Устройство для регистрации триболюминесценции Советский патент 1992 года по МПК G01N21/70 

Изобретение относится к технической физике, а именно к области механохимии и может быть использовано во всех областях народного хозяйства для индентифика- ции различных веществ.

Целью изобретения является повышение при измерениях соотношения сигнал/шум за счет увеличения величины полезного сигнала.

Устройство поясняется фиг. 1 и 2. Устройство по первому варианту (фиг. 10 имеет светонепроницаемую камеру 1, в которой установлены газовый редуктор 2, связанный с помощью пневмоканала с баллоном газообразного азота, вставленный в диапозитивную рамку 3 предварительно нанесенный и высушенный на хроматографической бумаге исследуемый биообъект 4 и находящий перед эластичной подкладкой 5, выполненной из электрета, например, резиновой смеси на основе полиизопреиового каучука и стгдратп цинка, закрепленной в приспособление дня регул и ровкиприжати яисс л е дуемо гообопзца 6 и кинетически связанный с узлсм 7 автоматической смены слайдер из диапроектора Дианэ-207, трибогенеротор, состоящий из двигателя 8, на валу которого имеется шестерня 9, соединенная с шестерней 10 измо рительного зонда, выполненного в сию усеченного конуса с усеченной оптичес и прозрачной частью 11 и оптически непрозрачной частью его образующей 12,выполненной в виде обоймы HJ металла, которая контактирует с заземленной частью прибора. фотометр 13 с датчиком из полупроводникового твердотельного элемента, соедо1 синий с блоком регистрации 14, электрически связанный с блоком управлении 15 через олок коммутации 16, который связан с элсчгропрп водом 17 приспособ пе н и я для pot у

Ok

J

N

|СЛ

ICN

ioi

лировки прижатия исследуемого образца и с электроприводом 18 узла электронейтра- лизэцим и очистки, а также с узлом смены образцов 19.

Во втором варианте исполнения (фиг.2) устройство для регистрации триболюминесценции имеет электродвигатель 20, имеющий возможность вертикального перемещения в направляющих 21, приспособление для регулировки прижатия исследуемого образца 22, на валу 23 расположены фиксирующая образец гайка 24, площадка 25 с эластичной подкладкой 26, выполненной из электрета, предварительно нанесенный и высушенный на носителе 27 исследуемый образец 28, напротив которого размещается неподвижный зонд 29, выполненный в еиде усеченного конуса с усеченной оптически прозрачной частью и оптически непрозрачной частью его образующей, выполненной из металла, которая контактирует с заземленной частью прибора. Остальные узлы и блоки такие же как и в первом варианте и размещены в светонепроницаемой камере (не показаны). Устройство для регистрации триболюминесценции по первому варианту работает следующим образом, Исследуемый объект на носителе 4 вставляют в диапозитивную рамку 3 и помещают в узел 7 автоматической смены слайдов. После чего управляющий электрический сигнал с блока управления 15 через бпок коммутации 16 на электропривод 18, далее исследуемый образец 4 на носителе 3 подается в фиксирующие его направляющие перед эластичной подкладкой 5. выполненной из электрета. Затем электрический сигнал подается на блок регистрации 14 и на электрический привод 17 приспособления б для ре улировки прижатия исследуемого образца 4 к поверхности вращающегося с постоянной скоростью от электродвигателя 8 через шестерни 9,10 и усеченный конус 12 оптически прозрачной части зонда 11. При этом происходиттрибо- электризация поверхности исследуемого образца со стороны оптически прозрачного зонда и электризация противоположного электрического знака в результате деформации электрета эластичной прокладки, т,е. возникает ускоряющее дополнительное электростатическое поле, инициирующее трибо- люминесценцига, детектирование которой происходит с диафрагмированной площади, исключающей регистрацию шумового оптического излучения. После окончания заданного времени генерирования м измерения триболюминесценции подают управляющий сигнал с блока управления 15 через блок коммутации 16 на блок регистрации 14

и на электроприводы 17 и 18, В результате производят индикацию измеренных характеристических параметров непосредствен- но кривой триболюминесценции

исследуемого объекта, последующую их индикацию на дисплее и распечатку на печата- ющем устройстве, одновременно исследуемый образец 4 с помощью узлов 6 и 7 отводят в исходное положение, а к деталлм зонда 11 и 12 подводят узел электронейтрализации и очистки 19. После очистки поверхности зонда узел 19 отводят в сторону и проводят его сушку газообразным азотом. В последующем весь цикл измерения

повторяется.

Во втором варианте отличительная часть работы устройства заключается в следующем. Предварительно высушенный на носителе 27 исследуемый образец 28 фикси:

руют с помощью гайкм 24 к площадке 25 и к эластичной прокладке 26, выполненной из электрета. Запускают электродвигатель 20, затем с помощью приспособления для регулировки усилия прижатия исследуемого образца 22 производят контакт с зондом 29 и деформацию электрета 26, что в последующем стимулирует электризацию, иницииру- . ющую триболюминесценцию с диафрагмированием шумового оптического излучения и с высоким энергетическим выходом свечения.

Как показали проведенные испытания опытного образца устройства для регистрации триболюминесценции, оно по сравнению с существующими устройствами имеет следующие преимущестьа:

повышает производительность при измерении триболюминесценции за счет со- кращения времени (с 1 мин до 40 с), что особенно важно при проведении массовых анализов, широко применяемых в настоящее время в медицине, биологии и пищевой промышленности;

повышает при измерении триболюминесценции соотношение сигнал/шум;

повышает универсальность применения устройства при анализе механохимиче- ских реакций;

существенно уменьшаются габариты устройства в результате использования в качестве датчика фотометра полупроводникового твердотельного элемента.

Формула изобретения 1. Устройство для регистрации триболюминесценции, включающее светонепроницаемую камеру, в которой размещены расположенный на носителе исследуемый объект, прижатый к эластичной прокладке, зонд в виде прозрачного для излучения цилиндра, заключенный в металлическую обойму, и прижатый к образцу фотодетектор, установленный соосно с зондом и соединенный с блоком регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, металлическая обойма выполнена в виде усеченного конуса, установлена с возможностью вращения и приведена в контакт с образцом и заземленным контактом

прибора, причем высота конуса равна высоте зонда, основание конуса и торец зонда, противоположный торцу, прижатому к образцу, находятся в одной плоскости, а эластичная прокладка выполнена из электрета. 2. Устройство по п. 1,отличаю щ-е е- с я тем, что эластичная прокладка изготовлена из резины на основе полиизопреново- го каучука и стеарата цинка.

Сущность изобретения: устройство включает светонепроницаемую камеру, внутри которой размещены расположенный на носителе исследуемый объект, прижатый к эластичной прокладке из электрета, и зонд в виде стеклянного цилиндра для вози ужд - ния триболюминесценции и передачи светового излучения к фотодетектору, заключенный в метаплическую обойму п прижатый к образцу с возможностью ора- щения относительно последнего, фотодетектор и блок petистрации, причем металлическая обойма выполнена п виде усеченного конуса, находящегося к контакте с образцом и заземленным контактом прибора, причем высота конуса равна сысо- те зонда, большее основание конуса итопец зонда, противоположный торцу, прижатому к образцу, находятся в одной плоскости а эластичная прокладка изготовлен,-) из резины на основе полиизопреновою каучука п стеарата цинка. 1 з.п. ф-л1.i, 2 ил. (Л jartrj

23

S

W4

Ида

Фиг. 2