Проточная фотометрическая микрокювета

Изобретение относится к области фотометрического анализа вещества и спектрофотометрических измерений в составе спектрофотометрического детектора. Спектрофотометрическая жидкостная кювета содержит корпус с измерительным проточным каналом, подводящие каналы для жидкости и оптические окна для оптического излучения, имеет переходные полости вокруг измерительного проточного канала и подводящих каналов, которые соединены между собой. Техническим результатом является уменьшение объема жидкости, необходимого для промывки спектрофотометрической жидкостной проточной кюветы. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области фотометрического анализа вещества и спектрофотометрических измерений в составе спектрофотометрического детектора.

Известна выполненная в виде измерительного канала проточная микрокювета Z-типа, в которой элемент с анализируемым веществом в составе жидкости подается в измерительный канал и выходит из него под углом к оптической оси излучения от источника света, взаимодействие которого с анализируемым веществом изменяет регистрируемое фотоприемником оптическое поглощение света (патент США №4374620, 1981 г.).

Кювета состоит из корпуса с соединителями для подвода жидкости и оптических окон. Жидкостной канал такой кюветы содержит как минимум два поворота. Оптический путь кюветы расположен между оптическим входом и оптическим выходом, и оба конца оптического пути расположены на поворотах жидкостного канала. В соответствии с формой жидкостного канала традиционно проточные кюветы могут быть классифицированы как Z-тип и U-тип (патент США №4822166, 1989 г.). В этих типах кювет оптический путь ограничен оптическими окнами, изготовленными из кварцевого стекла или специального стекла, в то время как жидкостной канал высверлен непосредственно в корпусе кюветы, обычно изготовленном из металла. Для проведения фотометрического анализа жидкость подается в кювету из системы соединительных трубок при помощи насоса. Недостатками существующей конструкции являются различие диаметров жидкостного подводящего/отводящего каналов и оптического канала, а так же наличие мертвых зон с обоих концов оптического пути, что приводит к тому, что ламинарное течение жидкости переходит в турбулентное. Наличие мертвых зон приводит к существенному искажению результатов, так как основной поток жидкости плохо смешивается с жидкостью находящейся в мертвой зоне и не удаляется очередным новым потоком. Результатом такого перехода может быть (изменение) рефракции и в случае недостаточной чистоты поверхности жидкостного канала выделение и адсорбция пузырьков воздуха/газа. Накопление таких пузырьков в оптическом канале будет приводить к рассеянию и ложному поглощению света, вызывая ошибки измерений.

В существующих гематологических анализаторах измерительная кювета содержит два оптических окна установленных параллельно и расположенных перпендикулярно потоку пробы. Оптическая длина кюветы обычно составляет 10 мм. Известным недостатком существующих конструкций является образование пузырьков и их налипание на стенки (поверхности кюветы), что может приводить к ошибкам измерения.

После проведения каждого измерения используют большое количество моющего раствора для промывки кюветы для ее очистки и для предотвращения образования пузырьков. По мере уменьшения объема кюветы предотвратить присоединение пузырьков к поверхности становиться все труднее.

Возможные пути преодоления недостатков кювет такого типа раскрыты в патентах США №7830503, 2010 г. и патенте США №8502969 2013 г. Патент №7830503 защищает устройство фотометрической проточной кюветы в которой весь жидкостной канал изготовлен из цельной оптически прозрачной трубки Z-образной формы, размещенной в специальном корпусе, со специально обработанными планарными, плоско параллельными поверхностями выполняющими функцию оптических окон. Такая конструкция обеспечивает отсутствие мертвых объемов, ламинарное протекание жидкости и минимальное формирование пузырьков.

Патент США №8502969 защищает устройство фотометрической проточной кюветы, изготовленной из оптически прозрачного цельного блока или двух составных блоков, в которых выполнен жидкостной и оптический каналы, представляющие единое целое. Такая конструкция обеспечивает отсутствие мертвых зон, ламинарное протекание раствора и минимальный расход промывочного раствора.

