SU805139A1

SU805139A1 - Optical tray

Info

Publication number: SU805139A1
Application number: SU792735558A
Authority: SU
Inventors: Валерий Юрьевич Косарев; Александр Сергеевич Бочков; Валерий Павлович Мелехов
Original assignee: Ордена Ленина Институт Элементо-Органических Соединений Ah Cccp
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1981-02-15

Description

(54). ОПТИЧЕСКАЯ КЮВЕТА(54). OPTICAL CUVETA

Изобретение относитс к аналитическому приборостроению и может быть использовано а оптических аналиэатог pax состава веществ. Аналитические парамет1йл оптических анализаторов, состава завис т от величины оптического пути и объема проточной камеры оптической кюветы, во многом опре.дел ющих точность и чувствительность всего анализа. Известна оптическа кювета в составе детектора дл жидкостной хроматохуафии , включающа корпус с проточной камерой и расположенньйж друг против друга оптически прозрачиьос окнами и штуцерами дл отвода и подвода смеси l}. Одним из недостатков этого устройства вл етс мала длина оптичес кого пути. Наиболее близким к изобретению вл етс оптическа кювета дл анализаторов состава, состо ща из корпуса с цилиндрической проточной камерой , оптически прозрачными Окнг)ми и штуцерами дл подвода и отвода анализируемой смеси, причем штуцера расположены на разных концах проточной камеры 2. Э.то устройство характеризуетс р дом существенных недостатков, касающихс , в частности, аналитических параметров кюветы: малой длины оптического пути (1-3 NM ), увеличение которого ведет к увеличению объема проточной камеры, что обуславливает уменьшение объемной концентрации анализируемого компонента, ведет к снижению чувствительности и в р де случаев к ухудшению эффективности всего анализа; неизменностью объема проточной камеры, что не позвол ет оптимизировать услови анализа по этому параметру рассе Яием и поглощением света стенками проточной камеры , что снижает чувствительность определени и обуславливает необходимость трудоемкой шлифовки внутренней поверхности, а также соответствующий подбор материалов корпуса. Цель изобретени - улучшение аналитических параметров кюветы. Поставленна цель достигаетс тем, что в известной оптической кювете, включающей корпус с проточной камерой , оптически прозрачные окна и штуцеры дл отвода анализируемой смеси, оптически прозрачные окна выполнены из материала с показателем преломлени , измен ющимс перпендикул рно продольной оси кюветы по закону, обеспечивающему фокусирование подаваемого излучени в пределах проточной камеры.The invention relates to analytical instrumentation and can be used as an optical analyzer for the composition of substances. The analytical parameters of optical analyzers, the composition depends on the optical path and the volume of the flow chamber of the optical cell, which largely determine the accuracy and sensitivity of the entire analysis. The known optical cuvette in the composition of the liquid chromatophia detector includes a housing with a flow chamber and is optically visible against each other through windows and fittings for removal and supply of a mixture of l}. One of the drawbacks of this device is the short optical path length. The closest to the invention is an optical cuvette for composition analyzers, consisting of a body with a cylindrical flow chamber, optically transparent hubs and fittings for supplying and discharging the analyzed mixture, the fittings located at different ends of the flow chamber 2. This device is characterized a number of significant drawbacks, in particular, of the analytical parameters of the cuvette: a small optical path length (1-3 NM), an increase in which leads to an increase in the volume of the flow chamber, which leads to a decrease in the concentration of the analyzed component leads to a decrease in sensitivity and, in a number of cases, to a deterioration in the efficiency of the entire analysis; the volume of the flow chamber is constant, which does not allow to optimize the analysis conditions for this parameter by dispersion and absorption of light by the walls of the flow chamber, which reduces the sensitivity of the determination and necessitates time-consuming polishing of the inner surface, as well as appropriate selection of materials for the housing. The purpose of the invention is to improve the analytical parameters of the cell. The goal is achieved by the fact that in a known optical cell, including a housing with a flow chamber, optically transparent windows and fittings for removal of the analyzed mixture, optically transparent windows are made of a material with a refractive index that varies perpendicular to the longitudinal axis of the cuvette by law, which ensures the focusing radiation within the flow chamber.

