用于光度测量或光谱测量检查液体样品的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于光度测量或光谱测量检查液体样品（2）的设备（1），其包括能够设置在辐射源（4）和辐射检测器（5）之间的光路中并且容纳将被检查的液体样品（2）的试管（3,3'）、用于耦入通过辐射源（4）产生的与样品体积（8）相互作用的辐射（20）的透光入口部分（6）、以及用于耦出将要在辐射检测器（5）中被检测的辐射（20''）的透光出口部分（7），其中入口部分（6）具有以入射辐射（20,20'）被以会聚透镜的方式聚焦的方式凸出弯曲的入口表面（11）并且/或者出口部分（7）具有以入射辐射（20,20'）被以会聚透镜的方式聚焦的方式球状凸出弯曲的出口表面（12,12’）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光度测量或光谱测量检查液体样品的设备
本专利技术涉及一种用于光度测量或光谱测量检查液体样品的设备，该设备包括可设置在辐射源和辐射检测器之间的光路中并且容纳将被检查的液体样品的试管、用于耦入通过辐射源产生的与样品体积相互作用的辐射的透光入口部分、以及用于耦出将要在辐射检测器中被检测的辐射的透光出口部分。
技术介绍
这种设备可用于进行分析方法以定性和定量检测液体样品的化学参数。试管构成容纳将被检查的液体样品的液槽。样品与充足的试剂反应以引起可被光度测量测量的溶液的光学性质的变化。为了这个目的，提供根据应用产生可见光、红外光或紫外光的辐射源。试管显示对所使用的激发辐射透明以耦入激发辐射的入口窗，该激发辐射在穿过样品体积之后经由出口窗耦出。到目前为止，通常利用具有显示所包含的入口窗和出口窗的平面平行壁的试管执行试管测试或等效测试。此外，在许多情况下提供透镜系统以在从辐射源到检测器的它的路径上实现适当的光束偏转或光束变换。在透射光折射计的情况下，例如，从DE4223480A1已知在产生发散光束的单色光源的远心光路中设置空心试管的实践，该发散光束在穿过试管之后通过聚光镜形成平行光束并通过透镜聚焦到线形传感器上。这种设备允许将被检查的辐射精确偏转和成像，这特别适合于各自的应用。不利地，这种成像系统成本非常高；而且，安装和调节光学系统是困难的并且通常仅能由具有必要技术技能的人员执行。此外，包含大量的转换区域和界面，导致成像错误和性能损失。在另一情况下，DE3835347A1描述具有通过利用受激的散射过程用于激光强化或相位共轭的半圆端的液槽。而且，从DE102006052887A1、EP0404258A2和DE4336520A1已知不同类型的浊度传感器。
技术实现思路
通过对比的方式，本专利技术的目的在于创造一种最初描述类型的结构简单、可成本高效地生产的设备，该设备能够精确成像用于检查液体样品的激发辐射并且易于安装和调节。在最初描述类型的设备中,通过具有以入射辐射被以会聚透镜的方式聚焦的方式凸出弯曲的入口表面的入口部分和/或具有以入射辐射被以会聚透镜的方式聚焦的方式球状凸出弯曲的出口表面的出口部分实现这个目的。相应地，旨在耦入或耦出辐射的试管表面中的至少一个是凸出弯曲的，以便入射辐射可被聚焦，即，可降低光束扩展。以这种方式，试管直接假设至今与试管功能和建设性分离的光学系统的任务。通过具有集成到试管的光束形成的基本元件，可提供可在辐射源和辐射检测器之间的光路中容易地设置并定位的紧凑、成本高效的光度测量设备。因此，安装费用大大减少；而且，与具有单独的光学系统的传统设备相比，调节大体上更简单。转换区域的数量大体上低于具有外部光学系统的设备的转换区域的数量，从而可最小化成像错误和性能损失。该设备因此特别适合于需要快速和成本高效地执行的光度测量或光谱测量检查，不需要复杂的高品质光学系统但需要尽可能简单的操作。优选地，入口表面和出口表面都凸出弯曲，从而实现双凸会聚透镜的组合效果。然而，根据应用，可以想象，入口表面或出口表面凸出弯曲；则该配置可与平凸会聚透镜相比拟。当然，本专利技术不旨在限制于仅具有一个入口表面或出口表面的试管；具体而言，经常需要在超过一个出口部分处耦出光束，以获得与样品体积相互作用的辐射的附加信息。凸出弯曲的入口表面和/或出口表面可沿着试管的整个入口部分或出口部分延伸；然而，可以想象具有仅某些部分凸出弯曲的入口部分和/或出口部分。优选地，入口部分和/或出口部分具有涂层，每个涂层通过λ/4层方便地形成。为了方便形成光束，入口表面和/或出口表面在旨在耦入或耦出辐射的试管界面的区域中基本上球状弯曲。构造光学活性表面，即，从制造的角度优选呈球状弯曲表面的形状的入口表面和/或出口表面；也可以想象构造具有略微非球形弯曲的入口和/或出口表面，即，以旋转对称的形式，其与精确球形表面相比并不等同于球形表面的一部分。球形透镜的附加的自由度可用于减少采用精确的球形表面不可避免的成像错误。在第一优选实施例中，试管包括辐射大致沿着槽的纵轴穿过并且特别地具有大体上圆柱形的液槽，其中液槽的端面形成为凸出弯曲的入口表面或出口表面。具体而言，试管的端面基本上横向于试管的纵轴布置。如果两个端面都是凸出弯曲的，可使辐射方便地穿过液体样品。