda et formål , med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret fluorometrisk strømningscelleanordning for et fotometer, hvor anordningen kan innkoples på toppen av en grunnleggende fotometérenhet og er forsynt med hulrom eller fordypninger for opptagelse.av.et oppstående fotomultiplikator-rør og en eksiteringslampe som.utgjør deler av fotometerenheten, idet innkoplingen av anordningen på fotometerenheten automatisk etablerer det optiske system som kreves for kontinuerlige fluorometriske studier av en flytende prøve som ledes gjennom anordningen, og hvor anordningen har solid konstruksjon, har stabil oppførsel., og tilveiebringer f ludrescensavlesninger . med høy nøyaktighet,, slik at anordningen kan benyttes med høy effektivitet for mange forskjellige fluorometriske studier av prøvematerialer eller andre liknende typer av optiske studier.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret strømningscelleanordning for et fotometer hvor anordningen er forsynt med en fordypning med et hulrom for tettsluttende opptagelse av et gjennomsiktig prøvekammer og har anordninger for positiv fiksering av kammeret i dets riktige optiske stilling og for etablering av en pålitelig forsegling mellom prøvekammeret og dets tilhørende væskeforbindelsesled-ninger.

Ovennevnte formål oppnås ved hjelp av en anordning som er kjennetegnet ved de karakteriserende trekk ifølge de etterfølgende patentkrav.

Ytterligere formål, og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende nærmere beskrivelse av et ut-førelseseksempel -under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et perspektivisk bilde av en grunnleggende fotometérenhet med en avtagbar fluorometrisk strømningscellemontasje montert i driftstilling på denne i overensstemmelse med oppfinnelsen, fig. 2 er et perspektivisk bilde av den grunnleggende fotometérenhet på fig. 1 med strømningscellemontasjen fjernet, fig. 3 er et forstørret topplanriss av den fluorometriske strømningscelle-montas je ifølge fig. 1, fig. 4 er et frontriss av. strømnings-cellemontas jen på fig. 3, fig. 5 er et liknende frontriss av strømningscellemontasjen som på fig. 4, men med strømningscelle-støtteblokken fjernet,- fig. 6 er et vertikalt snittbilde i hovedsaken etter linjen 6 - 6 på fig..3, men viser tilstøtende deler av den tilhørende grunnleggende fotometérenhet som er vist på fig. 1, og fig. 7 er et liknende snittbilde i hovedsaken etter linjen 7 - 7 på fig. 3; fig. 8 er et horisontalt snittbilde i hovedsaken etter linjen 8 - 8 på fig. 4, fig, 9 er et perspektivisk, skjematisk bilde som viser strømningscellemontasjen ifølge fig. 1 og 3 ~ 8, med deler i innbyrdes adskilte, stillinger, fig.

10 er et forstørret, ufullstendig snittbilde i hovedsaken etter

linjen 10 - 10 på fig. 3, fig. 11 er et horisontalt snittbilde

i hovedsaken, etter linjen 11 - 11 på fig. 10, og fig. 12 er et

ufullstendig, horisontalt snittbilde'i hovedsaken etter linjen 12 - 12 på fig. 6.

På tegningene betegner 13 generelt en grunnleggende fotometérenhet med et hovedhus 14 som er forsynt med en horison-tal toppvegg 15. Fotometerenheten 13 har. et avlesningsinstrument 16 og konvensjonelle operasjonskontrollknapper 17, og benytter konvensjonelle kretser. ,Fotometerenhetens .13 lysfølsomme element består av et fotomultiplikatorrør 18 som er montert i en sokkel 19 som er ført gjennom en åpning .20 som er dannet, i toppveggen 15. Sokkelen har en toppflens 21 som hviler på toppveggen 15 og hai-en utvendig gjenget halsdel 22 på hvilken det er påskrudd en klemring 2 3 som med klemmende virkning er.i inngrep under toppveggen 15, som vist på fig...7., hvorved . sokkelen er. understøttet slik at fotomultiplikatorrøret 18 rager opp fra toppveggen 15.

Den grunnleggende fotometérenhet 13.er også forsynt med en passende festet sokkel 24 som er montert på en bærebrakett 25 i hovedhuset 14.og er beliggende under en åpning 26 i toppveggen 15 for å oppta en eksiteringslampe 2.7 som rager oppover gjennom åpningen 26 som vist på fig. 2,.idet lampen er beliggende en kort avstand fra fotomultiplikatorrøret.18. Lampen kan-eventuelt fjernes for å gjøre det mulig for fotometeret å benyttes sammen med et reaksjonskammer for å utføre kjemiluminescens'.-- eller bio-luminescens!-prøver eller liknende, slik som angitt i US patent nr. 3 764 214.

