Люминисцентный фотометр

. СО ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Латвийский государственный университет им. П.Стучки и МГУ им. М.В.Ломоносова(56) Карнаухов В.Н. Люминесцентный спектральный анализ клетки, - М.: Наука, 1978,с, 17-19,Патент СШАЛЬ 4536655, кл, 0 011/20, опублик, 1985.(54) ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ФОТОМЕТР Изобретение относится к оптическомуприборостроению и может быть использовано при разработке спектрофлуориметров,спектрофосфориметров и других люминесцентных фотометров,Целью изобретения являет я повышение точности определения квантового выхода люминесценции.На фиг,1 представлена блок-схема люминесцентного фотометра; на фиг,2 показан пример расположения прорезей каналалюминесценции,Люминесцентный фотометр состоит изисточника 1 излучения, устройства 2, выделяющего спектральную область возбуждения,селективного светоделителя 3, высокоапер-.турного объектива 4, фокусирующего возбуждающее излучение на исследуемый объект 5,обоазующих канал возбуждения. Канал люминесценции состоит из общих с каналомвозбуждения селективного светоделителя 3,высокоапертурного объектива 4, дисковогомодулятора б, приводимого во вращение(57) Изобретение относится приборостроению и может бы но при разработке спектро спектрофотометров и др. лю фотометров, Целью изобретен вышение точности определе выхода люминесценции. О включает устройство. выдел ральную область возбуждения светоделитель общий с канало что позволяет, используя в оп зависимости от объекта исслед но или диффузно отражающие э нить влияние оптических артефа с рассеянием света, 1 з,п. ф-лы,к оптическому ть использовафлуориметров, минесцентных ия является пония квантового порный канал яющее спекти селективный м возбуждения, орном канале в ования зеркальлементы,устрактов. связанных 2 ил,электродвигателем 7, устройства 8, выделяющего спектральную область люминесценции, объектива 9, фокусирующего люминесценцию исследуемого объекта ла фотоэлектронный умножитель 10. Опорный канал состоит из устройства 2, выделяющего спектральную область возбуждения, селективного светоделителя 3, держателя 11, в котором за к реплены зеркало и элементы, выполненные из диффузно стражак)щих материалов (не показа-. ны), с возможностью попеременной их установки в опорный канал, высокоапертурного объектива 12, направляющих часть возбуждающего излучения через дисковый модулятор 6 и объектив 9 на фотоэлектронный умнсжитель 10, Система регистрации содержит фотоэлектронный умножитель 10, к выходу кото ро го и од ключ е н амплитудный дискриминатор 13, подключенный к первому входу вентиля 14, выход которого подключен к счетному входу счетчика 15, а управляющий вход вентиля 14 подключен к первому выходу таймера 16, второй вход которого под 169865440 45 50 55 ключен к выходу фотодиодного датчика 17 положения дискового модули ора 6. Информационные выходы счетчика 15 и информационные входы таймера 16 подключены соответственно к входному и выходному регистрам микроЗВМ 18,На фиг,2 показан пример расположения прорезей 19 - 21 канала люминесценции и опорного канала и синхронизации дискового модулятора 6.Люминесцентный фотометр работает следующим образом,Свет от источника 1 излучения через устройство 2, выделяющее спектральную область возбуждения, попадает на селзктивный светоделитель 3., имеющий коэффициент отражения, близкий к единице, для коротковолновой области спектра и коэффициент прапускания, близкий к единице, для длинноволновой области спектра. Таким образом, возбукдающее излучение отражается от селективного светоделителя 3 и через обьектив 4 фокусируется на исследуемый объект 5, Люминесцентное излучение через объектив 4 попадает на селективный светоделитель 3, благодаря высокому коэффициенту пропускания для длинноволновой области спектра проходит через светсделитель почти без потерь и обьективом 9 фокусируется на фотоэлектронный умножитель 10, Часть возбуждающего излучения проходит через селективный светоделитель 3, отражается установленным в держателе 11 зеркалом или одним из диффузно отражающих элементов собирается высокоапертурным обьективом 12, направляется через дисковый модулятор 6 и объективом 9 фокусируется на фотоэлектронный умножитель 10. Дисковый модулятор б при вращении попеременно перекрывает канал люминесценции, опорный канал или оба канала за один оборот диска, При повороте диска на 120 через прорезь 19 на фотоэлектронный умножитель 10 попадает люминесцентное излучение исследуемого обьекта 5; при повороте на 