Проточная кювета для анализа микроколичеств флуоресцирующих жидкостей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 1179111 (51)4 С 01 J 3/02; G 01 N 21/64

ГОСУДАРСТЖККЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ, / н asTQpCNOMV СЩ ДВТИЛЬСТВУ (21) 3696922/24-25 (22) 03.02.84 (46) 15.09.85. Бюл. Р 34 (72) А. Ф. Лобазов, В..А. Мостовников, С. В. Нечаев, Б. Г. Беленький и М. Г. Солоненко (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики АН БССР, (53) 535.37 (088.8) (56) Беленький Б. Г. и др. ДАН СССР, т. 263, 1982, N 4; с. 56.

Todoriki Н, С. %. Laser fluorometry using

an optical fiberan application to high perforтапсе liquid chromatography. — J. Chem.

Pharm. Bull., 1980, 28, р, !337-1339. (54(57) ПРОТОЧНАЯ КЮВЕТА ДЛЯ АНАЛИ3А МИКРОКОЛИЧЕСТВ ФЛУОРЕСЦИРУЮЩИХ

ЖИДКОСТЕЙ, содержащая канал для протока исследуемой жидкости с боковым отверстием дляееввода отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности анализа, кьве- та имеет форму рога Вуда с максимальным . радиусом кривизны

8 ct

"я икс — + — 1

d где с1 — наибольшая толщина кюветы; т — ее длина, один торец рога Вуда закрыт прозрачной для возбуждающего лазерного излучения пластин: кой, а другой имеет отверстие для вывода жидкости, в боковой поверхности рога выполнены входное отверстие, диаметр которого равен диаметру канала для протока жидкости, н два окна для регистрации флуоресценцни, оси которых пересекают ось входного отверстия для ввода жидкости.

1179111

Изобретение относится к флуоресцентному анализу и может быть использовано при разработке оптических детекторов, предназначеннкзх для анализа малых количеств флуоресцируюших жидкостей, например, в хроматографии.

Целью изобретения является повышение чувствительности и разрешающей способности регистрации поступающих после хроматографической колонки флуоресцирующих жидкос- 10 тей.

На фиг, 1 изображена кювета, общий вид; на фиг. 2 — схема, поясняющая вывод соотношения R от г и d на фиг. 3— схема установки для регистрации флуоресценции с данной кюветой.

Кювета имеет форму рога Вуда 1, выполненного из нефлуоресцирующего под действием лазерного возбуждающего луча материала. Рог

Вуда представляет собой изогнутый конус, обычно выполняемый из стекла,.с отверстием внутри него. Зачерненная поверхность позволяет использовать его в качестве светоловушки. Для ввода исследуемой жидкости служит отверстие 2, для протока — внутренний канал 3, а для вывода — незапаянный конец

4. Торец кюветы закрыт. прозрачной для возбуждающего лазерного излучения пластинкой

5. Области 6 контакта ее с кюветой зачернены, как и вся кювета, за исключением окон

7 для регистрации прозрачной пластинки.5.

Лазерный луч фокусируется в точке 8.

Поступающая в кювету после хроматографического разделения жидкость возбуждается лазерным лучом в точке 8 и после прохождения по каналу 3 выводится. Лазерное излу- З5 чение после прохождения через возбуждаемую жидкость при радиусе кривизны рога Вуда

R (R

40 происходит через окна, расположенные на одной оси, пересекающей ось бокового отверстия для ввода жидкости.

Радиус кривизны кюветы должен быть больше, чем

45 (1

R„«c < + > (")

d где 1 — длина кюветы; 50

1 „с — радиус кривизны кюветы; — максимальный диаметр кюветы (фиг. 2)

При Я = R „,„лазерный л ч, падающий перМ(Мкс пендикулярно па входное окно в центр входного отверстия во внутренний канал, отражается олин раз от поверхности кюветы. Тогда из треугольника AOB очевидно, что (2)

Отсюда получаем искомую Формулу.

При размерах кюветы Я„,„„с= 55 мм, 0=20 мм, d= 8 мм вклад второго члена формулы (1) в значение R «составляет — 9%, однако с уменьшением отношения

P/d его вклад растет. При е = 1, вклад второго члена составляет 20%.

Возбуждающее излучение фокусируется в точке пересечения осей входного отверстия и канала для протока жидкости, благодаря чему достигается высокая разрешающая способность анализа. Для устранения перемешивания исследуемой жидкости (например фракций в

1 хроматографии) диаметр входного отверстия равен диаметру канала для протока жидкости. Регистрация флуоресценции происходит через два окна, что позволяет учесть рэлеевское рассеяние возбуждающего излучения на жидкости одновременно с регистрацией флуоресценции. Оси входного отверстия и окон для регистрации пересекаются. Сток жидкости осуществляется через незапаянный конец рога Вуда.

Иапример, диаметр входного отверстия 2 и канала для протока жидкости 3 (вблизи точки 8) 0,5 мм; длина кюветы 20 мм; максимальная толщина кюветы 8 мм; возбуждаемый объем, посредством соответствующей фокусировки лазерного луча, изменялся от 0,5.до 125 нл; диаметр окон 6 для флуоресценции 2 мм, Для выбранных размеров и материала кюветы (кварц марки КВ высокой степени чистоты) максимальный радиус кривизны

=51 мм; К = 40 мм. Из этого же макс кварца выполнялась и торцовая пластинка.

Схема установки, на которой производились измерения, прсдставлена на фиг. 3. Регистрировалась флусрееценция водных и спиртовых растворов флуоресценции. Величина детектируемого объема изменялась расположенными у окон диафрагмами )3 . Минимальная скорость прокачки, реализованная для этой кюветы, составила 1 мл/ч.

Флуоресценция в кювете возбуждалась гелий-кадмиевым лазером с длиной волны генерации 325 нм. Фотоприемники работали в режиме счета одноэлектронных импульсов.

Через окна осуществлялась регистрация флуоресценции, причем один из фотоприемников (ФЭУ вЂ” 79) регистрировал флуоресценцию образца в области 550 нм, выделяемой фильтром F>, а другой при помощи фильтра F измерял рэлеевское рассеяние

117".111

Составитель Б. Широков

Техред М. Надь Корректор А. Обручар

Редактор И. Рыбченко

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5651/39

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лазерного излучения на жидкости. Учет вредного действия рассеянного на жидкости возбуждаюшего излучения происходил в регистрируюшем устройстве.

Нри наименьшем значении возбужпасмго и дстсктирусмого объемов (0,5 нл) бы и зарегистрировано рекордно малос количсля флуорссцируюшсго вещества (10 моль).