Лазерно-люминесцентный концентратомер, способ его использования и способ изготовления светокабельного наконечника (варианты)

Лазерно-люминесцентный концентратомер, способ его использования и способ изготовления светокабельного наконечника (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Группа предлагаемых изобретений относится к физике, измерениям, исследованиям материалов путем определения их химических или физических свойств, к системам, в которых материал возбуждают оптическими средствами и он люминесцирует, а именно к измерению концентрации люминесцентов фотолюминесцентными измерительными установками в различных биотехнологических процессах.

В заявке имеются только основные сведения для наглядного быстрого понимания ее сути, остальные сведения, известные из уровня техники (явления, действия, части устройств и т.д.), могут не упоминаться, но имеются в виду, а действия выполняются.

В качестве 1-го аналога устройства выбран набор устройств для подсчета количества бактерий в испытуемом материале ("пробе") от пробирок до люминесцентных микроскопов при классических бактериологических исследованиях (/1/, с. 809…814). Этот набор соответствует его назначению. Недостаток 1-го аналога: не обеспечивает быстрое и точное измерение концентрации бактерий.

В качестве 1-го аналога способа выбран классический способ подсчета количества бактерий в пробе, при котором выполняют 3 последовательных разведения пробы в пробирках с огаром, выливают в чашки Петри, подсчитывают количество выращенных колоний бактерий в переработанной пробе с измененным составом веществ в камере Вольфгюгеля (/1/, с.814). Способ соответствует его назначению: поскольку концентрация бактерий изученных видов бактерий у здоровых людей известна и постоянна (приблизительно), то и количество выращенных колоний в пробе здорового человека приблизительно известно, поэтому для диагностики достаточно знать отклонение количества колоний от нормы.

Недостатки этого аналога:

1. Берут у пациента пробу в виде некоторого состава веществ, а считают колонии в веществе другого состава через длительное время от 24 часов до 3-х недель (/1/, с. 815). За это время бактерии размножались и гибли, чему способствовали свойства питательной среды, которая не для всех бактерий питательна; более половины видов бактерий еще не известны науке.

2. Бесполезность во многих случаях, ибо из-за больших потерь времени между взятием пробы и получением измеренных значений, они стали не нужны, т.к. они не соответствуют изменившемуся состоянию пациента.

В качестве 2-го аналога устройства выбран лазерно-люминесцентный концентратомер, содержащий лазер 1, оптически соединенный со спектрометром 5…8 У-образной системой светокабелей 2, 4 с возможностью передачи при измерении части отраженного лазерного пучка (далее кратко "пучок") и части возбужденного им люминесцентного потока (далее "поток") от носителя с пробой в спектрометр 5…8 и высвечивания на компьютере 9 кривых спектрального распределения пучка и потока, измеритель мощности пучка, излучаемого из лазерного жгута совмещенного кабеля, набор прозрачных не люминесцирующих в области рабочих частот концентратомера пробных носителей, набор настроечных образцов /2/. Конец лазерного кабеля 2 (краткая форма названия "светокабель", подобно "электрокабель") встроен в начало спектрокабеля 4, образуя совмещенный кабель К, который принят в качестве нижнего конца буквы "У" (Приложение 1, рис.1с из /2/, в котором нами для наглядности сделана выноска места совмещения кабелей). Входящий в место начала совмещения конец лазерного кабеля 2 принят в качестве правого конца буквы "У", а выходящее начало спектрокабеля 4 - в качестве левого конца "У"; продолжив эти кабели, мы получим упомянутую У-образную систему кабелей. Лазерный кабель 2 содержит осевой световолоконный жгут (назван не "оптоволоконный", ибо основатель советской технической терминологии как науки Д.С.Лотте указывал, что в сложных словах корни должны быть из одного языка), спектрокабель 4 - шесть таких же осесимметричных жгутов. У-образная система образует последовательную оптическую цепь: лазерный жгут - носитель с пробой 3 - 6 параллельных спектрожгутов, причем носитель с пробой 3 работает как разветвитель отраженного пучка и потока на 6 торцев спектрожгутов. Спектрометр содержит спектрофильтр 5, разлагающий потоки из спектрожгутов в спектр, и устройства 7, 8, превращающие интенсивность участков спектра в мощность электрических сигналов, вводимых в компьютер 9, высвечивающий на экране кривые спектрального распределения потоков. Измеритель мощности пучка - серийный прибор. Пробный носитель - все, что несет пробу (от предметного стекла до биоткани 3, которая является носителем бактерий). Настроечный образец - полупрозрачное тело простой формы, например призма из образцового вещества с известной концентрацией, причем постоянной, люминесцентов, - предназначенный для настраивания концентратомера. "Люминофор" - слишком обобщающий термин, поэтому он не позволяет объяснить тонкости работы концентратомера, следовательно, его следовало расклассифицировать для нижележащих классификационных уровней: "лазерный люминесцент" (кратко "люминесцент") - вещество, способное люминесцировать в рабочей области данного концентратомера с достаточно большой интенсивностью, позволяющей измерить его концентрацию при освещении пучком данного концентратомера; "помеховый люминесцент" - вещество, способное люминесцировать в рабочей области концентратомер с интенсивностью, вызывающей погрешности измерения концентрации лазерного люминесцента при возбуждении от посторонних причин; "неизмеряемый люминесцент" - вещество, способное люминесцировать вне области рабочих частот концентратомера (приведено для общности, в заявке не упоминается). Этот аналог соответствует его назначению, поэтому он впервые в истории обеспечил разработку способа практически мгновенного измерения относительной концентрации микробов в очагах заболеваний, т.е. возможность диагностики без запаздывания от хода болезни, позволил своевременно принимать обоснованные решения для ускорения лечения, поэтому разработанный способ измерения концентрации, неизбежно описанный в той же заявке при пояснении работы концентратомера, столь же неизбежно был принят в качестве 2-го аналога способа измерения концентрации.