240 через прорезь 20 проходит свет, отраженный установленным в держателе 11 зеркалом или светоотражающим элементом; при повороте на 360 фстоэле кт рон н ый умнокител ь затемнен. Электрический сигнал с выхода фотоэлектронного умножителя 10 усиливается, и амплитудным дискриминатором 13 выделяюгся одноэлектронные импульсы, которые через вентиль 14 поступают на вход счетчика 15. Таким образом, в течение первого такта в счетчике 15 накапливается количество импульсов, пропорциональное интенсивности люминесценции йл, во втором такте - количество импульсов, пропорциональное интенсивности возбуждающего излучения йв, в 1 ретьем такте - шумовые импульсы фотоэлектронного умножителя йш. Время счета задается таймером 16, который синхронизируется от фотодиодного датчика 17 положения дискового модулятора б, С началом такта, которое определяет прорезь 21 на дисковом модуляторе, таймер 16 подает импульс на вход сброса счетчика 15 и открывает вентиль 14.В конце такта вентиль 14 закрывается и таймер выдает на микроЭВМ 18 запрос на обслуживание, По запросу от микроЭВМ данные со счетчика 15 записываются во входной регистр микроЭВМ 18 и при необходимости от выходного регистра микроЗВМ выдаются данные для программирования таймера 16.В большинстве случаев исследуемое вещество находится в виде раствора примесей в кристалле, на хроматографическом носителе и других матрицах. Поскольку матрицы обладают собственными поглощением, отражением и расстоянием, являющимися сложнь 1 ми функциями от длины волны, а также люминесценцией, то возникают погрешности измерения, связанные с тем. что спектр люминесценции объекта искажен, Для получения исправленного спектра люминесценции используется опорный канал фотометра.При снятии спектра люминесценции вещества с растворе в микроЭВМ количество импульсов й-йц нормируется на количество импульсов йв"Кш. Аналогично снимается нормированный спектр раствора стандартного вещества, квантовый выход рст люминесценции которого известен. Измерив количество импульсов Мл, М 6 и Мщ по всему спектру люминесценции стандартного вещества при длине волнц возбуждения А, квантовый выход Ф исследуемого вещества рассчитывается по формулесйл йша 1у Мл - МшМв - Мшгде Е - отношение энергии, поглощенной стандартным и исследуемым веществом при длине волны возбуждения, определяемое как отношение их оптических плотностей В/: Е = Ост/О,В случае исследования твердых образцов в качестве отражающих элементов используют образцы носителя, на который наносят исследуемое вещество, что позволяет устранить оптические артефакты, связанные с рассеянием света подложкой, откалибровав оптические каналц по рассеянному излучению и учтя в количестве импульсов йл и Мл вели 1698 б 54чину, обусловленную светом, рассеянным матрицей носителя, В этом случае параметр Е,определяется из соотношения измеренных при длине возбуждения функций Гуревича - Кубелки - Мунка для стандартного 5 (Ест) и исследуемого (Е) веществ,РФормула изобретения 10 1, Люминесцентный фотометр, содержащий канал возбуждения, включающи. оптически связанные источник света, устройство, выделяющее спектральную область возбуждения, селективный светоделитель и 15 объектив, канал люминесценции, включающий оптически связанные объектив, селективный светоделитель, общий с каналом возбуждения, устройство, выделяющее спектральную область люминесценции, и 20 фотоэлектронный умножитель, опорный канал, включающйй фотоэлектронный умножитель, и регистрирующую систему, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения квантового выхода люминесценции, опорный канал включает устройство, выделяющее спектральную область возбуждения, и селективный светоделитель, общий с каналом возбуждения, и дополнительно содержит держатель, в котором с возможностью попеременной установки в опорный канал закреплены зеркало и элементы, выполненные из диффузно отражающих материалов, и модулятор, установленный с возможностью поочередного перекрытия канала люминесценции, опорного канала и обоих каналов одновременно, причем фотоэлектронные умножители в опорном канале и канале люминесценции и объективы в каналах возбуждения и люминесценции совмещены,2, Фотометрпо п.1,отл и чаю щ и й с я тем, что объектив выполнен высокоапертурным,1698654 2 Е 21 оставитель И,Бубличенкоехред М.Моргентал Карре Редактор А,Лежнин и роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 4385 ВНИИП Тираж арственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноебретенилм и открытиям при ГКНТ СССс 3 ушская наб., 4 у 5