ES2548455T3 - Dispositivo de celda de flujo de dispersión de luz - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de celda de flujo, que comprende: un cuerpo de celda de flujo ópticamente transmisor sólido (200) que comprende una superficie externa (202, 206, 210) y que rodea un orificio hueco (214), comprendiendo el orificio hueco una abertura de extremo de entrada de líquido en la superficie externa, y una abertura de extremo de salida de líquido en la superficie externa en una localización axialmente opuesta a la abertura de extremo de entrada de líquido; una estructura de entrada de líquido que comprende una primera sección saliente (610) en contacto con la abertura de extremo de entrada de líquido y que se extiende en el orificio hueco, teniendo la estructura de entrada de líquido un puerto de entrada de líquido (606) formado en la primera sección saliente y que se comunica de manera fluida con el orificio hueco; y una estructura de salida de líquido que comprende una segunda sección saliente (710) en contacto con la abertura de extremo de salida de líquido y que se extiende en el orificio hueco, teniendo la estructura de salida de líquido un puerto de salida de líquido (706) formado en la segunda sección saliente y que se comunica de manera fluida con el orificio hueco, caracterizado por que la estructura de entrada de líquido tiene una pluralidad de ranuras radiales (614) formadas en la primera sección saliente, extendiéndose la pluralidad de ranuras radiales de manera radial en relación con un eje central que pasa a través del orificio hueco y que se comunica de manera fluida con el orificio hueco, y el puerto de entrada de líquido se coloca en comunicación de fluido con las ranuras radiales.

Description

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de un soporte de muestra de líquido 414 para operaciones por lotes como las descritas anteriormente en relación con la figura 4.

La figura 8 es una vista en alzado en sección transversal de la celda de flujo 200 instalada entre la parte superior 506 y la parte inferior 502 del soporte de celda de flujo 500. Las secciones salientes respectivas 710 y 610 de la parte superior 506 y la parte inferior 502 sobresalen en el orificio central 214 de la celda de flujo 200. Las secciones salientes 710 y 610 ofrecen al menos tres funciones ventajosas. En primer lugar, las secciones salientes 710 y 610 ayudan a garantizar que el orificio central 214 de la celda de flujo 200, después de que la celda de flujo 200 se sujete entre la parte superior 506 y la parte inferior 502, se centrará en relación con la parte superior 506 y la parte inferior 502 de una manera repetible. Por lo tanto, el volumen de la muestra de líquido que se encuentra en el orificio central 214, de una ejecución de prueba a otra ejecución de prueba, se centrará de manera similar y en una alineación óptica adecuada con, y a distancia de, la fuente de láser y los detectores de luz. En segundo lugar, las secciones salientes 710 y 610 reducen el volumen del orificio central 214, minimizando de este modo el volumen de la muestra de líquido a irradiar. En consecuencia, se minimiza la mezcla dentro del volumen del orificio central 214, lo que a su vez produce picos más estrechos y una mayor resolución en los datos adquiridos, como se aprecia por los expertos en la materia. En tercer lugar, cada sección saliente 710 y 610 tiene una cavidad respectiva 712 y 612 definida por paredes inclinadas o curvas. Por lo tanto, en la entrada de líquido, la cavidad 612 de la sección saliente 610 permite que el líquido entrante desacelere gradualmente, y en la salida de líquido, la cavidad 712 de la sección saliente 710 permite que el líquido que sale acelere gradualmente. Esta configuración reduce las turbulencias y, en consecuencia, el ensanchamiento de banda, que es una ventaja significativa para los instrumentos de alta resolución.

