200392. lajstromszámú szabadalom • Számítógépvezérlésű folyadékkromatográf
1 HU 200392 B 2 2. ábrán az 1. ábra szerinti folyadékkromatográf optikai rendszerének vázlatos felépítése látható, a 3a és b ábra az 1. ábrán látható folyadékkromatográf optikai rendszerének egy részét mutatja metszetben és kinagyítva, a 4. ábrán az 1. ábra szerinti folyadékkromatográf analóg jelfeldolgozó és kiértékeld egységének elvi kapcsolási rajza látható, az 5. ábrán a folyadékkromatográf inicializálásának folyamatábrája látható, a 6. ábrán a beérkezó parancs elemzésének folyamatábrája látható, a 7. ábrán az ellenőrzött és kivitelezhetőnek vélt parancs feldolgozásának folyamatábráját tüntettük fel, és a 8. ábra a folyadékkromatográf mikroszámítógépe által végzett, általános parancs végrehajtásának folyamatábrája. A találmány szerinti folyadékkromatográf példaképpen bemutatott előnyös kiviteli alakja az 1. ábrán látható módon A optikai rendszerből, analóg jelfeldolgozó és kiértékelő B egységből valamint vezérlő C mikroszámítógépből áll. Az A optikai rendszer 1 fényforrása 195 nm - 440 nm hullámhossztartományban folytonosan fényt kisugárzó deutérium lámpa, amely 2 lámpatükör előtt helyezkedik el. A 2 lámpatükörrel blokkért alkotó optikai 3 szűrő és azt mechanikusan elmozgató 4 elektromágnes áll közvetlen optikai kapcsolatban. A 3 szűrő mögött 5 belépőrés és 6 lencse helyezkedik el, amely 33 monokromátor bemenetét alkotja. A 33 monokromátor kimenetén fényt részben áteresztő, részben reflektáló elemként 10 kvarc ablak van elhelyezve, amellyel 11 kílépőrés mögött 12 lencse és annak fókuszpontjában elhelyezett 13 referencia dektektor van elhelyezve. A 10 kvarc ablak mögött cserélhető termosztált átfolyó 16 küvetta van elhelyezve, amely vizsgálandó folyadékot tartalmazó furattal ellátott küvettatestet valamint a küvettatestet kétoldalt lezáró 15a, 15b lencséket tartalmaz. A fénysugár haladási irányában a 16 küvetta mögött 14 tükör, további 72 lencse és annak fókuszpontjában 17 mérődetektor van elhelyezve. A 13 referencia detektor és a 17 mérődetektor az analóg jelfeldolgozó és kiértékelő B egység részét alkotó, optikai érzékelőfokozatként beiktatott 34 előerősítő fokozat bemenetéire van csatlakoztatva. A 16 küvetta termosztálásához szükséges fűtőelemet 28 fűtőtranzisztor, a hőmérsékletérzékelőt pedig 29 termisztor alkotja. A 33 monokromátor a kívánt hullámhossz beállítását végző 22 léptetőmotorral van társítva. Az analóg jelfeldolgozó és kiértékelő B egység a már említett 34 előerősítő fokozaton kívül az 1 fényforrást képező deutérium lámpa stabilizált 35 tápegységét, a 3 szűrőt mozgató, azaz blokkerváltó 4 elektromágnes vezérlését végző 36 végfokozatot, a 22 léptetómotorral villamos kapcsolatban álló 37 meghajtófokozatot, a 16 küvetta termosztálását végző 38 termosztáló fokozatot, valamint a 34 előerősítő fokozat kimenetére csatlakozó 39 jelfeldolgozó és kiértékelő egységet tartalmaz. A folyadékkromatográf C mikroszámítógépe ismert felépítésű, ezért az 1. ábra blokkvázlatán jelképesen órajelgenerátort is tartalmazó 40 központi egységet, azzal 40a buszrendszeren át összekapcsolt 41 párhuzamos interface-t, operatív adatokat tároló 42 ROM-ot, vezérlő és mérési adatokat tároló 43 RAM-ot és szabványos RS 232 C típusú 