Денситометр

О П И С А Н И.Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскии Социалистических Республик(51)М. Кл, 6 01 3 1/44 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В, В. Жиромский, А. А. Широгоров и В. А. Шлектарев Специальйое конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР(54) ДЕНСИТОМЕТР Изобретение относится к денситометрическим измерениям, например к пробам, имеющим вид пятен на хроматограмме,.путем просмотра этих пятен свето вым зондом по зигзагообразной траектории. Известен денситометр, содержащий осветитель, двухкоординатный стол с линейной сканирующей системой, последовательно включенные фотопреобразователь, усилитель, функциональный преобразователь и.интегратор 11 .Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является денситометр, содержащий двухволновый осветитель, двухкоординатный стол с линейной сканирующей системой, последовательно включенные фотопреобразователь, усилитель, синхронный кожтутатор, функциональный преобразователь, вычитающее устройство и интегратор, а также запоминающее устройством ВхОд кОтОрОГО пОдключен к функци 25 ональному преобразователю, а выход - к вычитакщему устройству, датчик фиксации момента смены направления сканирования и устройство синхронизации (2,30 Недостатком известного денситометра является невысокая точность, что связано с большим уровнем шумов в сигнале, снятом с фотоумножителя, причем частотный диапазон шума, как правило, лежит в частотном диапазоне полезного сигнала. Наличие шумов приводит к тому, что значение сигнала, измеренное в моменты изменения направления сканирования может сильно отличаться от среднего значения базовой линии, что приводит к большим ошибкам определения интегрального поглощения,Цель изобретения - повышение точностиДля достижения укаэанной цели в известное устройство дополнительно введены второе запоминающее устройство и сумматор, причем входы сумматора связаны с выходами запоминающих устройств, а его выход - с вычитающим устройством.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содераит двухволновый осветитель 1, формирующий световой зонд, двухкоординатный сканирующий стол 2, на котором располоаен носитель. 3 с объектом 4, фотоприемник 5,5 0 35 20 25 ЗО 35 40 45 0 55 ЬО усилитель б и коммутатор 7. Один иэ выходов коммутатора 7 непосредственно соединен с входом функционального преобразователя 8, а другой через усилитель 9 и устройство вычитания 10 опорного уровня 11 - со вторым входом функционального преобразователя 8. Управляющие входы коммутатора 7 и функционального преобразователя 8 соединены с управляющим выходом двухволнового осветителя 1. Выход функционального преобразователя 8 соединен с выходом "уменьшаемого" вычитающего устройства 12, а также через усредняющее устройство 13 - с входами двух запоминающих устройств 14 и 15 выходы которых через второе устройство усреднения (сумматор) 16 подключены к входу "вычитаемого" вычитакщего устройства 12. Управляющие входы запоминающих устройств 14 и 15 через устройство управления 17 соединены с датчиком 18 изменения направления сканирования, Выход вычитающе" го устройства 12 подключен к входу интегрирующего устройства 19.Устройство работает следующим образом.Двухволновый осветитель 1 формирует в плоскости объекта 4,.с носителем 3, расположенного на двухкоординатном сканирующем столе 2, световой зонд малых размеров иэ двух световых пучков с разными длинами волн. Сканирующий стол 2 осуществляет движение объекта 4 с носителем 3 с постоянной скоростью в направлении Х и воэвратнопоступательное движение в направлении У. Таким образом, световой зонд по объекту 4 будет совершать движение по зигзагообразной траектории.Прошедший (или отраженный) сквозь носитель 3 с объектом 4 световой поток воспринимается фотоприемником (например, фотоумножителем), усиливается усилителем б и поступает на коммутатор 7Последний синхронно со сменой длины волны двухволнового осветителя 1 разделяет электрический сигнал на два канала: опорный, соответствующий опорной длине волны, и измерительный, соответствующий рабочей длине волны. Для компенсации-различия в опорном измерительном канале в опорный канал включены усилитель 9 и устройство 10. Изменяя коэффициент усиления усилителя 9 и входное напряжение 11 устройства 10. можно добиться максимальной идентичности опорного и измерительного каналов, что позволит максимально уменьшить шумы на выходе функционального преобразователя 8.Функциональный преобразователь 8 производит деление сигнала измерительного канала на сигнал опорного канала и полученное отношение преобразует по логарифмическому или иному закону, учитывающеМУ зависимость оптической плотности хроматограммы от количества веществ в пятне для конкретного типа подложки.Выходной сигнал с Функционального преобразователя 8 поступает на вход уменьшаемого устройства 12, на второй вход которого поступает сигнал, учитывающий значение нулевой линии. Этот сигнал формируется следующим образом. ВЫходной сигнал Функционального преобразователя 8 поступает на усредняющее устройство 13, которое формирует сигнал, усредненный по времени. Время усреднения задается устройством управления 17, а момент начала усреднения - датчиком 18 смены направления сканирования. Таким образом, на выходе усредняющего устройства 13 Формируется сигнал, максимально свободный от шума и соответствующий значению нулевого уровня на краях хроматограм мы. Этот сигнал запоминается попеременна в запоминающих устройствах 14 и 15 так,что всегда в этих устройствах хранятся два последних значениянулевого уровня, измеренные на разных краях хроматограммы. Среднее значение иэ двух измерений, вычисленное устройством 16, вычитается в устройстве 12 иэ общего сигнала, и полученный сигнал, свободный от дрейфа нулевой линии, интегрируется интегратором 19 и подается на выход.. Изобретение позволяет снизить шум сигнала, улучшить учет дрейфа нулевой линии и тем самым повысить точность определения интегральной оптической плотности,Формула изобретенияДенситометр, содержащий двухволновой осветитель, двухкоординатныйстол с линейной сканирующей системой,последовательно включенные Фотопреобразователь, усилитель, синхронныйкоммутатор, функциональный преобразователь, вычитакицее устройство, интегратор, запоминающее устройство, входкоторого подключен к функциональномупреобразователю, а выход к вычитакщему устройству, датчик фиксации момента смены направления сканирования иустройство синхронизации, о т л и -ч.а ю щ и. йс:я. тем,. что, с цельюповьиаения точности, он дополнительносодержит второе запоминающее устройство и сумматор, причем входы сумматора связаны с выходами запоминающихустройств, а его выход - с вычитающимустройством.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент .СЮА М 3555260,кл. 235-183, опублик. 1977,2, Патент США Ф 4013364,нп. 356-73, опублик. И 78 (прототип)Т Заказ .6494/39 Ул. Проектная,илиал ППП "Патент", г. КИИПМГосу по делам5, Москва,13 Подписноерственного комитета СССРзобретений и открытий