专利名称：用于对少量液体进行分析或吸收法测定的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种借助于光对少量液体介质、例如一 滴液体介质进 行分析或吸收法测定的设备，其中光被引导通过介质，并且随后可光度、分光光度、荧光或光镨荧光地检测或分析，其中该设备具有用 于涂覆或滴上介质的在工作位置中处于上面的平面容纳部位、其壳体 中在工作位置中位于容纳部位之下的光入口和在光程中位于光入口 之后的用于将光向上偏转到容纳部位的第一装置以及可以可拆卸地 安装在容纳部位之上的反射器，其中反射器在其工作位置中与容纳部 位距离一个限定的距离并且至少在光路区域中被填充或可填充介质， 其中设置第二装置，用于将来自反射器的光偏转到检测器。
背景技术：
德国专利申请10 2004 023 178.8中介绍了这种装置，并且这种装 置在实践中被证明是有效的。然而，由于其中所设置的光引导，即其 中光线的光轴与其在入口处进入该设备的方向垂直地向上偏转，并且 随后引导到实际测量位置，因此形成对于一些应用情况不利的构造高 度。发明内容因此存在这样的任务，即提供一种前面所限定的类型的装置，其 中可以保持其能够以简单的方式将小试样量的液体介质放置在测量 位置上、并在测量之后执行简单且可靠的清洁的优点，但是减小构造 高度。为了解决该任务，在前面限定的装置中，以以下方式构造设置在 光入口处的用于偏转光线的第一装置，即使得被偏转光线的光轴的由此产生的方向向上且倾斜地朝设备的中心线取向，并且光轴的倾斜位 置在此相对于设备中心线被这样设置，使得光线或光束的光轴在无需 或借助于至少一个光学元件的情况下对准反射器的位置，其中设备的 光入口与光出口之间的纵向中心线延伸通过该位置。与光束首先偏转卯。，然后才朝设备的中心线和反射器取向的情 况相比，通过由其第一偏转所产生的光束的倾斜位置导致明显更小的 构造高度，因为反射器与光入口的距离可以更小，以便光线击中"明 亮位置"，即用于试样的容纳部位。对于这样的解决方案，需要了解 例如不使用常用的直角棱镜用于光的偏转。当光线在不需光学元件的情况下到达反射器时这尤其有利，因为 此时可以节省用于相应光学元件、例如用于光导体的花费。但是也可能的是，设置至少一个透镜和/或棱镜和/或光导体作为 用于将光线偏转向反射器并随后从反射器到光出口或到位于光出口 处用于偏转光线的第二装置的光学元件。这样的设置具有更好更准的 光引导的优点。当首先具有相应的小发散或会聚或者至少穿过聚光透镜时，可以 应用已提及的可选方案，其中光线从偏转出发不引导地朝容纳部位延 伸。因此，在被偏转光线入射到自由的由其达到的空间或光导体中之 前和/或之后，设置作为窗和/或用于将光线聚束的光学元件、例如聚 光透镜也可以是有利的。本发明的一个特别有利的扩展方案可以在于，光线的光轴在光入 口之前和/或在其上水平地延伸入壳体内，并且用于偏转光线的第 一装置将其光轴向上偏转小于卯。，尤其是偏转大约80°到89°，优选偏转 大约85°。不是直角偏转，而是也相对于光线的原始方向执行更小的 偏转，使得被偏转的光线从偏转位置出发相对于装置壳体的纵向中心 线朝向该中心线倾斜地取向，以便在偏转正确对齐的情况下、以及必 要时借助已提及的光学元件的情况下，实际上直接对准该装置的试样 应该所处的且光应该横穿的位置。避免了以相应花费并导致更大构造高度的首先偏转直角、然后朝试样进一步偏转。本发明的一个结构简单的扩展方案可以设计成，在光入口区域中 设置偏转棱镜或偏转镜作为用于偏转的第 一装置，其反射面相对于入射光线的光轴具有小于45°的角。由于偏转棱镜或偏转镜的反射面的 角位置不是通常为45。的角位置，所以可以非常容易地执行根据本发 明的不等于直角的光线偏转。其中，在棱镜上可以将光线在偏转之后出射所通过的那些面相对 于被偏转光线或相对其光轴成直角地取向，以便能够实现尽可能无干 扰的光出口，以及与位于光出口的棱镜面形成小于90°、例如约80° 到89。