RU8124U1 - Флюориметр - Google Patents

Description

Заявляемая полезная модель относится к аналитической химии и может быть использована в лабораторных условиях для выполнения методик количественного химического анализа в экологии, промышленной санитарии, клинической диагностики, а также в технологическом контроле.

Известны флюориметры содержащие источник света, светофильтры возбужденр1я и регистрации, кювету, фотоэлемент, усилитель и микроамперметр (1). Анализ производят измерением сигналов исследуемого образца.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемой полезной модели является флюориметр содержащий оптически соединеный источник света, объектив, светофильтры возбуждения и регистрации, кювету и систему регистрации (2). Анализ производят измерением сигналов исследуемого образца с предварительной калибровкой флюориметра.

Недостатком известного устройств является невозможность использования флюориметра для анализа веществ требующих коротковолновой часть спектра, большие размеры тела свечения источника света и их сложное конструктивное выполнение.

Задачи полезной модели является расширение функциональных возможностей известного устройства с широким спектральным диапазоном и с высокостабильной чувствительностью, а также простым и компактным в конструктивном исполнением.

Поставленная задача достигается тем, что во флюориметре содержащим источник света оптически соединенный через объектив со светофильтром возбуждения, кювету оптически связанную со светофильтром регистрации и систему регистрации, источник света выполнен импульсным, система регистрации выполнена трехканальной, каждый из каналов содержит фотоприемник соединенный со стробирующими интегратором выходы которых соеденены с аналогоцифровым преобразователем, кроме того один из фотоприемников соединен через буферный усилитель с аналогоцифровым преобразователем, который через устройство управления соединен с устройством индикации причем стробирующие интеграторы соеденены с формирователем измерительных стробов, который соединен с устройством управления, и введены две светоделительные пластины, одна из которых оптически соединена со светофильтром возбуждения, а вторая с фокусирующей системой.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет расширить функциональные возможности устройства, вьшолняющего функции как флюориметра, так и фотометра и хемилюминометра, к тому же конструкция данного устройства достаточна проста и компактна.

На фиг. 1 представлена блок-схема заявляемого устройства.

Устройство содержит оптически связанные источник света 1, объектив 2, оптический фильтр возбуждения 3, первую светоделительную пластину 4, кювету 5, вторую светоделительную пластину 7 соединенную с фокусрфующей системой 6. Первая светоделительные пластина 4 оптически связана с фотоприемником 9, вторая светоделительная 7 оптически связана

М.кл 5 GOIN 33/00

фотоприемником 11, кювета 5 через оптический фильтр регистрации 8 оптически связана фотоприемником 10. Фотоприемники 9, 10, 11 соеденены со стробирующими интеграторами 12, которые в свою очередь соеденены с АЦП 14. Кроме того фотоприемник 10 соединен с АЦП через буферный усилитель 13. Стробирующие интеграторы 12 также соеденены с формирователем измерительных стробов 15. АЦП 14 и формирователь измерительных стробов 15 соединены с устройством управления 16, которое соединено с устройством индикации 17.

Импульсный источник света 1 выполнен с малым телом свечения (менее 2 мм), непрерывным спектром, большой мощности и значительной энергией в ультрафиолетовом диапазоне.

Фотоприемник 10 может быть выполнен в виде фотоэлектронного умножителя или фотодиода с малой собственной емкостью.

Стробирующие интеграторы 12 выполнены с большим временем хранения.

Устройство управления 16 выполнено на базе однокристального микропроцессора, а устройство индикации 17 представляет собой жидкокристаллический дисплей.

Источник света 1 вырабатывает световой импульс, который фокусируется объективом 2. Светофильтр возбуждения 3 выделяет необходимую часть спектра. Световой пучок проходит через первую светоделительную пластину 4 и попадает в кювету 5. Светоделительная пластина 4 ответвляет часть света на первый фотоприемник 9. Световой импульс возбуждает анализируемое вещество в кювете 5, люминесценция от которого проходит через светофильтр регистрации 8 и попадает на второй фотоприемник 10. Световой пучок прошедший через кювету 5 ответвляется на второй светоделительной пластине 7 и посредством фокусирующей системы 6 попадает на третий фотоприемник 11 таким образом, что создаются одинаковые условия освещенности на фото приемниках 9 и 11. Световые импульсы в фотоприемниках преобразуются в электрические импульсы. Формирователь измерительных стробов 15 задает интервал во время которого Стробирующие интеграторы 12 интегрируют электрический импульс и далее сохраняют его величину. Сигналы поступившие в АЦП 14 оцифровываются, обрабатываются в устройстве управления по формуле, приведенной ниже.

(ACP2/ACP 1-FON)

T-(ACP3/ACP1)/TF

С- концентрация анализируемой пробы.

AL- калибровочный коэффициент регистрации

ACPI- величина сигнала первого фотодиода

АСР2- величина сигнала второго фотодиода

АСРЗ- величина сигнала третьего фотодиода

F- величина сигнала фона

Т- пропускание

TF- калибровочный коэффициент пропускания

Значения величин AL, F, TF определяются при калибровке прибора.

Измерении концентрации фосфоресцирующих веществ производится по выше приведенному алгоритму.

второй фотодиод 10. Свет преобразуется в электрический сигнал, который проходя через буферный усилитель 13 поступает в АЦП 14. Сигнал поступивший в АЦП 14 оцифровывается и обрабатываются в устройстве управления по формуле, приведенной ниже.

(ACP1-FON)

Далее результат расчетов отображается на устройстве индикации.

Использование импульсного источника света с малым телом свечения позволяет применять набор микрокювет. Применение стробрфз ощих интеграторов с большим временем хранения позволило использовать медленный АЦП, что увеличило динамический диапазон прибора.

Список используемой литературы.

1.Ушакова Н.Н., Николаева Е.Р., Моросанова С.А., Пособие по аналитической химии. - М., Изд-во МГУ, 1978, стр139

2.Левшин Л.В., Салецкий A.M., Оптические методы исследования молекулярных систем. Ч.1., Молекулярная спектроскопия. - М.:Изд-во МГУ, 1994, стр.158

Claims (1)

1. Флюориметр, содержащий источник света, оптически связанный через объектив со светофильтром возбуждения, кювету, оптически связанную со светофильтром регистрации, и систему регистрации, отличающийся тем, что источник света выполнен импульсным, кювета оптически связана с введенными первой и второй светоделительными пластинами, причем первая светоделительная пластина оптически связана со светофильтром возбуждения, а вторая - с введенной фокусирующей системой, система регистрации выполнена трехканальной, каждый из каналов которой содержит фотоприемник, которые по входу оптически связаны соответственно с первой светоделительной пластиной, со светофильтром регистрации и со второй светоделительной пластиной, а по выходу фотоприемники соединены со стробирующими интеграторами, выходы которых соединены с аналого-цифровым преобразователем, причем один из фотоприемников соединен через буферный усилитель с аналого-цифровым преобразователем, а стробирующие интеграторы соединены с формированием стробирующих импульсов, аналого-цифровой преобразователь и формирователь стробирующих импульсов соединены с устройством управления, которое соединено с устройством индикации.