DD298309A5 - 2-kanal-fluorimeter/reflektometer fuer langzeitmessungen in bioreaktoren - Google Patents

Abstract

Vorgestellt wird ein Mehrkanal-Fluorimeter/Reflektometer, mit dem synchron in beliebig einstellbaren Zeitintervallen Fluoreszenz- oder Reflexionslicht bei Beleuchtung der Probe mit Licht bis zu zwei verschiedenen Wellenlaengen gemessen werden kann. Die Analyse des Lichtes ist durch elektronische Triggerung von zwei Analysatorkanaelen mit festen Wellenlaengen realisiert. Durch die Fuehrung des Lichtes in Lichtleitkabeln, die eine flexible Verbindung zwischen Meszobjekt und Meszgeraeten ermoeglichen, treten nur geringe Intensitaetsverluste auf. Durch die Verwendung von Stroboskoplampen koennen die Wellenlaengen und die Zeitintervalle des Anregungslichtes frei waehlbar gestaltet werden.{Mehrkanal-Fluorimeter/Reflektometer; beliebig einstellbare Zeitintervalle; Stroboskoplampen als Lichtquelle; flexibles Lichtleitkabel}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die in der Literatur beschriebenen Mehrkanalgeräte sind Fluoreszenzgeräte mit mechanischer Chopperung des Anregungs- und/oder Fluoreszenzlichtes (z.B. DD-PS 217887, DD-PS 216323 und DD 248879 A1). Die Wellenlängen des Anregungslichtes können bei diesen Geräten nur durch aufwendige Filterwechsel verändert werden. Für Langzeitmessungen sind die Geräte ungeeignet, da sie einen hohen Grad an mechanischen Verschleißteilen besitzen.

Die zur Kurzzeitspektroskopie eingesetzten Fluorimeter benutzen Laserblitze zur Anregung der Probe und sind Einkanalvarianten (DD 157831,158278,15966,15967,203392 und 215398).

Diese Geräte sind äußerst kostenaufwendig und scheiden deshalb für viele Anwendungsgebiete aus.

Den Stroboskopeffekt ausnutzende Geräte (EP 146781, IP 60259918) lösen eine Multiwellenanregung über die Synchronisation vom Blitzlampentakt mit der Bewegung eines Gitters. Diese Variante eignet sich nicht für Langzeitmessungen.

Die vorliegende Erfindung besitzt keine mechanischen Verschleißteile, ist kostengünstig und insbesondere für Langzeitmessungen geeignet.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, ein Mehrkanal-Fluorimeter/Reflektometer zu schaffen, mit dem Fluoreszenz- bzw. Reflexionslicht bei einer Anregung mit Licht variabler Wellenlänge erfolgen kann, wobei das Anregungslicht aus Lichtimpulsen besteht, deren Frequenz ebenfalls frei gewählt werden kann. Die Lichtimpulse können in großen Zeitabständen erzeugt werden, so daß Langzeitmessungen möglich sind.

Durch die Verwendung von Monochromatoren wird eine hohe spektrale Reinheit des Anregungslichtes erreicht.

Diese Variante gestattet eine besonders kostengünstige Lösung bei minimalem Geräteaufwand. Das vorgestellte Mehrkanal-Fluorimeter arbeitet nahezu wartungsfrei und ist geräuschlos.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mehrkanal-Fluorimater/Reflektometerzu schaffen, das sich besonders für Langzeitmessungen in Bioreaktoren eignet. Die Wellenlänge des Anregungslichtes soll variabel sein.

Um das Gerät vielseitig einsetzen zu können, sollen die Zeitintervalle der Messungen in großen Grenzen variabel sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Fluorimeter als Lichtquelle zwei Stroboskoplampen verwendet. Die Lichtimpulse werden fokussiert und Monochromatoren zugeführt. Die Wellenlängen des Anregungslichtes sind somit stetig veränderlich.

Das Steuergerät der Stroboskoplampen ermöglicht es, die Zeitintervalle der Messung variabel zu gestalten, so daß sich dieses Fluorimeter auch für Langzeitmessungen eignet. Die Lichtführung zum Meßobjekt erfolgt in Lichtleitkabeln und kann somit an beliebig orientierten Objekten erfolgen.

Das ReflexionS'/Fluoreszenzlicht gelangt in zwei elektronisch getriggerte Analysatorkanäle. Die Anslysatorkanäle enthalten eine Regelung in Abhängigkeit der Intensität der Lichtimpulse.

Ausführungsbeispiel

Zur Realisierung eines Fluorimeters/Photometers wurden als neue konstruktive Variante Stroboskoplampen zur Anregung der Probe mit Licht verwendet. Die schematische Darstellung zeigt das konzipierte Gerät mit zwei Kanälen.

Die Steuerung der Lampen und des Triggers erfolgt mittels eines elektronischen Steuergerätes. Die Zeitintervalle der Impulse/ Impulsfolgen sind variabel. Durch quarzgesteuerte Impulsgeber wird eine hohe Genauigkeit der Impulsfrequenz erreicht.

Das von den Stroboskoplampen emittierte Licht wird mit Hohlspiegeln und Quarzlinsen fokussiert und gebündelt. Für jeden Kanal ist ein Monochromator vorgesehen, so daß die Anregung der Probe mit zwei verschiedenen Wellenlängen erfolgen kann.

Beide Lichtinipulse gelangen mittels Quarz-Prisma über das Lichtleitkabel auf die Proben. Das Fluoreszenz-ZReflexionslicht wird über das verzweigte Lichtleitkabel auf die Analysatorkanäle geführt. Die Analyse des Reflexions-/Fluoreszenzlichtes erfolgt mit Filtern, die sich vor den Sekundärelektronenvervielfachern befinden.

Beide Kanäle werden elektronisch getriggert und den Verstärkern zugeführt. Die Regelung der Verstärker dient zum Ausgleich von Lampenschwankungen und wird mit Hilfe von Photoelementen, welche sich in der Nähe der Stroboskoplampen befinden, realisiert.

Die Ausgangsspannungen können annlog bzw digital weiterverarbeitet werden.

Claims (2)

1. 2-Kanal-Fluorimeter/Reflektometer für Langzeitmessungen in Bioreaktoren, gekennzeichnet dadurch, daß die optische Anregung der Probe mit zwei verschiedenen Stroboskoplampen erfolgt, die ihr von zwei Monochromatoren bzw. Filtern selektiertes Licht über einen Lichtleiter auf die Probe senden.

2. 2-Kanal-Fluorimeter/Reflektometer, nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuordnung der gewünschten Wellenlänge elektronisch im variabel einstellbaren Takt der Stroboskoplampen erfolgt.