、优选大约85。的角。因此，例如位于光入口的棱镜面可以正好 垂直地走向，以便接收水平入射的光线，并且仍然可以随后通过该棱 镜执行根据本发明的将光线偏转小于90°。在光出口处，设置偏转棱镜或偏转镜作为用于偏转的第二装置， 并且第二装置可以与第 一装置镜像对称地设置在入口和出口之间，使 得由反射器出来的、倾斜走向的光线的光轴在光出口处或光出口后水 平走向。本发明的其他扩展方案是权利要求9至18的主题。其中， 一部分涉及在根据DE 10 2004 023 178.8的装置中提供的并且具有在那里所描述的优点的特征。其中，特别有利的是根据权利要求11的扩展方案，通过该方案可以使必要的试样量保持得特别小。尤其是在单个或多个上述特征和措施的组合的情况下，得到一种设备，在该设备中，待检验介质也可以以很小和极小的量涂覆或滴到 基本上水平的面上，其中该容纳部位被光优选地通过两次。这可以在 到反射器或从反射器返回的路径上实现，其中由此产生相应大的测量 段。同时，设备的整个构造高度通过合适的光导向而被减小，在该光 导向中，光线在其入口之后已经立即倾斜地朝着试样对准。由于介质被涂覆到上容纳部位上，所以无须特别细心或特别调整 来避免重力的不利影响。更为准确地说，重力甚至有助于将介质保持 在应该在其中进行测量的其长度中。这使得可以移除可拆卸的反射器，涂覆试样并且将反射器重新放入其工作位置，以便然后能够进行 测量。其中，例如借助于滴定管滴试样是格外简单的可实施过程。反射器可以是反射镜或反射棱镜，并且可以无间隔地在工作位置 接触试样。相应有效地，试样被光透射并被反射器向回转向，以便通 过用于偏转的第二装置达到实际的检测器。其中，通过试样的测量段 可以双倍于容纳面与反射器表面的距离，并且光可以两次经过该距 离，如上面已提及的那样。为了保持测量的精度以及为了避免各个测量之间以及相对于基 准测量的测量条件的改变，特别合乎目的的是，可以可拆卸地装配或 安装的反射器或者支持该反射器的盖相对于该设备以及其壳体抗扭 转地保持在工作位置中并且居中。由此保证在试样被滴上之后，其相 对于设备及其壳体、并因此也相对于容纳位置始终被设置在相同位置 处。各反射条件是相应一致的。其中，尽管可以将反射器从其工作位置移除，但是也存在不同的 保证抗扭转性的结构可能性。为了反射器在工作位置以可重复方式与容纳位置保持预定的距 离，可以通过反射器或盖与壳体之间至少一个间隔垫片或者通过止挡 来确定该距离。因此，用户没有必要在将反射器或带有反射器的盖安 放在设备上时在其工作位置处注意保持预定距离。间隔垫片或止挡的 构造可以以不同方式在结构上予以解决。其中，甚至可以考虑间隔垫 片和用于反射器的抗扭转的支撑彼此组合。尽管可以任意地实现将光入射到设备上，检测也可以以合适的方 式与光从设备出射一起作用，其中可以使用任意测量装置。然而，特别合乎目的的是，设备具有可配合地插入光度计、分光光度计、荧光计或谦荧光计中的、可被施加以其光的样品池(Ktivette) 的外观尺寸，以及设置在设备内部、用于光引导或光偏转的装置设置 在设备的这样的位置处，即对于常用的样品池，在该位置处设置用于 测量的光的入射窗和出射窗，其中用于光偏转的第一装置将由光度计 所入射的光朝容纳面偏转，用于光偏转的第二装置将从测量部位返回的光朝着检测器偏转。通过适当地选择根据本发明的设备的尺寸，该 设备可以被插入常用的光度计、分光光度计、荧光计或镨荧光计中， 以便在那里也能够测量很小量的介质试样。这尤其显著降低了投入成 本和安装成本。光入口和光出口以这样的方式对应于商业上常见的样品池，即使 得尤其是在相应的已存在的测量设备中可以非常容易地执行光的引 导以及在透射试样之后对其的检测。例如，设备的横截面的尺寸可以对应于标准样品池，并且尤其可以为12.5毫米xl2.5毫米。还应提及的是，又从该设备出射的光线可以与入射光线对准或可以成直角。后者尤其是在光度计和分光光度计中是合乎目的的。