[go: up one dir, main page]

DE2601190A1 - Signalverarbeitungsschaltung fuer durch strahlung hervorgerufene signale - Google Patents

Signalverarbeitungsschaltung fuer durch strahlung hervorgerufene signale

Info

Publication number
DE2601190A1
DE2601190A1 DE19762601190 DE2601190A DE2601190A1 DE 2601190 A1 DE2601190 A1 DE 2601190A1 DE 19762601190 DE19762601190 DE 19762601190 DE 2601190 A DE2601190 A DE 2601190A DE 2601190 A1 DE2601190 A1 DE 2601190A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
channel
detector
voltage
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762601190
Other languages
English (en)
Other versions
DE2601190C2 (de
Inventor
Michael Alan Ford
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PerkinElmer Ltd
Original Assignee
PerkinElmer Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PerkinElmer Ltd filed Critical PerkinElmer Ltd
Publication of DE2601190A1 publication Critical patent/DE2601190A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2601190C2 publication Critical patent/DE2601190C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J2001/4238Pulsed light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417Spectrofluorimetric devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE
DipL-Phys. JÜRGEN WEISSE - Dipl.-Chan. Dr. RUDOLF WOLGAST
D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG · BÖKENBUSCH 41 Postfadi 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895
Pentanmeldung Perkin-Elmer Limited/ Post Office Lane, Beaconsfield, Buckinghamshire
England
Signalverarbeitungsschaltung für durch Strahlung hervorgerufene
Signale
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät, in welchem ein Objekt Strahlungsstößen ausgesetzt wird, deren Dauer kurz im Vergleich zu der Ruhezeit zwischen aufeinanderfolgenden Strahlungsstößen ist, und bei welchem die von dem Objekt beeinflußte Strahlung erfaßt wird, beispielsweise zu dem Zweck ein Signal nach Maßgabe der Natur des Objekts zu erhalten oder einfach ein Steuersignal zum Inbetriebsetzen irgendeiner Gebrauchsvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich speziell auf Analysengeräte wie Fluoreszenzspektrometer bei denen die Lichtquelle zum Anregen der Fluoreszenz in der zu analysierenden Probe im Blitzbetrieb arbeitet.
Im Interesse eines klaren Verständnisses der Erfindung soll die allgemeine Natur der Erfindung anhand eines Fluoreszenzspektrometers dargestellt werden. Dadurch wird es nicht nur möglich, die wesentlichen Merkmale leicht zu verstehen, sondern es wird sich daraus auch die Anwendbarkeit der Erfindung auf analoge Situationen nicht notwendig im Zusammenhang mit der Materialanalyse anbieten.
Bei einem bekannten im Blitzbetrieb arbeitenden Fluoreszensspektrometer wird die Fluoreszenz einer Probe im wesentlichen gleichzeitig mit der Dauer jedes Blitzes analysiert, indem die Fluoreszenz mit einem stetig veränderlichen Interferenzfilter
609830/0635
abgetastet wird, und zwar mit einer hinreichend langsamen Geschwindigkeit, so daß in einem vollständigen Abtastdurchgang eine bequem große Anzahl von Blitzen enthalten ist. Der Ausgang der Abtastung wird mittels eines Photomultipliers erfaßt und schließlich zur Darstellung auf einem Schreiber integriert. Um den Einfluß von Lichtquellenschwankungen auf das aufgezeichnete Ausgangssignal abzuschwächen, wird zusätzlich zu dem Proben-Photomultiplier ein Referenz-Photomultiplier benutzt und das Verhältnis der jeweiligen Ausgangssignale gebildet. Das
funktioniert, kann aber nicht die Störungen bekämpfen, die
durch unvermeidbare Abgleichfehler zwischen den beiden
Ausgangssignalen in den Dunkelstromcharakteristiken, dem
Störlicht usw. hervorgerufen werden.
Diese Abgleichfehler sind besonders hervortretend bei dem erwähnten bekannten Fluoreszenzspektrometer, bei welchem die
angegebene Natur der Erregerblitze es mit sich bringt, daß der Signalgehalt jedes Photomultiplierausganges von sehr kurzer
