Многоходовая кювета Советский патент 1990 года по МПК G01N21/03 G01N21/64 

Фиг. 1

Изобретение относится к физико- химическому анализу, а именно к устройствам для измерения люминесценции слабопоглощающих растворов, и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходимо изучение люминесценции.

Целью изобретения является повышение чувствительности люмине9Центного анализа.

На фиг. 1 изображена кювета, меридиональное сечение; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (сагиттальное сече- 1ние). .

Кювета содержит зеркальное покры- тие 1, нанесенное на цилиндрический корпус 2, основание которого выпол- нено в виде полусфер 3, имеющий входное 4 и выходное 5 окна в зеркальном слое 1.

Многоходовая кювета работает следующим образом.

Излучение направляют на кювету. Пройдя точку фокуса, входной луч на- чинает расходиться в .горизонтальной и вертикальной плоскостях. В горизонтальной плоскости входной возбуждающий луч ширсиной t

t 2R sin ,

где R - радиус цилиндра;

Lf - расходимость луча,

фокусируют в точке 6, которая нахо- дится на пересечении линий центрального падающего луча, диаметра цилиндра, проведенного перпендикулярно ей, и окружности радиусом 0,25 ширины луча t с центром в геометрическом центре кюветы. Дойдя до зеркального слоя на противоположной стороне кют-. веты, луч расфокусируется и займет некоторую дугу окружности. Указанная дуга представляет для луча зерка ло, поэтому луч вновь отражается в кювету.

Таким образом, число отражений возбуждающего луча в горизонтальной плоскости может достичь величины К, определяемой по формуле

к 2JL.

где К - коэффициент усиления.

В вертикальной плоскости после прохождения точки фокуса входной луч отражается от наружной стенки цилинд

0

5

0

5 0 5

0

5

ра, достигает верхней или нижней полусфер и, отразившись от полусферы, возвращается в цилиндр. Так продолжается до тех пор, пока вся энергия возбуждающего луча не поглотится исследуемым веществом. Люминесценцию вещества принимают монохромато- ром наблюдения.

Полное поглощение возбуждающего луча исследуемым веществом значительно повышает чувствительноеть люминесцентного анализа. Например, в кювете с наружным диаметром 11 мм при ширине возбуждающего лазерного луча на входе 0,2 мм коэффициент усиления равен 170 (для прототипа 8-12), т.е. чувствительность люминесцентного анализа в сравнении с чувствительностью при применении прототипа возрастает в 14-20 раз.

Кроме того, в предлагаемой кювете можно исследовать вещества с любыми химическими свойствами, без ограничений. Промывание предлагаемой кюветы является простой операцией благодаря простой форме внутреннего объема предлагаемой кюветы и ее совершенно гладкой внутренней поверхности. Конструкция предлагаемого устройства позволяет экономить время, необходимое на промывку, количество промывочных материалов и гарантирует чист&ту кюветы и, соответственно, точность люминесцентных измерений.

Формула изобретения

1. Многоходовая кювета, имеющая входное и выходное оптические окна и выполненная с внешним зеркальным покрытием, отличающаяся тем., что, с целью повышения чувствительности люминесцентного анализа, кювета выполнена в виде цилиндра, высота которого равна 2Rtg6/2, где R - радиус цилиндра, & - расходимость направляемого в кювету излучения в меридиональной плоскости, входное и выходное оптические окна расположены на боковой поверхности цилиндра, их высота равна высоте цилиндра, ширина обоих окон равна 2Rsinlf/2, где if- расходимость направляемого в кювету излучения в сагиттальной плоскости, входное и выходное оптические окна имеют общую границу, параллельную образующей цилиндра, оптическая ось входного оптического

окна смещена на расстояние 0,5R xsin в сторону оптической оси выходного оптического окна, которая проходит через геометрический центр кюветы, а внешнее зеркальное покрытие нанесено на всей поверхности кюветы

за исключением входного и выходного оптических окон.

2. Кювета по п. 1, отличающаяся тем, что основания кюветы выполнены в виде полусфер, радиус которых совпадает с радиусом цилиндра .

Изобретение относится к области физико-химического анализа, а именно, к устройствам для измерения люминесценции. Целью изобретения является повышение чувствительности люминесцентного анализа за счет полного поглощения возбуждающего луча. Устройство содержит зеркальное покрытие 1, нанесенное на цилиндрический корпус 2, основание которого выполнено в виде полусфер 3, имеющий прямоугольное окно в зеркальном слое 1 для входа и выхода лучей. 1 ил.

Фиг. 2