尤其是在单个或多个上述特征和措施的组合的情况下，得到前面所定义的设备，该设备使得对非常少量的液体介质也可以进行简单操 作和试验，而与介质的粘度无关。即使相对高粘度的介质也可以被很 好地试验，因为其可以无问题地被保持在基本上水平的容纳面上。此 外，测量之后的清洗也非常简单，并且例如可以借助于光学系统-清洗 布或喷嘴来执行。必要时，其中可以使用常用的清洗剂。其中有利的 是，被试验介质所施加的测量部位非常容易接近，其中设备甚至可以 保持在测量装置中。总之得到一种设备，其尤其是在构造以类似样品池尺寸的情况下 可以被置入大多数商用的测量装置中，并且在此也可以被置入到老式 测量装置中，而无需改变。其中，该设备由于有利的光导向而具有最 优化的且减小的构造高度，即构造高度相对于DE 10 2004 023 178.8 中所示的设备而言具有例如小大约5%到大约20%或25%的构造高 度。基准测量、试样测量和清洗可以以很低花费、并且没有显著耗时 地顺利实现。
以下参照附图更为详细地阐述本发明的实施例。在部分示意性图示中图1示出了根据本发明的具有壳体的设备的纵截面，其中光线水 平地入射并且通过第一装置向上倾斜地偏转，其中设置用于涂覆待试 验介质的上平面容纳部位，可拆卸安装的反射器位于该容纳部位之 上，反射器将光偏转回用于偏转光的第二装置并从该设备射出，其中 光在设备的壳体内尽可能照射通过自由空间，以及图2示出与图l对应的修改实施例的图，其中光在该设备的壳体 内在高度的大部分上通过光导体。
具体实施方式
在接下来的说明中，不同实施例中功能相同的部分即使在不同的 设计中也标以相同的附图标记。整体上被标记为l的设备用于借助于由箭头3所标记的光来对非 常少量、例如对一滴液体介质2或一滴的一小部分进行分析或吸收法 测定，其中对于相应的光线，其光轴由相对于中心线M倾斜走向的 虚线L表示，在图l和2中以纵截面示出了该设备的壳体6，并因此 也示出了其壳体内部(Gehaeuseinhalt)。该光被引导通过介质2，并且随后以公知方式以光度测定、分光 光度测定、荧光测定或谱荧光测定而被检测或分析。其中，两个实施 例示出了，设备l具有工作位置中上平面的、基本上水平且尽可能 平坦的容纳部位4,用于涂覆或滴上介质2;其壳体6中的在工作位 置中水平取向的位于容纳部位4之下的光入口 5和在光路中位于光入 口 5之后的用于将光向上朝容纳部位4偏转的第一装置7以及可拆卸 地安装在容纳部位4上方的反射器8。其中，该反射器8在工作位置中与容纳部位4距离一限定的距离， 以便产生光的恒定的精确测量段。该距离在光路区域中被填充或可被 填充以介质2。此外，设备1具有用于将来自反射器8的光朝着检测器偏转的第 二装置9，其中检测器在图l和2中并未更详细地示出。其中，在这两个实施例中，设置在光入口 5处的用于偏转光线的 第一装置7被这样构造，使得受其作用后的被偏转光线的光轴(即线 L)的方向倾斜地向上朝设备1的中心线取向，其中光轴的倾斜位置 在此相对于设备中心线M被这样设置，使得光线或光线束的光轴无 需光学元件(图1)或借助于光学元件(图2)而指向反射器8的位 置，光入口 5与光出口之间的设备1的纵向中心线M大致穿过该位 置。通过光的偏转，光实际上也以最短路径被导向到容纳部位4和试 样，就好像穿过壳体6内的自由空间，就好像穿过光学元件，其中光 学元件根据图2可以是光导体16。其中，从这两个图中可以看到，在被偏转光线入射到由其穿过的 自由空间(图1)或光导体9中之前或之后，设置作为窗和/或用于将 光线集束的光学元件，例如聚光透镜IO。由此，光线可以更好地被集 束并且正好对准试样。在这两个实施例中，光线3的光轴在光入口5 之前或在其上水平地延伸进壳体6中，并且用于偏转光线的第一装置 7将其光轴L向上偏转小于90。、例如偏转大约85°。该偏转角在这些 图中被标以附图标记ll。其中，在光入口 5区域中设置偏转棱镜12 或必要时还设置偏转镜作为用于偏转的第一装置7,其中相应的反射 面7相对于入射光线的光轴具有小于45°的角14。