Устройство для измерения интенсивности свечения жидких веществ

 

Использование: медицина и сельское хозяйство, для количественного и сравнительного исследования жидких веществ. Сущность изобретения: светонепроницаемый корпус из нелюминесцирующего диэлектрика имеет камеру, предназначенную для размещения ванночки. На дне ванночки, заполненной исследуемой жидкостью, размещена металлическая пластина, соединенная с проводом, выведенным с помощью светонепроницаемого эластичного сальника через корпус к одной из клемм. Твердый электрод установлен над ванночкой выше ее верхних кромок, но ниже верхней поверхности окна корпуса, и соединен с приводом, который также выведен с помощью светонепроницаемого эластичного сальника через корпус к другой клемме. В окно, расположенное в боковой стенке корпуса перпендикулярно вертикальной оси симметрии камеры так, что ее нижняя поверхность размещена в одной плоскости с верхними кромками ванночки, вставлены сменный светофильтр, кольцевой сальник, в котором установлен фотоэлектронный умножитель, соединенный с источником питания и блоком индикации интенсивности свечения. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для проведения иммунологических, микробиологических и биохимических исследований в медицине и в сельском хозяйстве и предназначено для количественного и сравнительного исследований жидких веществ.

Известно устройство для исследования зажигания и горения разряда между жидким и твердым электродами, к которым подвешено высокое постоянное напряжение. Устройство содержит ванну, предназначенную для размещения исследуемой жидкости. На дне ванны в жидкости установлена металлическая пластинка, соединенная с проводом, который подключен к одной из клемм, связанной с источником высокого постоянного напряжения [1] .

Недостатком устройства является то, что с его помощью измеряется ток и снимается спектр разряда, но не регистрируется интенсивность свечения разряда.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является устройство для измерения сверхслабого свечения биологических субстратов, содержащее в светонепроницаемом корпусе, имеющем крышку, камеру с окном для зрачка фотоэлектронного умножителя, затвор камеры, выполненный в виде сектора из светонепроницаемого нелюминесцирующего материала, светодиод с источником питания. Фотоэлектронный умножитель подключен к блоку индикации и регистрации сигнала. На верхней стенке камеры установлен сальник из эластичного светонепроницаемого материала, внутри которого размещена ось рукоятки поворота затвора. Камера предназначена для размещения ванночки с исследуемым веществом [2] .

Существенным недостатком устройства является то, что с его помощью измеряется только биолюминесцентное свечение, но невозможно замерить интенсивность свечения, возникающего между исследуемой жидкостью и твердым электродом в электрическом поле высокой частоты или в электрическом поле высоковольтного источника.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет исследования жидкостей, не излучающих биолюминесцентное свечение.

Цель достигается тем, что в известное устройство для измерения интенсивности свечения жидких веществ, включающее светонепроницаемый корпус с крышкой, в котором выполнена камера, предназначенная для размещения ванночки с исследуемым веществом, и фотоэлектронный умножитель, оптически связанный с камерой посредством окна, выполненного в корпусе, при этом фотоэлектронный умножитель подключен к блоку индикации и регистрации сигнала, дополнительно введены твердый электрод, металлическая пластина, сменный светофильтр, высокочастотная электрическая цепь или источник постоянного напряжения, при этом окно выполнено в боковой стенке корпуса перпендикулярно вертикальной оси симметрии камеры так, что нижний торец окна расположен на одном уровне с верхними краями ванночки, твердый электрод размещен в камере над ванночкой выше ее верхних краев, но ниже верхнего торца окна, металлическая пластина расположена в ванночке параллельно ее дну, перед фотоэлектронным умножителем установлен сменный светофильтр, корпус выполнен из диэлектрика, причем высокочастотная электрическая цепь или источник постоянного напряжения размещены вне корпуса, а твердый электрод и металлическая пластина соединены с высокочастотной электрической цепью или источником постоянного напряжения.

Расширение функциональных возможностей устройства достигается путем обеспечения исследований жидкостей, не излучающих биолюминесцентное свечение, в результате введения жидкого и твердого электродов, подключенных к высокочастотной электрической цепи или к источнику высокого постоянного напряжения, что приводит к возникновению свечения между электродами в электрическом поле высокой частоты или в электростатическом поле высоковольтного источника, а интенсивность соответствующего свечения измеряется.

На чертеже изображено устройство для измерения интенсивности свечения жидких веществ, общий вид.

Устройство содержит светонепроницаемый корпус 1, выполненный из нелюминесцирующего диэлектрика. Корпус 1 имеет камеру 2, предназначенную для размещения ванночки 3, изготовленной из оргстекла или любого другого диэлектрика. Ванночка 3 заполнена исследуемой жидкостью 4. На дне ванночки 3 параллельно ему в исследуемой жидкости 4 размещена металлическая пластина 5, соединенная с проводом 6, выведенным с помощью светонепроницаемого эластичного сальника 7 через корпус 1 к клемме 8. Твердый электрод 9 установлен в камере 2 над ванночкой 3 выше ее верхних краев, но ниже верхнего торца окна 10 корпуса 1 и соединен с проводом 6, который также выведен с помощью светонепроницаемого эластичного сальника 7 через корпус 1 к клемме 11.

