Спектрофлуориметр

 

„„SU„„1029053 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (50 G 01 N 21/64; G 01 У 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ канала возбуждения совмещен с вершиной первого зеркала канала эмиссии, держатель образца установлен с возможностью совпадения по крайней мере одной точки объекта с совмещенными задними сагиттальными фокусами второго зеркала канала возбуждения и первого зеркала канала эмиссии, центр кривизны которого совмещен с вершиной второго зеркала канала воз-. буждения и с центром кривизны второго зеркала канала эмиссии, центр кривизны первого зеркала канала возбуждения совмещен с вершиной второго

"зеркала канала эмиссии, модулятор выполнен цилиндрическим и установлен перпендикулярно плоскости главного Pg сечения так, что есть ось проходит через совмещенные задние сагиттальные фокусы первых зеркал формирую" щей оптики каналов возбуждения и эмиссии, а между вторым зеркалом канала. эмиссии и монохроматором эмис-! сю сии установлено плоское зеркало.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)2844002/18-25 (22) 07.12.79 (46) 15. 07. 83. Бюл. Р 26 (?2)В. Н. Каралис, Э. A. Корнеева, A. Н. Королев и Н. Н. Тульева (СССР)

М.Кертаи,A.Ðåéìàéåð,: Е. Савик и .

A.. Эйбен (ВНР (53)535 ° 37(088.8) (56)1. Патент США Р 3975098, кл. 356-85, 1976.

2. Патент CQlA Р 40998?2, кл. 356-85, 1978. (54) (57)1,СПЕКТРОФЛУОРИМЕТР, содержащий источник излучения и установлен- . ные по ходу луча монохроматор возбуждения, формирующую оптику каналов возбуждения и эмиссии.с двумя парами зеркал, модулятор, держатель объекта, монохроматор эмиссии, фотоэлектрический приемник с регистрирующей системой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритов и повышения точности измерения, первые и вторые зеркала формирующей оптики каналов возбуждения и эмиссии выполнены сферическими и имеют равные радиусы кривизны отражающих поверхностей, причем центр кривизны второго зеркала

2. Спектрофлуориметр по п. 1,отличающийся тем, что плоское зеркало установлено под углом 45 к направлению падающего о на него светового пучка.

1029053

Изобретение относится к спектральному приборостроению и предназначено для регистрации спектров флуоресценции и фосфоресценции.

Известны спектрофлуориметры, со.держащие кювету с исследуемым объектом, монохроматоры возбуждения и эимиссии, импульсный источник излучения, оптические системы для фокусировки возбуждающего излучения на объект и для направления люминесцент- 10 ного излучения объекта в монохроматор эмиссии, систему детектирования и лопастной модулятор, частота вращения которого синхронизируется со вспышками источника излучения, 35 причем оптические системы возбуждения и эмиссии состоят из сферических или эллиптических зеркал и коррегированы на сферическую и хроматическую аберрации (1 j. 20

Недостатками этого спектрофлуориметра являются необходимость синхронизации частоты вращения модулятора со вспышками источника излучения, что ведет к усложнению электронной 25 схемы обработки сигнала и снижает точность измерения люминесцентных параметров, а также невозможность уменьшения астигматизма и комы в изображении B случае применения в обеих фокусирующих оптических системах сферических зеркал. Эти аберрации неизбежно возникают в любой децентрированной оптической системе, состоящей из сфеРических зеркал и в значительно большей степени ухудшают качество иэображения.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является спектрофлуориметр, содержащий источник излучения, монохроматоры возбуж- @ дения и эмиссии, формирующую оптику каналов возбуждения и эмиссии, держатель образца, фотоэлектрический приемник с регистрирующей системой и модулятор (2). 45

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, большие габариты и невысокая точность измерения.

Цель изобретения - упрощение кон50 струкции, уменьшение габаритов и повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что в спектрофлуориметре, содержащем источники излучения, монохроматоры возбуждения 5 и эмиссии, формирующую оптику каналов возбуждения и эмиссии, держатель объекта, фотоэлектрический приемник с ре-. гистрирующей системой и модулятор, первые и вторые зеркала формирующей оптики каналов возбуждения и эмиссии выполнены сферическими и имеют разные радиусы кривизны отражающих поверхностей, причем центр кривизны второго зеркала канала возбуждения совмещен с вершиной первого зеркала канала эмиссии, держатель объекта установлен с возможностью совпадения хотя бы одной точки объекта с совмещенными задними сагиттальными фокусами второго зеркала канала возбуждения и первого зеркала канала эмис,сии,центр кривизны которого совмещен с вершиной второго зеркала канала возбуждения и с центром кривизны. второго зеркала канала эмиссии, центр кривизны первого .зеркала канала возбуждения совмещен с вершиной второго зеркала канала эмиссии, цилиндрический модулятор установлен перпендикулярно плоскости главного сечения так, что его ось проходит через совмещенные задние сагиттальные фокусы первых зеркал формирующей оптики каналов возбуждения и эмиссии, а между вторым зеркалом канала эмиссии и монохроматором эмиссии установлено плоское .зеркало.

При этом плоское зеркало установО лено под углом 45 к направлению подающего на него светового пучка.

Кроме того, цилиндрический модулятор содержит корпус с четырьмя прорезями и размещенный в нем стакан четырьмя прорезями, имеющий реверсивный привод, внутри стакана установлена поворотная рамка, и на его внутренней поверхности закреплены ограничители поворота рамки, обеспечивающие возможность перекрывання рамкой двух диаметрально противоположных прорезей стакана при одном направлении его вращения и открывании тех же прорезей пги другом направлении вращения.

На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого спектрофлуориметра, на фиг. 2 — цилиндрический модулятор, разрез, на фиг. 3-6 — положение корпуса, стакана и рамки модулятора относительно друг друга в разных стадиях, когда модулятор пропускает оба световых пучка со сдвигом по фазе; на фиг. 7-10 то же, когда пропускание синфазно.

Спектрофлуориметр (фиг. 1) содержит источник 1 излучения, монохроматор 2 возбуждения, одинаковые первое 3 и второе 4 сферические зеркала формирующей оптики канала возбуждения, центры кривизны С> и С ко". торых совмещены соответственно вершинами 5 и 6 таких же с4ерических второго 7 и первого 8 зеркал формирующей оптики канала эмиссии, центры Су и С р кривизны KQTopblx сов» мешены с вершиной 9 зеркала 4, держатель 10 объекта 11, например кюветы с раствором, у которой хотя бы одна точка совпадает,с совмещенным в точке 12 задними Р94 и F сагиттальными фокусами соответственно вто1029053 рого зеркала 4 канала возбуждения и первого зеркала 8 канала эмиссии, монохроматор 13 эмиссии, фотоэлек трический приемник 14 излучения с регистрирующей системой 15, цилиндри ческий модулятор 16 установленный перпендикулярно плоскости главного сечения так, что его ось проходит через совмещенные в точке 17 задние сагиттальные фокусы Ft; и Р зеркал 3 и 8 каналов возбуждения и 10 эмиссии соответственно, и плоское зеркало 18,,установленное между вторым зеркалом 7 канала эмиссии и монохроматором 13 эьп ссии.- Плоское зеркало 18 установлено под углом )5

45а к направлению падающего на него светового пучка.

Цилиндрический модулятор содержит корпус 19 с четырьмя диаметрально противоположными прорезями 20, крышку 21 с подшипником 22 для оси 23 стакана 24. В корпусе 19 установлен подшипник 25 для второй оси 26 того же стакана 24. В стакане 24 выполнены прорези 27 и установлены подпятники

28 под рамку 29. В один из торцов стакана 24, например, в верхний, ввинчены ограничители 30 рамки 29. К одной из осей, например, к нижней, присоединен привод 31 реверсивного электродвигателя.

Спектрофлуориметр работает следую-. щим образом.

Свет от источника 1, пройдя монохроматор 2 возбуждения, зеркалами 3 и 4 формирующей оптики канала возбуж-.з5 дения направляется на исследуемый объект 11. Люминесцентное излучение обьекта 11 зеркалами 8 и 7 формирующей оптики канала эмиссии и плоским зеркалом 18 .направляется в монохроматор 13 эмиссии и далее регистрируется фотоэлектрическим приемником 14 излучения.

Каждая иэ формирующих оптических систем строит через первое по ходу пучка зеркало (зеркало 3 канала возбуждения) и зеркало 8 канала эмиссии промежуточное действительное изображение в виде линии, которая пересекает плоскость главного сечения в точке 17, и наличие которой обусловлено астигматизмом укаэанных зеркал 3 и 8.

Зеркала 4 и 7 компенсируют астигматизм зеркал 3 и 8 соответственно. цилиндрический модулятор 16, ось вращения которого также проходит через точку 17, производит модуляцию световых потоков кана0йов возбуждения и эмиссии

Установка плоского зеркала 18 под углом 45 к направлению надающего.на него светового пучка и освещение центра кривизны С зеркала 3 с вершиной 5 зеркала 7 обеспечивают получение наиболее оптимальной с точки зрения габаритов оптической схемы спектрофлуориметра.

Предлагаемое техническое решение позволяет приблизительно в 2 раза уменьшить габариты спектрофлуориметра, обеспечивает воэможность преобразования спектрофлуориметра в спектрофосфориметр и коррекцию астигматиэма в обоих каналах и комы s канале эмиссии.

1029053

1029053

1029053

ВНИИПИ Заказ 5506 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4