其中，该角14与 45。的偏差为角11与90。的偏差的一半。在棱镜12处，光线在偏转之后向上倾斜出射所穿过的那些面12a 垂直于该被偏转光线的光轴L取向，如在两个附图中可以清楚地看到 的那样。由于位于光入口处的棱镜面12b垂直于入射光线3、并因此 刚好垂直地设置，所以在棱镜面12a与位于光入口 5处的棱镜面12b 之间产生小于90。的角，其中该角的大小对应于角ll的大小。在光出口处，设置偏转棱镜15 (或必要时设置偏转镜)作为用 于偏转来自试样的、相对于中心线M对称倾斜走向的光线的第二装 置9,其中该第二装置9与设备1的中心线M镜像对称地设置在入口 与出口之间，使得来自反射器8的朝该第二装置9倾斜走向的光线的 光轴L在光出口处或在其之后又水平地走向，如在这两个图中可看到的那样。被偏转的光线的光轴因此在偏转之后以可能的最短路径延伸到容纳部位4或位于那里的试样和设置在其上的反射器8，使得能够 实现设备1的相应很小的总高度。在这两个实施例中，容纳部位4被构造为面，并且可以从上面接 近，使得待试验介质2由于其重力而被保持在该容纳部位上。在此， 容纳部位4的尺寸被定得如此大，使得穿过其朝反射器8走向且从反 射器反射的光两次通过容纳部位4，并通过介质。由此实现了，通过 由介质2所构成的试样的测量段两倍于容纳面4与反射器8表面的距 离，并且光两次经过该距离。测量段以这样的方式两倍于上面所提及 的距离。在根据图1的实施例中，光从第一装置7在其偏转之后实际上无 阻碍地朝着试样2穿过壳体6内的自由空间R,并且在反射器8反射 之后以同样的方式又返回到第二装置9。然而，在根据图2的实施例中，光束被光导体16和17引导，并 由此在其横截面中聚集。但是，已经提到的将光聚束的聚光透镜10 或相应的光学窗直接位于偏转之后且在容纳部位4之前，其中于是对 于反射的光，在第二装置9之前也设置这样的聚光透镜10。在这两个实施例中，容纳部位4相对于壳体6的被反射器8或保 持反射器的盖18覆盖的上端面下沉，使得该下沉的限度同时限制容 纳部位4，并由此有助于能够容纳和试验# 少量的试样。反射器8可以是反射镜或反射棱镜，并且在工作位置无间隔地接 触介质2的试样。如所提及的那样，于是，通过试样的测量段两倍于 容纳部位4与反射器8表面的距离，并且光两次经过该距离以形成总 测量段。可拆卸设置或安装的反射器8或者根据图l和2保持反射器的盖 18相对于设备1和其壳体6在工作位置抗扭转地被保持和居中。其中， 反射器8与容纳部位4的距离通过反射器8与壳体6之间的或者(在 这两个实施例中)保持反射器8的盖18与壳体6之间的间隔垫片19 固定。其中，该间隔垫片19合乎目的地可以环状地围绕，以便保持均匀的距离。合乎目的地，设备l具有可插入光度计、分光光度计、荧光计或 谱荧光计中的、可被其光施加的样品池的外观尺寸，并且其中，设置在设备l内部的用于光偏转的装置7和9被设置在这样的位置处，即 在该位置处，对于常用样品池，设置用于测量的光的入射窗和出射窗。 其中，用于光偏转的第一装置7将从光度计等所射入的光偏转到容纳 部位4，而第二装置9用于将从该测量部位返回的光偏转到检测器。 设备1的横截面的外观对应于标准样品池的外观，例如为 12.5mmxl2.5mm。由此，如在附图中可看到的那样，出射光线的光轴L与入射光 线3的光轴定线，然而，如果这两个装置7和9彼此相应转动地设置， 则光线的这两个区域也可以成直角。用于借助于光3对少量、例如一滴或一 小滴液体介质2进行分析 或吸收法测定的设备1具有用于涂覆或滴上介质2的上平面容纳部 位4、和壳体6内在工作位置位于该容纳部位或容纳面4之下的光入 口 5，以及在光路中在该光入口 5之后，具有用于将光向上朝容纳部 位4偏转的第一装置7，其中可拆卸地安装的反射器8也位于那里。 其中，用于偏转光线的装置7被这样构造，使得被偏转光线的光轴的 方向向上并朝着设备1的中心线M取向，并且光线的光轴的倾斜位 置在此相对于设备中心线M被这样地设置，使得其对准反射器8的 位置，其中纵向中心线M在设备1的光入口 5与光出口之间穿过该 位置。相对于光首先偏转一直角、然后才通过另一方向改变而对准容 纳部位或试样的情况，设备l的构造高度可以相应的更小。
