177667. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés biológiai minták fehérjetartalmának meghatározására
7 177667 8 lakozik a 3 mérőkamra 4 belső tere. À gyorsított és kollimált 5 deuteronnyaláb a 6 mintatartóba befogott biológiai 7 mintát bombázza. A gyorsított deuteronok energiája célszerűen 2 MeV. A 8 nitrogéndetektor CsJ (TI) szcintilláló kristály alkalmazása esetén 0,8 mm, Si félvezető detektor esetén pedig 0,4 mm vastag. A biológiai 7 minta és a 8 nitrogéndetektor között elhelyezett első 9 abszorbens 60 mg/cm2 vastagságú A1 fólia. A 8 nitrogéndetektor jeleit az első 10 erősítő erősíti fel. Az első 10 erősítő jelképesen magában foglalja akár a félvezető detektor alkalmazása esetén szükséges előerősítőt, akár a szcintülációs detektorhoz optikailag csatolt fotomultipliert is. Az első 11 differenciál-diszkriminátor ablakát a 8 nitrogéndetektor energiaspektrumának a 14N (d, p0) 15N magreakcióból származó protonok csúcsára kell állítani. Az első 11 differenciál-diszkriminátor ablakába eső jeleket a hatdekádos időzítő 12 számláló megszámolja és a mérés végén a nitrogénatomok számával arányos Nn impulzus számot megjeleníti. A mérést addig kell folytatni, míg az I/'/Nn értékű relatív hiba a kívánt érték alá nem csökken. A szén 12C (d, p0) 13C magreakció protonjait a nitrogén meghatározását célzó bombázási folyamattal egyidejűleg kell mérni. Erre szolgál a 13 széndetektor, melyet legcélszerűbb 0,1 mm vastag Si félvezetőnek választani. Ez a 13 széndetektor vékony, elég kis érzékeny térfogatot nyújtson a háttérsugárzások számára. A biológiai 7 minta és a 13 széndetektor között elhelyezett második 14 abszorbens 20 mg/cm2 vastagságú A1 fólia. Ennek kettős feladata van, egyrészt visszatartja a detektálni nem kívánt alacsony energiájú részeket, másrészt megkönnyíti a szénreakció protonjainak elektronikus elválasztását a 160 (d, p0) 170 oxigénreakció protonjaitól. A 13 széndetektor jelet az első 10 erősítőt is magában foglaló második 15 erősítő felerősíti. A második 16 differenciál-diszkriminátor ablakát a következő módon kell beállítani. Először beállítjuk a kellően szélesre választott ablak alsó szintjét úgy, hogy egy nehéz fém oxidjának (pl. W03) deuteronokkal történő bombázása során kapott impulzusoknak még a legnagyobbjára se legyen kimenőjel. Ezt követően grafit céltárgyat bombázunk a deuteronokkal, és a diszkriminátor ablakának felső szintjét választjuk úgy, hogy a 12C (d, p0) 13C magreakcióból származó legnagyobb energiájú protonok impulzusaira még éppen kapjunk kimenőjelet. Az így beállított ablakú diszkriminátor oxigéntől eredő impulzusokra nem ad ki jelet, vagyis ez az ág nem érzékeny a minta nedvességtartalmára. A második differenciál-diszkriminátorhoz csatlakozó vezérelt 17 számláló megszámlálja a belőle érkező N2 jeleket, és megjeleníti azt. A hatdekádos vezérelt 17 számlálót a hatdekádos időzítő 12 számláló indítja a mérés elején és állítja meg a mérés végén. Az adatkiadó 18 egység írott vagy lyukasztott formában kiadja az Nn és N2 impulzusszámot. Az N2 impulzusszám a minta széntartalmán kívül a nitrogéntartalom következtében is tartalmaz impulzusokat. A tisztán a széntartalommal arányos impulzusszám meghatározásához a következő műveletet végezzük el. Bombázzunk a deuteronokkal egy NH4N03 mintát. A nitrogénből származó protonokat megszámlálja a már beállított ablakú első 11 differenciál-diszkriminátorhoz csatlakozó időzítő 12 számláló: Nn(NH4N03). Ugyanezen bombázási folyamatban vezérelt a 17 számláló is regisztrál beütéseket, melyek a minta nitrogéntartalmából származnak: N2(NH4N03). E két beütésszámból képezzük a n2(nh4no3) Nn(NH4N03) korrekciós viszonyszámot, mely megadja, hogy a nitrogéndetektor által regisztrált egy protonra hány impulzust kapunk a 13 széndetektorban a minta nitrogéntartalmából kifolyólag. Ha ezek után egy ismeretlen X mintából Nn(X) impulzust kapunk az időzítő 12 számlálóban, akkor a minta széntartalmával arányos NC(X) impulzusszámot úgy kapjuk meg, hogy a vezérelt 17 számlálóban regisztrált N2(Xj-bői kivonjuk a K viszony^ számmal szorzott Nn(X) impulzusszámot: Nc(X)=N2(X)-Nn(X). K Célszerű az adatkiadó 18 egységbe egy egyszerű számlálógépet beépíteni, hogy az adatkiadó 18 egység kimenetén N2 helyett már a NC(X), vagy még inkább a széntartalomra vonatkozatott nitrogéntartalom [Nn(X)/ /Nc(X)j jelenjen meg írott vagy lyukasztott formában. Ez a viszonyszám arányba állítva egy más (pl. kémiai) módon meghatározott fehérjetartalmú mintára kapható viszonyszámmal, megadja az ismeretlen minta fehérjetartalmát. A találmány szerinti berendezés et, _ másik kiviteli alakjánál, amelyet ugyancsak az 1. ábra szemléltet, a berendezésnek a 2 gyorsítócső és a 3 mérőkamra között leválasztó 21 szigetelője van. Ennél a kiviteli alaknál a 3 mérőkamra és a vezérelt 17 számláló bemenete között 20 áramintegrátor van. A 20 áramintegrátor megméri a gyorsítótól a leválasztó 21 szigetelővel elszigetelt 3 mérőkamrába beérkezett Q töltést. A 20 áramintegrátor célszerűen impulzusszám alakjában jelzi ki a Q töltésmennyiséget. Ennél a kiviteli alaknál a 20 áramintegrátor kimenete — mint már említettük — a vezérelt 17 számláló bemenetére csatlakozik, mely a töltésimpulzusokat megszámlálja. Erre a Q töltésre vonatkoztatjuk a 8 nitrogéndetektorral ugyanezen idő alatt kapott Nn beütésszámot. A két adatból képzett Nn/Q viszonyszámot arányba állítjuk egy valamely más (pl. kémiai) módon megmért fehérjetartalmú mintára hasonló módon meghatározott viszonyszámmal, s ebből a fehérjetartalmat kapjuk. A gyorsítóberendezés 1 vákuumterét veszélyeztető mértékben párolgó (pl. túl nagy nedvességtartalmú) biológiai 7 minta mérése esetén célszerű a 3 mérőkamra 4 belső terét a 19 vákuumablakkal lezárni. Ebben az esetben a 3 mérőkamra 4 belső terét nitrogén mentes gázzal, előnyösen légköri nyomású hélium gázzal kell megtölteni. A gyorsított deuteronok vákuumtérbeli energiáját úgy kell beállítani, hogy a 19 vákuumablakon és a gáztérben megtett úton elszenvedett energiaveszteség után legfeljebb 2 MeV energiájuk maradjon a biológiai 7 mintához érve. Olyan minták mérésekor, melyek bombázása során lekondenzáló bomlástermékek szabadulnak fel, az érzékelő felületének elszennyeződésére nagyon kényes Sí félvezetőt célszerű a 3 mérőkamra falán kívül helyezni el úgy, hogy a 3 mérőkamra falát a biológiai 7 minta és a 8 nitrogéndetektor, illetve 13 széndetektor közötti térszögben az első és második 9,14 abszorbensek által képezett ablakkal látjuk el. A 2. ábra a 0,8 mm vastag CsJ (TI) szcintillátorból 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
