179543. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fény intenzitásának mérésére
s 179543 6 lennie, hogy az a 15 mintát befogadhassa. A 15 minta csak kis mértékben nyúlhat be a 13 fénygyűjtő térbe. Az 1. ábrán látható kiviteli alak esetében a 10 spektrofotométer különösképpen alkalmas a mintán létrejött fényvisszaverődés mérésére. Az alkalmazott minta „dip-and-read” (mártsd be és olvasd le) típusú abszorbens szalag. Ha a 10 spektrofotométert valamely vizsgálandó minta felületéről való színvisszaverés vizsgálatára alkalmazzuk, mint például a vér glukóz tartalmának vizsgálatakor (amelyet például a 3 298 789 számú USA szabadalmi leírás ismertet), ahol a vizsgálat céljára viszonylag keskeny szalagot használnak, a vékony szalagot a 14 nyíláson úgy helyezik el, hogy a 15 mintának a vizsgálóanyaggal bevont felülete felfelé néz, ahogy ezt az 1. ábra mutatja. A 3 298 789 számú USA szabadalmi leírás szerinti vizsgálókészülék például a vérben levő glukóz különböző szintjének megfelelően különböző színértékeket szolgáltat, amelyeket a találmány szerinti mérőberendezéssel nagy pontossággal értékelhetünk. A 2 ház és a 28 modul között 17 és 18 csatornák vannak kialakítva, amelyek a 13 fénygyűjtő térből a fényt a 20, vagy 21 fényérzékelő elemekhez vezetik, amelyek a 2 házban a 3 rekeszben vannak elhelyezve, amint ez az 1. ábrán látszik. A fényvezető 17 csatorna célszerűen a 13 fénygyűjtő tér egyik oldalától tangenciálisan indul ki és a fényt a 20 fényérzékelő elemre továbbítja. A 18 csatorna a vizsgálandó 15 mintától indul ki és a 13 fénygyűjtő téren átmenőén van kialakítva, ezáltal a 15 mintáról visszavert fényt közvetlenül a 21 fényérzékelő elemhez továbbítja. A 20 és 21 fényérzékelő elemek szilícium fotodiódák (például az E. G. etG., Inc. of Salem, Massachusetts, USA-beli cég által gyártott UVIOOB-típusú fotodiódák, vagypedig a Hemamatsu Corporation, Middlesex, New Jersey, USA-beli cég S 876—33 BQ-jelű szilikon fotodiódái). A 17 és 18 csatornák mérete és alakja úgy van kialakítva, hogy azok a párhuzamosított fénysugarat a fényérzékelő elemekhez vezetik. A 17 csatornát hengeres koaxiális 5 és 6 járatok alkotják, amelyek a 2 házban és 28 modulban vannak kialakítva. A 18 csatornát egy csonkakúp alakú 7 elem és egy koaxiális hengeres 8 járat alkotja, amely a 28 modulban van kiképezve. A 7 elem a csonkakúp alakú 9 furatban a 8 járattal koaxiálisán helyezkedik el és a 3 rekeszt a 13 fénygyűjtő térrel köti össze. A 7 elem előnyösen úgy van kialakítva, hogy szakaszosan befelé irányított gyűrűs peremekből, vagy 22 és 23 fényterelőkből alkotott koaxiális gyűrű alakú nyílásokkal rendelkezik, amelyeknek átmérője azonos a 7 elem alacsonyabb végének nyílásával, amely a rajta áthaladó fényt párhuzamosba. Habár az ábrán a 7 elemet csonkakúp alakúan ábrázoltuk, belátható, hogy más alakzatok is alkalmasak. Az 5, 6 és 8 járatok felületei, valamint a 7 elem felülete előnyösen feketére van festve, vagy fekete anyaggal van bevonva, hogy lehetőleg a maximális mennyiségű szórt, vagy nem párhuzamos fényt abszorbeálja. A 2 ház, a 28 modul és a 7 elem alkalmas anyagból, például fémből, vagy műanyagból készíthető. A 7 elem fröccsölt műanyag, vagy fém is lehet, amelynek belső része feketére van festve, vagy fekete műanyaggal van bevonva. Mielőtt a fény a 20 és 21 fényérzékelő elemekre esne, a 17 és 18 csatornákon át az interferenciás 25 szűrőn esik át, amely csak a kívánt fényhullámhosszot engedi át. A bemártás után azonnal leolvasható típusú kémiai reagensek mérése alkalmával az alkalmazott szűrő 300nm-725 nm közötti értékek közötti hullámhosszúságú. Abban az esetben, ha fényáteresztő képesség együtthatóját mérjük — amint azt az alábbiakban látni fogjuk -, akkor 250 nm - 800 nm értékek közötti hullámhosszúságú szűrőt alkalmazunk. A 25 szűrő például üvegből, műanyagból stb. készíthető. A mindkét fényutat fedő egyetlen szűrő helyett természetesen szükség szerint több egyedi szűrőelemet is alkalmazhatunk. A szűrő olyan betét alakú egység, amely a vizsgálandó mintától függően cserélhető. Az ábrán nem ábrázolt többrészes kerék alakú szűrő is alkalmazható, amely behelyezhető a készülékbe és ott a 17 és 18 csatornákban a kívánt helyre forgatással állítható be. A 20 és 21 fényérzékelő elemek jeleit akár vizuálisan hasonlítjuk össze, akár szokásos, önmagában ismert áramkörökkel, például az 1. ábrán ábrázolt áramkörökkel, ezáltal a 15 mintáról visszavert fénynek a szűrőn átesett fénymennyiségét pontosan határozhatjuk meg. Az összehasonlítás során egy etalon reflexiójának és a minta által reflektált fénynek a százalékos viszonyszámát határozzuk meg. A, 20 fényérzékelőelemet spektrofotométer útján való fényintenzitás meghatározására alkalmazzuk. Egyes mérések esetében kívánatos, hogy ha a 20 fényérzékelőelemet érő referenciafény nincs előzetesen szűrve, azaz hogy a 17 csatornában nincs szűrő elhelyezve. Ez lehetővé teszi, hogy a 20 fényérzékelőelem a vizsgált mintáról visszaverődő teljes fénymennyiséget mérje. Ha a 18 csatornába megfelelő szűrőt helyezünk, és a mintán áteresztett fénymennyiséget mérjük, akkor a fotoérzékelők kimenőjeleinek viszonyai szolgáltatják a kívánt eredményt. A rövid fényimpulzus, amelyet a 12 fényforrás szolgáltat, azt feltételezi, hogy a fény csúcsértékének időtartama elegendően nagy legyen, hogy a szükséges mérést el lehessen végezni. A fényérzékelők jeleinek feldolgozására alkalmas módszer, ha a fényérzékelő jeleit felerősítjük - például a 42 és 43 erősítőkkel -, majd a felerősített jeleket csúcsegyenirányítón át a 44 és 45 tartóáramkörökre adjuk. Az ily módón kapott jeleket egy 46 osztóáramkörben jelkombinációvá alakíthatjuk, miáltal arányossági mérés végezhető. Az eredményt egy önmagában ismert kiolvasó egységre adjuk. Például ellenállásokból alkotott feszültségosztót alkalmazhatunk (bináris hálózat), amelyre egy referencia 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