权利要求
1.一种用于借助于光(3)对少量、例如一滴液体介质(2)进行分析或者吸收法测定的设备(1)，其中所述光被引导通过介质(2)，并且随后可以光度测定地、分光光度测定地、荧光测定地或谱荧光测定地检测或分析，其中所述设备(1)具有在工作位置中上平面的用于涂覆或滴上介质(2)的容纳部位(4)、其壳体(6)中在工作位置位于容纳部位(4)之下的光入口(5)和在光路中位于光入口(5)之后的用于将光向上朝容纳部位(4)偏转的第一装置(7)、以及可拆卸地安装在容纳部位(4)上方的反射器(8)，所述反射器在其工作位置中与容纳部位(4)相距一限定的距离，并且至少在光通道区域中填充有或可填充有介质(2)，其中设置用于将来自反射器(8)的光朝检测器偏转的第二装置(8)，其特征在于，设置在光入口(5)处的用于偏转光线的第一装置(7)被这样构造，即使得受其作用的被偏转光线的光轴的方向向上且朝设备(1)的中心线(M)倾斜地取向，并且光轴的倾斜位置相对于设备中心线(M)被这样设置，即使得光线或光束的光轴在没有光学元件或借助于至少一个光学元件的情况下对准反射器(8)的位置，设备(1)的光入口(5)与光出口之间的纵向中心线(M)穿过所述位置。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，设置至少一个透 镜和/或棱镜和/或光导体(16， 17)作为用于朝反射器(8)、然后从 反射器(8)朝光出口或朝位于光出口的用于偏转光线的第二装置的 偏转的光线的光学元件。
3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，光线从偏转出来 未导向或未引导地朝容纳部位(4)走向。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，在 被偏转的光线入射到由其通过的自由空间(R)或光导体(9)中之前 和/或之后，设置作为窗和/或用于将光线聚束的光学元件，例如聚光 透镜(10)。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，光 线(3)的光轴在光入口 (5)之前和/或在其上水平地进入壳体(6), 并且用于偏转光线的第一装置(7)将其光轴(L)向上偏转小于90°， 尤其是偏转大约80°到89°,优选偏转大约85°。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，在 光入口 (5)的区域中，设置反射面(13)相对于入射光线的光轴的 角度(14)小于45。的偏转棱镜(12)或偏转镜作为用于偏转的第一 装置(7 )。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，在 棱镜(12)处，光线在偏转之后通过其出射的面(12a)与被偏转光 线或与其光轴(L )垂直地取向，并且与位于光出口 ( 5 )的棱镜面(12b ) 形成小于90。、例如大约80。到89。、优选大约85。的角。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，在 光出口处，设置偏转棱镜(15 )或偏转镜作为用于偏转的第二装置(9 )， 并且第二装置(9)相对于入口和出口之间设备(1)的中心线(M) 镜像对称地被设置，使得来自反射器(8)的倾斜走向的光线的光轴(L)在光出口处或之后水平走向