При этом оптически прозрачные окна выполнены из кварцевого стекла с регул рно измен кмимс по объему химическим составом,обеспечивающим параболическое изменение показател преломлени перпендикул рно продольной оси кюветы.In this case, the optically transparent windows are made of quartz glass with a regularly changing volume of the chemical composition of the chemical composition, providing a parabolic change of the refractive index perpendicular to the longitudinal axis of the cell.

Кроме того, промежуток между оптически прозрачными окнами меньше удвоенного фокусного рассто ни , получаемого с помощью этих окон. Такое расположение при прочих равных услови х обеспечивает максимальную чувствительность определени .In addition, the gap between the optically transparent windows is smaller than the doubled focal length obtained with these windows. Such an arrangement, ceteris paribus, ensures maximum detection sensitivity.

Перспективным вариантом конструкции вл етс устройство, в котором оптически прозрачные окна установлены с возможностью перемещени вдоль продольной оси кюветы, что позвол етактивно регулировать внутренний объем проточной камеры дл оптимизации услов 1й анализа.A promising design option is a device in which optically transparent windows are installed with the possibility of moving along the longitudinal axis of the cuvette, which allows one to interactively adjust the internal volume of the flow chamber to optimize the conditions of the 1st analysis.

Дл обеспечени герметизации внутреннего объема проточной камеры оптически прозрачные окна, выполненные в виде жестких или гибких стержней (световодов) , могут быть уст.ановлены по скольз щей.посадке или внат г, подсоединены к корпусу через уплотнени или миниатюрные сильфоны.To ensure the sealing of the internal volume of the flow chamber, optically transparent windows made in the form of rigid or flexible rods (light guides) can be installed along a sliding landing or inside, connected to the housing via seals or miniature bellows.

На фиг.1 изображено продольное сечение оптической кюветы; на фиг.2 вариант , конструкции кюветы с оптически прозрачными окнами, установленными с возможностью перемещени ; . на фиг.З - график изменени показател преломлени вдоль поперечного сечени оптически прозрачного окна.Figure 1 shows a longitudinal section of an optical cuvette; in FIG. 2, an embodiment of a cell structure with optically transparent windows mounted for movement; . FIG. 3 is a graph showing the change in the refractive index along the cross section of an optically transparent window.

.Оптическа кювета состоит из корпуса 1 с проточной камерюй 2. На торцах камеры установлены оптически прозрачные окна 3, а в корпусе установлены штуцеры 4 дл подвода и отво-да анализируемой смесц. Окна могут быть жестко соединены с корпусом (фиг.1) или установлены, с возможностьк ) перемещени вдоль продольной оси в корпусе через уплотнени 5 (фиг.2).An optical cuvette consists of a body 1 with a flow chamber 2. At the ends of the chamber there are optically transparent windows 3, and in the body there are nozzles 4 for inlet and outlet of the mixture being analyzed. The windows can be rigidly connected to the housing (Fig. 1) or installed, with the possibility of moving along the longitudinal axis in the housing through seals 5 (Fig. 2).

Устройство работает, следующим образом .The device works as follows.

Через проточную камеру.2 прокачивают анализируемую смесь, подава ее в штуцер 4. Через кювету с окнами пропускают пучок света б определенной длины волны, который поглощаетсй и рассеиваетс только определ емой смесью и не взаимодействует со стенками кюветы; поскольку фокуг сируетс в пределах проточной камеры. Прошедшее через кювету излучение подают на фотоумножитель (. на чертеже не показан), от которого полученный сигнал, подаеас на вторичные регистрируквдие приборы. Дл облегчени обработки результатов измерений на практике используют дифференциальную схему со сдвоенной кюветой, в одну из проточных камер которой подают исследуемую смесь, а в другую эталонную .The analyzed mixture is pumped through the flow chamber. 2. It is fed into the nozzle 4. A beam of light of a certain wavelength is passed through the cuvette with windows, which is absorbed and scattered only by the mixture being detected and does not interact with the cuvette walls; because the focus is located within the flow chamber. The radiation passing through the cell is fed to a photomultiplier (not shown in the drawing), from which the received signal is fed to the secondary instruments. To facilitate the processing of measurement results in practice, a differential circuit with a dual cuvette is used, in one of the flow chambers of which the test mixture is fed, and in the other reference one.

Практические испытани кюветы, проведенные в лабораторных услови х, показали, что объем проточной камеры можно измен ть от мл до долей мкл (нижний предел более чем в 10 раз меньше объемов известных кювет); длину оптического пути можно измен ть от 1 до 10 мм и более (6 мм при объеме проточной камеры 0,1 мкл); исключаетс вли ние материала и чистоты внутренней поверхности проточной камеры; при подборе оптимальных условий анализа объема проточной камеры и длину оптического пути можно мен ть от 2 до 10 раз; стоимость кюветы, использук цейс ,в частности, в качестве самосто тельного детектор в сочетании со вторичными приборами примерно в 100 раз меньше, чем, например , детектор в хроматографе ХЖ-: 1305.Practical tests performed in the laboratory showed that the volume of the flow chamber can be varied from ml to fractions of microliters (the lower limit is more than 10 times less than the volumes of the known cells); the length of the optical path can be varied from 1 to 10 mm and more (6 mm with a volume of the flow chamber of 0.1 µl); the influence of the material and the purity of the inner surface of the flow chamber is eliminated; when selecting the optimal conditions for analyzing the volume of the flow chamber and the optical path length, it can be changed from 2 to 10 times; The cost of the cell used in particular, as a standalone detector in combination with secondary devices, is about 100 times less than, for example, the detector in the CG-: 1305 chromatograph.

Данную оптическую кювету можно использовать в оптических анализаторах . Наиболее перспективным ее применение представл етс в лигандообменной хроматографии дл количественного и качественного анализа сложных смесей, включающих оптические изомеры различных соединений . Дл одновременного проведени комплексного исследовани элюата можно использовать несколько описанных оптических чеек с делением потока элюата, что становилс возможным благодар малым размерам проточной чейки, и использованием излучени с разной длиной волны.This optical cell can be used in optical analyzers. Its most promising application is ligand exchange chromatography for the quantitative and qualitative analysis of complex mixtures, including the optical isomers of various compounds. In order to conduct a complex study of the eluate at the same time, it is possible to use several described optical cells with dividing the flow of the eluate, which became possible due to the small size of the flow cell and the use of radiation with different wavelengths.

Claims

1. An optical cuvette, including a housing with a flow chamber, optically transparent windows and fittings for supplying and discharging the analyzed mixture, characterized in that, in order to improve the analytical parameters of the cuvette, optically transparent windows are made of a material with a deflection index that changes perpendicularly the longitudinal axis of the cuvette according to the law, which ensures the focusing of the supplied radiation within the flow chamber.

2. The cuvette according to claim 1, characterized in that the optically transparent windows are made of quartz glass with a regularly varying chemical composition, providing a parabolic change

the refractive index is perpendicular to, and the longitudinal axis of the cuvette.

3. The optic cuvette of claim 1, wherein the gap between the optically transparent windows is less than twice the focal length / obtained through these windows.

4. The optical cell according to claim 1, similar to the fact that the optically transparent windows are installed with

the ability to move along the longitudinal axis of the cuvette.

Sources of information taken into account in the examination 1. Sakodinsky K. I. Devices in chromatography, m., Mashinostroenie, 1973, p.343.

2. Kirkland D. Current state of liquid chromatography. M., Mir, 1974, p.82 (prototype).

Splinter

t, "fl I

Hexatame it fixaffuefnat