45 soros interface-t tüntettünk fel. A bemutatott berendezés 39 jelfeldolgozó és kiértékelő egysége 4 analóg jelkimenettel is el van látva. A 2. ábrán az A optikai rendszer 1. ábrán ismertetett elemein túlmenően a 33 monokromátor felépítése követhető részletesebben nyomon. A fénysugár útjában az 5 belépő rés és a 6 lencse mögött 7 síktükör van elhelyezve, amely a ráeső fénysugarat első 8a kollimátor tükörre vetíti. A 8a kollimátor tükörtől a fénysugár sík diffrakciós 9 optikai rácsra, majd onnan második 8b kollimátor tükörre jut, amely a fénysugarat a 33 monokromátor kimenetéhez csatlakozó 10 kvarc ablakra vetíti. A 33 monokromátor 9 optikai rácsa önmagában ismert mozgató szinuszmechanizmussal áll összeköttetésben, amelynek 18 kaija a 9 optikai rács tengelyén van felékelve. A szinuszmechanizmus 19 lapja a 22 léptetőmotorral rugalmas 21 tengelykapcsolón át összekötött 20 mikrométer orsón van annak mentén előmozgathatóan ágyazva, és a szinuszmechanizmus 18 karja valamint 19 lapja játékmentes mozgást biztosító 23 rugóval van társítva. A 19 kar ezen kívül a szinuszmechanizmus alaphelyzetét beállító illetve jelző 24 mikrokapcsolóval van társítva. A 16 küvetta felépítésének, mechanikai kialakításának egy lehetséges módját a 3. ábrán tüntettük fel. A nagy térfogati és pozicionálási pontosságú cserélhető 16 küvetták például egy mikroliter kettő mikroliter térfogatúak lehetnek, 5 mm fényút mellett illetve 4 ml vagy 8 ml térfogatúak lehetnek 10 mm-es fényút mellett. A küvettacsere alkalmával a behelyezett 16 küvetták nem igényelnek jusztírozást. A 16 küvetta optikai 15a, 15b lencsékkel két végén lezárt folyadékterében a 15a, 15b lencsék fókusztávolságának köszönhetően nem lép fel fényreflexió a küvettatest furatának falán. Aló küvetta a termosztált 25 küvettatömbben van elhelyezve és termosztálás céljából folyadékbevezető 26 kapillárisból valamint folyadékelvezető 27 kapillárisból több menet van ráhajtva. A 25 küvettatömbön 28 fűtőtranzisztor van jó hővezetést biztosítóan felcsavarozva, valamint ugyancsak a 25 küvettatömbben van a termosztálás szabályozásához szükséges 29 termisztor behelyezve. A 25 küvettatömb, a behelyezett 26 küvetta, a 28 fűtőtranzisztor és a 29 termisztor 31 hőszigetelő burkolaton belül helyezkedik el, és a 25 küvettatömb külső termosztálását hűtő-fűtő folyadékot be- illetve elvezető 30 átvezetőcsonk biztosítja, amely összeköttetést biztosít a fűtést vagy hűtést végző folyadék és a 25 küvettatömb belső tere között. A 30 átvezetőcsonk a 25 küvettatömbhöz 32 rögzítőcsavarokkal tömítetten rögzített 25a fedélrészben van beépítve. A 3a ábrán D nyíllal jelöltük be az 1 fényforrás által kibocsájtott fénysugár haladási irányát és bevezetésének helyét. Látható, hogy a fénysugár 10 kvarc ablakon részben áthalad a 14 tükörig, részben a 10 kvarc ablakról visszaverődve a 11 kilépőrésen és a 12 lencsén át a 13 referenciadetektorra jut. A 14 tükör a fénysugarat 15a lencsével megvezetve egyenesen átvetíti a 16 küvetta belső furatán, majd a fénysugár a 16 küvetta testének másik végén elhelyezett 15b lencse síkjában fókuszálodva 12 lencsén át a 17 mérődetektorra jut. A 3b ábrán látható metszeten nyomon követhető a folyadék bevezető és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
