BRPI0708953A2 - desenho àptico de um sistema de mediÇço dotado de méltiplos sensores ou méltiplas trajetàrias de fonte de luz - Google Patents
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Abstract
DESENHO àPTICO DE UM SISTEMA DE MEDIÇçO DOTADO DE MULTIPLOS SENSORES OU MéLTIPLAS TRAJETàRIAS DE FONTE DE LUZ Um sistema de medição dotado de múltiplos sensores ou múltiplas fontes de luz (10) é apresentado. O sistema de medição compreende uma fonte de luz (10) direcionada ao longo de um primeiro eixo geométrico configurado para iluminar um volume de amostra (8). O sistema de medição possui um primeiro sensor (5) alinhado ao longo de um segundo eixo geométrico e é configurado para detectar a luz dispersa no volume de amostra (8). O sistema de medição possui um segundo sensor (5a) alinhado ao longo de um terceiro eixo geométrico, sendo também configurado para detectar a luz dispersa no volume de amostra.
Description
"DESENHO ÓPTICO DE UM SISTEMA DE MEDIÇÃO DOTADO DE MÚLTIPLOSSENSORES OU MÚLTIPLAS TRAJETÓRIAS DE FONTE DE LUZ"
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
É de interesse para o especialista de processo, o engenheiro, o cientista, e outros,a qualidade ou a pureza de um produto (um meio capaz de suspensão de partículas) que éfabricado quer o mesmo seja um líquido, um gás, um produto farmacêutico, ou algo do gê-nero. Uma medida da qualidade do produto é a análise da matéria particulada ou da concen-tração da matéria particulada dentro do produto final ou no produto durante as várias fasesde produção de modo a assegurar que a matéria particulada como um componente do, oupor produto do processo, exista em uma quantidade prescrita ou dentro de uma tolerânciaadequada. Quando as partículas em suspensão são desconhecidas, as partículas podemdiferir em composição, tamanho e forma. É bem sabido que a matéria interage com a luz dediversas maneiras, como exemplo por meio da absorção, reflexão ou dispersão, ou fluores-cência, para citar apenas algumas. Diversos meios ópticos foram concebidos para medir amatéria particulada dentro de Uma suspensão, como, por exemplo, o turbidímetro ou o nefe-lômetro, o contador de partículas, ou o densitômetro, porém todos utilizam fundamentalmen-te diferentes configurações ópticas, cada qual concebida para medir um atributo específicoou faixa de concentração das partículas suspensas por meio da transmitância, reflexão, ouenvio de luz.
Outra limitação da configuração da medição óptica é imposta por agências regula-doras ou por métodos padronizados, por exemplo, o Método 180.1 EPA dos Estados Uni-dos, o Método de Teste ASTM D 1889-00 para Turbidez de Água, ou pela Norma Interna-cional ISO 7027 para a determinação da turbidez em uma análise de qualidade da água.Estes métodos e padrões determinam a relação geométrica do emissor para o detector e oângulo sólido dos elementos ópticos de coleta, de modo a assegurar que instrumentos detarefas semelhantes trabalhem dentro de parâmetros designados para fins de relato.
Outras limitações dos dispositivos para a medição nefelométrica concebida para de-terminar a presença de partículas em uma suspensão é a capacidade de o dispositivo fun-cionar por uma ampla faixa de tamanhos e concentrações de partícula sem problema. Oscontadores de partículas têm bom desempenho em baixas concentrações de partículas,mas são propensos à obstrução quando a concentração ou o tamanho das partículas torna-se maior que a capacidade de o vapor fluente passar pela estreita restrição, orifício, ou capi-lar de um interruptor de medição. Os dispositivos, tais como um turbidímetro, com trajetóriasde fluxo irrestritas, são insensíveis às pequenas concentrações de partículas, uma vez que atécnica de medição primária se baseia na energia da luz dispersa que incide sobre o meiodetector, e esta medição é maior que a medição do ruído auto-gerado por parte do detector.
Ainda outra deficiência dos dispositivos utilizados na medição dos particulados emsuspensão é a falta de um meio para avaliar a prontidão operacional do instrumento, sem ainterrupção do fluxo de partículas em função da introdução de um padrão de calibração oudispositivo de calibração, o que exige uma interação entre o operador ou técnico qualificadoe o dispositivo nefelométrico.
A presente invenção elimina a necessidade de múltiplos aparelhos de medição ne-felométricos e também de dispositivos de verificação de sistema a fim de realizar a análiseda presença ou ausência ou do número de partículas suspensas em um meio, bem como averificação da capacidade de os sistemas medirem em conformidade os atributos de de-sempenho exigidos.
ASPECTOS
Um aspecto da presente invenção inclui um sistema de medição que compreende:
- uma fonte de luz direcionada ao longo de um primeiro eixo geométrico e configu-rada para iluminar um volume de amostra;
- um primeiro sensor alinhado ao longo de um segundo eixo geométrico e configu-rado para detectar a luz dispersa no volume de amostra; e
- um segundo sensor alinhado ao longo de um terceiro eixo geométrico e configura-do para detectar a luz dispersa no volume de amostra.
De preferência, o primeiro sensor é configurado para detectar uma banda de com-primento de onda diferente do segundo sensor.
De preferência, o primeiro sensor é configurado para detectar a luz de uma faixa deintensidade diferente do segundo sensor.
De preferência, o sistema de medição compreende ainda:
- uma primeira máscara localizada sobre o segundo eixo geométrico e configuradapara limitar a luz que alcança o primeiro sensor;
- uma segunda máscara localizada sobre o terceiro eixo geométrico e configuradapara limitar a luz que alcança o segundo sensor.
De preferência, a primeira máscara é configurada para limitar a luz que alcança oprimeiro sensor em um primeiro ângulo de dispersão predeterminado e a segunda máscaraé configurada para limitar a luz que alcança o segundo sensor em um segundo ângulo dedispersão predeterminado, cujo primeiro ângulo de dispersão predeterminado é diferente dosegundo ângulo de dispersão predeterminado.