La figura 9 es una vista en perspectiva despiezada de un ejemplo de un conjunto de dispersión y de detección de luz 900 que puede incluir la celda de flujo 200 y el soporte de celda de flujo 500. La celda de flujo 200 se sujeta entre la parte superior 506 y la parte inferior 502 en una manera de auto-alineación, como se ha descrito anteriormente, con los anillos de sellado 906 y 902 que proporcionan superficies de contacto selladas entre la celda de flujo 200 y la parte superior 506 y la parte inferior 502 respectivas. La disposición apilada de la parte superior 506, la celda de flujo 200 y la parte inferior 502 puede fijarse de cualquier manera adecuada, siendo un ejemplo el patrón ilustrado de los elementos roscados 910. Las tuberías de entrada de líquido 914 y las tuberías de salida de líquido 918 (conectores, conductos, etc.) adecuadas pueden acoplarse a la parte inferior 502 y la parte superior 506, según sea necesario. Una fuente de láser 922 y un descargador de láser opuesto 926 pueden montarse en los espaciadores 510 en una alineación ortogonal (o sustancialmente ortogonal) adecuada con el eje central del orificio central 214 (figura 2) de la celda de flujo 200.

Uno o más elementos de montaje de detector 930 y 932 pueden montarse en el espacio circunferencial de manera radial entre la fuente de láser 922 y el descargador de láser 926. En el ejemplo ilustrado, dos elementos de montaje de detector de forma semicircular o de medio anillo 930 y 932 se fijan al soporte de celda de flujo 500 por los medios de sujeción adecuados, tales como los elementos roscados 936. Cada elemento de montaje de detector 930 y 932 tiene una pluralidad de orificios de montaje 940 orientados radialmente en relación con el eje central de la celda de flujo 200, y en los ángulos deseados en relación con el haz de láser emitido por la fuente de láser 922. Los orificios de montaje 940 pueden abrirse en una superficie curva del elemento de montaje 930 o 932 que se orienta hacia y está en paralelo con la pared lateral esférica 210 (figura 2) de la celda de flujo 200. Los orificios de montaje 940 están configurados para recibir de manera intercambiable al menos dos tipos de detectores de luz, los detectores estáticos 944 y los detectores dinámicos 948. Por intercambiables se entiende que cualquier orificio de montaje 940 puede recibir o bien un detector estático 944 o un detector dinámico 948 según se desee. En el ejemplo ilustrado, se montan cinco detectores estáticos 944 en un elemento de montaje de detector 930 (un detector estático 944 colocado a noventa grados de distancia del eje de láser, dos detectores estáticos 944 colocados a menos de noventa grados, y dos detectores estáticos 944 colocados a más de noventa grados) y se monta un detector dinámico 948 en el otro elemento de montaje de detector 932 a noventa grados de distancia del eje de láser. El número de detectores estáticos 944 y de detectores dinámicos 948, así como sus posiciones angulares a lo largo del plano central de la celda de flujo 200, puede modificarse. En consecuencia, son posibles una serie de diferentes configuraciones de detección. Cada elemento de montaje de detector 930 y 932 está configurado con el fin de ofrecer una serie de configuraciones diferentes. Se hacen posibles otras configuraciones reemplazando uno o los dos elementos de montaje de detector ilustrados 930 y 932 con otros elementos de montaje de detector que tengan más o menos orificios de montaje 940 localizados en ángulos diferentes de los ilustrados en la figura 9. En todas estas configuraciones, las entradas ópticas respectivas de los detectores montados 944 y/o 948 se alinean ópticamente con los radios dirigidos desde el centro de la celda de flujo 200 y se extienden en el mismo plano central (horizontal en el presente ejemplo) en el que se propaga el haz de láser. Por lo tanto, los detectores montados 944 y/o 948 se colocan para recibir los rayos de luz dispersados 326 (figura 3) que se propagan a lo largo de los radios correspondientes ortogonales al eje central del orificio central 214 de la celda de flujo 200 y, en el caso de una operación de flujo pasante, ortogonales al vector de velocidad de la muestra de líquido que fluye. Por esta configuración, la detección óptica es independiente del vector de velocidad de fluido.

En consecuencia, en las figuras 10-13, se ilustran ejemplos adicionales de elementos de montaje de detector. La figura 10 ilustra un elemento de montaje de detector 1030 en el que se montan cinco detectores estáticos 944. Cada detector estático 944 puede incluir una carcasa 952 que contiene ópticos y el elemento detector (por ejemplo, un

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