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，容 纳部位(4)尤其对于反射器被移除的情况可从上面接近，并且待试 验介质可通过其重力而固定或保持在容纳部位(4)上。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，容 纳部位(4)的尺寸被定得如此大，使得通过其朝反射器(8)走向、 并被反射器反射的光(3)至少一次、尤其是两次通过容纳部位(4) 和/或介质(2)。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其特征在于， 容纳部位(4)相对于壳体(6)的上面的被反射器(8)或盖(18) 覆盖的端面下沉，并且该下沉的限度限制容纳部位(4)。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其特征在于， 反射器(8)可以是反射镜或反射棱镜，并且介质(2)的试样在工作位置可以无间隔地接触。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的设备，其特征在于， 通过试样的测量段双倍于容纳部位(4)与反射器(8)表面的距离， 并且光两次通过该距离以形成总测量段。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的设备，其特征在于， 可拆卸设置或安装的反射器(8)或保持反射器的盖(18)相对于设 备(1)和其壳体(6)抗扭转地保持且尤其居中地保持在工作位置。
15. 根据权利要求1至14中任一项所述的设备，其特征在于， 反射器(8)距容纳部位(4)的距离通过至少一个间隔垫片(19)或 通过至少一个止挡来固定，其中间隔垫片设置在反射器(8 )或盖(18 ) 与壳体(6)之间。
16. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设备 (1)具有可合适地插入光度计、分光光度计、荧光计或谱荧光计中的、可被施加以其光的样品池的外观尺寸，并且设置在设备(l)内 部的用于光引导或光偏转的装置(7， 9)被设置在设备的这样的位置 处，即对于常用的样品池，在所述位置处设置用于测量的光(3)的 入射窗和出射窗，其中用于光偏转的第一装置(7)将从光度计等射 入的光朝容纳部位(4)偏转，用于光偏转的第二装置(9)将从测量 部位返回的光朝检测器偏转。
17. 根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其特征在于， 设备(l)的横截面的外观对应于标准样品池，并且尤其为12.5毫米 x12.5毫米。
18. 根据权利要求1至17中任一项所述的装置，其特征在于， 出射光线(3)的光轴(2)与入射光线的光轴对齐或者成直角。
全文摘要
一种借助于光(3)对少量、例如一滴液体介质(2)进行分析或者吸收法测定的设备(1)，具有用于涂覆或滴上介质(2)的上平面的容纳部位(4)、其壳体(6)中在工作位置中水平定向的位于容纳部位(4)之下的光入口(5)和在光路中位于光入口(5)之后的用于将光向上朝容纳部位(4)偏转的第一装置(7)，其中可拆卸地安装的反射器(8)位于容纳部位。用于偏转光线的第一装置(7)被这样构造，使得受其作用的被偏转光线的光轴的方向向上且朝设备(1)的中心线(M)倾斜地定向，并且光轴的倾斜位置相对于装置中心线(M)被这样设置，使得光线或光束的光轴无需要或借助于至少一个光学元件对准反射器(8)的位置，设备(1)的光入口(5)与光出口之间的纵向中心线(M)穿过该位置。相对于光首先偏转一直角、随后才通过另一装置对准容纳部位或试样的情况相比，设备(1)的构造高度可相应更小。
文档编号G01N21/59GK101228431SQ200680026526
公开日2008年7月23日 申请日期2006年7月12日 优先权日2005年8月5日
发明者托马斯·萨希里, 霍尔玛·卡纳德勒 申请人:豪玛有限公司;托马斯·萨希里