Недостатки 2-го аналога устройства:

1. Не предназначен для измерения абсолютной концентрации люминесцентов.

2. Имеются конструктивные причины некоторых погрешностей, они будут рассмотрены после описания 2-го аналога способа измерения, ибо они наглядно проявляются в способе и их там логичнее рассматривать

В качестве 2-го аналога способа измерения концентрации принят, как упомянуто выше, лазерно-люминесцентный способ минутного измерения относительной концентрации микробов, при котором освещают пробу 3 пучком совмещенного кабеля К, упертого торцем в носитель, высвечивают на экране компьютера 9 кривые спектрального распределения части отраженного лазерного пучка в виде пика (краткое название кривой: "пик"), части возбужденного им лазерного потока в виде профиля холма (кратко "холм") и значение измеренного коэффициента возбуждения люминесценции (кратко "коэффициент люминесценции") К_л, рассчитанного по формуле:

где I_х - интегральная интенсивность части люминесцентного потока возбужденного пучком, I_п - интегральная интенсивность части отраженного пучка, и принимают К_л за концентрацию микробов в произвольных единицах /2/.

Очевидно преимущество этого аналога: измеряют концентрацию микробов в данном веществе и в данное время, отсчет концентрации получают практически в момент упирания кабеля К в носитель. Площадь холма - это запись интенсивности всего люминесцентного потока, попавшего в спектрометр (интегральная интенсивность спектральной, т.е. дифференциальной, интенсивности), это материальный след концентрации микробов, последуем за ним, для этого запишем его наглядно, математически, рассмотрим основные преобразования форм энергии и мощности пучка, направленного в носитель (пробирку) с пробой. 1-я часть пучка отразилась зеркально (в основном от наружной поверхности пробирки) и рассеянно во всех направлениях (в результате столкновений фотонов с молекулами пробы), 2-я часть была поглощена, т.е. была преобразована в другие формы энергии, а также в люминесцентные потоки вне рабочих частот концентратомера, 3-я часть возбудила рабочий люминесцентный поток, т.е. превратилась в него, направленный во все стороны из пробы. 4-я часть вышла из пробирки без взаимодействия с молекулами в виде круглого усеченного конуса как продолжение пучка из лазерного жгута ослабленной интенсивности. Запишем это математически:

где I - интенсивность, а индексы - начальные буквы слоя (названий световых потоков): л(азерный), отр(аженный), погл(ащенный), лю(минесцентный), ос(лабленный).

Разделив обе части ф.1 на I_л, получим:

где к - соответствующие коэффициенты пропорциональности. Умножив последнюю часть ф.3 на I_л, получим:

Рассмотрим 3-ю часть пучка, т.е. весь люминесцентный поток рабочей частоты: 3-и члены ф-л 2 и 4 есть одна и та же величина, поэтому:

где к_лю - коэффициент возбуждения всего люминесцентного потока в рабочей области частот, он зависит от частоты переброски фотонами электронов на соответствующие более высокие энергетические уровни, следовательно, пропорционален произведению концентрации фотонов на абсолютную концентрацию микробов С_а в освещенном объеме (пучком) пробы, поэтому ф.5 перепишем так, учитывая, что концентрация фотонов и интенсивность - одна и та же величина в разных единицах:

где к_пр - коэффициент пропорциональности.

Но в спектрометр попадает очень малая доля этой части, осветившая торцы волокон спектрожгутов под углом к внутренней поверхности волокон, меньшим угла полного внутреннего отражения. Эта доля соответствует площади холма, поэтому:

где - коэффициент использования потока для измерения (соответствующий коэффициенту полезного действия), "сп" - спектрометрический, т.е. коэффициент, преобразующий значение всего потока в долю, попавшую в спектрометр.

Подставим в ф.7 величины из ф.6:

Поскольку значения величин в ф.8 не известны, расчет С_а по формуле

не возможен.

Но поскольку I_х пропорциональна произведению пучка на концентрацию микробов, то при измерениях при одинаковых условиях, в т.ч. интенсивности пучка, можно измерять С в произвольных единицах, например, в % от отсчетного значения, например от наибольшей высоты ординаты на экране. Если холм двухвершинный, это свидетельствует, что в пробе есть сравнимые количества анаэробных и аэробных микробов. Если концентрация микробов в пробе здорового человека известна, то по С_а в соответствующей пробе другого человека врач может судить о концентрации микробов у другого человек в качестве предварительного диагноза. Так же можно оценивать состояние различных участков тела одного человека.

Так же рассмотрим площадь пика. В ф.2 и 4 первые члены - одна и та же величина, поэтому:

где к_отр - коэффициент полного отражения пучка.

Но в спектрометр попадет только очень малая доля этой части, осветившая так же торцы волокон спектрожгутов, т.е. I_п:

где - коэффициент использования отраженного пучка для измерения.

Подставим в ф.11 величины из ф. 10:

Надставим I_x и I_п в ф.1:

где к - коэффициент пропорциональности, его значение не известно, поэтому нельзя рассчитать концентрацию микробов по формуле:

Однако можно использовать пропорциональность К_л концентрации С_а для диагностики, если рассчитать относительную концентрацию по формуле

где К_л.и и К_л.от - коэффициенты возбуждения люминесценции измеряемой пробы и отсчетной, от которой отсчитывают измеряемые значения, С_а.и и С_а.от - концентрации (абсолютные, которые не известны) тех же проб, С_о - относительная концентрация измеряемой пробы в %. Измерение К_л одного из участков зуба принимают за К_л.от, а К_л любого другого - за К_л.и и по ф.15 рассчитывают С_о любого другого участка для диагностики /3/. Так же измеряют С_о различных проб в носителях /4/. На описанных преобразованиях пучка основаны действия согласно 2-му способу-аналогу измерения концентрации. Но концентратомер - сложное устройство, поэтому до измерения необходимо выполнить действия по его инструкции: взятие пробы, подготовка носителя с пробой к измерению, включение концентратомера, прогрев, настраивание по настроечным образцам для уменьшения погрешностей и другие действия. Смысл настраивания в том, что измеряют концентрацию центров люминесценции образца, которая известна и постоянна, для этого пальцами правильно упирают торец кабеля К в грань образца и высвечивают пик, холм и значение К_л, если они отличаются от образцовых, значит, есть причины погрешностей, которые следует устранять насколько возможно. "Правильно упирать" означает, что плоский торец, перпендикулярный оси выпрямленного кабеля К, прижат неподвижно всей плоскостью к полированной грани образца, при этом торцы всех волокон кабеля К, тоже плоские шлифованные и перпендикулярные своим осям, прижаты так же к грани образца. Нарушение этого условия вызывает погрешности, а выполнить его затруднительно по следующим причинам. 1-е, пальцы дрожат вместе с рукой, поэтому ось кабеля колеблется вокруг перпендикуляра к грани, между торцем и гранью возникает "танцующий" зазор в виде клина, отраженная часть пучка "танцует" вокруг перпендикуляра к грани, несимметрично освещая спектроторцы (торцы волокон спектрокабеля), что изменяет в ф.11, ибо некоторые спектроторцы оказываются менее или совсем не освещенными, следовательно, возникает погрешность от дрожания пальцев. 2-е, осевая сила, прижимающая торец к грани, возникает так: пальцы сжимают кабель поперечными силами, обеспечивая трение между участками кожи пальцев и поверхности кабеля, благодаря силе трения покоя между этими участками на них создаются осевые силы, прижимающие торец к грани. Но это - распределенные силы, один участок длиннее другого, поэтому они изгибают кабель между ними, это опять вызывает клиновидный зазор между торцем и гранью ткани пальцев - не твердые вещества, поэтому действующие через них силы все время изменяются, зазор "танцует". 3-е, примем, что в какой-то момент ось кабеля перпендикулярна грани, но точка приложения равнодействующей осевой силы удалена от торца, поэтому кабель нагружен продольной силой сжатия, которая стремится вызвать продольный изгиб, а кабель - тоже не твердое тело, это способствует возникновению продольного изгиба, следовательно, клиновидного зазора. Таким образом, существует до трех одновременных "танцев" клиновидного зазора, служащих причинами погрешностей. Далее, торцы волокон и грань образца покрыты тонкими невидимыми слоями загрязнителей, они ослабляют интенсивность всех потоков, могут люминесцировать, т.е. являются еще одним видом причин погрешностей, поэтому при постоянном отклонении вершин пика и холма и К от образцовых следует вывод о загрязнителях, и они должны устраняться до допустимых погрешностей.

Время, затраченное на подготовку к измерению, не является временем измерения (хотя оно не велико, но значительно превышает минутное время измерения, достигая нескольких минут).

Кроме этих общих причин погрешностей существуют частные, зависящие от видов проб и носителей: предметное стекло, цилиндрическая пробирка, причем кабель можно упирать в нее или погружать в пробу, и другие носители. Одну из особенностей отражения пучка понятнее можно объяснить на примере упирания в образец из-за наглядности условий. Выше они рассмотрены без подробностей в идеальном случае, т.е. предполагалось, что торцы волокон были прижаты к грани образца без зазора, поэтому вся зеркально отраженная доля пучка вошла бы обратно в торец лазерного волокна, а спектроторцы осветила бы только доля, отраженная рассеянно от молекул в объеме образца, высота пика была бы мала, сравнима с погрешностями высвечивания, что вызвало бы погрешности при вычислении К_л по ф.1. Однако в действительности зазор всегда есть из-за погрешностей изготовления, примем, что его поверхности параллельны. Подробности всякого явления, не ощущаемые органами чувств непосредственно, рассматривают мысленно, поэтому лазерный пучок, вошедший в лазерное волокно, представим в виде пучка фотонов, летящих параллельно (в 1-м приближении к действительности) до отражения от поверхности волокна, а их пути - в виде перекрещивающихся ломаных линий, длины которых до торца не всегда совпадают, поэтому на выходе из торца их фазы не всегда совпадают (это видно по мерцанию освещенной пучком поверхности), однако эти несовпадения малы и не влияют на результаты измерений. Представим, что в зазор влетает несколько расходящийся в виде круглого усеченного конуса пучок фотонов (во 2-м приближении). Одна их доля зеркально отражается от грани в виде обратного конуса, его край освещает торец кабеля в виде кольца вокруг лазерного волокна, если спектроторцы расположены рядом с ним. Однако пучок на крае конуса мал, поэтому пик не высок. При увеличении зазора основание конуса увеличивается, спектрокторцы освещает более мощная средняя часть конуса, пик вырос. Но освещенность падает с увеличением расстояния во 2-й степени, поэтому есть длина зазора, после которой освещенность спектроторцев начинает падать, поэтому есть длина зазора, при которой пик достигает наибольшей высоты (кратко "зазор наибольшего пика"). Если спектроторцы не близки к оси кабеля, то они освещаются после переотражений в зазоре, разница длин ломаных линий полета фотонов несколько возрастет, но его влияние на результаты измерений не замечено, зазор наибольшего пика будет иным. Но в обоих случаях высоту пика будет увеличивать освещение спектроторцев рассеянным отражением от неровностей грани и от молекул в образце. Настраивание и измерение выполняют в затемненной комнате для уменьшения погрешностей от засветки.

Описание действий 2-го аналога способа измерения пробы в носителе в виде предметного стекла с пробой под покровным стеклом. Исходное положение: подготовка к измерению закончена, конец кабеля - в обеззараживающей жидкости, грани носителя очищены. Специалист вынимает кабель из жидкости, пальцами старается упереть правильно торец неподвижно по очереди в грани носителя, для измерения выбирает грань, на которой пик выше. Отраженная часть пучка содержит части, зеркально отраженные от 4-х граней стекол, а том числе переотраженные ими, которые делают "зайчики" (круглые концентричные) на торце; при правильном упирании они должны быть концентричными центру лазерного торца, примем, что это так и есть, и их края находятся вокруг мысленной окружности, описанной вокруг 6-ти спектроторцев, а также часть, рассеянно отраженную от молекул пробы. В спектрометр попадают доли этих частей, различающихся по месту отражения и являющиеся поэтому подчастями части по ф.2, и доля люминесцентного потока, флуоресцентного и фосфоресцентного, если они есть. Компьютер в тактовом режиме высвечивает несколько изменяющиеся пик, холм и К_л, специалист останавливает кривые и усредненное значение К_л, которое принимает за С_а в произвольных единицам, они достаточны для диагностики в ряде случаев. Зная К_л для подобной пробы здорового человека, или измерив К другой пробы при тех же прочих условиях, специалист рассчитывает по ф.15 С_а для более глубокой диагностики.

Пояснение хода упирания торца в грань стеклянной пластинки. Упирание начинается со случайной встречи по одному выступу каждой поверхности, образующих первую стыковочную пару, это неустойчивое положение, дрожание пальцев несколько изменяют наклон оси кабеля, сразу встречается случайно 2-я пара, образуя ось поворота (мысленную), сразу же из-за дрожания пальцев торец поворачивается и встречается 3-я пара выступов. В принципе, это устойчивое положение, но пальбы дрожат, поворачивая кабель на неощутимый угол вокруг одной из 3-х образовавшихся мысленных осей поворота; поскольку есть вершины других выступов на той же высоте каждой поверхности, сразу же встречается 4-я пара выступов вместо уже разомкнувшейся пары (из 3-х первых), опять поворот и т.д., торец "танцует", пик, холм и К_л - тоже, появились погрешности положения торца.

Действия с носителем в виде пробирки отличается тем, что специалист старается неподвижно упереть торец так, чтобы ось кабеля стала продолжением радиуса пробирки в заданном ее сечении, хотя это - мысленные геометрические оси, поэтому торец будет обкатываться колебательно на небольшой угол по пробирке, причем указанное условие сможет выполняться только случайно. "Зайчики" от 4-х поверхностей будут овалоподобными с таким же диаметром, что от грани, параллельным оси пробирки; для частей от выпуклой стороны пробирки относительно пучка с большим диаметром, перпендикулярным первому; для частей от вогнутой стороны будет зависеть от прозрачности пробы и диаметра пробирки, хотя в первом приближении зайчики приняты круглыми из-за малого диаметра пучка. Главная опасность в том, что касательная линия окажется далеко от центра торца, поэтому пучок отразится в сторону, зайчик не попадет на спектроторцы, специалист это исправит, но зайчики от каждой поверхности пробирки будут иметь разную форму, их центры разойдутся и будут "метаться" по торцу, меньше будет "метаться" неотчетливый зайчик рассеянного отражения от пробы. Погрешности будут большими не только по высоте пика, но и холма, следовательно, по их интегральным значениям интенсивностей, но такие измерения, хотя менее точные, осуществляются.

Описанная работа концентратомера пояснена по методике деления интенсивности пучка на части в зависимости от явлений преобразования его энергии по ф.2, затем на делении его 1-й части (отражения) на "подчасти" по месту отражения, затем на выделении из подчасти доли, осветившей спектроторцы, которая в действительности опять делится на части по ф.2, но мы принимаем, что она доходит до спектрометра (и дальше) без потерь, это приблизительно правильно, ибо мы рассматриваем интенсивность, осветившую спектроторцы, т.е. поток падает на них перпендикулярно. По такой методике можно предвидеть поведение пика и холма при работе с различными носителями с различными пробами. При погружении торца в порошок, пик будет возникать только от рассеянного отражения от поверхности порошинок и из их объема. При погружении торца в жидкость - только от рассеянного отражения из нее, если она достаточно прозрачна и в ней нет газовых пузырьков. При пузырьках условия отражения могут быть различными и быстро изменяться, если большой пузырек охватил все торцы волокон и он плоский (торец горизонтален, жидкость неподвижна), пучок будет вести себя как при предметном стекле. Если малый пузырек "сел" на торец лазерного волокна, он дает отражение как от вогнутого зеркала и рассеянное из жидкости. Пузырьки на спектроторцах тоже влияют на долю, осветившую спектроторцы, в том числе, от люминесцентного потока. Кроме того, жидкость, смочившая торцы, образует слой загрязнителей перед пузырьком. Все это вызывает погрешности. Погрешности от засветки не рассматриваются, ибо измерения выполняют в затемненной комнате, хотя это затрудняют выполнение действия согласно способу. Этот способ превосходит 1-й аналог, ибо он основан решать на новейших достижениях светотехники, поэтому позволяет решать существенно более сложные задачи существенно быстрее.

Недостатки 2-го аналога способа измерения:

1. Не предусмотрено измерение абсолютной концентрации центров люминесценции.

2. Погрешности изменения из-за упирания торца в носитель, ибо из-за этого кабель испытывает непрерывно угловые колебания, торцы волокон загрязнены, нет зазора наибольшего пика.

3. Неудобство работы в затемненной комнате.

В качестве устройства-прототипа выбран лазерно-люминесцентный концентратомер, содержащий лазер, оптически соединенный со спектрометром У-образной системой светокабелей с возможностью передачи при измерении долей отраженного лазерного пучка и возбужденного им люминесцентного потока от носителя с пробой в спектрометр, упомянутый спектрометр, компьютер, электрически подсоединенный к спектрометру с возможностью высвечивания пика, холма и измеренного коэффициента возбуждения люминесценции, измеритель мощности лазерного пучка, наборы прозрачных нелюминесцирующих пробных носителей, настроечных образцов и градуировочных графиков /5/. Прототип отличается от 2-го аналога устройства только тем, что в него введен набор градуировочных графиков для измерения абсолютной концентрации люминесцентов и в набор пробных носителей введены пробирки с лыской. В градуировочном графике на оси абсцисс отложены значения коэффициента люминесценции, на оси ординат отложены единицы абсолютной концентрации и построена кривая (обычно прямая) зависимости концентрации по точкам, полученным при измерении концентраций в пробах с известными концентрациями микробов. Все остальные признаки не отличаются от признаков 2-го аналога, поэтому здесь не повторяются. Прототип соответствует его назначению, т.е. позволяет измерять абсолютную концентрацию в единицах физических величин.

Недостатки концентратомера-прототипа повторяют недостатки 2-го аналога концентратомера: конструктивные причины погрешностей т.е. умирание торца в носитель и отсутствие средств для предотвращения погрешностей от засветок.

Техническим результатом предполагаемого изобретения устройства является устранение указанных недостатков, т.е. упирание торца в носитель и отсутствие средств для предотвращения погрешностей от засветок.

Этот технический результат достигается тем, что в лазерно-люминесцентном концентратомере, содержащем лазер, оптически соединенный со спектрометром У-образной системой светокабелей с возможностью передачи при измерении долей отраженного лазерного пучка и возбужденного им люминесцентного потока от носителя с пробой в спектрометр, упомянутый спектрометр, компьютер, электрически подсоединенный к спектрометру с возможностью высвечивания пика, холма и измеренного коэффициента возбуждения люминесценции, измеритель мощности лазерного пучка, наборы прозрачных нелюминесцирующих пробных носителей, настроечных образцов и градуировочных графиков, согласно предлагаемому изобретению концентратомер снабжен трубчатым кабельным наконечником, содержащим непрозрачную нелюминесцирующую и не смачиваемую жидкостями, для погружения в которые он предназначен, прочную трубку, скрепленную герметично с концом совмещенного светокабеля через теплоусаженную скрепляющую втулку за торцем кабеля, перед которым расположен торец трубки с 3-мя опорными выступами с наибольшими расстояниями между ними и с вершинами в плоскости, обеспечивающий зазор наибольшего пика при их упирании в носитель, на трубке размещена светозащитная юбка с возможностью ее установки силой трения, на заднем конце трубки закреплен круглый предохранительный раструб с кривизной образующей меньше допустимой кривизны кабеля, наконечник снабжен съемным противопыльным чулком и съемным настроечным колпачком с плоским твердым зеркальным дном, набором темных коробок корпусными сопрягателями наконечника с пробными носителями, шкатулкой для настроечных образцов, все упомянуты части выполнены непрозрачными и нелюминесцирующими; кроме того, концентратомер снабжен вертикально-блочным петлеобразователем совмещенного кабеля, содержащим 3 вертикальных легких блока с закраинами для сопряжения кабеля с блоками, кривизна которых преимущественно равна допустимой кривизне кабеля, оси крайних блоков установлены с возможностью наименьшего трения в подшипниках над концентратомером на расстоянии менее диаметра блока между ними, средний блок повешен на петле кабеля при допустимом натяжении кабеля далее, трубка выполнена тонкой с торцем, не вызывающим недопустимого давления смятия поверхности, в которую его упирают; далее, в отверстии торца трубки выполнен внутренний буртик, гарантирующий освещение спектроторцев долями отраженного пучка; далее, трубка выполнена из сплава с памятью формы и изогнута по дуге с кривизной меньше допустимой кривизны кабеля; далее, трубка выполнена преимущественно с карандаш с опорными выступами преимущественно в углах мысленного равностороннего треугольника; далее, выступы выполнены в углах мысленного равнобедренного треугольника, построенного на основании равностороннего треугольника, средняя линия которого пересекает ось трубки; далее, на срезанном конце трубки закреплена сменная коронка герметично с торцем, повторяющим торец цельной трубки; далее, горец трубки герметично закрыт плоской прозрачной нелюминесцирующей пленкой, толщина которой менее высоты выступов; а пленка выполнена химически стойкой как и трубка, к жидкости, в которую предназначена погружаться; далее набор образцов выполнен с поверхностями, соответствующими поверхностям носителей; далее, в шкатулке для настроечных образцов образцы закреплены на внутренней стороне крышки без касания с разделительной пленкой между верхней и нижней частями шкатулки, в дне выполнено воздушное отверстие, упомянутая пленка герметична и герметично скреплена со стенкой шкатулки со слабиной для поддержания атмосферного давления по ее стороны при плотно закрытой крышке, а ее верхняя сторона выполнена клейкой; далее темная коробка для носителей, содержащая дно, быстросменную крышку с опускаемой ручкой и окном в потолке с возможностью его закрытия заслонкой с направляющей для наконечника в ее середине и наводными прорезями вокруг нее, шайбу, одетую на направляющую, с наводными прорезями; далее, корпусный сопрягатель наконечника с пробными носителями, содержащий устойчивый настольный корпус высотой с наиболее длинную пробирку с посадочным местом для носителей в виде прямоугольного колодца и отверстием для наконечника с немагнитной трубкой, перпендикулярным оси колодца в плоскости его симметрии, в колодце размещен пробирочный клиновой прижим, содержавший клинчатый брусок, скрепленный своей длинной гранью с узкой гранью колодца напротив отверстия для наконечника клином вверх, косой клин, сопрягаемый с косой гранью клинчатого бруска, установочное пластинки, сопрягаемые с клином и носителем, в другой узкой грани колодца по упомянутой плоскости симметрии выполнена установочная канавка в виде двугранного угла, в ребре которого в верхней части направлена ось посадочного отверстия для наконечника, на противоположном конце этого отверстия закреплен кольцевой магнит с магнитными полюсами на наружной стороне, а на наконечнике закреплено магнитомягкое кольцо с возможностью сохранения наименьшего магнитного зазора при упирании наконечника в носитель; узкая сторона колодца равна диаметру самой толстой пробирки, опорные выступы наконечника выполнены соответствующими носителю, в корпусе выполнен карман для хранения косого клина и установочных пластинок, корпус снабжен светонепроницаемой крышкой высотой в корпус с прорезью для прохождения наконечника, закрытой гибкими губками; далее, сопрягатель для носителя в виде продуктопровода биотехнологической остановки, корпус которого выполнен в виде хомута с возможностью закрепления на носителе, перпендикулярно касательной к поверхности носителя плоскости в месте, где носитель прозрачен, выполнено отверстие для наконечника, где установлено средство для длительного механического упирания наконечника в прозрачное место, преимущественно в виде гайки, ввернутой в это отверстие и закрепленное в нем, на выступающую часть гайки навернута нажимная гайка, прижимающая торец его выступами к носителю через кольцо, закрепленное на наконечнике; наконец, концентратомер снабжен лазерами различных частот, спектрометрами с рабочими областями частот люминесцентных потоков, возбужденных лазерами, и кабелями для этих частот.