Dauer ist im Vergleich zu dem ständigen Dunkelstrom zwischen aufeinanderfolgenden Signalen. Dies ist alles auf eine
Betriebsweise zurückzuführen, die sich in anderer Hinsicht,
insbesondere im Hinblick auf eine Vereinfachung des Gerätes, als höchst zufriedenstellend erwiesen hat. Statt einer
Lichtquelle, die durchgehend mit hoher elektrischer Erregerleistung betrieben wird, welche erforderlich ist, um ein für spektroskopische Zwecke geeigneten Strahlungskontinuum zu
erzeugen, wird eine kompakte Gasentladungslampe verwendet, die in Stößen von wenigen Mikrosekunden Dauer bei hoher Spitzenleistung gepulst wird. Das bedeutet naturgemäß, daß, um eine annehmbare Lebensdauer der Lampe zu gewährleisten, eine
vergleichsweise lange Ruhezeit (üblicherweise einige 2o Millisekunden) zwischen aufeinanderfolgenden Blitzen zugelassen werden muß.
Erfindungsgemäß ist ein Gerät der erwähnten Art vorgesehen,
enthaltend: eine Strahlungsquelle; einen Strahlungsdetektor; Mittel, einschließlich Steuermitteln, welche die Strahlungsquelle zur Emission von Strahlungsblitzen veranlassen, deren Dauer kurz im Vergleich zu der zwischen zwei aufeinanderfolgenden
609830/0635
26011
Blitzen zugelassenen Ruhezeit ist, und einen dem Strahlungsdetektor zugeordneten Signalauswertungskanal, welches gekennzeichnet ist durch Schaltmittel, die zeitlich mit den Steuermitteln koordiniert sind und welche den Detektorausgang oder eine davon abgeleitete elektrische Größe nur während aufeinanderfolgender Aktivierungsperioden auf den Signalauswertkanal aufschalten, von denen jede eine Blitzdauer enthält und ebenfalls kurz im Vergleich zu der Ruhezeit ist.
Im vorliegenden Zusammenhang kann gesagt werden, daß ein Objekt die darauffallende Strahlung beeinflußt, wenn es in irgendeiner Weise auf die Strahlung einwirkt, beispielsweise durch Umlenken der Strahlung, Umverteilen der Strahlung oder Reemittieren der Strahlung bei einer anderen Wellenlänge. Im Fall eines Fluoreszenz spektrometers würde beispielsweise Strahlung im UV oder nahen UV-Bereich des Lichtspektrums tatsächlich durch das Objekt mit einer Wellenlänge innerhalb des charakteristischen Fluoreszenzspektrums des Objektes wiederabgestrahlt.
Die Erfindung kann beispielsweise angewandt werden, um das Problem der Abgleichfehler bei dem vorerwähnten bekannten Fluoreszenzspektrometer zu lösen. Das kann dadurch geschehen, daß die Ausgänge der beiden Photomultiplier gleichzeitig mittels eines Durchschaltimpulses gerade lange genug auf den jeweiligen Verstärker durchschaltbar sind, um mit einigem Spielraum die Dauer das Abklingen der Fluoreszenz einzuschließen, so daß die Verstärker nur während des ausgenutzten Fluoreszenzblitzes wirksam werden, der nahezu mit dem Erregerblitz zusammenfällt, und daher nur von den Abgleichfehlern der Photomultiplier beeinflußt sind, die während der Durchschaltimpulse auftreten, welche wiederum sehr kurz im Vergleich zu der zwischen den Durchschaltimpulsen zugelassenen Ruhezeit ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
609830/0635
Die praktische Durchführung des Grundgedankens der Erfindung wird nachstehend anhand der zugehörigen schematischen Zeichnungen erläutert. Es ist dabei wieder angenommen, daß das Gerät ein Fluoreszenzspektrometer ist und das Abklingen der Fluoreszenz mittels eines Photomultipliers erfaßt wird.
Fig.1 veranschaulicht schematisch den Grundgedanken der Erfindung.
Fig.2 ist eine ausführlichere Darstellung eines
Fluoreszenzspektometers mit einem Proben und einem Referenz-Photomultiplier.
