Устройство для регистрации сверх-слабого свечения биологическихоб'ектов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СсН03 Советских

Социалистических

Республик

<о851114

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 160779 (23) 2794868/18-25 (Я)м. клз

G 01 J 1/44 с присоединением заявки Но

Государствевыый комитет

СССР по дедам нзобретеняй и открытмй (23) Приоритет

Опубликовано 300781. Бюллетень 89 28

Ю) ЙЖ 621. з8з (088.8) Дата опубликования описания 300781 (72) Авторы изобретения

Ю.Л. Жербин и В.М. Сава

Физико-химический институт AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СВЕРХСЛАВОГО

СВЕЧЕНИЯ ВИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для исследований физико-химических процессов в биологических объектах, протекающих с испусканием света.

Известно устройство для регистрации сверхслабого свечения биологических объектов, содержащее расположенный внутри светонепроницаемой камеры фотоумножитель,. соединенный с регистрирующим прибором через измерительный блок, состоящий из усилителя импульсов и интегратора $1) .

Указанное устройство имеет недостаток, заключающийся в низкой пре дельной чувствительности регистрации, обусловленный собственными шумами фотоумножителя, маскирующими полезный сигнал.

Наиболее близким к предлагаемому ® является устройство для измерения сверхслабого свечения биологических . субстратов, содержащее светонепроницаемую камеру, последовательно включенные фотоэлектронный умножитель„ измерительный блок, регистрирующий прибор, а также светодиод, подключенный к источнику постоянного напря кения, причем фотоэлектронный умножи тель и оптически с ним связанный 30 светодиод расположены внутри светонепроницаемой камеры f2).

Недостатком известного устройства является низкая предельная чувствительность, обусловленная маскированием полезного сигнала шумами фотоумножителя.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для регистрации сверхслабого свечения биологических объектов, содержащее светонепроницаемую камеру, последовательно включенные фотоэлектронный умножитель, измерительный блок, регистрирующий прибор, а также светодиод, подключенный к источнику постоянного напряжения, причем фотоэлектронный умножитель и оптически с ним связанный светодиод расположены внутри светонепроницаемой камеры, дополнительно введен усилитель переменного тока, вход которого связан с выходом измерительного блока, а выход — со светодиодом, На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит расположенные внутри светонепроницаемой камеры 1

851114 для объекта фотоумножитель 2, соединенный через измерительный блок 3 с регистрирующим. прибором 4, и светодиод 5, подключенный одним иэ выводов к источнику 6 постоянного напряжения. Устройство также содержит усилитель 7 переменного тока, под5 ключенный входом к выходу измерительного блока 3, а выходом — ко второму выводу светодиода 5, и световод 8, оптически сопряженный одним концом со светодиодом 5, а другим — с частью площади фотокатода фотоумножителя 2.

При этом сечение световода 8 должно быть таким, чтобы он, занимая возможно меньшую часть рабочей площади фотокатода фотоумножителя 2, .обеспе- 1$ чивал надежный оптический контакт.

Светодиод 5 и световод 8 заключены в светонепроницаемую оболочку, исключающую попадание на фотокатод фотоумножителя 2 света, рассеиваемого Яо их нерабочими частями.

Устройство работает следующим образом.

Выходные импульсы фотоумножителя 2 поступают на измерительный блок

3, где осуществляется измерение их частоты следования с выдачей результата измерения в виде, удобном для регистрации, например в виде напряжения постоянного тока. При этом напряжение с выхода измерительного

30 блока 3 представляет собой аддитивную смесь полезного сигнала с шумами.

Это напряжение поступает иа ре гистрирующнй прибор 4 и на вход усилителя 7 переменного тока, осуществляющего выделение шумов.

Выходное напряжение усилителя 7 переменного тока подводится и одному из выводов светодиода 5, ко второму выводу которого от источника 6 по- 49 стоянного напряжения подводится напряжение, задающее некоторый средний уровень светового сигнала, излучаемого светодиодом 5. S результате апгебраического сложения указанных напряжений на светодиоде 5 иэлучаемай им световой сигнал изменяется относительно заданного среднего уровня противофаэно закону изменения шумов.

Световой сигнал светодиода 5 поступает на фотокатод фотоумножителя 2 и по сзетоводу 8, в результате чего осуществляется отрицательная обратная связь, например, если выброс шумов фотоумножителя 2, искажающий полезный сигнал, приводит к его увеличению, то на выходе усилителя 7 переменного тока появляется напряжение, уменьшающее световой сигнал светодиода 5 относительно заданного среднего уровня, что приводит к уменьшению амплитуды указанного выброса. При уменьшении полезного сигнала за счет выброса шумов другого знайа происходит увеличение светового сигнала светодиода 5.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить пороговую чувствительность устройства и, следовательно, расширить область исследуемых образцов биологических объектов.

Формула изобретения ! устройство для регистрации сверхслабого свечения биологических объектов, содержащее светонепроницаемую камеру, последовательно включенные фотоумножитель, измерительный блок, регистрирующий прибор., а также светодиод, подключенный к источнику постоянного напряжения, причем фотоэлектронный умножитель и оптически с ним связанный светодиод расположены внутри светонепроницаемой камеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введен усилитель переменного тока, вход которого связан с выходом измерительного блока, а выход — со светодиодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Маренков В.С. Особенности конструирования аппаратуры для регистрации сверхслабых световых потоков.

Сборник "Сверхслабые свечения в медицине и сельском хозяйстве", т. 50, «зд-во ИГУ, 1974, с. 162, рис. 1.

2. Авторское свидетельство СССР

В 457892, кл. G 01 d 1/00, 1975 (прототип).

851114

Заказ 6316/55

Тираи 907 Подлисное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, З-35, Раужская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Уагород, ул, lIyoexrsaa„4

Составитель A. Чурбаков

Редактор В. Петрам Техред. С. Мигунова Корректор Н. Шарман