Кюветодержатель Советский патент 1981 года по МПК G01N21/13 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения концентрации час тиц в жидких смесях. При анализе иммунохимического комплекса различные присутствующие в них ингредиенты имеют различные размеры. Частицы, содержащие растворенные в буферном растворе макромолекулы, антитело и сыворотку, имеют гораздо меньшие размеры, чем частицы иммунохимического комплекса в то время как случайные частицы пыли, как правило, имеют гораздо большие размеры. Известны устройства для измерени концентрации частиц в смеси жидкостей, содержащие источник света, пробирку, держатель пробирки, фотоприемник, электронную схему регистрации 1 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кюветодержатель, состоящий из nojio корпуса с входным и выходным отверс тиями, крышки и узла крепления кюв ты в корпусе, фотоприемник и элект ронную схему регистрации 2. Однако известные устройства пос роены на измерении рассеяния света в зависимости от размера измеряемых частиц угол рассеяния меняется и разделить сигналы от малых и больших частиц трудно, поэтому точность известных устройств низкая. Цель изобретения - обеспечение точности установки образца. Эта цель достигается тем, что в известном кюветодержателе, состояищм из полого корпуса с входным и выходным отверстиями, крышки и узла крепления кюветы в корпусе, выходное отверстие корпуса кюветодержателя выполнено в виде наклонного под углом 45 к оси входного отверстия канала, причем кюветодержатель снабжен заслонкой, установленной перед входным отверстием и соединенной с крышкой. Кроме того заслонка снабжена средством перемещения, а узел крепления снабжен зажимом в виде пластины с У-образным пазом. На фиг, 1 схематично изображен . держатель кюветы; на фиг. 2 - блоксхема фотоэлектронной регистрации сигналов. Кюветодержатель состоит из корпуса 1, в котором, соответственно, монтируется горизонтально направленный блок 2 источника света-лазер с длиной волны 632,8 им луча 3 света Корпус 1 выполнен полым и имеет относительно толстую правую боковую стенку 4, левую боковую стенку 4и . нижнюю стенку 5.Корпус снабжен съемной верхней крышкой 6 с периферийным фланцем 7. Правая боковая стенка 4 изготавливается с выточенным внутрь вертикальным пазом 8 V-образной формы,при пособленным для того, чтобы он охватывал кювету 9. Вертикальный зажим (пластина) 10 также снабжен, выточен ным внутрь, вертикальным пазом 11 V-образной формы и снабжен парой вер тикальных дугообразных проволочных пружин 12. В Стенке 4 И пластине 10 выполне ны соосные отвертсия 13 и 14 для про хода лазерного луча. В стенке 4 выполнена световая ловушка 15. Эта ловушка расположена на одной прямой с лучом. 3, В углублении 16 стенки 4 выполнен под углом 45 к оси входного отверстия 13 и 14 канал 17. Это канал 17 снабжен диафрагмами 18 и 19 Световая диафрагма 19 открывается в патрубок (канала) 20, ведущий к фотоэлектронному умножителю 21, уста новленному в камере 22. По оси канала 20 распространяется рассеянный пучок света 23. Световые диафрагмы 18 и 19 монтируются вертикально, поэтому их поле зрения в поперечном сечении имеет эллиптическую форму. В этом заключается преимущество применения круглых световых диафрагм и вертикальных их установок. Позицией 24 обозначена заслонка с фланцем 25, в котором находится верт кальный штифт 26 с головкой. На нижней части штифта 26 помещена спираль ная пружина 27. Верхний конец заслон ки 24 проходит через направляющий па 28 в верхней стенке корпуса. В заслонке 24 имеется отверстие 29, которое соосно с отверстием 13 в стенке, когда верхняя крышка 6 устанавливает ся в закрытое положение. Когда крышка 6 снимается, пружина 27 поднимает заслонку 24 и закрывает отверстие 13 Это предохраняет фотоприемник от спа ных лазерных вспышек, которые могут иметь место. При измерениях частицы размером примерно 0,3 мк в жидкости, находящейся в кювете, сильно рассеивают лазерный луч в направлении диафрагм 18 и 19, который попадает на фотоэлектронный умножитель 21, вырабатывающий сигнал на наличие антиген. При низких уровнях антигена и от носительно малых углах рассеяния вперед, влияние частиц пыли в пробирке является источником ошибок. Блок-схема (фиг. 2) представляет собой схему обработки сигнала, кото рая срезает положительные выбросы в выходном сигнсше фотоэлектронного умножителя так, что положительные выбросы не пропускаются в измерительную аппаратуру и не обрабатываются аппаратурой. Эти положительные выбросы вырабатываются частицадми пыли, находящимися в исследуемой жидкости. Таким образом, из-за наличия частиц пыли, например сигнал, вырабатываемый фотоэлектронным умножителем 21, имеет вид положительных импульсов, Сигнал с фотоэлектронного умножителя по проводу 30 подается на первый вход инвертора 31, соединенного по входу с сумматором 32. Постоянное напряжение смещения, величина которого больше максимального сигнала фотОэлектронного умножителя, по проводу 33 подается на второй вход инвертора 31 и сумматора 32. Входной сигнал, поступающий по проводу 30, в инверторе 31 переворачивается (позиция 34, 35). Постоянное положительное входное напряжение, подаваемое по проводу 33, складывазтск н сумматоре 32 с сигналом 34, а результирующий положительный выходной си .га ал в проводе 36, показанный позицией 37, имеет положительные максимальные значения, соответствующие первоначальным значениям входного сигнала, поступающего по проводу 30. Выходной сигнал по проводу 36 проходит через выключатель 38 регулятора выдержки времени, электронный выключатель 39, диод 40 и операционный усилитель 41, создающий сигнал в точке 42 в виде положительного выброса, когда входной сигнал в проводе 30 минимальный. Самый высокий положительный выброс сигнала в течение периода исследования образца , создаваемый операционным усилителем 41 запоминается посредством конденсатора 43. Постоянный сигнал сравнения в точке 42 по проводу 44 подается на один вход компаратора 45. Входной сигнал 37 с сумматора 32 подается (при замкнутом выключателе 38) на второй вход по проводу 46 компаратора 45i Выключатель 39 замыкается сигналом 37. Конденсатор 43 заряжается и в этот момент выключатель 39 размыкается сигналом с компаратора 45 . Значение сигнала в точке 42 удерживается до тех пор, пока амплитуда сигнала 37 не превышает первоначально запомненное самое высокое значение сигнала в точке 42. Эта величина включает электронный выключатель 39. Значение сигнала в точке 42 в следующий момент асимптотически приближается (увеличивается) к относительно постоянному положительному максимальному значению сигнала 37. Компаратор 45 не реагирует на

действия минимальных значений сигналов 47. в тот момент, когда амплитуда сигнала 37 меньше запомненного значения, сигнала в точке 42, выключатель 39 разкыкается и сигнал по проводу 36 не проходит на конденсато 43. Положительный сигнал, накопленны на конденсаторе 43 выключается выключателем возврата 48. Эти положител ные сигналы не блокируются через диод 40, когда сигнал в проводе 36 более положительный, чем значение сигнала, наполненного в конденсаторе 43 Положительные сигналы не блокируются операционным усилителем 41, потому что входной импеданс операционного усилителя большой.

Таким образом, когда сигнал в проводе 44 больше, чем сигнал в проводе 46 электронный выключатель 39 разNMKaeTCH и в конденсаторе 43 накапливается сигнал.

Сигнал в точке 42 сравнивается с мгновенным значением сигнала в проводе 36 компаратором 45, выходной сигнал которого управляет выключателем 39. При этом выключатель 39 удерживается замкнутым только тогда, когда входной сигнал в проводе 30 выше ранее запомненного значения. Следовательно, выключатель 39 обычно замкнут.

Положительный сигнал рассеяния от антиген в тачке 42 складывается в суммирующем усилителе 49 с сигналом отрицательного смещения, подводимого по проводу 50 и с отрицательным сигналом от чистого- антигена, подводимого по проводу 51, а также с отрицательным сигналом, поступающим с интегратора 52 по проводу 53. Выходной сигнал с усилителя 49 подается через синхронизируемый выключатель 54 на цифровое индикаторное устройство 55, управляемого регулятором 56 выдержки времени, приводимым в действие вручную.

Когда регулятор 56 выдержки времени приводится в действие выключателем 57, накопленный на конденсаторе 43 сигнал разряжается посредством замыкания, выключателя возврата 48 в исходное состояние. В этот момент выключатель 38 регулятора выдержки времени замыкается, а выключатель 54 размыкается. Все это происходит в течение нескольких секунд достаточных для накапливания на конденсаторе 43 сигнала рассеяния антигена. В конце хронометрированного периода времени элемент выключатель 38 размыкается и замыкается, создавая цифровое показание на приборе 55.

Отрицательный сигнал чистого антигена получается с потенциометра 58, подсоединенного к соответствующему источнику напряжения. ПотенциОметром 58 через выключатель 59 устанавливается отрицательный сигнал нулевого отсчета устройства. 55. Нулевой отсчет устанавливается во время измерений эталонного образца - антигена.

Отрицательный сигнал, создаваемой в проводе 55 сывороткой (чистым антигеном) является сигналом компенсации. Этот сигнал поступает с суммирующего усилителя 49 при разомкнутом выкOлючателе 59 чистого антитела. Все это происходит в режиме испытаний эталонного образца чистого антигена. Этот сигнал чистого антигена (сыворотки) запоминается в интеграторе 52 в тот

5 момент когда выключатель 60 Установка находится в замкнутом положении. Запомненный отрицательный сигнал чистого антигена пригоден в дальнейшем для подачи компенсирующего от0рицательного сигнала чистого антигена (сыворотки) по проводу 53 . Путем вычитания из основного сигнала испытания в точке 42 предварительно установленного сигнала антигена, поступгиощего по проводу 51, и запомненного

5 сигнала чистого антигена, поступающего по проводу 53, выполняется распознавание других сигналов, например, таких как свободные антигены.

Сигналы регистрируются цифровым

0 устройством 55. Использование настоящего устройства позволяет повысить .точность измерений концентраций частиц в жидких смесях.

35

Формула изобретения

1. Кюветодержатель, состоящий из полого корпуса с входным и выходным отверстиями, крышки и узла крепления

0 кюветы в корпусе, отличающийся тем, что, с целью обеспечения точности установки образца в кюветодержателе, выходное отверстие корпуса кюветодержателя выполнено в

5 виде наклонного под углом 45 к оси входного отверстия канала, причем Кюветодержатель снабжен заслонкой, установленной перед входным отверстием и соединенной с крышкой.

O

2, Кюветодержатель по п. 1, о т пи чающийся тем, что заслонка снабжена средством перемещения.

3. Кюветодержатель по п. 1, отличающийся тем, что узел

5 крепления снабжен зажимом в виде пластины с У-образным пазом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 402786, кл. G 01 N 21/22, 1970.

0

2.Иванов А.П. Оптика рассеивающих сред. Минск, Наука и техника , 1969, с. 458-461 (прототип).