Med henvisningstallet 28 er generelt betegnet en strømningscelleanordning eller -hjelpeutrustning som kan benyttes i samarbeid med den grunnleggende fotometérenhet 13 for å utføre fluorometriske prøver eller tester på flytende prøver. Strømnings-celleanordningen 28 omfatter en:hovedblokkmontasje bestående av

en i hovedsaken L-formet basisblokk 29 på hvilken det på fastspennende og tettende måte er festet en overensstemmende utformet hovedblokk 30 som begrenser en hjørnefordypning•tilpasset -til å

oppta en - rektangulær strømningscelleblokk 31. Denne blokk kan ...være festet 1 tettsluttende kontakt i den nevnte hjørnef ordyp-ning ved hjelp av to diagonalt motstående klemskruer 32, 32.

Strømningscelleblokken 31 er forsynt med en sylindrisk vertikal boring eller fordypning 33 og med en første vertikal, radial sliss 34 som strekker seg-fra fordypningen 33 normalt på den bakre overflate 35 av blokken 31, slik som vist på fig. 11. Den høyre del av blokken 31, slik den er vist på fig. 8 og 11,

er forsynt med en rektangulær, filteropptagende fordypning 36 og med en vertikal sliss 37 som strekker seg radialt fra fordypningen 33 i retfcivinkél med slissen 34, slik at den står i forbindelse

med filterfordypningen 36 perpendikulært på denne. En passende eksiteringsfilterplate 38 er løstagbart innsatt i fordypningen 36, f. eks. ved hjelp av fjærklemmer 39, slik som vist på fig. 8.

En opak eller ugjennomsiktig sylindrisk metallhylse 40 er på tettsluttende måte innsatt i fordypningen 33. Denne

hylse er utformet med respektive langsgående slisser 41 og 42 som ligger i flukt med passasjene 34 og 37, idet hylsen på passende måte er låst i stasjonær stilling, f/eks. ved hjelp av en settskrue 43. I metallhylsen 40 er på tettsluttende måte anbrakt et sylindrisk, gjennomsiktig strømningsrør 44.

Et innløpskapillarrør 45 for flytende prøve er innsatt gjennom en vertikal boring 46 i blokken 31 og strekker seg gjennom en bakover åpnende adkomstutspåring 46 og gjennom en vertikal boring 4 7 som står i aksial forbindelse med bunnen av fordypningen eller utsparingen 33. Enden av kapillarrøret 45 er på tettende måte festet i en fjærende deformerbar bunnpluggdel 48 av Teflon eller liknende, som på tettende måte er innsatt i den nedre ende av strømningsrøret 4 4 og ligger an mot bunnen av utsparingen 33.

Et utløpskapillarrør 49 for flytende prøve strekker seg løst gjennom en aksial boring 51 i en stiv skruepluggdel 50 som er innskrudd i blokken 31 over utsparingen 33,. idet rørets 49 nedre ende på tettende måte er festet i et fjærende deformerbart toppluggelement 52 av Teflon eller liknende. Toppluggelementet er tettende innsatt i den øvre ende av strømningsrøret 44, idet den øvre ende av skruepluggdelen 50 hviler på pluggelementet 52 og holder dette på plass i røret 44 med en ønsket grad av tett-het. Skruepluggens 50 tetningskraft overføres likeledes gjennom røret 44 for å sikre passende fastholdelse i dette av bunnplugg-elementet 48.

Hovedblokkdelene 29 og 30 er på fastspennende og tettende måte festet til hverandre på passende måte, f.eks. ved hjelp av festeskruer 53 som strekker seg oppover gjennom den nedre blokkdel 29 og er i gjengeinngrep i den øvre. blokkdel 30, som vist på fig. 7. Diagonalt motsatt av den rektangulære hjørne-utsparing som opptar strømningscelleblokken 31, er hovedblokkdelen 30 utformet med et generelt sylindrisk hulrom 54' for opptagelse av temperaturkontrollvæske, idet blokkdelen 30 har en nedre inn-løpspassasje 55 og en øvre utløpspassasje 56 som står i forbindelse med hulrommet 54 og er forsynt med ytre ledningsrørdeler 57

for innkopling av hulrommet i. et væskekretsløp som omfatter en passende kilde for temperaturkontrollvæske.

Hovedblokkdelene 29 og 30 har innbyrdes fluktende sylindriske boringer 58 og 59 som er adskilt på forsiden av væskehulrommet 5 4 for å oppta den oppstående eksiteringslampe .27 i anordningens 28 driftstilling. Blokkdelens 30 vegg er forsynt med en vertikal sliss 60 som kan bringes i flukt med slissen 37 i strømningscelleblokken 31. Slissen 36 er forsynt med et gjennomsiktig kvartsvindu 61.