Недостатками рассмотренных выше конструкций кювет являются сложность изготовления и необходимость применения спектрофотометра с нестандартной оптической схемой.

Наиболее близким к заявленному предложению, принятым в качестве прототипа, является спектрофотометрическая жидкостная кювета, содержащая пористый элемент из нержавеющей стали или инертного полимера, предназначенный для формирования ламинарного потока жидкости в переходном формирования US, №4374620, 1981 г., Недостатками прототипа являются невозможность его применения в биохимических и гематологических анализаторах из-за возможного засорения пористого элемента.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является уменьшение объема жидкости необходимого для промывки спектрофотометрической жидкостной проточной кюветы объемом от 15 до 25 мкл с сохранением оптических качеств кюветы. Обычно очистка кюветы при последовательном измерении различных образцов может осуществляться промывкой кюветы и коммуникационных и соединительных трубок посредством смыва следующего образца или при помощи промывочного раствора. При этом объем используемой для промывки жидкости обычно превышает объем кюветы не менее чем в 5 раз.

Поставленная задача уменьшения промывочных объемов, и как следствие снижение расхода реагентов для анализа, решается за счет конструкции спектрофотометрической жидкостной кюветы.

Заявленное изобретение иллюстрируется Фиг. 1 и 2.

Фиг. 1 Проточная фотометрическая кювета.

Фиг. 2 Сечение переходной полости проточной фотометрической микрокюветы.

Кювета, изображенная на Фиг. 1, содержит корпус (1), изготовленный из металла или конструкционного полимера типа РЕЕК (полиэфирэфиркетон). Кювета снабжена измерительным проточным каналом (2) диаметром d2 от 0,75 до 1 мм, подводящими каналами для жидкости (3) диаметром d1 от 0,75 до 1 мм и оптическими окнами (4) для пропускания оптического излучения. Оптические окна приклеены к корпусу кюветы или установлены с использованием прокладок из инертного полимерного материала типа тетрафторэтилена. Для соединения подводящих каналов и проточного измерительного канала в кювете имеются специальные переходные полости (5) вокруг измерительного проточного канала и поводящих каналов для жидкости, которые соединены между собой, как показано на Фиг. 2 Геометрические размеры переходных полостей высота h и ширина l, показанные на фиг. 2, рассчитаны таким образом, чтобы высота h составляла от 0,15 до 0,2 мм и обеспечивала капиллярное действие, а площадь сечения S равна произведению h на l этих полостей не превышала площадь сечения подводящих и измерительного проточного канала в 1,2 раза.

После проведения промывки кюветы объем оставшейся жидкости будет не больше объема полостей (5), так как при наличии в измерительном проточном канале остатков жидкости большего объема остатки жидкости будут втягиваться в полость за счет капиллярного эффекта и впоследствии удаляться подающим воздухом. В результате обеспечивается расход промывочного раствора от 1,5 до 2 объемов кюветы.

1. Спектрофотометрическая жидкостная кювета, содержащая корпус с измерительным проточным каналом, имеющим подводящие каналы 3 для жидкости и оптические окна для оптического излучения, имееющая переходные полости вокруг измерительного проточного канала и подводящих каналов для жидкости, которые соединены между собой.

2. Спектрофотометрическая жидкостная кювета по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр подводящих каналов и измерительного канала составляет от 0,75 до 1 мм.

3. Спектрофотометрическая жидкостная кювета по п. 1, отличающаяся тем, что высота переходной полости составляет от 0,15 до 0,20 мм и должна обеспечивать наличие капиллярного эффекта.

4. Спектрофотометрическая жидкостная кювета по п. 1, отличающаяся тем, что соотношение сечений подводящих каналов, измерительного проточного канала и сечения переходных полостей составляет от 1 до 1,2.

