DE2031058B2

DE2031058B2 - Analysenzentrifuge

Info

Publication number: DE2031058B2
Application number: DE2031058A
Authority: DE
Inventors: Peter Martin Brabazon Lasswade Schottland Walker (Grossbritannien)
Original assignee: MSE Holdings Ltd
Current assignee: MSE Holdings Ltd
Priority date: 1969-06-27
Filing date: 1970-06-24
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE2031058C3; US3652860A; DE2031058A1; GB1256269A; FR2056352A5

Description

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Die Erfindung betrifft eine Analysenzentrifuge mit einem Rotor, welcher außerhalb seiner Rotorachse mindestens eine strahlungsdurchlässige Zelle zur Aufnahme einer zu analysierenden Probe aufweist und mit einer Strahlenquelle, die ein Strahlenbündel parallel zur Rotorachse durch die Zelle hindurchschickt.

In einer Analysenzentrifuge kann die strahlungsdurchlässig Zelle, in der sich das Probematerial befindet, mit Strahlung beaufschlagt werden, um die Absorption oder Transmission der Strahlung durch das Probemate- *s rial ζ. B. mit einer Fotozelle zu messen. Man kann die gesamte Zelle belichten und dann mit der Fotozelle einzelne Abschnitte der Zelle untersuchen, so daß die Eigenschaften einzelner Bereiche der Zelle getrennt gemessen werden können. Dabei kann zwischen der mit dem Rotor rotierenden Zelle und der Fotozelle ein Abtastschlitz angeordnet sein. Um mit einem derartigen System brauchbare Ergebnisse zu erzielen, muß die Belichtung der gesamten Zelle mit parallelem Licht erfolgen. Die hierfür erforderliche optische Apparatur ist sehr teuer. Darüber hinaus bewirkt Jer im Strahlenweg hinter der Zelle angeordnete Schlitz, daß nur ein Teil der die Zelle passierenden Energie die Fotozelle erreicht, wodurch sich ein unvermeidlicher Empfindlichkeitsverlust ergibt

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Analysenzentrifuge der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Untersuchung einzelner Bereiche der Zelle ermöglicht ohne daß im Strahlengang hinter der Zelle ein Abtastschlitz o.dgL vorgesehen sein müßte, der eine teilweise Abdeckung der durch die Zelle hindurchgegangenen Strahlung bewirkt

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Strahlenquelle derart ausgebildet ist daß sie ein Strahlenbündel mit länglichem Querschnitt erzeugt dessen Querschnitts-Längsachse im wesentlichen tangential zur Rotorachse durch die Zelle hindurchgeht und dessen radialer Abstand von der Rotorachse veränderbar ist

Auf diese Weise kann das gesamte von der Strahlenquelle ausgesandte Strahlenbündel an der Zelle fokussiert und die gesamte durch die Zelle hindurchgelangende Strahlung ausgenutzt werden. Hieraus ergibt sich ein einfacheres optisches System und eine gesteigerte Empfindlichkeit

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der radiale Abstand des Strahlenbündels von der Rotorachse in Stufen veränderbar. Das Strahlenbündel nimmt also nacheinander mehrere stufenweise aufeinanderfolgende stationäre Stellungen ein, von denen jede für eine oder mehrere Umdrehungen des Rotors beibehalten werden kann.

Die Strahlenquelle enthält vorzugsweise eine Schlitzblende zur Formung des Strahlenbündels. Diese Schlitzblende kann quer zum Schlitz bewegbar sein. Dies bedeutet, daß die Bewegungsrichtung der Schlitzblende unter einem rechten Winkel oder einem anderen Winkel zur Schlitzrichtung verläuft. Auf diese Weise erfolgt die geforderte Auslenkung des Strahlenbündels.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Strahlenbündel durch eine Sammeloptik auf einen Hohlspiegel fokussiert, der es im wesentlichen parallel zur Rotorachse auf die Zelle reflektiert. Der zwischen der Schlitzblende und dem Prisma liegende Teil des Strahlenweges kann beispielsweise im wesentlichen rechtwinklig zur Rotorachse verlaufen.

Die Analysenzentrifuge eignet sich insbesondere für Untersuchungen mit ultravioletter Strahlung. Sie kann aber auch in Verbindung mit anderen Strahlungsarten eingesetzt werden.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Analysenzentrifuge in Seitenansicht mit einem UV-Abtastsystem und

F i g. 2 eine schematische Wiedergabe der Zentrifuge nach F i g. 1 in Draufsicht

Die in den F i g. 1 und 2 schematisch wiedergegebene Analysenzentrifuge besteht im wesentlichen aus einem Rotor t mit wenigstens einem Kreisraum 2 (F i g. 2) zur

Aufnahme einer keilförmigen Zelle, die die zu analysierende Probe enthält. Der Rotor befindet sich in einem Gehäuse 3, das einen Deckel 4 aufweist und evakuiert isL Auf dem gleichen Radius wie der Raum 2 besitzt der Deckel eine Sammellinse 5, während das Gehäuse ein Planglasfenster 6 aufweist, die einen optischen Weg durch dis Abdeckung und den Rotorraum bilden.

