Опорный флуоресцирующий элемент Советский патент 1976 года по МПК G01N21/52 

(54) ОПОРНЫЙ ФЛУОРЕСЦИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

1

Изобретение относится к оптическим приборам и может быть использовано во флуориметрах.

Во фпуориметрах наиболее широко используются жидкостные опорные флуоресшфующие элементы (эталонные растворы), имеющие спектральные характеристики, соответствующие спектральным характеристикам исследуемого вещества .IJ. Однако в связи с химической неустойчивостью таких растворов опорные флуоресцирующие элементы работакгт недолго. Кроме того, приготовление растворов весьма трудоемко.

Известен опорный флуоресцирующий элемент, предназначенный для продолжитель- ных измерений, содержащий флуоресцирующий материал со спектральными характеристиками возбуждения и флуоресценции, соответствующими спектральным характеристикам анализируемого вещества, выполненный в виде герметичного контейнера с окном, прозрачным для излучения возбуждения и флуоресценции 2. Этот флуоресцирующий элемент нестабилен, поскольку энергетический выход флуоресцирующего стекла измениется в зависимости от температуры и длительности облучения ультрафиолетом. Поэтому подобные элементы не могут применяться во флуоресцентных приборах с постоянной щкалой.

Цель изобретения - повышение стабильности (обеспечение постоянства энергетического выхода) опорного флуоресцирующего элемента.

Указанная цель достигается тем, что в качестве флуоресцирующего материала использована смесь кристаллофосфоров с положительным и отрицательным температурными коэффициентами энергетического выхода. Смесь кристаллофосфоров состоит из компонентов: 2п.5-Си№к.з)и XnSAgСФс-1) взятых в соотношении 4:1; в смесь введена химически нейтральная добавка Ва SO/iДля приготовления смеси из кристаллофосфоров, обеспечивающих соответствие спектра возбуждения и флуоресценции опорного флуоресцирующего элемента и анализируемого вещества, выбраны кристаллофосфары с различными (положительным и отрицательным) температурными коэффициентами энергетического выхода. Соотношение масс компонентов смеси, имеюших различные температурные коэффищ-1енты, определяется выражением:

I т, В, К: -О,

2 t I

где т;- масса L -го компонента;

В г- энергетический выход i -го компонента ; - температурньш коэффициент

К;

А

i - го компонента,в диапазоне 0-50 С), П-число компонентов;

д I - изменение интенсивности флуоресценции;

At - изменение температуры.

Стабильность предложенного опорного флуоресцирующего элемента обеспечивается, во-первых, тем, что приготовляемая смесь обладает практически нулевым суммарным температурным коэффициентом энергетического выхода, и, во-вторых, тем, что кристаялофосфоры, изолированные от окру- жаюшей атмосферы, имеют вые око стабильные физико-химические и механические харатеристики.

Выполнение опорного элемента из смеси Zn. S Си и Zn. S Ag Б соотношении 4;1 обес печивает стабильность опорных элементов для измерения флуоресценции в области 450600 нм при возбуждении в области 280380 нм. Для уравнивания величин энергетического выхода флуоресценции опорного элемента и анализируемого вещества могут быть использованы химически нейтральные к кристаллофосфору балластные добавки. С помощью балластной добавки, например химически чистого Во 501,взятого Б соотношеНИИ 1:1-500:1 со смесями кристаллофосфоров, можно получить опорные флуоресцирующие элементы с уменьшенной величино энергетического выхода флуоресценции.

Описанные опорные флуоресцирующие эле- менты могут найти широкое применение во флуориметрах, в первую очередь во флуориметрах прямого отсчета , имеющих постояиную чткалу, например во флуоресцентном жиромере.

Экспериментальная проверка предложенных опорных элементов показала, что, вопервых, их температурный коэффициент соствляет менее 0,01%{°С) у флуоресцирующего стекла ЖС-18, используемого в опорном флуоресцирующем элементе прибора ФАС-1, более 0,5%(°С) и, во-вторых, практически полностью исключено влияние ультрафиолетового излучения на величину энергетического выхода флуоресценции.

Предложенные опорные флуоресцирующие элементы можно использовать во флуориметрах прямого отсчета, предназначенных для определения жирности молока по интенсивности флуоресценции молочного жира в молоке, предварительно флуорохромированном флуоресцентньм красителем 4 амино- N -метилфтализушдом. В приборе, имеющем шкалу в процентах жира, предусмотрено ио пользование трех опорных флуоресцирующих элементов с разной величиной энергетического выхода,

В процессе испытаний прибор, снабженный предложенными опорными флуоресцирующими элементами, работал в течение полутора месяцев без корректировки шкалы. В то же время лучший зарубежньш прибор МК-Ш, предназначенный для измерения содержания жира в молоке, в котором применена традиционная схема прямого отсчета без опорного элемента, требует корректировки шкалы каждые 14 дней и переградуи ровки каждые 30 дней. Приборы МК-Ш и флуоресцентный жиромер имеют одинаковые метрологические характеристики. Предполагается, что разрабатываемый прибор будет вдвое дешевле прибора МК-Ш, втрое меньше по весу и габаритам.

Формула изобретения

с целью повышения стабильности, в качестве флуоресцирующего материала использована смесь кристаллофосфоров с положительным и отрицательным температурными коэффициентами энергетического выхода.

1а5-СиСФк-3)и2п.З.А§(Фс-1) , взятых в соотношении 4:1.

добавка В а 5 О ц

Источники информации, принятые во вни-2. Свердлов 3. М. Аппаратура для исслемание при экспертизе:дования люминесцентных кристаллофосфоров ,

№ 204450, кл. QOl } 1/58, 26.12.1967.(прототип).

531071g