5. Спектрофотометрическая жидкостная кювета по п. 1, отличающаяся тем, что остатки жидкости из измерительного канала удаляются за счет капиллярного эффекта в переходных полостях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нагревательному устройству для прибора для измерения методом спектрометрии. Данное нагревательное устройство отличается тем, что оно выполнено в виде мягкого оптического элемента (1), который включает в себя мягкую гибкую опору (10) с верхней стороной (10a) и нижней стороной (10b).

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении нанокомпозитов. Навеску анализируемых углеродных наночастиц: нанотрубок, нановолокон, астраленов, наноконусов/дисков, графена, оксида графена, после их поверхностной обработки диспергируют с помощью ультразвукового диспергатора в воде или органическом растворителе, являющемся растворителем для полимера, в который будут вводиться наночастицы.

Изобретение относится к области оптических измерений. Дифференциальный измеритель оптической плотности жидкой среды включает светонепроницаемый корпус, излучатель света, две идентичные проточные измерительные кюветы с патрубками для ввода и вывода жидкости излучатель, оптические окна для ввода и вывода излучения, фотоприемники сигналов измерительных каналов, дифференциальный усилитель.

Способ определения присутствия или концентрации анализируемого вещества в пробе текучей среды, находящейся в контейнере, включает: (a) просвечивание контейнера вдоль первого участка, имеющего первую длину пути, для получения первого измерения интенсивности света, переданного вдоль первой длины пути, (b) определение того, что первое измерение оказалось за пределами заранее определенного динамического диапазона переданной интенсивности света, (c) перемещение пробы жидкости в указанном контейнере на другой участок с другой длиной пути, и (d) просвечивание указанного контейнера вдоль другого участка для получения другого измерения интенсивности света, переданного через другую длину пути.

Изобретение предназначено для определения компонентов текучего неоднородного вещества в среднем инфракрасном диапазоне. Система измерения затухания содержит проточную трубку (4), средство (10) переноса для создания потока образца через трубку (4), средство (14) измерения затухания в среднем инфракрасном диапазоне и средство (18) вычисления, причем средство (14) измерения затухания функционирует с синхронизацией по времени со средством (10) переноса, а средство (18) вычисления обеспечено прогнозирующей моделью.

Группа изобретений относится к системе для удержания образца текучего вещества при проведении измерения и способу подачи образца текучего вещества в оптический сканирующий аппарат.

Изобретение относится к измерительному устройству для определения по меньшей мере одного параметра пробы крови, с проточной измерительной ячейкой (1), в которой размещен по меньшей мере один люминесцентно-оптический сенсорный элемент (ST, SO, SG), приводимый в контакт с пробой крови, с по меньшей мере одним источником (4) света для возбуждения люминесцентно-оптического сенсорного элемента и по меньшей мере одним фотодетектором (6) для приема излученного люминесцентно-оптическим сенсорным элементом люминесцентного излучения.

Изобретение относится к области фотометрического анализа вещества и высокоэффективной жидкостной хроматографии и может быть использовано при спектрофотометрии в составе ультрафиолетового или спектрофотометрического детектора.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в жидкостной хроматографии. .

Изобретение относится к области технической физики, а точнее, к устройствам для поляриметрических измерений оптической активности растворов. .

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам и устройствам определения содержания металлов в жидких пробах атомно-эмиссионной спектроскопией, может быть использовано для ранней диагностики некоторых заболеваний и коррекции лечебно-восстановительных процессов в арсенале клинических лабораторий.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается КР-газоанализатора. Газоанализатор включает в себя непрерывный лазер, газовую кювету, два объектива, голографический фильтр, блокирующий излучение в области длины волны лазера, спектральный прибор, сопряженный с многоканальным фотодетектором, и блок управления.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается КР-газоанализатора. Газоанализатор включает в себя непрерывный лазер, газовую кювету, два объектива, голографический фильтр, блокирующий излучение в области длины волны лазера, спектральный прибор, сопряженный с многоканальным фотодетектором, и блок управления.