De preferência, o sistema de medição compreende ainda:
- uma esfera de integração tendo um orifício de entrada e um orifício de saída, cujaesfera de integração fica sobre o primeiro eixo geométrico oposto à fonte de luz e o orifíciode entrada fica alinhado ao primeiro eixo geométrico;
- um detector alinhado ao orifício de saída e configurado para detectar a intensida-de de luz na esfera de integração.De preferência, o sistema de medição compreende ainda:
- um primeiro sistema de lentes, cujo primeiro sistema de lentes compreende:
- uma primeira lente de reflexão alinhada ao longo do segundo eixo geométrico, cu-ja primeira lente de reflexão tem um primeiro foco sobre o segundo eixo geométrico e umsegundo foco sobre o segundo eixo geométrico, cujo segundo foco fica entre o primeiro focoe a primeira lente de reflexão e o segundo foco fica posicionado no volume de amostra;
- uma primeira lente de campo localizada sobre o segundo eixo geométrico e posi-cionada de tal modo que o segundo foco da primeira lente de reflexão ocorra dentro da pri-meira lente de campo;
- um primeiro sistema de lentes de retransmissão alinhado ao segundo eixo geomé-trico, cujo primeiro sistema de lentes de retransmissão forma um primeiro foco no segundofoco da primeira lente de reflexão;
- um segundo sistema de lentes, cujo segundo sistema de lentes compreende:
- uma segunda lente de reflexão alinhada ao longo do terceiro eixo geométrico, cujasegunda lente de reflexão tem um primeiro foco sobre o terceiro eixo geométrico e um se-gundo foco sobre o terceiro eixo geométrico, cujo segundo foco fica entre o primeiro foco e asegunda lente de reflexão e cujo segundo foco fica posicionado no volume de amostra;
- uma segunda lente de campo localizada sobre o terceiro eixo geométrico e posi-cionada de tal modo que o segundo foco da segunda lente de reflexão ocorra dentro da se-gunda lente de campo;
- um segundo sistema de lentes de retransmissão alinhado ao terceiro eixo geomé-trico, cujo segundo sistema de lentes de retransmissão forma um primeiro foco no segundofoco da segunda lente de reflexão.
Um outro aspecto da presente invenção compreende um método de operação deum sistema de medição, que compreende:
- a iluminação de um volume com uma fonte de luz ao longo de um primeiro eixogeométrico;
- o alinhamento do primeiro sistema de lentes ao longo de um segundo eixo geomé-trico com um primeiro foco localizado dentro do volume e cujo segundo eixo geométrico édiferente do primeiro eixo geométrico;
- a localização de um primeiro sensor em um segundo foco do primeiro sistema delentes sobre o segundo eixo geométrico e cujo primeiro sensor é configurado para detectar aluz dispersada próxima ao primeiro foco;
- o alinhamento de um segundo sistema de lentes ao longo de um terceiro eixo ge-ométrico com um terceiro foco localizado dentro do volume e cujo terceiro eixo geométrico édiferente do primeiro e segundo eixos geométricos;
- a localização de um segundo sensor em um quarto foco do segundo sistema delentes sobre o terceiro eixo geométrico e cujo segundo sensor é configurado para detectar aluz dispersada próxima ao terceiro foco.
De preferência, o método compreende ainda:
- a localização de uma primeira máscara sobre o segundo eixo geométrico, cujaprimeira máscara é configurada para limitar a luz que alcança o primeiro sensor;
- a localização de uma segunda máscara sobre o terceiro eixo geométrico, cuja se-gunda máscara é configurada para limitar a luz que alcança o segundo sensor.
De preferência, o método compreende ainda o fato de a primeira máscara ser con-figurada de tal modo que o primeiro sensor detecte a luz selecionada dentre o seguinte: umaluz dispersada para trás, uma luz dispersada para frente, ou uma luz dispersada lateralmente.
De preferência, o método compreende ainda o fato de o primeiro sensor ser confi-gurado de modo a detectar a luz em uma banda de comprimento de onda diferente do se-gundo sensor.
De preferência, o método compreende ainda a localização de uma segunda másca-ra sobre o terceiro eixo geométrico, cuja segunda máscara é configurada para limitar a luzque alcança o segundo sensor.
Um outro aspecto da presente invenção compreende um sistema de medição quecompreende:
- uma pluralidade de fontes de luz direcionadas ao longo de uma pluralidade de ei-xos geométricos, em que cada qual dentre a pluralidade de fontes de luz é configurada demodo a iluminar um único volume de amostra;
- um primeiro sensor alinhado ao longo de um segundo eixo geométrico e configu-rado de modo a detectar a luz dispersada no único volume de amostra.
Um outro aspecto da presente invenção compreende um sistema de medição quecompreende:
- um meio para iluminar um volume ao longo de um primeiro eixo geométrico;
- um primeiro meio para detectar a luz dispersada no volume de luz iluminada aolongo de um segundo eixo geométrico;
- um segundo meio para detectar a luz dispersada no volume de luz iluminada aolongo de um terceiro eixo geométrico.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 é uma vista em seção do perfil óptico de um sistema de medição de par-ticulados em uma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 2 é uma primeira vista lateral do sistema de medição de particulados emuma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 3 é uma segunda vista lateral, com a lente menisco removida, de um sis-tema de medição de particulados em uma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 4 é uma vista em seção da trajetória de fluxo de um sistema de mediçãode particulados em uma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 5 é um diagrama em blocos do perfil óptico da trajetória de detecção emuma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 6 é um diagrama em blocos do perfil óptico ao se utilizar mais de uma tra-jetória de detecção em uma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 7 é um diagrama em blocos do perfil óptico da trajetória de fonte de luz emuma modalidade exemplar da presente invenção.
As Figuras 7A a 7G são diagramas em blocos de diferentes disposições e constru-ções das máscaras de abertura utilizadas para discriminar o ângulo de dispersão das partí-culas em suspensão em uma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 8 é um diagrama em blocos do perfil óptico da área de visão do meio desuspensão em uma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 9 é um diagrama em blocos de um sistema de medição de particuladosque utiliza uma pluralidade de trajetórias de fonte de luz em uma modalidade exemplar dapresente invenção.
A Figura 10 é um diagrama em blocos do perfil óptico de um sistema de medição departiculados com uma fonte virtual em forma de anel e uma segunda fonte de luz em umamodalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 11 é um diagrama em blocos do perfil óptico de um sistema de medição departiculados com uma área não revestida da superfície de lente convexa e uma segundafonte de luz em uma modalidade exemplar da presente invenção.
