Автоматический спектрофотометр

 

О П И С А k H E ()667824

ИЗО Р

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.01.78 (21) 2575787/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l) М. Кл.

G01 J 3/42

Гопударвтввнный кпинтет

СССР пп делам нзайретеннй н открытий

Опубликовано 15.06.79. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания Й0.06,79 (53) УДК535.243..25 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Леонов и В. Н. Соминский (71) Заявитель

Рижский медицинский институт (54) АВТОМАТИЧЕСКИЛ СПЕКТРОФОТОМЕТР

Изобретение относится к области оптических спектральных приборов и может быть использовано для количественного абсорбционного и флуоресцентного анализа состава вещества.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является автоматический спектрофотометр, содержащий механизм перемещения образцов и фотометрический тракт с блоком стабилизации нуля и калибратором 11).

В нем стабилизация нуля осуществляется в моменты перекрытия светового потока оптическим прерывателем, а калибровка производится посредством регулировки коэффициента передачи фотоприемника при подаче на него светового потока; процтедшего через кювету с эталонным веществоя:

Недостатками этого спектрофотометра являются низкие чувствительность и точность измерений, обусловленные влиянием изменений темнового тока фотоприемника при регулировке коэффициента его передачи и начилием фонового сигнала в холостой пробе.

Целью изобретения является повышение

-чувствительности и точности измерений.

Цель достигается тем, что в предлагаемом автоматическом спектрофотометре калибратор выполнен в виде блока-с регули5 руемым коэффициентом передачи, блок стабилизации нуля связан с механизмом перемещения образцов, который имеет, по крайней мере, три гнезда для образцов.

На чертеже изображена схема описываемого спектрофотометра.

Спектрофото метр включает источник 1 монохроматичес1гого кзж тч6нйй, установленные последовательно . фотодатчик 2, измерительный усилитель 3, блок 4 с регулируемым коэффициентом передачи и измери.ls тельный прибор 5.

Стабилизация нуля (компенсация темнового тока) осуществляется введением цепи обратной связи, охватывающей измерительнь,й усилитель 3 и включающей интегрирующий усилитель 6 с конденсатором 7 и переключатель 8.

Калибровка IfIKBJIbt прибора осуществляется изменением коэффициента передачи блока 4 по цепи обратной связи, включаю667824 щей интегрирующий усилитель 9 с конденсатором 10, источник 11 опорного напряжения с делителем 12 напряжения и схему 13 сравнения. Интегрирующий усилитель 9 включается в цепь обратной связи переключателем 14. В качестве блока 4 с регулируемым коэффициентом передачи могут быть использованы, например, схема умножения двух сигналов или усилитель с регулируемым коэффициентом усиления; При этом блок 4 должен иметь линейную характеристику при постоянном управляющем сигнале.

Между источником 1 монохроматического излучения и фотодатчиком 2 расположен держатель 15 образцов с расположенными в нем тремя или более кюветами: 16— содержагций холостую пробу (растворитель)

17 — эталонное количество вещества, растворенное в холостой пробе, и 18 — неиз вестное количество вещества, растворенное в том же растворителе.

В держателе 15 образцов может быть предусмотрена установка нескольких кювет

18 с исследуемыми составами разной концентрации.

Установка той или иной кюветы перед фотодатчиком 2 осуществляется механизмом

19 перемещения, сопряженным с переключателями 8 и !4.

Устройство работает следующим образом.

При установке в держатель 15 образцов эталонного образца 17 известной концент=,рации делителем 2 напряжения должно быть установлено напряжение, численно сов падающее со значением концентрации эталонного образца 17. Контроль за величиной

" =подаваемого напряжения может быть осуществлен измерительным прибором 5 или по шкале делителя 12 напряжения. Далее прибор работает автоматически.

Сначала перед фотодатчиком 2 механизм

19 перемещения устанавливает кювету 6 с холостой пробой. Одновременно с этим замыкается переключатель 8. На измерительный усилитель 3 с выхода фотодатчика

2 поступит сумма сигналов темнового тока ,фотодатчика 2 и тока i„ определяемого 1 р холостой пробой. С выхода измерительного усилителя 3 сигнал, пропорциональный сумме !Г+ 1„, поступит через замкнутый переключатель 8 на вход интегрирующего усилителя 6, а с него — на вход измерительного усилителя 3, но в полярности обратной первоначальному сигналу. После полной компенсации сигнала (i> + 1„ ), поступающего с фотодатчика 2, на выходе измерительного усилителя 3 будет получен нулевой сигнал.

В момент перемещения держателя 5 образцов в положение, когда перед фотодатчиком 2 установится кювета 17, содержагцая эталонное количество вещества, растворенного в холостой пробе, замкнется переключатель 14 и разомкнется переключатель 8, но на вход измерительного усилителя 3 со стороны интегрирующего усилителя 6, работаюгцего в режиме запоминания, попрежнему будет поступать сигнал, компенсирующий сумму токов (1- + i ). На выходе измерительного усилителя 3 при этом появится сигнал, пропорциональный только концентрации эталонного вещества в кювете 17.

Выделенный таким образом сигнал подается на блок 4 с регулируемым коэффициентом передачи.

На схему 13 сравнения поступают два

<3 сигнала: с выхода блока 4 и с делителя 12 — опорного напряжения. При несовпадении этих сигналов на вход интегрирующего усилителя 9 поступает разностный сигнал. Интегрирующий усилитель 9 воздействует на блок 4, изменяя его коэффициент передачи хо

-ao тех пор, пока на выходе блока 4 не установится сигнал, численно равный значейию снимаемого опорного напряжения с делителя 12 и совпадающий численно со значением концентрации эталонного вещества в кювете 17. Установившееся значение коэффициента передачи блока 4 поддерживается и в последующем, когда перед фотодатчиком

2 будет установлена кювета 18, содержащая неизвестное количество вещества, растворенного в той же холостой пробе. При этом зо механизм 19 перемещения разомкнет и переключатель 14. В режиме измерения измерительный прибор 5 будет показывать значение концентрации исследуемых образцов (их может быть несколько в держателе 15 оби разцов, так как в течение всего времени измерений блок стабилизации нуля будет осуществлять компенсацию тока (! . + 1„), а блок калибровки будет поддерживать такое значение коэффициента передачи блока

4, при котором сохранится численное соответствие концентрации измеряемых образцов и показаний прибора, Таким образом, автоматически осуществляя трехпозиционный режим работы, прибор с высокой точностью и при оптимальной чувствительности фотодатчика обеспечивает отсчет показаний в единицах, численно совпадающих с концентрацией вещества.

Формула изобретения я я

Автоматический спектрофотометр, сойер-,. маихий механизм перемещения ооразееов fl - ., фотометрический тракт с блоком стабилизации нуля и калибратором, отличающийся тем; что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, калибратор выполнен в виде блека с регулируемым коэф667824 фициентом передачи, блок стабилизации нуля связан с механизмом перемещения образцов, который имеет, по крайней мере, три гнезда для образцов.

Составитель А Субочев

Редактор Л. Батанова Техред О. Луговая Корректор Г. Решетник

Заказ 3450 36 Тираж 765 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П ПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3680957, кл. 356 †, опублик. 1972.