Изобретение относится к измерительной емкости, которая предназначена для циркуляции газа, анализируемого методом спектрометрии. Емкость выполнена в виде полой трубки (20), снабженной отражающим материалом, образующим отражающий оптический слой.

Изобретение относится к измерительной емкости, которая предназначена для циркуляции газа, анализируемого методом спектрометрии. Емкость выполнена в виде полой трубки (20), снабженной отражающим материалом, образующим отражающий оптический слой.

Изобретение относится к наборам для взятия и анализа проб, к пробоотборникам для применения в таких наборах и к способам использования таких наборов. Набор для взятия и анализа проб содержит: пробоприемник для помещения в него заданного количества жидкости и пробоотборник, содержащий: средство взятия пробы и корпус, в котором закреплено средство взятия пробы и который выполнен с возможностью установки в пробоприемник и снабжен выступающим средством, при этом у пробоприемника имеется внутренний выступ, служащий опорой для выступающего средства при вводе корпуса в пробоприемник с обеспечением позиционирования средства взятия пробы в пробоприемнике на заданном расстоянии от нижнего конца пробоприемника, причем указанный набор дополнительно содержит заглушку, у которой имеются камера для помещения в нее реагента и плунжерное устройство, способное открыть камеру, при этом у корпуса имеется заглубленная часть, обеспечивающая возможность, при установке заглушки в пробоприемник, открыть камеру с реагентом для выведения из нее реагента в пробоприемник.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ калибровки и измерения сигнала, а также устройство для обнаружения и/или идентификации целевых бактерий.

Изобретение относится к нагревательному устройству для прибора для измерения методом спектрометрии. Данное нагревательное устройство отличается тем, что оно выполнено в виде мягкого оптического элемента (1), который включает в себя мягкую гибкую опору (10) с верхней стороной (10a) и нижней стороной (10b).

Изобретение относится к нефелометрам. Устройство для оптического исследования образца, содержит: оптический источник оптического сигнала, по меньшей мере один первый детектор для получения оптического сигнала, пропущенного непосредственно через кювету, расположенную в устройстве, выполненном с возможностью размещения в нем кюветы с суженной нижней частью и широкой верхней частью, причем периметр широкой верхней части больше периметра нижней суженной части; и второй детектор для получения оптического сигнала от оптического источника, рассеянного содержимым в нижней части кюветы, причем поверхность второго детектора проходит приблизительно параллельно оптическому пути, проходящему от оптического источника к первому детектору.

Изобретение относится к нефелометрам. Устройство для оптического исследования образца, содержит: оптический источник оптического сигнала, по меньшей мере один первый детектор для получения оптического сигнала, пропущенного непосредственно через кювету, расположенную в устройстве, выполненном с возможностью размещения в нем кюветы с суженной нижней частью и широкой верхней частью, причем периметр широкой верхней части больше периметра нижней суженной части; и второй детектор для получения оптического сигнала от оптического источника, рассеянного содержимым в нижней части кюветы, причем поверхность второго детектора проходит приблизительно параллельно оптическому пути, проходящему от оптического источника к первому детектору.

Настоящее изобретение относится к узлу или системе, которая позволяет оптическому устройству, такому как электрооптический датчик, фотоэлектрический датчик, датчик изображений, светочувствительный датчик, камера, оптический излучатель, оптический детектор и т.д., самоочищаться в условиях загрязненной среды.

Изобретение относится к области фотометрического анализа вещества и спектрофотометрических измерений в составе спектрофотометрического детектора. Спектрофотометрическая жидкостная кювета содержит корпус с измерительным проточным каналом, подводящие каналы для жидкости и оптические окна для оптического излучения, имеет переходные полости вокруг измерительного проточного канала и подводящих каналов, которые соединены между собой. Техническим результатом является уменьшение объема жидкости, необходимого для промывки спектрофотометрической жидкостной проточной кюветы. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх