Оптическая кювета для микроскопического исследования жидкости в тонком слое

 

Использование: изучение кинетики расслаивания при фазовом переходе в прозрачных средах, биология, медицина. Сущность изобретения: оптическая кювета содержит камеру, которая выполнена герметичной из двух плоскопараллельных стекол с кольцевой прокладкой между ними и снабжена стеклянной мешалкой в виде диска меньшего диаметра внутри нее. Тонкий слой раствора образуется с обеих сторон мешалки в зазорах со стеклами камеры за счет разности в толщинах мешалки и кольцевой прокладки . При вращении кюветы вокруг горизонтальной оси происходит эффективное перемешивание раствора. Новым в оптической кювете является круглая стеклянная мешалка, с помощью которой перемешивается раствор и образуется тонкий слой. Это повышает достоверность результатов исследований. Кювета проста в изготовлении. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и) <и> (ss>s G 01 N 21/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 4610428/25 (22) 30.11.88 (46) 23.10.92, 5юл, N. 39 (71) Институт теплофизики Уральского отделения АН СССР (72) Ю.Д.Колпаков, В.П.Скрипов, О.M.Ëàïтева и Г.И.Пожарская (56) Приборы и методы анализа в ближней

ИК-области /Под ред. И.А,Вечкасова и др.

M,: Химия, 1977, с, 164, рис.4.15.

Krishnamurthy S., GoIdburg И, 1. Phys.

Веч. А, 1980. ч. 22, N 5, р, 2147-2155.

Патент Великобритании N.. 2117917, кл. G 01 N 21/03, опублик. 1983.

{54) ОПТИЧЕСКАЯ КЮВЕТА ДЛЯ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОСТИ В ТОНКОМ СЛОЕ (57) Использование: изучение кинетики расслаивания при фазовом переходе в прозрачИзобретение относится к технике физического эксперимента и может быть использовано для изучения кинетики фазовых переходов в бинарных жидких прозрачных расслаивающихся растворах методом фотосъемки через микроскоп, а также в биологии и медицине.

Известно устройство для исследования спектров летучих жидкостей, в которых рабочий объем с образцом герметиэирован.

На кольцевой выступ корпуса опираются окна, ограничивающие рабочий обьем кюветы. Длина кюветы задается калиброванным вкладышем. Держатель кюветы и фланец через втулки прижимают коническую фторопластовую прокладку к наружным поверхностям окон и внутренней поверхности корпуса, обеспечивая герметизацию рабочего объема. Кювета заполняется анализируемой жидкостью через канал, ко. ных средах, биология, медицина, Сущность изобретения: оптическая кювета содержит камеру, которая выполнена герметичной из двух плоскопараллельных стекол с кольцевой прокладкой между ними и снабжена стеклянной мешалкой в вИде диска меньшегодиаметра внутри нее. Тонкий слой раствора образуется с обеих сторон мешалки в зазорах со стеклами камеры за счет разности в толщинах мешалки и кольцевой прокладки. При вращении кюветы вокруг горизонтальной оси происходит эффективное перемешивание раствора. Новым в оптической кювете является круглая стеклянная мешалка, с помощью которой перемешивается раствор и образуется тонкий слой. Это повышает достоверность результатов исследований, Кювета проста в изготовлении. 2 ил. торый после заполнения закрывается накидной гайкой. Такая кювета, снабженная электроподогревателем или тепловой рубашкой, может служить для фотометрирования образцов при постоянной температуре.

Существенным недостатком устройства является невозможность перемешивания образца в тонком слое между окнами кюве. ты. При изучении растворов невозможность перемешивания недопустима, поскольку без выравнивания концентрации получение достоверных данных маловероятно

Известна оптическая кювета, в которой тонкий слой образован жесткой конструкцией при помощи двух стеклянных стаканов, вставленных один в другой по типу сосуда Дьюара, но с плоским дном. Помимо технической сложности изготовления кюветы, она не позволяет перемешать раствор в тонком слое между донышками с1аканов

1770842

20

55 для выравнивания концентрации тонкого слоя с концентрацией раствора в свободном объеме между боковыми стенками кюветы.

Известна также оптическая кювета для микроскопического исследования дисперсных образцов, представляющая собой стеклянную цилиндрическую трубку, открытую с одного конца, а другой конец выполнен в виде закрытого канала с плоскопараллепьными стенками. В канал вставляется стеклянный вкладыш со стержнем, Вкладыш подобен веслу, лопасть которого имеет также плоскопараплельные стенки, Поперечное сечение лопасти меньше поперечного сечения канала, и зэ счет этого образуется зазор от 25 до 100 мкм. При введении вкладыша со стержнем в трубку образующийся зазор заполняется тонким слоем исследуемого образца, и кювета помещается под микроскоп.

Конструкция этой оптической кюветы имеет ряд недостатков, Корпус кюветы с каналом сложен в изготовлении. Тонкий слой образца в собранной кювете перемешать невозможно, Кювету нельзя погружать полностью в термостат из-за открытого конца.

Таким образом, ни в одной известной кювете не реализовано одновременное выполнение всех условий, необходимых для микроскопического исследования кинетики расслаивания растворов, а именно: наличие тонкого слоя исследуемого образца {40100 мкм} для исключения эффектов

Суперпозиции отраженных потоков Света от капель; обеспечение однородности раствора по. концентрации в исследуемом объеме путем перемешивания в любой момент времени; воспроизводимость и контроль основных характеристик раствора (концентрации и температуры расслаивания) за счет герметичности камеры и возможности термостатирования образца.

Целью изобретения является повышение достоверности исследований при изучении кинетики расслаивания растворов под микроскопом.

Цель достигается тем, что в оптической кювете стеклянный вкладыш в виде диска, расположенный внутри замкнутого объема камеры, образованного плоскопараллельными окнами с кольцевой прокладкой между ними, свободно перемещается внутри камеры, поскольку кювета установлена с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси. I

На фиг.1 показана предлагаемая оптическая кювета, поперечное сечение; на фиг.2 — обойма с кюветой.

Оптическая кювета имеет корпус 1, в который непосредственно собираю детали кюветы, образующие закрытую герметичную камеру 2. В корпус 1 с уплотнительной прокладкой 3 помещают плоскопараллельное оптическое окно 4 и кольцевую прокладку 5 со стеклянным вкладышем 6, затем второе оптическое окно 4, уплотнительную прокладку 3 и крышку 7. Винтами 8 крышка

7 поджимается к корпусу 1, создавая герметичное уплотнение объема камеры 2. Кювету в собранном виде вставляют в кольцевую обойму 9 с роликами (фиг.2), где она свободно вращается вокруг горизонтальной оси, при этом стеклянный вкладыш б перемещается по внутренней окружности кольцевой прокладки 5.

В камеру 2 заливают исследуемый раствор таким образом, чтобы в обьеме камеры остался паровоздушный пузырекдпя лучшего перемешивания раствора. При вращении кюветы вокруг горизонтальной оси стеклянный вкладыш 6 эффективно перемешивает раствор, перекатываясь по внутренней окружности кольцевой прокладки 5. После остановки вращения кюветы вкладыш фиксируется в нижнем положении в камере под действием сип тяжести и образует зазоры с окнами камеры, в которых формируются тонкие слои исследуемого раствора.

Суперпозиции картин расслаивания в обоих зазорах не наблюдается при использовании микроскопа с малой глубиной резкости. Наличие в наборе кюветы кольцевых прокладок различной толщины позволяет реализовать толщину тонкого слоя от 20 до

100 мкм и более.

Применение в исследованиях предлагаемой сборной оптической кюветы с мешалкой для наблюдения кинетики расслаивания раствора при фазовом переходе упрощает технику проведения эксперимента. Изготовление кюветы несложно и выполняется следующим образом. Корпус кюветы и крышку вытачивают, например, из латуни и стягивают латунными винтами. Это позволяет использовать в качестве термостатной жидкости дистиллированную воду. Стекла кюветы изготавливают из стеклянной фотопластинки, с которой смыта фотоэмульсия.

Стекла кюветы легко моются и могут многократно использоваться в опытах. Применение фторопласта дпя кольцевой прокладки, химически не реагирующей со многими веществами, позволяет длительное время (до трех месяцев) работать с приготовленным образцом. Постоянство температуры расслаивания образца свидетельствует о неизменности концентрации раствОра.

1770842

Использование изобретения позволяет повысить достоверность результатов опытов по исследованию кинетики расслаивания растворов. юг. 2

Составитель Ю. Колпаков

Техред М.Моргентал Корректор: Л. Филь

Редактор Г. Бельская

Заказ 3737 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Оптическая кювета для микроскопического исследования жидкости в тонком слое, содержащая камеру с исследуемой жидкостью. выполненную с плоскопараллельными оптическими окнами, внутри которой расположен стеклянный вкладыш, образующий с оптическими окнами камеры зазор, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности иссл .дований при изучении кинетики расслаивания растворов под микроскопом, кювета установлена с возможностью ее вращения вокруг оси, 5 перпендикулярной плоскоеii- оптических окан камеры, которая выполнена герметичной, цилиндрической формы и снабжена кольцевой прокладкой переменной толщины, расположенной между оптическими ок10 нами, при этом вкладыш выполнен в виде диска с возможностью его свободного перемещения внутри камеры, а толщина зазора составляет половину разности толщин камеры Й диска.