198793. lajstromszámú szabadalom • Mérőberendezés folyékony közegek fényelnyelésének ill. fényszórásának meghatározására
1 HU 198793 B 2 A találmány tárgya folyékony közegek fényelnyelésének, illetve fényszórásának meghatározására alkalmas mérőelrendezés, amelynek fényáteresztő gyűjtőedénye, látható fényt kibocsátó legalább egy fényforrása, valamint ezzel optikai kapcsolatban álló legalább egy fényérzékelője, továbbá a fényforrással és a fényérzékelővel összekapcsolt elektronikus kiértékelő egysége van. A találmány szerinti mérőelrendezés elsősorban vérösszetétel meghatározására, testnedvek analízisére alkalmazható előnyösen. A klinikai kémiában napjainkban is a fotometriás mérési módszer a legelterjedtebb és leggyakoribb rutin analitikai kémiai eljárás. Az e célra szolgáló mérőelrendezések döntő többsége abszorpciós fotométert alkalmaz, amelyre jellemző, hogy folytonos vagy kvázifolytonos spektrumú fényforrással és a kívánt mérési hullámsávot utólagosan kiválasztó optikai elemekkel, szűrőkkel rendelkezik. E fotométerek esetében hátrányos, hogy fényforrásaik sok nemkívánatos hót termelnek, hatásfokuk igen alacsony, fényhozamuk sem rövid, sem hosszú távon nem stabil és élettartamuk rövid. A széles spektrumú fényből a mérési hullámsáv utólagos kiválasztása költséges és nehézkes, mivel a 10 nm félsávszélesség alatti felbontású színszűrők, prizmák és raonokromátorok rendkívül drágák, a színkiválasztás pedig mozgó alkatrészeket, aktív mechanikát tételez fel. Az abszorpciós fotométerek kiváltására napjainkban olyan mérőelrendezéseket, mérőberendezéseket alkalmaznak, amelyekben fényforrásként két fényemittáló diódát helyeznek el, melyek közül az egyik látható zöld, a másik pedig infravörös sugárzást bocsát ki. Ennek a megoldásnak az a hiányossága, hogy az infravörös sugárzás érzékelése révén nagyarányú környezeti függőséget és bizonytalanságot visz be a mérésbe, ami gyakran több mérési sorozat elvégzése után is megmarad és hibás végeredményhez vezet. A BECKMANN cég .Modell 25' típusú digitális spektrofotométere jellemző példa a korszerű, infravörös fényt alkalmazó mérőberendezésekre. Jóllehet a mérőberendezés nagymennyiségű minta kvázi automatikus mérését teszi lehetővé, a benne alkalmazott infravörös fényt kisugárzó fényforrás laboratóriumi körülmények között gyakorta hibás mérési eredményt okoz. Ennek egyik oka, hogy a fotometriás kémiai vizsgálatoknál oldószerként alkalmazott desztillált víz transzmissziós, azaz fényáteresztési képessége az infravörös tartomány felé haladva rohamosan csökken, tehát ezt a fajta sugárzást elnyeli. A reakciók fényelnyelését kiértékelve méréstechnikailag lehetetlen reálisan kiegyenlíteni a két hullámhossz tartományban kapott mérési eredményeket, így e mérési mód felhasználhatósága erősen beszűkített. Másik, ugyancsak nem elhanyagolható ok, hogy a klinikai gyakorlatban vizsgált vérminták közel egyharmada extrém mennyiségben olyan kóros komponenseket tartalmaz, amelyek a kvantitatív fotometriás méréseket hátrányosan befolyásolják, mert a tiszta, homogén minta és a zavaros minta közötti átlageltérés olyan nagy mérvű, hogy a torzítottan magasnak mért értékek megtévesztő diagnózishoz vezetnek és elfogadhatatlanok. A találmánnyal célunk olyan méróelrendezés kialakítása folyékony közegek fényelnyeléai és/vagy fényszórási tulajdonságainak kvantitatív és polikromatikus kiértékelésére, amely egyszerű felépítésű, kis energiaigényű, hordozható kivitelben gyártható és megbízható, nagypontosságú reprodukálható mérési eredményeket nyújt. Találmányunk azon a felismerésen alapszik, hogy méréstechnikaüag a legkedvezőbb eredményt a két vagy több hullámsávban történő kompenzációs fotometrálási elv, valamint félvezető hideg fényforrások együttes alkalmazásával érhetjük el, ahol a különböző hullámsávokban egyidejűleg vagy kváziszinkronban, gyors egymásután kapott optikai információk elektronikus összehasonlítása révén lehetővé válik a minta különböző optikai sajátosságainak, így fajlagos fényelnyelésének, nem fajlagos fényelnyelésének, fényszórásénak egyidejű kiértékelése és az aktuálisan kiválasztott paraméter szelektív meghatározása. A kitűzött feladatot folyékony közegek fényelnyelésének, illetve fényszórásának meghatározáséra alkalmas méróelrendezéssel oldottuk meg, amelynek mintát tartalmazó, fényáteresztő gyűjtőedénye, legalább egy fényforrása, valamint ezzel optikai kapcsolatban álló legalább egy fényérzékelője és a fényforrással és a fényérzékelővel összekapcsolt elektronikus kiértékelő egysége van. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy fényforrásként legalább két, egymástól eltérő hullámsávban látható fényt sugárzó fényemittáló diódát tartalmaz, amelyek a mérendő mintát tartalmazó gyűjtőedényen ét egy-egy félvezető fényérzékelővel állnak optikai összeköttetésben, ahol a két összetartozó fényforrás és fényérzékelő a kiértékelő egység kiválasztó áramkörén át öszszehasonlitó fokozathoz van csatlakoztatva. A találmány szerinti mérőelrendezés egy előnyös kiviteli alakja értelmében két, eltérő hullámhosszon sugárzó fényemittáló dióda helyén egyetlen, alternáltan több hullámhosszon sugárzó fényemittáló dióda van elhelyezve. Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a két félvezető fényérzékelő fotodióda, fototranzisztor vagy fényérzékelő mátrix. A két félvezető fényérzékelő a találmány szerinti mérőelrendezés továbbfejlesztése értelmében egyetlen fényelemmel helyettesíthető, amely ilyen esetben ugyancsak a kiértékelő egység kiválasztó áramköréhez csatlakozik. Előnyös a találmány értelmében, ha a fényemittáló diódák látható vörös, narancs, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00 85 3