A Figura 12 é um diagrama em blocos do detalhe óptico de um meio de calibraçãoe verificação in situ que utiliza a luz de uma fonte de luz primária e um meio de comutaçãoóptica para desviar uma porção da fonte primária para o meio de calibração e verificação emuma modalidade exemplar da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO
As Figuras 1 a 12 e a descrição a seguir retratam exemplos específicos para ensi-nar àqueles versados na técnica como fazer e usar o melhor modo da presente invenção.Com o objetivo de ensinar os princípios da presente invenção, alguns aspectos convencio-nais foram simplificados ou omitidos. Os versados na técnica irão apreciar variações a partirdestes exemplos que se inserem no âmbito de aplicação da presente invenção. Os versadosna técnica observarão que os aspectos descritos a seguir podem ser combinados de diver-sas maneiras de modo a formar as múltiplas variações da presente invenção. Como resulta-do, a presente invenção não se limita aos exemplos específicos descritos a seguir, mas tão-somente às reivindicações e seus equivalentes.A Figura 1 é uma vista em seção do perfil óptico de um sistema de medição de par-ticulados em uma modalidade exemplar da presente invenção. O sistema de medição departiculados compreende: uma fonte de luz 10, uma montagem de flexura 27, uma lentemenisco 1, uma lente de entrada 6, lente de saída 7, uma lente de campo 2, um corpo dedispositivo 19, uma esfera de integração 11, um detector de transmissão 17, uma lente 3,uma máscara de abertura 9, uma lente 4, um detector de partículas 5. Uma fonte de luz 10 émontada em uma montagem de flexura 27 e projeta uma luz ao longo de um primeiro eixogeométrico óptico AA. A montagem de flexura 27 é utilizada para ajustar ou alinhar a relaçãoangular entre a fonte de luz 10 e o corpo de dispositivo 19. Uma cavidade 8 é formada pelalente menisco 1, pela lente de entrada 6, pela lente de saída 7, pela lente de campo 2, epelo corpo de dispositivo 19. O meio a ser testado flui através da cavidade 8 ao longo de umeixo geométrico perpendicular ao plano do papel. Gaxetas ou dispositivos de vedação, porexemplo, anéis em O, podem ser utilizados entre a lente e o corpo do dispositivo a fim deajudar a formar uma vedação hermética a fluidos em torno da cavidade 8. A lente de saída 7é montada no corpo de dispositivo 19 e alinhada ao primeiro eixo geométrico óptico AA. Aesfera de integração 11 é montada sobre o corpo de dispositivo 19 próxima à lente de saída7. A esfera de integração 11 possui um orifício de entrada 15 alinhado ao primeiro eixo ge-ométrico óptico AA. O detector de transmissão 17 é montado substancialmente a 90 grausdo orifício de entrada 15 em um orifício de saída 16 da esfera de integração 11. A lente me-nisco 1, a lente de campo 2, a lente 3, a máscara de abertura 9, e a lente 4 ficam alinhadasao longo de um segundo eixo geométrico óptico BB. O detector de partículas 5 é montadono corpo de dispositivo e alinhado ao segundo eixo geométrico óptico BB. A superfície inter-na 12 da esfera de integração 11 pode ser preferencialmente revestida de modo a alterar arefletividade ou melhorar a estabilidade, a durabilidade, ou a capacidade de manutenção dasuperfície refletiva.
A Figura 2 é uma primeira vista lateral do sistema de medição de particulados emuma modalidade exemplar da presente invenção. A fonte de luz 10 pode ser um laser, umLED (diodo emissor de luz), uma lâmpada incandescente, uma lâmpada de descarga, ouqualquer outra fonte de radiação coerente ou não coerente capaz de estimular o detector aproduzir informações úteis. O ingresso 41 e o egresso 44 de um fluxo através do dispositivonefelométrico são feitos pelo tubo de entrada 40 e pelo tubo de saída 43, facilitados pelasconexões 39 e 42 fixadas ao corpo de dispositivo 19. Uma vista em seção do grampo 33 naFigura 2 mostra o meio através do qual o parafuso 36 aplica força ao grampo 33 a fim deapertar a luva de detector 32 e de modo a prender o detentor de detector 34 em uma posição fixa.
A Figura 3 é uma segunda vista lateral, com a lente menisco removida, de um sis-tema de medição de particulados em uma modalidade exemplar da presente invenção.A Figura 4 é uma vista em seção da trajetória de fluxo de um sistema de mediçãode particulados em uma modalidade exemplar da presente invenção. O sistema de mediçãode particulados compreende: uma lente menisco 1, uma lente de saída 7, uma lente decampo 2, um corpo de dispositivo 19, uma lente 3, uma máscara de abertura 9, uma lente 4, um detector de partículas 5, um tubo de entrada 40 e um tubo de saída 43. O ingresso 41 eo egresso 44 de um fluxo através do dispositivo nefelométrico são feitos pelo tubo de entra-da 40 e pelo tubo de saída 43, facilitados pelas conexões 39 e 42 fixadas ao corpo de dis-positivo 19. As vedações de anel em O 45 e 46 vedam as tubagens 43 e 40 ao corpo dedispositivo 19. O primeiro eixo geométrico óptico AA forma uma linha perpendicular ao papel e fica no centro da lente de saída 7.
A Figura 5 é um diagrama em blocos do perfil óptico da trajetória de detecção emuma modalidade exemplar da presente invenção. A Figura 5 mostra a luz dispersa na dire-ção da lente menisco 1 por meio das partículas do meio de suspensão 47 em um plano deobjeto 49. A lente menisco 1, a lente de campo 2 e as lentes 3 e 4 ao longo do eixo geomé- tricô óptico BB formam uma imagem vertical no plano de imagem 49" da partícula localizadano plano de objeto 49. Uma imagem intermediária das partículas é formada pela lente me-nisco 1 ao longo do eixo geométrico óptico BB no plano de imagem 49', dentro da lente decampo 2. Ao formar a imagem intermediária dentro da lente de campo 2, somente essa luzque é refletida, dispersada ou emitida a partir das partículas para a lente menisco 1 será colocada em foco no plano de imagem 49". Como resultado, nenhuma imagem de partículasem suspensão é formada como o resultado direto das lentes 3 e 4, mas apenas como o re-sultado da luz que incide sobre a lente menisco 1.
Em uma modalidade exemplar da presente invenção, a lente menisco 1 é uma lentede emersão de um material de refração maior que o índice refrativo do meio de suspensão. A lente menisco 1 tem uma primeira superfície de refração côncava em contacto com o meiode suspensão, e uma segunda superfície de reflexão convexa. A primeira e a segunda su-perfícies não precisam ser concêntricas e nem a superfície precisa ser concêntrica com oplano de objeto 49. Em uma modalidade exemplar da presente invenção, a primeira superfí-cie de refração da lente menisco 1 pode ser inerte ao meio de suspensão. Devido ao fato dea segunda superfície de reflexão da lente menisco 1 ser protegida pela primeira superfíciede refração, a lente menisco 1 pode ser limpa sem o risco de danificar a superfície de refle-xão mais delicada. A primeira superfície de refração permite um grau de liberdade maior nacorreção de aberrações ópticas que poderão, de outra forma, degradar a qualidade da ima-gem nos planos de imagem 49' e 49" sem a necessidade de superfícies esféricas, com avantagem de um menor custo de produção. Uma vez que a força óptica principal da lentemenisco é provida pela superfície de reflexão, os problemas relacionados à dispersão portoda uma gama de comprimentos de onda de teste poderão ser minimizados. O raio margi-nal 50 a partir do plano de objeto 49 é retratado pela superfície côncava da lente menisco 1,e se propaga como o raio 50 para a superfície de reflexão côncava da lente menisco 1. Apósreflexão sobre a superfície convexa revestida das lentes, o raio refletido 50b é novamenterefratado pela superfície côncava da lente menisco 1 e sai da lente como o raio retratado50c. Tendo em vista que o plano de objeto 49 e o plano de imagem intermediário 49", dentroda lente de campo 2, se deslocam ao longo do eixo geométrico óptico BB1 uma pequenarefração ocorrerá em ambos os lados da lente de campo 2, uma vez que o índice de retra-ção entre o meio de suspensão 47 e o índice de refração da lente de campo 2 são seme-lhantes, e a imagem intermediária 49' é concêntrica, ou quase isso, com relação à superfícieconvexa da lente de campo 2. A lente menisco 1 provê uma grande abertura numérica quecaptura uma grande porção da luz dispersa a partir de uma partícula em um meio de sus-pensão 47. Em uma modalidade exemplar da presente invenção, mais de 1/7 do total da luzdispersa pode ser utilizado para incidir sobre o detector de partículas 5 no plano de imagem49". O raio marginal 50c é refratado pela lente 3, como o raio marginal 50d, e emerge a par-tir da lente 3 como o raio marginal 50c. O diafragma de campo 9 define a extensão pela qualos raios marginais dispersos a partir da partícula no meio de suspensão 47 irão se propagaratravés do sistema óptico. Uma imagem do diafragma de campo 9 é formada na ou próximoà superfície da lente menisco 1 como a imagem de diafragma de campo 9'. O raio marginal50e se propaga para a lente 4 e é refratado como o raio marginal 50f, emergindo a partir dalente 4 como o raio marginal 50g quando uma imagem vertical da partícula é formada a par-tir da luz dispersada a partir do plano de objeto 49 no plano de imagem 49". Um raio princi-pal 51 segue uma trajetória similar através do sistema óptico que passa pelo centro do dia-fragma de campo 9 e também através do centro da imagem 9' do diafragma de campo for-mado na superfície da lente menisco 1. O diafragma de campo 9 é posicionado a partir dalente 4 de tal forma que o detector de partículas 5 fique no conjugado infinito do diafragmade campo 9. Assim sendo, qualquer porção da imagem formada no diafragma de campo 9incidirá igualmente na superfície do detector de partículas 5.
O detector 5 pode ser um fotodiodo, um Tubo Foto-Multiplicador (PMT), um Disposi-tivo Acoplado Carregado (CCD) ou um sensor de imagem de Semicondutor de Óxido deMetal Complementar (CMOS), ou qualquer outro meio para converter luz ou radiação emvalores quantíficáveis de potencial ou corrente elétrica. Em uma modalidade exemplar dapresente invenção, os detectores de arranjo de área, tais como os sensores de imagemCCD ou CMOS, podem ser utilizados para medir, em função de sua posição espacial ou desua área incrementai, a intensidade da imagem formada no sensor de imagem. Com basenessas informações, o dispositivo poderá medir o tamanho, a forma, a distribuição, a ocor-rência, e a velocidade das partículas em suspensão no plano de objeto 49. A ampliação doobjeto em imagem ao longo do eixo geométrico óptico BB é selecionada de modo a proveruma resolução adequada para as medições de interesse e define a área máxima que podeser medida na suspensão. Se o tamanho do sensor de imagem for de 6,4 χ 4,8 mm e a am-pliação do sistema óptico for de 2x, a área máxima que poderá, então, ser medida na sus-pensão será de 3,2 χ 2,4 mm. Para um determinado sensor de imagem, um número fixo desítios fotossensíveis está presente, como, por exemplo, de 640 χ 480 pixéis, por conseguin-te, cada pixel será de 10 μητι e representa uma resolução de um objeto de 5 //m por pixel emsuspensão. Quando as partículas a serem medidas são pelo menos 2 a 3 vezes maioresque a resolução do sistema, uma medida razoável do tamanho e forma do objeto poderá serdeterminada. A profundidade da imagem ao longo do eixo geométrico óptico BB é o resulta- do do diâmetro ou largura do feixe de iluminação ao longo do eixo geométrico óptico BB,e/ou da profundidade de campo do sistema óptico de digitalização. Um volume de mediçãodefinido pode ser determinado utilizando a largura da iluminação ao longo do eixo geométri-co óptico BB, a profundidade de campo do sistema óptico de digitalização, a ampliação dosistema óptico, ou o tamanho do detector de partículas. A contagem das partículas ilumina- das ou das partículas fluorescentes dentro do volume de medição definido pode ser relatadacomo uma contagem por milímetro cúbico. Quando o sensor de imagem é de um tipo deintegração, como no caso dos sensores de imagem CCD e CMOS, o tempo de integração -o tempo atribuído para a carga se acumular sobre a área fotossensível do dispositivo, pode-rá ser utilizado para determinar a proporção de escoamento das partículas em suspensão por meio da medição do número de pixéis transgredidos durante o período de integração. Aimagem resultante é por vezes referida como uma "seqüência", cuja extensão e tempo deintegração conhecido podem ser usados para calcular a velocidade da partícula, e, destemodo, a proporção de escoamento do meio de suspensão. Quando a concentração de par-tículas em suspensão é suficientemente elevada, as partículas isoladas tornam-se indistin- guíveis no sensor de imagem, mas podem ser medidas como uma operação de concentra-ção de partículas por meio da carga total acumulada durante o período de integração co-nhecido no sensor de imagem, ou do produto de corrente em ampère do detector de partícu-las 5 como o de um fotodiodo, correlacionado às Unidades Nefelométricas de Turbidez(NTU)1 à Unidade Nefelométrica de Padrão Formazin (FNU), às Unidades de Padrão McFar-lane, ou à outra unidade nefelométrica padrão de medida da nebulosidade ou névoa da sus-pensão calibrada a uma concentração conhecida de padrão nefelométrico.
A presente invenção não se limita a uma única trajetória de detecção. A Figura 6 éum diagrama em blocos de um perfil óptico ao se utilizar mais de uma trajetória de detecçãoem uma modalidade exemplar da presente invenção. Um segundo eixo geométrico óptico CC é introduzido substancialmente a 90 graus ao eixo geométrico óptico BB, e tambémsubstancialmente a 90 ao eixo geométrico óptico da fonte de luz. A dispersão da luz a partirda partícula no plano de objeto 49 é coletada e transmitida ao longo do eixo geométrico óp-tico CC da mesma maneira que a descrita para a estrutura da Figura 5, utilizando, ao invésda lente menisco 1a, a lente de campo 2a, e as lentes 3a e 4a, de modo a formar uma ima-gem vertical da partícula no detector de partículas 5a. As duas imagens estão relacionadas,uma vez que a imagem formada no detector de partículas 5a é o perfil de imagem da ima-gem formada no detector de partículas 5. Além disso, os dois detectores 5 e 5a não preci-sam ter a mesma resposta espectral, nem tampouco existe a necessidade de uma lentemenisco 1 ou 1a ter a mesma refletividade espectral. Na verdade, cada trajetória óptica po-de ser modificada por meio da adição de filtros ópticos ou por meio de uma refletividade derevestimento ou por meio de uma resposta do detector de tal modo que cada trajetória ópti-ca se torne sensível a diferentes porções dos espectros de modo a detectar a absorção ou aemissão de partículas do meio de suspensão 47 em um plano objeto 49 em comprimentosde onda únicos.
A Figura 7 é um diagrama em blocos do perfil óptico da trajetória de fonte de luz emuma modalidade exemplar da presente invenção. É desejável impedir que a energia radianteparasita se propague ao longo do eixo geométrico óptico BB para o detector de partículas 5.
Por isso, a melhor prática é não iluminar mais o volume de amostra do que se poderia serdigitalizado para o detector de partículas 5. A lente de entrada 6 enfoca a luz 53 como 53a apartir da fonte de luz 10 a fim de iluminar esse volume de amostra para o qual se contribuiráuma imagem do volume de amostra no detector de partículas 5. Depois de a luz se propagaratravés do volume de amostra, a lente de saída 7 direciona a luz transmitida, e não absorvi-da ou dispersada pelas partículas em suspensão como a luz 53b, para o orifício de entrada15 da esfera de integração 11. Os revestimentos ou acabamentos sobre a superfície interna12 da esfera de integração 11 são otimizados de modo a ficarem difusamente refletivos, afim de iluminar uniformemente as superfícies internas da esfera de integração com a luztransmitida. Desta maneira, o detector de transmissão 17 irá medir a mesma intensidade deluz, independentemente do ângulo exato ou da distribuição de luz dentro do feixe de trans-missão da fonte de luz 10 ao longo do eixo geométrico óptico de iluminação AA. O orifício desaída 16 da esfera de integração 11 está posicionado substancialmente a 90 graus para oorifício de entrada da esfera de integração 11. De forma a impedir a iluminação direta dodetector de transmissão 17 e, deste modo reduzir as sensibilidades à incidência e posiçãode feixe, as linhas de visão do detector 54 e 54a do detector de transmissão 17 não incluemo orifício de entrada 15 ou a energia de transmissão incidente sobre a superfície interna 12da esfera de integração 11. Os sinais gerados a partir do detector de transmissão 17 e dodetector de partículas 5 podem ser utilizados para determinar a razão de luz transmitida pa-ra a luz dispersada ou para medir a absorção ou a fluorescência de partículas. Uma outravantagem do uso novo de uma esfera de integração para a medida de luz transmitida emum nefelômetro é devida à redistribuição da luz por toda a superfície interna 12 da esfera deintegração 11, resultando em uma diminuição da intensidade de superfície no detector detransmissão 17, eliminando, assim, a necessidade de armadilhas de luz ou de filtros de den-sidade neutra para reduzir o valor máximo de luz incidente que reflete sobre o detector detransmissão 17.
A qualidade única da presente invenção é a capacidade de digitalizar um objeto oumáscara posicionada ao longo do eixo geométrico óptico BB em um diafragma de campo 9,sobre a ou próximo da superfície da lente menisco 1. Tal como demonstrado na Figura 7A,uma máscara anular 9a posicionada no local do diafragma de campo 9, é utilizada para dis-criminar, por meio de uma propagação permissível, apenas os raios que são refletidos ou dispersados a partir do plano de objeto 49 em um ângulo elevado com relação ao eixo geo-métrico óptico ângulo BB. As máscaras anulares 9b e 9c usadas no lugar do diafragma decampo 9 são utilizadas para alterar o ângulo de propagação permissível da dispersão e aomesmo tempo manter um etendue de sistema óptico constante. O etendue é usado paraespecificar a capacidade geométrica de um sistema óptico transmitir radiação, a sua produ-ção. O valor numérico do etendue é geralmente uma constante do sistema e é calculadocomo o produto do tamanho de abertura e do ângulo sólido do qual o sistema aceita luz. Oetendue pode também ser conhecido como a capacidade de coletar ou juntar a luz de umsistema óptico. Um diafragma de íris, como mostrado na Figura 7B, substituído pelo dia-fragma de campo fixo 9 da Figura 7, pode ser ajustado de modo a alterar a quantidade deluz que incide sobre o detector de partículas 5 e também o ângulo de dispersão total incluídoa partir do plano de objeto 49. A luz dispersada a partir de uma partícula para o feixe de ilu-minação incidente é referido como uma "dispersão para trás" ("back scatter"), em termosnefelométricos. Inversamente, a luz dispersada para fora da fonte de iluminação é designa-da como uma "dispersão para frente" ("forward scatter"). A luz dispersada a partir de uma partícula nem da direção