En lukkerhylse 6 2 med en reflekterende innerflate er roterbart montert i det sylindriske hulrom som er begrenset av de fluktende boringer 58 og 59, idet hylsen er forsynt med en vertikal sliss 33 som kan bringes i flukt med vinduet 61. Som vist på fig. 6, rager hylsen 6 2 en kort avstand opp fra blokkdelens 30 øvre overflate og har en ugjennomsiktig dekk-hette 64 festet til sin toppdel. Dekk-hetten er nær sin omkrets forsynt med et lite, gjennomsiktig viservindu 65 i samme radiale verti-kalplan som slissen 63 som i en viss stilling kan innrettes med

og anbringes nær skrueplugge.lementet 50 for å anbringe slissen 63

i flukt med vinduet 61 og slissen 37.. ' Ved' å : rotere hylsen 62

bort fra denne stilling ved hjelp' av dekkhetten'64, kan vinduet 61 blokkeres slik at mø£:kg-strøm-målinger kan utføres.

Hovedblokkdelene 29 og 30 har ytterligere fluktende boringer 66 og 67 som er forskjøvet bakover fra boringene 58 og 59 og er sideveis adskilt fra hulrommet 54 for å begrense et hul-

rom for opptagelse av det oppstående fotomultiplikatorrør 18.

Bunnen av blokkdelen 29 er forsenket rundt boringen 6 6 for å

begrense en fordypning for opptagelse av flensen 21, som vist ved 68 på fig. 7. En settskrue 69 kan benyttes (se- fig. 5 og 9)

for å låse blokkdelen 29 løsbart til flensen 21.

Blokkdelen 30 er utformet med en vertikal sliss 70

som kan bringes i flukt med passasjen 34 for å overføre fluores-cerende lys fra strømningscelleelementet 44 til fotomultiplikator-røret 18. Et gjennomsiktig kvartsvindu 71 er festet til den indre del av slissen 70, som vist på fig. 8. Et passende Wratten geia-tinfilter 72 er festet rundt fotomultiplikatorrøret 18 for å velge ut den ønskede fluorescens.i-emisjonsbølgelengde.

Under drift sirkuleres flytende materiale som skal prøves, med ønsket hastighet gjennom strømningsrørelementet 44.

•Etter at den innledende mørkestrøm-korreksjonsavleshing er blitt utført (med hylsen 59 i lyshindrende stilling slik som ovenfor om-talt), innrettes slissen 63.med passasjen 37. Den flytende prøve avdekkes således for eksitasjonslys med en bølgelengde som er ut-valgt ved hjelp av filterelementet 38. Fluorescens-eraisjon fra prøven passerer gjennom slissen 41, passasjen 34, passasjen 70

og vinduet 71, og deretter gjennom Wratten-filteret•72 til foto-multiplikatorrøret 18. Kontinuerlige fluorescens-emisjons-avles-ninger kan gjøres ved å forbinde utgangen av'fotometerenheten 13

med et konvensjonelt skriver-eller registreringsapparat.

Man vil innse at da lampen.27 og fotomultiplikator-røxet 18 er beliggende forholdsvis nær•strømningscelleelementet

44, er de optiske baner forholdsvis korte,:og Instrumentet har derfor høy følsomhet.'•Tilveiebringelsen av sirkulerende temperaturstyrt væske - gjennom hulrommet•54.gjør; videre instrumentet meget stabilt i drift da det lettvint kan holdes .på konstant temperatur over lange tidsperioder.

Rørledningene 45 og 49 kan bestå av Teflon-ledninger, eller liknende. Svart :-hylsé-isolas jon, eller . andre, passende lyshindrende anordninger, kan være anordnet på rørledningene for å hindre omgivende lys fra å komme inn i strømningscellesystemet.

Selv om en spesiell utførelse av en forbedret fluorometeranordning er blitt beskrevet i det foregående, vil det innses at forskjellige modifikasjoner innenfor oppfinnelsens ramme vil kunne innses av fagfolk på området.

Claims (20)

1. Fluorometeranordning omfattende et fotometer som omfatter et hus og.har et lysfø lsomt element og en eksiteringslampe som i innbyrdes avstand rager parallelt frem fra en yttervegg av huset, karakterisert ved en strømningscelle-blokk-montasje som er løsbart montert på den nevnte yttervegg og har respektive utsparinger som opptar det lysfølsomme element og eksiteringslampen, hvor blokkmontasjen omfatter en gjennomsiktig strømningscelle med innlø ps- og utløpsrørledninger som er forbundet med denne for å lede en flytende prøve gjennom cellen, idet blokkmontasjen er forsynt med passasjeanordninger som begrenser optiske baner som. står normalt på hverandre og fører henholdsvis fra eksiteringslampeutsparingen til strømningscellen og fra strømningscellen til. utsparingen med det lysfølsomme element.

<2.> Anordning ifølge krav 1, ' karakterisert ved at en eksitasjonsfilteranordning er anbrakt i den optiske bane som fører fra eksiteringslampeutsparingen til strømnings-cellen.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at en emisjonsfilteranordning er anbrakt mellom strømnings-- cellen og ået lysfølsomme element.

4. Anordning ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at en roterbar, gjennomhullet lukkerhylse av ugjennomsiktig materiale er anordnet i eksiteringslampefordypningen for å utføre mørkestrømmålinger.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at lukkerhylsen er forsynt med en ytre, ugjennomsiktig dekk-hette med et gjennomsiktig viservindu.

6. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at blokkmontasjen er utformet med et hulrom for opptagelse av temperaturstyrt væske og anordninger for å sirkulere denne væske gjennom det nevnte hulrom.

7. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at blokkmontasjen er forsynt med en boring ved skjæringspunktet mellom de nevnte perpendikulære optiske baner, at strømningscellen omfatter, et gjennomsiktig rør som på understøttende måte opptas av den nevnte boring, og at strømnings-cellen er forsynt med anordninger for å forbinde innløps- og ut-løpsrørledningene med motsatte ender av det gjennomsiktige rør.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at forbindelsesanordningene omfatter respektive pluggelementer som på tettende måte er festet til rørledningene og er innsatt i de nevnte motsatte ender av røret.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at en klemdel er innskrudd i blokkmontasjen og på fastklemmende måte er i inngrep med et av de nevnte pluggelementer og presser dette innover i røret..

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at en ugjennomsiktig hylse er anordnet i boringen som omgir det nevnte rør, idet hylsen er utformet med respektive langsgående slisser som er i flukt med de perpendikulære optiske baner..

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at en eksitasjonsfilterdel er montert i blokkmontasjen i den optiske bane mellom eksiteringslampeutsparingen og den nevnte strømningscelleopptagende boring.

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at et emisjonsfilterelement er innsatt i den optiske bane mellom den nevnte strømningscelleopptagende boring og det lysfølsomme element.

13. Strømningscelle-blokkmontasje for anvendelse sammen med et fotometer av den type som omfatter et oppstående lysfølsomt .element og en oppstående eksiteringslampe som er anordnet nær det lysfølsomme element, karakterisert ved at blokk-montas jen omfatter respektive utsparinger som er innbyrdes adskilt for å oppta det lysfølsomme element og eksiteringslampen, og omfatter en gjennomsiktig strømningscelle med innløps- og utløpsrør-ledninger som er forbundet med cellen for å føre en væskeprø ve gjennom denne, idet blokkmontasjen er utformet med passasjeanordninger som danner rett vinkel med hverandre og fører henholdsvis fra eksiteringslampeutsparingen til strømningscellen og fra strømningscellen til utsparingen for det lysfølsomme element.

14. Montasje ifølge krav 13, karakterisert ved at den omfatter en løstagbar strømningscelleblokk som er forsynt med en boring ved skjæringspunktet mellom de innbyrdes perpendikulære optiske baner, at strømningscellen omfatter et gjennomsiktig rør som på understøttende måte er anordnet i den nevnte boring, og at innløps- og utløpsrørledningene strekker seg gjennom den løstagbare strømningscelleblokk og strømningscellen er forsynt med anordninger for å forbinde innløps- og utløpsrørledningene med motsatte ender av det gjennomsiktige rør.

15. Montasje ifølge krav 14, karakterisert ved at forbindelsesanordningen omfatter respektive pluggelementer som på tettende måte er festet til rørledningene og er innsatt i de motsatte ender av det nevnte rør.

16. Montasje ifølge krav 15, karakterisert ved en utvendig avdekket klemdel som er innskrudd i den avtagbare strømningscelleblokk og på fastklemmende måte er i inngrep med et av pluggelementéne og presser dette iinnover i røret, idet det andre pluggelement hviler mot boringens ende.

17. Montasje ifølge krav 16, karakterisert ved at klemdelen består av en skrue med en aksial passasje, idet den ene av rørledningene strekker seg gjennom den aksiale passasje.

18. Montasje ifølge krav 13, karakterisert ved at en eksitasjonsfilteranordning er anordnet i den optiske bane som fører fra eksiteringslampeutsparingen til strømnings-cellen.

19. Montasje ifølge krav 13, karakterisert ved at en roterbar, gjennomhullet lukkerhylse av ugjennomsiktig materiale er anordnet i eksiteringslampeutsparingen for å utføre mørkestrømmålinger.

20. Montasje ifølge krav 13, karakterisert ved at den er forsynt med et hulrom for opptagelse av temperaturstyrt væske og med anordninger for å sirkulere denne væske gjennom det nevnte hulrom.