Außerdem ist die Zentrifuge mit einem Vakuumsystem 7 ausgestattet, dessen optischer Einlaß durch ein Plangiasfenster 8 gebildet wird, während ein Fenster 6 als optischer Auslaß dient Zwischen den Fenstern verläuft der Strahlenweg durch ein einstellbares Prisma 9 und über einen ebenfalls einstellbaren Hohlspiegel 10.

Der Strahlenweg, der an den ultravioletten Strahlen 11 beginnt und durch ein Linsensystem 12 sowie durch den Schütz 13 einer Schlitzblende 14 hindurchgeht, führt zur Einlaßseite des Systems 7. Der Schlitz verläuft waagerecht, damit ein Strahlenbündel mit einem länglichen Querschnitt entsteht, des-sen Längserstrekkung rechtwinklig zum Radius des Rotors 1 gr. nchtet ist, wenn es durch den Raum 2 hindurchtritt Das Strahlenbündel ist auf den Hohlspiegel 10 fokussiert Die Teile 9 bis 14 bilden insgesamt die Strahlenquelle, deren Strahlung dem Rotor bzw. der Zelle zugeleitet wird.

Die Schlitzblende 14 ist mit einem Schrittmotor 15 gekuppelt, der sie jeweils z. B. für eine halbe Sekunde festhält und z. B. 200 verschiedene Stellungen nacheinander einehmen kann.

Wenn die Schlitzblende 14 die dargestellte oberste Position eingenommen hat, verläuft das Strahlenbündel längs des gezeichneten obersten Weges in das Vakuumsystem 7 und gelangt daher in den radial äußersten Bereich des Raumes 2. Umgekehrt verhält es sich, wenn die Schlitzblende ihre gestrichelt dargestellte unterste Lag einnimmt Die Grenzen der Strahlenbündelauslenkung sind in F i g. 1 durch die eingezeichneten Begrenzungslinien dargestellt

Im Strahlenweg hinter der Sammellinse 5 oder an anderer Stelle kann zum Durchlaß einer spezifischen Wellenlänge des Strahlenbündels ein Monochromator oder ein Filter vorgesehen sein.

Ein Fotodetektor 16 (Fig. 1), zum Beispiel ein Fotoverstärker, dient zur Aufnahme des Lichtes, das durch den Raum 2 und die Linse 5 hindurchgetreten ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprache:

1. Analysenzentrifuge mit einem Rotor, welcher außerhalb seiner Rotorachse mindestens eine strahlungsdurchlässige Zelle zur Aufnahme einer zu analysierenden Probe aufweist, und mit einer Strahlenquelle, die ein Strahlenbündel parallel zur Rotorachse durch die Zelle hindurchschickt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (9—14) derart derart ausgebildet ist, daß sie ein Strahlenbündel mit länglichem Querschnitt erzeugt, dessen Querschnitts-Längsachse im wesentlichen tangential zur Rotorachse durch die Zelle hindurchgeht, und dessen radialer Abstand von der Rotorachse veränderbar ist

2. Analysenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (9—14) zur Formung des Strahlenbündels eine Schlitzblende (14) enthält-

3. Analysenzentrifuge nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzblende (14) quer zum Schlitz (13) bewegbar ist

4. Analysenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand des Strahlenbündels von der Rotorachse in Stufen veränderbar ist

5. Analysenzentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzblende (14) mit einem Schrittmotor (15) gekoppelt ist

6. Analysertzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlenbündel durch eine Sammeloptik (12) auf einen Hohlspiegel (10) fokussiert ist der es im wesentlichen parallel zur Rotorachse aui Jie Zelle reflektiert

7. Analysenzentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Strahlenquelle (9—14) ein Prisma (9) enthält welches das Strahlenbündel auf den Hohlspiegel (10) ablenkt

8. Analysenzentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der auf das Prisma (9) gerichtete Abschnitt des Strahlenbündels im wesentlichen rechtwinklig zu dem durch den Rotor (1) hindurchgehenden Teil des Strahlenbündels verläuft

9. Analysenzentrifuge.nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet daß das Prisma (9) und der Hohlspiegel (10) in einem gegen den Rotor (1) abgedichteten Vakuumsystem (7) angeordnet sind.

10. Analysenzentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß der Rotor (1) in einem evakuierbaren Gehäuse (3) untergebracht ist, dessen so Inneres von dem Vakuumsystem (7) getrennt ist.