In Figur 1 ist eine Strahlungsquelle in Gestalt einer xenongefüllten Gasentladungslampe 1 so angeordnet, daß sie ein Objekt in Gestalt einer zu analysierenden Probe 2 bestrahlt. Ein Strahlungsdetektor in Gestalt eines Photomultipliers 3 nimmt die sich aus der Erregung der Probe ergebende Fluoreszenzstrahlung auf, ist aber gegen die direkten Strahlen der Strahlungsquelle 1 im wesentlichen abgeschirmt. Der Photomultiplier, der eine Anode 3A und Photokathode 3B aufweist, bildet einen Teil einer Reihenschaltung mit einer Gleichspannungsquelle 4, welche eine Beschleunigungsspannung von ungefähr einem Kilovolt liefert, und einem Lastwiderstand 5 von 100 Kiloohm. Durch den Widerstand 5 fließt ein ständiger Strom, der als Dunkelstrom bezeichnet wird, und infolgedessen fällt an dem Widerstand eine ständige Spannung ab, wenn der Photomultiplier im Dunkeln ist. Die Erregung der Lampe 1 im Blitzbetrieb, beispielsweise indem über die Lampe periodisch ein Kondensator entladen wird, bewirkt die Emission von Fluoreszenzblitzen durch die Probe 2, welche fast mit den Erregerblitzen zusammenfallen. Der Photomultiplier 3 reagiert darauf mit der Erzeugung einer entsprechenden Folge von Stromimpulsen, die dem Dunkelstrom überlagert sind. Jeder Stromimpuls ist von dem nächsten durch eine Ruhezeit zeitlich getrennt. Die Ruhezeit ist in Bezug auf die Erregerleistungsspitz en, welcher die Lampe 1 während der Kondensatorentladung ausgesetzt ist, so gewählt daß eine tragbare Lebensdauer der Lampe gewährleistet ist.
' U 9 8 3 L* ,35 c
3 —
2 6 Π 1 1 9 D
Die Gleichstrom-Hochspannungsquelle 6 richtet Wechselspannung aus dem 50 Hertz-Netz 7 gleich.
Es hat sich gezeigt, daß, wenn die Dauer eines Erregerblitzes innerhalb einiger zehn MikrοSekunden, z.B. 20 bis 30 Mikrosekunden, liegt und die Lampe 1 mit Netzfrequenz von 50 Hertz gezündet wird, in jeden Blitz genügend Leistung hineingepackt werden kann, um das in der Lampe durch die Kondensatorentladung erzeugte Plasma zur Emission eines für die Fluoreszenzspektralanalyse geeigneten Kontinuums von Anregungsstrahlung im UV und nahen UV-Bereich zu veranlassen, ohne dadurch die Lebensdauer der Lampe in untragbarem Maße zu verkürzen.
Der Zeitpunkt der Erregerblitze wird zweckmäßigerweise dadurch bestimmt, daß eine Entladung des Kondensators über die Lampe ausgelöst wird, wenn durch einen Nulldetektor 8 der Nulldurchgang der Netzwechselspannung vom Netz 7 z.B. von der positiven zur negativen Halbwelle festgestellt und als Ergebnis davon von einem Impulsgenerator 9 ein scharfer Zündimpuls erzeugt wird, der auf die Zündelektrode der Lampe 1 gegeben wird. Der Detektor 8 und der Generator 9 bilden einen Teil der Steuermittel.
Wenn die bisher beschriebene Anordnung im Betrieb gesetzt würde, so würde an dem Lastwiderstand 5 eine Folge von kurzzeitigen Signalen erscheinen, von denen jedes durch einen innerhalb sehr weniger Mikrosekunden nach dem Beginn des Erregerblitzes erscheinenden Spitzenspannungswert gefolgt von einem exponentiellen Signalabfall gekennzeichnet ist. Jedes kurzzeitige Signal würde geringfügig länger als der Erregerblitz dauern, aber es läge sicher innerhalb einer Zeitspanne von weniger als 100 Mikrosekunden, was immer noch eine sehr kurze Zeitspanne verglichen mit der Ruhezeit von 20 Millisekunden (tatsächlich 20 Millisekunden minus Dauer des kurzzeitigen Signals) zwischen den aufeinanderfolgenden kurzzeitigen Signalen ist.
Es muß sicherlich irgendeine Art von Meßkanal, der den "Signalauswertungskanal" darstellt, vorgesehen werden, uir die an dem
ö0 9 8 3 υ : t 3 5
Widerstand 5 erzeugte Signalspannung auszuwerten und in einen Fluoreszenzwert umzusetzen. Bei dem oben erwähnten bekannten Fluoreszenzspektrometer wird das Photomultipliersignal geradewegs einem Verstärker zugeführt, welcher daher auch auf die während der Ruheperioden auftretende ständige Spannung ansprechen muß. Das führt zu dem schon erörterten Problem.
Der Widerstand kann nun mit einem integrierenden Verstärker über Schaltmittel, enthaltend ein gesteuertes Tor, z.B. den n-Kanal-Feldeffektransistor (FET) 11 mit Drainelektrode 11A, Sourceeletrode 11B und Gate 11C, verbunden sein zu dem Zweck, nur die Signalimpulse zu dem Verstärker durchzulassen und die ständige Spannung auszuschließen. Es muß daher die Zeitbeziehung eines AufSteuerimpulses für die Steuerung des FET-Tores
11 zu den Strahlungsquellen-Steuermitteln sowie die Breite dieses Impulses bestimmt werden.
Aus dem was vorstehend über die Natur und die Dauer des Abklingens der Fluoreszenz gesagt worden ist, ist ein 100-Mikrosekunden-Impuls geeignet» Dieser muß vorzugsweise kurz vor dem Erregerblitz ausgelöst werden. Um all dies zu erreichen, kann ein Signal von dem Nulldetektor 8 abgeleitet werden, welches unmittelbar vor dem Anstieg des Zündimpulses im Generator 9 die Erzeugung der Vorderflanke eines Rechteck-AufSteuerimpulses bewirken, indem es eine monostabile Kippschaltung in der Einheit
12 mit einer Schaltzeit von 100 Mikrosekunden anstößt. Die Rückflanke des AufSteuerimpulses wird erzeugt, wenn die monostabile Kippschaltung wieder in den stabilen Zustand zurückschaltet.
Es ist natürlich bekannt, daß, wenn ein FET bei einer Drain-Source-Spannung unterhalb der Schwellspannung (V ) betrieben wird, er in dem üblicherweise als Triodenbereich bezeichneten Bereich als Schalter für schwache Signale benutzt werden kann. Das FET-Tor 11 soll tatsächlich in diesem Bereich arbeiten.
Im Falle eines n-Kanal-FET, der üblicherweise vorzuziehen ist, da Elektronen beweglicher als Löcher sind, hält eine negative
;> 0 9 8 3 0 / ü 6 3 5
Gate-Spannung numerisch größer als V d.h. ein gegenüber der
P/
Source-Elektrode negatives Gate, den Kanal zwischen Drain-Elektrode und Source-Elektrode im Sperrzustand, und eine Spannung hinreichend unterhalb V hebt die Sperrung auf. In dem Triodenbereich erfolgt die Umschaltung von einem Zustand zum anderen sehr schnell.
Der 100 MikroSekunden Aufsteuerimpuls, der an der Einheit 12 erhalten wird, wird jetzt auf die Einheit 13 gegeben, in welcher Mittel vorgesehen sind, welche die Gate-Elektrode 11C des FET-Tores 11 auf einem negativen Sperrspannung halten und bei Erscheinen der Vorderflanke des Aufsteuerimpulses eine Annäherung des Potentials an null bewirken. Naturgemäß wird eine Rückkehr in den Sperrzustand bewirkt, wenn die Rückflanke erscheint. Daraus folgt, daß das FET-Tor 11 100 Mikrosekunden lang beginnend mit dem Augenblick gerade bevor die Lampe 1 zündet in dem durchgeschalteten Zustand gehalten wird. Daher ist das gesamte Abklingen der Fluoreszenz in dem auf den Verstärker 10 gegebenen Signal repräsentiert.
Da das Fluoreszenz-Ablingsignal sich nur über 100 Mikrosekunden erstrecken kann und der Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Signalen gerade unter 20 Millisekunden ist, ist ausreichende Gelegenheit zur Einschaltung einer Zeitkonstante vor dem Verstärker gegeben. In Figur 1 ist diese durch die Anordnung des Shuntkondensators 14 und des in Serie geschalteten Widerstandes 15 vorgesehen. Diese Anordnung verringert die Anforderungen an die Ansprechgeschwindigkeit des Verstärkers 10.
Der in der strichpunktierten Umrahmung dargestellte Aufbau kann verdoppelt werden, so daß eine Anordnung erhalten wird, bei welcher der zusätzliche Photomultiplier als Referenz wirkt, indem er auf einen in geeigneter Weise abgeblendeten Wert jedes Lichtblitzes anspricht. Es kann dann das Verhältnis der verstärkten Ausgangssignale der Photomultiplier gebildet werden, um den Einfluß jeglicher Drift in der Lichtausbeute der Lichtquelle 8 zu kompensieren. Die Einheit 13 ist außerhalb der Strichpunkten Umrahmung dargestellte, da sie dem Proben- und dem Referenzkanal gemeinsam sein würde.
0 98 3·, 3 5 _ 8 _
Figur 2 zeigt im einzelnen, wie die Zweikanalanordnung bei einem Fluoreszenzspektrometer angewandt wird. Es sind die integrierender Verstärker 10 im Probenkanal und ein integrierender Verstärker 16 im Referenzkanal vorgesehen. Der Teil des Diagramms vor den beiden Verstärkern ist nur eine sehr schematische Darstellung von dem was schon unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben worden ist. Kurzgesagt zeigt dieser Teil einen Stromversorgungsteil 17, der praktisch die Funktion repräsentiert, die in Figur 1 unter Bezugnahme auf die Einheiten 6, 7, 8, 9, 12 und 13 beschrieben worden sind, eine Gasentladungslichtquelle 1, eine Probe 2, einen Proben-Photomultiplier 3, einen Referenz-Photomultiplier mit einem vorgeschalteten Abschwächer 18, ein Probensignaltor 11 und ein Referenzsignaltor 19. Die einzige zusätzliche Funktion in jenem Teil des Diagramms ist die Aufschaltung eines von dem Durchschaltimpuls abgeleiteten AufSteuerimpulses für die beiden Tore 11 und 19 auf eine Steuereinheit 20, über welche die logische Verknüpfung des noch zu beschreibenden Systems hergestellt wird.
Es kann dafür gesorgt werden, daß die inkrementalen Eingangssignale der beiden Verstärker jeweils nach acht Blitzen der Blitzlampe 1 aufsummiert werden, so daß auf den AusgangsSeiten der integrierenden Verstärker ein Spannungsniveau V bzw. ein Spannungsniveau V_ zur Verfügung steht. Ein Teil von Vn kann mittels eines Potentiometers 21 abgegriffen und in dem substrahierenden Verstärker 22 von V_ abgezogen werden. Das würde getan, um den unerwünschten Beitrag zu Vg zu kompensieren, der von der Fluoreszenz des Lösungsmittels geliefert wird, wenn die Probe eine Lösung ist, und von der die Probe enthaltenden Küvette. Der Differenzwert kann mit einem Skalendehnungsfaktor in einem Skalendehnungsverstärker 23 verstärkt werden. Es ist zu beachten, daß die Verstärker 22 und 23 beide invertierend sind. Das bedeutet, daß der Ausgang des Verstärkers 23 tatsächlich m (V -kV_.) ist, d.h. die verlangte
Id K.
Differenz zwischen Probensignal und einem Bruchteil k des Referenzsignals multipliziert mit dem Skalendehnungsfaktor m.
·'-■ 0 9 8 3 ü / υ b 3 5 9
Der Ausgang des Verstärkers 23 und der des integrierenden Verstärkers 16 im Referenzkanal können nun zueinander ins Verhältnis gesetzt werden, und das Verhältnis kann in einer Einheit 24 in eine Pulsbreite umgesetzt werden. In der Einheit 24 wird ein Rampensignalgenerator benutzt, um einen Spannungsimpuls zu erzeugen, dessen Zeitdauer proportional dem Verhältnis von m (V -kV_.) zu Vn ist.
Die Fluoreszenzinformation kommt jetzt in Form von Impulsen durch, deren Dauer sich nach Maßgabe der Intensität der Fluoreszenz ändert. Die Frenquenz ist ein Impuls alle 160 Millisekunden. Es können vier Informationsimpulse aufsummiert, und in der Einheit 25 das die Summe darstellende Zeitintervall gemessen werden. Die Messung kann in der Weise erfolgen, daß die Anzahl der in diesem Zeitintervall von einem Taktgeber 26 gegebenen Taktimpulse gezählt wird. Zu diesem Zweck werden Logiksignale zwischen der Steuereinheit 20 und jeder der Einheiten 24 und 25 ausgetauscht. Der die Summe darstellende numerische Wert wird in binärverschlüsselter Form über einen Zwischenspeicher 32 der digitalen Anzeigeneinheit 27 zugeführt. Die Fluoreszenzanzeige wird daher jeweils nach 32 Blitzen auf den neuesten Stand gebracht, was bedeutet, daß die Anzeigezeit 0,6 Sekunden beträgt.
Gegebenenfalls können zur Erzielung einer noch genaueren Messung acht solcher Summen in einem Zeitraum von 5 Sekunden gemittelt und während weiterer 5 Sekunden angezeigt werden.
Die von der Einheit 24 gelieferten Informationsimpulse können in einer Einheit 28 in eine analoge Spannung umgesetzt werden, welche nach Filterung in einem Tiefpassfilter 29 als Kurve durch einen Schreiber 30 aufgezeichnet werden kann.
Eine wahlweise vorzusehende zusätzliche Möglichkeit ist durch den Drucker 31 dargestellt, welcher über den Zwischenspeicher 32 und gesteuert von der Einheit 20 die gleiche binärverschlüsselte Information erhält, die normalerweise auf die Anzeigeneinheit 27 gegeben wird.
- 10-
6 09830/0635
Man erkennt aus der vorstehenden Beschreibung, daß im Falle eines Fluoreszenzspektrometers nach der Erfindung ein spezieller Vorteil erzielbar ist, indem der Ausgang des Photomultipliers im wesentlichen gleichzeitig mit den Erregerblitzen auf- und während der Ruheperioden abgeschaltet wird, so daß der Beitrag irgendwelcher Phosphoreszenz, die zufällig von der zu analysierenden Probe abgegeben wird, zu den Photomultiplier-Signal vernachlässigbar wird.
- 11 -
609830/0 6 35

Claims (16)

  1. "■ 1 I
    Patentansprüche
    Gerät, in welchem ein Objekt Strahlungsstößen ausgesetzt wird, deren Dauer kurz im Vergleich zu der Ruhezeit zwischen aufeinanderfolgenden Strahlungsstößen ist, und bei welchem die von dem Objekt beeinflußte Strahlung erfaßt wird, enthaltend: eine Strahlungsquelle; einen Strahlungsdetektor; Mittel, einschließlich Steuermitteln, welche die Strahlungsquelle zur Emission von Strahlungsblitzen veranlassen, deren Dauer kurz im Vergleich zu der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blitzen zugelassen Ruhezeit ist, und einen dem Strahlungsdetektor zugeordneten Signalauswertungskanal, gekennzeichnet durch Schaltmittel (11, 19), die zeitlich mit den Steuermitteln (17) koordiniert sind und welche den Detektorausgang oder eine davon abgeleitete elektrische Größe nur während aufeinanderfolgender Aktivierungsperioden auf den Signalauswertungskanal (10..., 16...) aufschalten, von denen jede eine Blitzdauer enthält und ebenfalls kurz im Vergleich zu der Ruhezeit ist.
  2. 2.- Gerät nach Anspruch 1, bei welchem zusätzlich zu dem ersten Strahlungsdetektor ein zweiter Strahlungsdetektor vorgesehen ist, der auf einen abgeblendeten Strahlungsfluß von der Strahlungsquelle anspricht, und dem zweiten Strahlungsdetektor ein Referenzkanal zugeordnet ist und Mittel zur Bildung des Verhältnisses der Signale des Signalsauswertungskanals und des Referenzkanals vorgesehen sind, wobei die ersten Signale die von dem Objekt beeinflußte Strahlung und die letzen Signale die abgeblendete Strahlung von der Strahlungsquelle repräsentieren, derart, daß ein Ausgangssignal erhalten wird, welches im wesentlichen frei von dem Einfluß von Schwankungen der Strahlungsausbeute der Strahlungsquelle ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in dem Signalauswertungskanal als auch in dem Referenzkanal Schaltmittel (11 bzw. 19)
    -0983Ü/ÜO3 5
    vorgesehen sind, die zeitlich mit den Steuermitteln (17) koordiniert sind und welche im wesentlichen gleichzeitig die Ausgänge des auf die von dem Objekt beeinflußten ersten Strahlungsdetektors (3) und des zweiten Strahlungsdetektors (18) oder davon abgeleitete elektrische Größen auf den Signalauswertungskanal (10) bzw. den Referenzkanal (16) nur während aufeinanderfolgender Aktivierungsperioden aufschalten, von denen jede eine Blitzdauer enthält und ebenfalls kurz im Vergleich zu der Ruhezeit ist.
  3. 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsdetektoren (3, 18) Photomultiplier sind.
  4. 4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Fluoreszenzspektrometer ausgebildet ist, bei welchem der erste Strahlungsdetektor (3) von der Fluoreszenzstrahlung des Objekts (2) beaufschlagt ist.
  5. 5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Zündsignalgeber (8) einerseits ein Zündimpulsgenerator (9) ansteuerbar ist, welcher einen Zündimpuls auf eine Zündelektrode der Blitzlampe (1) gibt, und andererseits eine monostabile Kippschaltung (12) angestoßen wird, die bei jedem Anstoßen einen Durchschaltimpuls auf die Schaltmittel (11, 13) gibt.
  6. 6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel jeweils einen Feldeffekttransistor (11 bzw. 13) enthalten.
    - 13 -
    0 9 8 3 U / 0 6 3 5
    2601130
  7. 7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekttransistor (11 bzw. 13) ein n-Kanal-FET ist und die Schaltmittel eine Ansteuereinheit (13) aufweisen, durch welche normalerweise die Gate-Elektrode (11C) auf einem negativen Potential kleiner als die Schwellspannung relativ zu der Sourceelektrode (11B) gehalten wird und welche von den Durchschaltimpulsen so ansteuerbar ist, daß die Gate-Source-Spannung bei Auftreten eines Durchschaltimpulses annähernd null wird.
  8. 8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündsignalgeber (8) ein von der Netzwechselspannung (7) beaufschlagter Nulldetektor ist, der jedesmal beim Übergang der Netzwechselspannung von einer ersten Polarität zu einer zweiten eintgegengesetzten Polarität ein Zündsignal abgibt.
  9. 9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalauswertungskanal hinter den Schaltmitteln (11) einen integrierenden Verstärker (10) enthält.
  10. 10. Gerät nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Referenzkanal hinter den Schaltmitteln (19) einen integrierenden Verstärker (16) enthält.
  11. 11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierenden Verstärker (10, 16) die Detektorsignale jeweils über eine vorgebene Anzahl von Blitzen aufsummieren und an ihren Ausgängen entsprechende Ausgangs spannungen liefern.
  12. 12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Differenzverstärker (22) der Ausgangsspannung des integrierenden Verstärkers (10) im Signalauswertungskanal ein einstellbarer Bruchteil der Ausgangsspannung des integrierenden Verstärkers (16) im Referenzkanal entgegengeschaltet ist.
    "'0983 U /063 5 - 14 -
  13. 13. Gerät nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers (22), gegebenenfalls über einen Skalendehungsverstärker (23), zusammen mit der Ausgangsspannung des integrierenden Verstärkers (16) im Referenzkanal einer verhältnisbildenden Einheit (24) zugeführt wird.
  14. 14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsverhältnis durch die Einheit (24) in eine Pulsbreite von Ausgangsimpulsen umgesetzt wird.
  15. 15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Zähler (25) die von einem Taktgeber (26) gelieferten Impulse wiederholt jeweils während der Dauer einer vorgegebenen Anzahl der besagten Ausgangsimpulse eingezählt werden und der Zählerstand über einen Zwischenspeicher (32) einer Anzeigevorrichtung (27) zugeführt wird.
  16. 16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abläufe über eine Steuereinheit (20) gesteuert sind, die ebenfalls von den Durchschaltimpulsen ansteuerbar ist.
    609830/0635
    Leerseite
DE2601190A 1975-01-21 1976-01-14 Fluoreszenzspektrometer Expired DE2601190C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2485/75A GB1533242A (en) 1975-01-21 1975-01-21 Utilizing radiation-derived electrical signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2601190A1 true DE2601190A1 (de) 1976-07-22
DE2601190C2 DE2601190C2 (de) 1986-12-11

Family

ID=9740398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2601190A Expired DE2601190C2 (de) 1975-01-21 1976-01-14 Fluoreszenzspektrometer

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4049970A (de)
JP (1) JPS51106489A (de)
DE (1) DE2601190C2 (de)
GB (1) GB1533242A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2374636A1 (fr) * 1976-12-14 1978-07-13 Block Engineering Systeme photometrique pour examiner des materiaux fluorescents
DE3332986A1 (de) * 1983-09-10 1985-04-04 Optronik Gmbh, 1000 Berlin Reflexionsmessgeraet fuer die messung des spektralen strahldichtefaktors fuer die 45/0-messgeometrie
DE3534727A1 (de) * 1985-09-28 1987-04-02 Georg Fuereder Geraet zur erzeugung von signalen zur durchdringung und erfassung der zusammensetzung und eigenschaften fester und fluessiger stoffe

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5642129A (en) * 1979-09-14 1981-04-20 Ushio Inc Fluorescence spectrophotometer
JPS5713813U (de) * 1980-06-27 1982-01-23
JPS57175940A (en) * 1981-04-24 1982-10-29 Horiba Ltd Analysis device for fluorescence gas
JPS5847239A (ja) * 1981-09-14 1983-03-18 Nisshin Denki Seisakusho:Kk 液体クロマトグラフ装置
JPS59174742A (ja) * 1983-03-25 1984-10-03 Agency Of Ind Science & Technol 微小粒子を区分又は選別する方法及びその装置
JPS62126755U (de) * 1987-01-16 1987-08-11
US4910402A (en) * 1987-04-10 1990-03-20 Mcmillan Norman Apparatus and method for measuring a property of a liquid
US4861163A (en) * 1988-01-06 1989-08-29 Amoco Corporation Ellipsoidal cylinder fluorescence analyzer
US5949539A (en) * 1997-11-10 1999-09-07 American Iron And Steel Institute Real-time method and apparatus for measuring the decay-time constant of a fluorescing phosphor
DE102005036410A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-01 Biocam Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Sauerstoffpartialdruckverteilung in zumindest einem Gewebeflächenabschnitt, insbesondere Hautgewebeflächenabschnitt