В окно 10, расположенное в боковой стенке корпуса 1 перпендикулярно вертикальной оси симметрии а камеры 2 так, что его нижняя поверхность размещена в одной плоскости с верхними краями ванночки 3, вставлены сменный светофильтр 12, кольцевой сальник 13, в котором установлен фотоэлектронный умножитель 14, соединенный с источником 15 питания и блоком 16 индикации интенсивности свечения. При этом сменный светофильтр 12 и фотоэлектронный умножитель 14 установлены на одной оси b. Свечение, возникающее между исследуемой жидкостью 4 и твердым электродом 9, излучается в зрачок 17 фотоэлектронного умножителя 14. Измерения проводятся при закрытой крышке 18. Клеммы 8 и 11 соединены с клеммами 19, 20, расположенными на ключе 21. На ключе 21 размещены клеммы 22, 23 и 24, 25.

Подключение клемм 8, 11 ключом 21 к клеммам 22, 23 создает между твердым электродом 9 и исследуемой жидкостью 4 электростатическое поле высоковольтным источником 26. Подключение ключом 21 клемм 8, 11 к клеммам 24, 25 вызывает появление между твердым электродом 9 и исследуемой жидкостью 4 электрического поля высокой частоты. Электрическая схема питается от сети переменного тока напряжением 220 В через трансформатор 27, в цепь вторичной обмотки которого, замыкаемую ключом 28, включена индукционная катушка 29 с прерывателем 30. Последний является искровым разрядником колебательного контура, состоящего из регулятора 31, катушки 32 индуктивности и конденсатора 33. К катушкам индуктивности 32, 34 и конденсатору 33 подсоединены выходные клеммы 24, 25.

Устройство работает следующим образом. В ванночку 3 помещается исследуемая жидкость 4. В корпусе 1 открывается крышка 18 и в камеру 2 устанавливается ванночка 3 с исследуемой жидкостью 4. Металлическая пластина 5 укрепляется в исследуемой жидкости 4 на дне ванночки 3 и с помощью провода 6 соединяется с клеммой 8, а твердый электрод 9 проводом 6 присоединяется к клемме 11. Крышка 18 корпуса 1 закрывается. Ключом 21 клеммы 8, 11 через клеммы 19, 20 соединяются с клеммами 22, 23 источника 26 высокого постоянного напряжения или ключом 21 клеммы 8, 11 через клеммы 19, 20 соединяются с клеммами 24, 25 источника электрического поля высокой частоты. Свечение, возникающее между исследуемой жидкостью 4 и твердым электродом 9, попадает во входной зрачок 17 фотоэлектронного умножителя 14, подключенного к источнику 15 питания, и блок 16 индикации интенсивности свечения регистрирует интенсивность свечения электрического разряда.

Расстояние между исследуемой жидкостью (жидкий электрод) и твердым электродом берется таким, чтобы при заданном уровне напряжения наблюдалось устойчивое горение электрического разряда.

Горение электрического разряда наблюдается при подключении к электродам высоковольтного источника питания или источника электрического поля высокой частоты, поэтому можно получить сравнительную интенсивность свечения электрического разряда.

Предложенное устройство позволяет проводить исследования жидких веществ, которые не излучают биолюминесцентное свечение. (56) 1. Гайсин Ф. М. , Гизатуллина Ф. Н. Исследование электрического пробоя воздуха между электролитом и металлическим электродом//Низкотемпературная плазма. Казань, 1983, с. 43-51.

2. Авторское свидетельство СССР N 457892, кл. G 01 J 1/00, 1975.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕЧЕНИЯ ЖИДКИХ ВЕЩЕСТВ, включающее светонепроницаемый корпус с крышкой, в котором выполнена камера, предназначенная для размещения ванночки с исследуемым веществом, и фотоэлектронный умножитель, оптически связанный с камерой посредством окна, выполненного в корпусе, при этом фотоэлектронный умножитель подключен к блоку индикации и регистрации сигнала, отличающееся тем, что, в устройство дополнительно введены твердый электрод, металлическая пластина, сменный светофильтр, высокочастотная электрическая цепь или источник постоянного напряжения, при этом окно выполнено в боковой стенке корпуса перпендикулярно к вертикальной оси симметрии камеры так, что нижний торец окна расположен на одном уровне с верхними краями ванночки, твердый электрод размешен в камере над ванночкой выше ее верхних краев, но ниже верхнего торца окна, металлическая пластина расположена в ванночке, параллельно ее дну, перед фотоэлектронным умножителем установлен сменный светофильтр, корпус выполнен из диэлектрика, причем высокочастотная электрическая цепь или источник постоянного напряжения размещен вне корпуса, а твердый электрод и металлическая пластина соединены с высокочастотной электрической цепью или источником постоянного напряжения.

РИСУНКИ

Рисунок 1