da, nem para fora da fonte de luz incidente é referida como "dis-persão lateral" ("side scatter"), em termos nefelométricos. As aberturas ou máscaras nasformas como mostradas na Figura 7C à Figura 7G permitem a medição da quantidade, portipo de dispersão, de luz dispersada a partir de uma partícula. Isso é útil no sentido de pos-sibilitar a medição de diferentes concentrações de partículas, uma vez que diferentes tiposde dispersão são mais úteis com relação à linearidade ou à sensibilidade, em função daconcentração de partículas no meio de suspensão. Um desvio da máscara circular do eixogeométrico óptico BB colocado na posição do diafragma de campo 9 da Figura 7, como naFigura 7C, gira excêntrico ao eixo geométrico óptico BB como 9a, 9b, e 9c, de modo a man-ter constante o etendue do sistema óptico com a seleção preferencial do ângulo de disper- são sobre o eixo geométrico óptico BB como uma seção cônica. Duas máscaras semicircu-Iares giradas independentemente sobre o eixo geométrico óptico BB laminado em estritaproximidade uma à outra na posição do diafragma de campo 9 da Figura 7 são mostradascomo 9a, 9b, 9c, e 9d na Figura 7D. A rotação das máscaras de forma independente criauma abertura de setor através da qual uma porção de luz dispersa sobre o eixo geométricoóptico BB consegue passar pelo sistema óptico para o detector de partículas 5, na direçãoselecionada da dispersão. Uma máscara na forma de um obturador é usada de modo a se-lecionar uma porção angular da luz dispersada ou emitida a partir do plano de objeto 49,como mostrado na Figura 7E. Um obturador desliza por toda a face da abertura 9 da Figura7 de modo a preferencialmente transmitir ou bloquear a propagação de raios para o detectorde partículas 5 dependente do ângulo de dispersão das emissões do plano de objeto 49. Oobturador na posição 9a da Figura 7E transmite a luz que é dispersada para frente a partirdo plano de objeto 49. Dois obturadores independentemente ajustáveis ortogonais entre si,laminados em estrita proximidade na posição do diafragma de campo 9 da Figura 7, sãomostrados na Figura 7F. A abertura, um setor, formada pelos dois obturadores pode trans-ladar para fora do eixo geométrico óptico BB diferentemente do setor formado pelas másca-ras semicirculares da Figura 7D. Uma máscara pixelada na posição do diafragma de campo9, controlada por meio de uma polarização seletiva da luz dispersa que passa por um filmepolarizante ou por cristais de líquido eletricamente polarizados como em um LCD (Vídeo deCristal Líquido) de transmissão, é utilizada para impedir, por meio de uma polarização trans-versal, que a luz se propague através do dito LCD ao longo do eixo geométrico óptico BB.
Uma máscara pixelada pode ser substituída por qualquer uma das ou todas as formas deaberturas descritas anteriormente, sem preferência. A escolha da máscara efetivamenteseleciona os ângulos de reflexão que o detector 5 eventualmente processará. De maneiraalternativa, somente quando o ângulo e ou a intensidade da luz emitida ou dispersada émedida a partir do plano de objeto 49 e nenhuma imagem precisa ser formada das partícu-las de dispersão, como no caso da presença de partículas ou fluorescência, um arranjo deimagem, como, por exemplo, um sensor de plano de imagem CCD ou CMOS poderá serposicionado em substituição ao diafragma de campo 9, conforme mostrado na Figura 7G. Aluz que incide sobre os pixéis do sensor de plano de imagem é, desta maneira, discriminadapelo ângulo de dispersão ou emissão, uma vez que uma imagem do pixel é formada na su-perfície da lente menisco 1 como a imagem de diafragma de campo 9'. Ao se usar um perfilóptico dotado de múltiplas trajetórias de detecção, conforme mostrado na Figura 6, múltiplasmáscaras poderão ser utilizadas com diferentes áreas de máscara, de tal forma que diferen-tes medições do ângulo de dispersão para as partículas possam ser feitas simultaneamente.
A Figura 8 é um diagrama em blocos do perfil óptico da área de visão do meio desuspensão em uma modalidade exemplar da presente invenção. A luz da fonte de luz 10 sepropaga como o raio marginal 53 para a lente de entrada 6 de modo a formar um cáusticode iluminação ou imagem focada da fonte no plano de objeto 49. A luz não dispersada ouabsorvida continua ao longo da trajetória óptica AA para a lente de saída 7 sobre a qual aluz não absorvida ou não dispersada pela matéria particulada é retransmitida para a superfí-cie interna 12 da esfera de integração 11 através do orifício de entrada 15. De maneira al-ternativa, as lentes 6 e 7 não necessitam ter potência óptica no caso em que a luz que éemitida para o meio de suspensão é colimada ou focada e o ângulo subentendido para aesfera de integração é pequeno. As lentes 6 e 7 podem ser completamente removidas, emcujo caso o meio de suspensão não precisará ser isolado dos elementos externos do dispo-sitivo, por exemplo, quando as partículas são suspensas no ar ou em algum outro gás ouvapor.
Em uma modalidade exemplar da presente invenção, uma pluralidade de trajetórias de iluminação pode ser utilizada. A Figura 9 é um diagrama em blocos de um sistema demedição de particulados que utiliza uma pluralidade de trajetórias de fonte de luz em umamodalidade exemplar da presente invenção. A Figura 9 ilustra as fontes de luz 10, 10a e 10bque projetam uma iluminação ao longo do eixo geométrico óptico 52, 52a, e 52b. Em umamodalidade exemplar da presente invenção, as fontes de luz 10, 10a e 10B não precisam tera mesma emissão espectral ou podem ter comprimentos de onda de emissão selecionadospor meio da introdução de um material de filtro óptico ao longo do eixo geométrico óptico 52,52a, ou 52b, ou por meio da seleção judicial de materiais ópticos ou revestimentos utilizadospara as lentes 6, 6a, 6b, ou para as lentes 7, 7a, e 7b.
Um outro aspecto da presente invenção é a capacidade de introduzir luz nas traje-tórias de detecção de uma quantidade ou percentual conhecido de modo a facilitar a calibra-ção ou a verificação da prontidão operacional do dispositivo, sem interrupção do fluxo oucorrente de partículas. Uma calibração ou verificação não interrompida é obtida por meio daintrodução de luz no campo de visão dos elementos ópticos de detecção ao longo do eixogeométrico óptico BB no plano de imagem do diafragma de campo 9', em sinônimo com asuperfície da lente menisco 1, conforme mostrado na Figura 10. Uma guia de onda anular60, de plástico transparente, vidro, ou de outros materiais adequados, transporta luz a partirda segunda fonte de luz 56 ao longo do eixo geométrico óptico 59 entre as duas superfíciesde face por meio da Reflexão Interna Total (TIR) a partir da borda externa da guia de ondaanular 60 para a borda interna da guia de onda anular 60. A borda interna da guia de ondaanular 60 pode ser preferencialmente moída, gravada, ou revestida de modo a dispersar luzao longo do eixo geométrico óptico BB como uma forma de anel de raios marginais a fim deformar uma imagem de guia de onda anular 60 no diafragma de campo 9 e, em seguida,incidir igualmente sobre o detector de partículas 5, uma vez que o detector de partículas seencontra no conjugado infinito da lente 4. Ao se permitir seletivamente que a segunda fonte de luz 56 emita luz a uma intensidade conhecida, por meio da provisão de um meio elétricoou mecânico, a luz é introduzida ao longo do eixo geométrico óptico BB em adição à luz dis-persada ou emitida a partir das partículas estimuladas pela fonte de luz 10. Uma vez que aluz é introduzida pela fonte de luz 10, a mesma deverá passar pelo meio de suspensão eserá afetada pela concentração de partículas no meio de suspensão por meio da absorção,dispersão, ou emissão de luz da mesma maneira que a luz transmitida a partir da fonte deluz 10 para o detector de transmissão 17. A razão da quantidade de luz transmitida para odetector 17 a partir da fonte de luz 10 para a quantidade de luz transmitida a partir da se-gunda fonte de luz 56 para o detector de partículas 5 é constante, desde que a fonte de luz10 e a segunda fonte de luz 56 emitam a uma intensidade constante e que todas as superfí-cies ópticas se degradem de maneira parecida. Uma condição anormal existe como o resul-tado de a razão do valor estabelecido estar em desvio por mais de uma quantidade prescritade modo a garantir uma ação tanto para a correção da condição anormal como para com-pensar a razão de modo a restaurar a razão para o valor estabelecido.
Uma vez que as lentes 3 e 4 retransmitem uma imagem de dentro das lentes decampo 2, é igualmente possível se utilizar esta disposição para optar por um material ouconstrução para a lente de campo 2 que parcialmente se dispersará em função de um cam-po elétrico aplicado ou outro estímulo que fará com que a lente de campo 2 mude as carac-terísticas ópticas para a objetiva de modo a redirecionar a luz emitida para a borda da lentede campo 2 por meio de dispersão ou emitir a luz de dentro da lente de campo 2 ao longodo eixo geométrico óptico BB e, desta maneira, incidir sobre o detector de partículas 5. Estadisposição tem a vantagem de a luz dispersada ou emitida ficar livre e de não ser transmiti-da através do meio de suspensão e de não ser afetada por filmes biológicos ou deposiçõesde materiais que entram em contato com o meio de suspensão, deste modo, resultando emuma fonte de calibração ou verificação mais estável e reproduzível.
De maneira alternativa, a luz pode ser introduzida ao longo do eixo geométrico ópti-co BB através de uma porção ou abertura não revestida central 58 no revestimento ópticoda superfície convexa da lente menisco 1, conforme mostrado na Figura 11. Uma imagemda segunda fonte de luz 56 é colocada de modo a focar a superfície côncava da lente me-nisco 1 em sinônimo com a imagem 9' do diafragma de campo 9, por meio da lente 57 atra-vés da abertura central não revestida 58 na lente menisco 1. O esquema alternativo para aintrodução de luz a partir de uma segunda fonte de luz difere do método previamente descri-to na Figura 10, uma vez que nenhum radiador físico se encontra presente na superfíciecôncava da lente menisco 1, mas sim uma imagem da segunda fonte de luz 56, e que a luzé constituída de raios principais e não de raios marginais. A luz que incide sobre o detectorde partículas 5 é, no entanto, indistinguível em resultado entre o método de introdução deluz da Figura 10 e da Figura 11, uma vez que em ambos os casos a luz é efetivamente emi-tida no plano de imagem 9' do diafragma de campo 9 dentro do campo de visão dos elemen-tos ópticos de detecção ao longo do eixo geométrico óptico BB.
Um outro meio de se introduzir luz ao longo do eixo geométrico óptico BB para finsde calibração ou verificação da prontidão operacional é apresentado à presente invençãosem a necessidade de uma segunda fonte de luz, conforme mostrado na Figura 12. A luz dafonte de luz 10 é emitida ao longo do eixo geométrico óptico BB através da lente de entrada6 e da lente de saída 7 através da abertura de entrada 15 do hemisfério de integração 13 demodo a incidir sobre a superfície interna 12 da esfera de integração 11. A luz é refletida demaneira difusa por meio das múltiplas incidências entre a superfície interna 12 da esfera deintegração de modo a emergir ao longo do eixo geométrico óptico 55 na abertura de saída16 da esfera de integração 11. A superfície óptica 62, por exemplo, selecionável por meio derotação sobre o eixo geométrico de rotação 63, com pelo menos uma superfície de trans-missão ou abertura 64 e pelo menos uma área de reflexão 62, é posicionada além da aber-tura de saída 16 do hemisfério de integração 13 de modo a refletir luz substancialmente a 90graus ao eixo geométrico óptico 55 ao longo do eixo geométrico óptico 68 ou transmitir luzao longo do eixo geométrico óptico 55 dependendo do alinhamento da abertura 64 ou daárea de reflexão 62 ao eixo geométrico óptico 55. O posicionamento da superfície de refle-xão 62 ao longo do eixo geométrico óptico 55 reflete a luz que emerge da abertura de saída16 de modo a incidir sobre o detector de transmissão 17 posicionado ao longo do eixo geo-métrico óptico 68, garantindo, assim, uma medida da luz transmitida a partir da fonte de luz10. O posicionamento da abertura 64 ao longo do eixo geométrico óptico 55 permite atransmissão da luz ao longo do eixo geométrico óptico BB através da abertura central 58 dalente menisco 1 por meio da retransmissão da luz emitida a partir da abertura de saída 16através do diafragma de campo 65, da lente 66, da fibra ótica 67, ou da lente 57. Uma ima-gem do fim da fibra ótica 67 é formada na superfície côncava da lente menisco 1 através daabertura central 58, sinônima à imagem 9' do diafragma de campo 9, de modo a incidir so-bre o detector de partículas 5 em proporção à luz detectada pelo detector de transmissão 17por meio da lente de campo 2, da lente 3, do diafragma de campo 9, ou da lente 4.
Claims (15)
1. Sistema de medição, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:- uma fonte de luz (10) direcionada ao longo de um primeiro eixo geométrico e con-figurada para iluminar um volume de amostra (8);- um primeiro sensor (5) alinhado ao longo de um segundo eixo geométrico e confi-gurado para detectar a luz dispersada no volume de amostra (8); e- um segundo sensor (5a) alinhado ao longo de um terceiro eixo geométrico e con-figurado para detectar a luz dispersada no volume de amostra (8).
2. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de que o primeiro, o segundo e o terceiro eixos geométricos são ortogonais.
3. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de que o primeiro sensor (5) é configurado para detectar a luz em uma banda de com-primento de onda diferente do segundo sensor (5a).
4. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de que o primeiro sensor (5) é configurado para detectar a luz de uma faixa de intensi-dade diferente do segundo sensor (5a).
5. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de compreender ainda:- uma primeira máscara (9) localizada sobre o segundo eixo geométrico e configu-rada para limitar a luz que alcança o primeiro sensor (5);- uma segunda máscara (9a) localizada sobre o terceiro eixo geométrico e configu-rada para limitar a luz que alcança o segundo sensor (5a).
6. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelofato de que a primeira máscara (9) é configurada para limitar a luz que alcança o primeirosensor (5) em um primeiro ângulo de dispersão predeterminado e a segunda máscara (9a) éconfigurada para limitar a luz que alcança o segundo sensor (5a) em um segundo ângulo dedispersão predeterminado, em que o primeiro ângulo de dispersão predeterminado é dife-rente do segundo ângulo de dispersão predeterminado.
7. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de compreender ainda:- uma esfera de integração (11) tendo um orifício de entrada (15) e um orifício desaída (16), em que a esfera de integração (11) fica sobre o primeiro eixo geométrico opostoà fonte de luz (10) e o orifício de entrada (15) fica alinhado ao primeiro eixo geométrico;- um detector (17) alinhado ao orifício de saída (16) e configurado para detectar aintensidade de luz na esfera de integração (11).
8. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de compreender ainda:- um primeiro sistema de lentes, em que o primeiro sistema de lentes compreende:- uma primeira lente de reflexão (1) alinhada ao longo do segundo eixo geométrico,em que a primeira lente de reflexão (1) tem um primeiro foco sobre o segundo eixo geomé-trico e um segundo foco sobre o segundo eixo geométrico, em que o segundo foco fica entreo primeiro foco e a primeira lente de reflexão (1) e o segundo foco fica posicionado no volu-me de amostra (8);- uma primeira lente de campo (2) localizada sobre o segundo eixo geométrico eposicionada de tal modo que o segundo foco da primeira lente de reflexão (1) ocorra dentroda primeira lente de campo (2);- um primeiro sistema de lentes de retransmissão (3, 4) alinhado ao segundo eixogeométrico, em que o primeiro sistema de lentes de retransmissão (3, 4) forma um primeirofoco no segundo foco da primeira lente de reflexão (1);- um segundo sistema de lentes, em que o segundo sistema de lentes compreende:- uma segunda lente de reflexão (1a) alinhada ao longo do terceiro eixo geométrico,em que a segunda lente de reflexão (1a) tem um primeiro foco sobre o terceiro eixo geomé-trico e um segundo foco sobre o terceiro eixo geométrico, em que o segundo foco fica entreo primeiro foco e a segunda lente de reflexão (1a) e em que o segundo foco fica posicionadono volume de amostra (8);- uma segunda lente de campo (2a) localizada sobre o terceiro eixo geométrico eposicionada de tal modo que o segundo foco da segunda lente de reflexão (1a) ocorra den-tro da segunda lente de campo (2a);- um segundo sistema de lentes de retransmissão (3a, 4a) alinhado ao terceiro eixogeométrico, em que o segundo sistema de lentes de retransmissão (3a, 4a) forma um pri-meiro foco no segundo foco da segunda lente de reflexão (1a).
9. Método de operação de um sistema de medição, CARACTERIZADO pelo fato decompreender as etapas de:- iluminar um volume com uma fonte de luz ao longo de um primeiro eixo geométri-co;- alinhar o primeiro sistema de lentes ao longo de um segundo eixo geométrico com um primeiro foco localizado dentro do volume, em que o segundo eixo geométrico é diferen-te do primeiro eixo geométrico;- localizar um primeiro sensor em um segundo foco do primeiro sistema de lentessobre o segundo eixo geométrico, em que o primeiro sensor é configurado para detectar aluz dispersada próxima ao primeiro foco;- alinhar um segundo sistema de lentes ao longo de um terceiro eixo geométricocom um terceiro foco localizado dentro do volume, em que o terceiro eixo geométrico é dife-rente do primeiro e segundo eixos geométricos;- localizar um segundo sensor em um quarto foco do segundo sistema de lentessobre o terceiro eixo geométrico, em que o segundo sensor é configurado para detectar aluz dispersada próxima ao terceiro foco.
10. Método de operação de um sistema de medição, de acordo com a reivindicação-9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda as etapas de:- localizar uma primeira máscara sobre o segundo eixo geométrico, em que a pri-meira máscara é configurada para limitar a luz que alcança o primeiro sensor;- localizar uma segunda máscara sobre o terceiro eixo geométrico, em que a se-gunda máscara é configurada para limitar a luz que alcança o segundo sensor.
11. Método de operação de um sistema de medição, de acordo com a reivindicação-10, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira máscara é configurada de tal modo queo primeiro sensor detecte a luz selecionada dentre o seguinte: uma luz dispersada para trás,uma luz dispersada para frente, ou uma luz dispersada lateralmente.
12. Método de operação de um sistema de medição, de acordo com a reivindicação-9, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro sensor é configurado de modo a detectara luz em uma banda de comprimento de onda diferente do segundo sensor.
13. Método de operação de um sistema de medição, de acordo com a reivindicação-9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda a etapa de localizar uma segundamáscara sobre o terceiro eixo geométrico, em que a segunda máscara é configurada de modo a limitar a luz que alcança o segundo sensor.
14. Sistema de medição, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:- uma pluralidade de fontes de luz (10, 10a, 10b) direcionadas ao longo de uma plu-ralidade de eixos geométricos, em que cada qual dentre a pluralidade de fontes de luz éconfigurada de modo a iluminar um único volume de amostra (8);- um primeiro sensor (5) alinhado ao longo de um segundo eixo geométrico e confi-gurado de modo a detectar a luz dispersada no único volume de amostra (8).
15. Sistema de medição, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda:- um meio para iluminar um volume ao longo de um primeiro eixo geométrico;- um primeiro meio para detectar a luz dispersada no volume de luz iluminada ao longo de um segundo eixo geométrico;- um segundo meio para detectar a luz dispersada no volume de luz iluminada aolongo de um terceiro eixo geométrico.
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