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3483388A (en) * 1964-09-02 1969-12-09 Burroughs Corp Apparatus for generating signals indicative of the persistence characteristics of substances made radiant by energizing radiation
DE2146598A1 (de) * 1970-09-18 1972-03-23 E.I. Du Pont De Nemours And Co., Wilmington, Del. (V.St.A.) Verfahren zum Färben von Cellulosefaser und Mittel zu seiner Durchführung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947683A (en) * 1973-06-05 1976-03-30 Texaco Inc. Combination of epithermal and inelastic neutron scattering methods to locate coal and oil shale zones
US3975098A (en) * 1975-08-05 1976-08-17 Applied Photophysics Limited Spectrofluorimeter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3483388A (en) * 1964-09-02 1969-12-09 Burroughs Corp Apparatus for generating signals indicative of the persistence characteristics of substances made radiant by energizing radiation
DE2146598A1 (de) * 1970-09-18 1972-03-23 E.I. Du Pont De Nemours And Co., Wilmington, Del. (V.St.A.) Verfahren zum Färben von Cellulosefaser und Mittel zu seiner Durchführung

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Journal of Physics E, Vol. 7, 1974, S.556-560 *
Zeitschrift für Physikalische Chemie, Neue Folge Bd. 40, 1964, S. 198 - 200 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2374636A1 (fr) * 1976-12-14 1978-07-13 Block Engineering Systeme photometrique pour examiner des materiaux fluorescents
DE3332986A1 (de) * 1983-09-10 1985-04-04 Optronik Gmbh, 1000 Berlin Reflexionsmessgeraet fuer die messung des spektralen strahldichtefaktors fuer die 45/0-messgeometrie
DE3534727A1 (de) * 1985-09-28 1987-04-02 Georg Fuereder Geraet zur erzeugung von signalen zur durchdringung und erfassung der zusammensetzung und eigenschaften fester und fluessiger stoffe

Also Published As

Publication number Publication date
JPS51106489A (de) 1976-09-21
US4049970A (en) 1977-09-20
DE2601190C2 (de) 1986-12-11
GB1533242A (en) 1978-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2540861C2 (de) Gammakamera mit einem Szintillationskristall, Photovervielfachern, Verstärkern und einer Anordnung zur Stabilisierung der Ausgangssignale der Verstärker
EP0075767B1 (de) Verfahren zum Erfassen und Auswerten photometrischer Signale und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE2601190A1 (de) Signalverarbeitungsschaltung fuer durch strahlung hervorgerufene signale
DE2914147A1 (de) In-situ fluorometer
DE2000353C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Messung des Rauschabstandes
DE2830725A1 (de) Vorrichtung und schaltungsanordnung zur signalverarbeitung
DE1299772B (de) Fluessigkeits-Szintillationsspektrometer
DE2218415C3 (de) Rauschzahlmeßschaltung für ein in Betrieb befindliches Impulsradargerät
DE19647428A1 (de) Lichtmessvorrichtung zur Quantifizierung von Photonen
EP0519092A1 (de) Einrichtung zur Bestimmung von Raum- und Zeitkennlinien der schwachen optischen Emission eines Objektes
DE2411841C3 (de) Auger-Elektronenspektrometer
DE4223773C2 (de) Verfahren zur Unterscheidung und gleichzeitigen oder getrennten Messung von Einzel- und Mehrelektronenereignissen in einem optoelektronischen Detektor
DE2065967B1 (de) Schaltungsanordnung zur Ermittelung des zeitlichen Abstands und der Reihenfolge des Auftretens zweier voneinander verschiedener Ereignisse
DE1598213A1 (de) Dichte-Messungs-Analysiergeraet
DE2543863B2 (de) Einrichtung zur Lichtmessung durch Photonenzählung
DE1253479B (de) Elektrische Messvorrichtung fuer Zweistrahlfotometer
DE102017221719B4 (de) Optisches emissionsspektrometer mit kaskadierten ladungsspeichern
DE2110220A1 (de) Einrichtung zum Nachweisen von Teilchen
DE2745011C2 (de) Farbpyrometer
DE2952321A1 (de) Verfahren zur loeschkorrektur bei fluessigszintillationszaehlern
DE2441620C3 (de) Elektronischer Verschluß
DE1682194U (de) Einrichtung zur lichtelektrischen bestimmung des verhaeltnisses zweier lichtstroeme.
DE2047738A1 (de) Nach dem Abtastprinzip arbeitendes Verfahren zur Gewinnung aufzeichnungsfähiger Daten von vorzugsweise einmaligen, im Pikosekunden- und unteren Nanosekundenbereich ablaufenden Vorgängen
DE2456713A1 (de) Atomabsorptions-spektrometer
DE2041744C3 (de) Gerät zur spektroskopischen Analyse

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition