Камера для проточного анализа микрочастиц

Камера для проточного анализа микрочастиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАМЕРА ДЛЯ ПРОТОЧНОГО AHA- , ЛИЗА МИКРОЧАСТИЦ, выполненная в виде замкнутого сосуда, содержащего сопла ввода и вывода пробы, при этом внутренняя поверхность сосуда осесию етрична и покрыта зеркешьиым покрытием, а на торцах выполнены прозрачные окна для ввода и вывода зондирующего излучения, о т личающа яся тем, что, с целью повышения точности измерений путем улучшения пространственного разделения излучений, рассеянного в большие углы, и потока флуоресценции от оапасти распространения зондирующего излучения, внутренняя поверхность сосуда выполнена в виде усеченной сферы, сопряженной с усе (Л ченным эллипсоидом.

Ив (1И

СОЮЗ COBETCHHX

В ЛЮ

РЕСПУБЛИК

3(59 6 01 N 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 3355354/18-25 (22) 11.11.81 (46) 23.01.84. Бюл. У 3, (72) К.К.Хухлаев и С.А.Воробьев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроенияя (53) 539,215. 4 (088.8) . (56) 1. ИиИапеу P.Е., Van Di?Oa И.A..

Cougar J.R., Dean P.N. CeM Sizing

Abight Scattering Photometer for

Rapid VoEune Determination, Rev. Scient. Jnstr. 40, 9 8, 1969, 1029 °

2; Заявка Франции 9 2445961, кл. G 01. И 15/00, 1980 (прототип) . (54) (57) KAMEPA ДЛЯ ПРОТОЧНОГО АНА-., ЛИЗА ИИКРОЧАСТИЦ, выполненная в виде замкнутого сосуда, содержащего сопла ввода и вывода пробы, при этом внутренняя поверхность сосуда осесимметрична и покрыта зеркальным покрытием, а на торцах выполнены прозрачные окна для ввода и вывода зондирующего излучения, о т личaþöа ясятем, что, с целью повышения точности измерений путем улучшения пространственного разделения излучений, рассеянного в большие углы,. и потока фпуоресценции от области распространения зондирующего излучения, внутренняя поверхность сосуда выполнена в виде Я усеченной сферы, сопряженной с усеченным зллипсоидом.

1068777.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может ,найти применение в химической, медицинской, микробиологической промышленностях.

Известна камера для проточного анализа микрочастиц. Камера выполнена н виде замкнутого сосуда, имеющего прозрачные окка для ввода и вывода излучения. Внутри сосуда имею.ся сопла для ввода и вывода микрочастиц. Сосуд выполнен в виде прямоугольной призмы. Через прозрачное окно внутрь, камеры фокусируется зондирующий луч. Через сопло ввода в камеру поступают микрочастицы, кото- 15 рые пересекают фокус луча и покидают ее через сопло вывода. Переизлученный частицами свет выводится иэ камеры через окна. При этом выводятся потоки, переиэлученные вперед и. 20 под 90 к зондирующему лучу. Поток, рассеянный вперед, несет информацию о размерах частицы, рассеянный под углом 90 — информацию о ее форме и физико-химическом состоянии, а 25 поток флуоресценции - о химической природе частицы 5.11.

Недост ат ком т акой камеры являет ся ограниченность углов сбора переизлученных частицей световых сигналов, К

Как следствие, камера обладает низкой точностью определе ния вида микрочастиц при их анализе и низкой чувствительностью при их обнарух<ении по сигналам флуоресценции и Рассеяния. 35

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является камера для проточного анализа микрочастиц, выполненная в виде замкнуто ".

ro сосуда, содержащего сопла ввода и вывода пробы, при этом внутренняя поверхность сосуда. -.осесимметрична и покрыта зеркальным покрытием, а на торцах сосуда выполнены прозрачные окна для ввода и вывода зондирующего излучения, Внутренняя поверх-45 ность сосуда имеет форму усеченного эллипсоида, а сопла :.ввода и вывода пробы съюстированы по фокусу усеченного эллипсоида. зондирующее излучение, сфокусиро- 50 ванное в области фокуса усеченного эллипсоида далее распространяется в виде расходящегося светового пучка, Рассеянное излучение, возникающее при пересечении частицей зондирующего светового пучка, частично выходит из камеры через прозрачное окно для ввода зондирующего излучения.

Другая часть рассеянного излучения, отразившись от зеркальной поверхнос- 60 ти камеры и пройдя через внешний фокус усеченного эллипсоида, распространяется в виде расходящегося све- тового пучка, пересекающего область распространения зондирующего излуче- 65 ния. При анализе флуоресцирующих час; тиц поток флуоресценции такх<е пересекает область распространения зондирующего излучения. Таким образом, в зону распространения зондирующего светового пучка попадает эначитель» ная доля полезного сигнала <2 .

Недостатком известной камера является невозможность пространственного разделения излучения, рассеянного в большие углы, и потока флуоресценций от области распространения зондирующего излучения, в результате чего точность и чувствительность измерений параметров частиц невелика.

Цель изобретения - повышение точности измерений путем улучшения пространственного разделения излучения, рассеянного в большие углы, и потока флуоресценции от области распространения зондирующего излучения.

Поставленная цель достигается тем, что в камере для проточного анализа микрочастиц, выполненной в виде замкнутого сосуда, содержащего сопла ввода и вывода пробы, при этом внутренняя поверхностьсосуда осесимметрична и покрыта зеркальным покрытием,,а на торцах сосуда выполнены прозрачные окна для ввода и вывода зондирующего излучения, внутренняя поверхность сосуда. выполнена в виде усеченной сферы, сопряя<енной с усеченным зллипсоидом.

На фиг. 1 показан вариант камеры, общий вид; а на фиг. 2 - пример совмещения камеры с внешними оптическими элементами и ход основных лучей.

Камера (фиг. 1) содержит усеченный эллипсоид 1, усеченную сферу (полусферу) 2, окно 3 для вывода зондирующего излучения, окно 4 для ввода зондирующего излучения, внутреннюю фокальную точку 5 камеры, сопло 6 ввода и- сопло 7,вывода пробы. Кроме того, устройство включает сферическое зеркало 8,, внешнюю фокальную точку 9 камеры, область 10 распространения зондирующего излучения, область 11 распространения из-. лучения, рассеянного в. большие углы, и потока флуоресценции, зеркало 12 с отверстием 13, Камера работает следующим образом.

Через сопло б ввода поступает поток пробы, содержащий микрочастицы, который выводится иэ камеры че». рвэ сопло 7 вывода. Микрочастицы, пересекая зондирующий с етовой поток, вызывают рассеяние последнего, а в случае флуоресцирующих частиц и поток флуоресценции. Излучение, рассеянное в направлении, противоположном направлению зондирующего излучения, в пределах угла 3- выво1068777

Составитель В.Иванова

Редактор О,Бугир Техред Т.Маточка Корректор О.Тигор

Заказ 11452/37 Тираж 827 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д1 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 дится через окно 4 для ввода зондирующего излучения и далее с помощью зеркала 12 направляется на фотоприемник (не показан) .

Излучение, рассеянное вперед в пределах угла Э, несущее информа- 5 цию о размерах частиц, выводится через окно 3 для вывода зондирующего иэл-.чения и далее с помощью зеркала 8 направляется на фотоприемник (не показан).

Излучение, распространяющееся в области 11, несет информацию о физико-химической природе частиц, т.е. форме, агрегатном состоянии и химическом составе (о принадлежности 35 частицы к определенному классу).

Оно формируется следующим образом.

Излучение, рассеянное на эллипсоидальную зеркальную поверхность, пройдя через внешнюю фокальную точку 9, распространяется в области 11.

Излучение, рассеянное на сферическую зеркальную поверхность, переотражается на эллинсоидальную, а затем также попадает в область 11. Таким же образом распространяется и поток флуоресценции. Следовательно, происходит пространственное разделение излучения, рассеянного в большие углы, и потока флуоресценции от области распространения зондирующего излучения.

Кроме того, в предлагаемом варианте выполнения камеры (когда полусфера сопряжена с усеченным эллипсоидом конце нтрично его внутреннему бонусу, относительно которого съюстированы сопла ввода и вывода пробы) не происходит потери полезного сигна- ла из-за затеняющего влияния сопел.

Однако, такое расположение конструктивных элементов является Не все гда необходимым. Допускается раэьюстировка элементов камеры относительно внутренней фокальной точки 5.

По сравнению с известной камерой в результате пространственного pasделения излучения, рассеянного в большие углы, и потока флуоресценции от области распространения зондирующего излучения с помощью предлагаемой камеры возможно более точно зарегистрировать индикатриссу рассеяния от исследуемой частицы, что влечет, за собой повьпмение точности измерений всех параметров частицы, в том числе ее размера.. Для случая эллипсоидальной ловерхности с малой осью, равО ной 4 см, углом раскрытия б. — 30 для полного угла расходимости зонди-. рующего излучения 3© в известной камере происходит потеря 75% светового потока, переизлученного в эафокальную область эллипсоидальной поверхности.

Выполнение внутренней поверхности сосуда предлагаемым образом позволит избавиться от этих потерь. !