该实施例的优点在于，试管中的辐射穿过相对长距离，形成大的交互体积并且能够高度精确检查化学参数，例如某些溶液成分的浓度。方便地，特别地大体上圆柱形液槽的端面是弯曲的，使得激发辐射沿着试管的纵轴聚焦到基本上平行的光束，所述光束基本全部穿过液槽中包含的溶液。在另一优选实施例中，如果试管包括辐射基本上横向于槽的纵轴穿过并且特别地具有大体上圆柱形的液槽是有利的，其中在槽的侧表面上形成凸出弯曲的入口表面和/或出口表面。相应地，在该实施例中，提供（即，从液槽的侧表面向外）凸出弯曲的入口表面和出口表面。如果针对被检查的液体样品将试管设计成具有供给管线和排放管线的透流试管，则可连续地检查化学或物理过程。具体而言，这能够连续检测化学参数（诸如浓度）的变化。为了避免液体样品中的空气夹杂物，如果就试管的操作位置而言，供给管线连接至排放管线垂直下方的试管是有利的，其中排放管线优选地连接至试管的上侧部分。相应地，液体样品从下面供应并且从更上面排放，可靠地防止，或至少大大减少了可干扰检查的气泡形成。为了这个目的，将排放管线连接至试管的上侧是特别有利的，使得液体样品从最高点向上排放。就液体样品的改善混合和有利的流动条件而言，供给管线的纵轴和/或排放管线的纵轴相对于透流试管的纵轴和/或横轴倾斜是有利的。在透流试管的替代实施例中，可通过利用呈现出具有不同横截面面积的部分的供给管线和/或排放管线来实现改善的流动条件。对于许多应用，特别是流式细胞计量术和相关的测量方法，如果试管呈现用于向前散射的光束的至少一个凸出弯曲的出口表面和用于横向散射的光束的另一凸出弯曲的出口表面是有利的。流式细胞计量术依赖于经受例如通过激光束源产生的高强度的辐射的细胞的光辐射的发射。散射光表明细胞的尺寸和形态。前向散射光（FSC），即，以小角度衍射的光，特别依赖于细胞的体积。在横向上散射的光束（通常称为侧向散射光（SSC）主要提供关于细胞或细胞组分的粒度、尺寸和结构的信息。例如，将前向散射光和侧向散射光彼此比较能够区分各种血液细胞。为了进行流式细胞计量术，如果试管具有细胞悬液以非常细的喷射通过的窄通道是有利的。本专利技术进一步涉及一种包括特别配置成产生发散光束的辐射源和辐射检测器的设备，该辐射源优选为发光二极管（LED），辐射检测器优选为CCD传感器（“电荷耦合器件”）。根据应用，当然也可提供其他类型的辐射源，特别是连续辐射源；如果需要高强度，则可特别使用激光源。然而，在许多情况下优选使用发光二极管，因为这些构成非常成本高效的通常可用于大多数波长范围的变型。优选装备CCD相机以检测包含基本上沿着试管的整个长度的液体样品的信息的透射辐射。方便地，提供参考传感器以校准辐射检测器。根据优选的实施例，提供用于搅拌液体样品的搅拌设备，在测量期间可利用该搅拌设备混合液体样品。搅拌设备优选被配置为磁力搅拌器。为了在高测量分辨率下进行光度测量检查，如果凸出弯曲的入口表面将光束（特别是发散光束）聚焦到大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.15 AT A2077/20101.一种用于光度测量或光谱测量检查液体样品(2)的设备(1)，其包括能够设置在辐射源(4)和辐射检测器(5)之间的光路中并且容纳将被检查的液体样品(2)的试管(3,3')、用于耦入通过所述辐射源(4)产生的与样品体积(8)相互作用的辐射(20)的透光入口部分(6)、以及用于耦出将要在所述辐射检测器(5)中被检测的辐射(20″)的透光出口部分(7)，其特征在于，入口部分(6)具有以入射辐射(20,20')被以会聚透镜的方式聚焦的方式大致球状凸出弯曲的入口表面(11)并且出口部分(7)具有以入射辐射(20,20')被以会聚透镜的方式聚焦的方式大致球状凸出弯曲的出口表面(12,12’)，其中入口表面和出口表面与试管的包含液体样品的部分整体形成，其中直接照射在入口表面(11)处的辐射(20)在入口表面(11)处是发散的。2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述试管(3,3’)包括辐射大致沿着槽的纵轴(14)穿过并且特别地具有大体上圆柱形的液槽(13)，其中所述液槽(13)的端面(15)成型为凸出弯曲的入口表面(11)和/或出口表面(12)。3.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述试管(3,3’)包括辐射大致在横向于槽的纵轴(21)的方向中穿过并且特别地具有大体上圆柱形的液槽(13’)，其中在所述试管的侧表面(22)上提供凸出弯曲的入口表面和/或出口表面。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述试管(3,3’)被配置为透流试管(3’)，所述透流试管(3’)具有用于输送被检查的液体样品(2)的供给管线(16)和排放管线(17)。5.根据权利要求4所述的设备(1)，其特征在于，就试管(3’)的操作位置而言，所述供...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·福格尔，
申请(专利权)人：W·福格尔，
类型：
国别省市：