В качестве прототипа способа измерения выбран лазерно-люминесцентный способ минусного измерения абсолютной концентрации люминесцента, при котором освещают лазерным пучком из светокабеля носитель с пробой, высвечивают на компьютере пик, холм и значение измеренного коэффициента люминесценции, по градуировочному графику определяют абсолютную концентрацию люминесцентов в пробе /5/. Прототип способа отличается от 2-го аналога способа только дополнительными действиями для построения градуировочного графика для измерения абсолютной концентрации, эти действия не входят в замысел заявки, поэтому вторично не описываются, а все остальные действия объяснены в описании 3-го аналога, поэтому здесь не повторяются. Способ-прототип соответствует его назначению.

Недостатки прототипа способа те же, что у 2-го аналога способа, кроме непредусмотренности измерения абсолютной концентрации:

1. Погрешности измерения из-за упирания торца кабеля непосредственно в носитель, поэтому кабель непрерывно испытывает угловые колебания, торцы волокон загрязняются, нет зазора наибольшего пика.

2. Погрешности из-за работы в затемненной комнате.

Техническим результатом предлагаемого способа является уменьшение погрешностей благодаря устранению непосредственного упирания торца в носитель работы в затемненной комнате.

Этот технический результат достигается тем, что в лазерно-люминесцентном способе минутного измерения абсолютной концентрации люминесцентов, при котором освещают лазерным пучком из светокабеля носитель с пробой, высвечивают на компьютере пик, холм и значение измеренного коэффициента люминесценции и по градуировочному графику определяют абсолютную концентрацию люминесцентов в пробе, согласно предлагаемому способу, освещают пробу неподвижным лазерным пучком без касания торцем кабеля носителя; кроме того, освещают вручную, правильно упирая наконечник 3-мя выступами в носитель; далее, освещают пробу, введя наконечник в пробу; далее, вводят наконечник в направляющую темной коробки, наводят его на заданное место по направлению зрительно через наводные прорези и по расстоянию по пику; далее, устанавливают носитель с пробой в колодец корпусного сопрягателя наконечника с носителем заданным местом против отверстия для наконечника с помощью клинового прижима, вставляют наконечник в отверстие для него до упора соответствующими выступами при наименьшем зазоре между магнитом и магнитомягким кольцом и надевают крышку на сопрягатель; далее, закрепляют сопрягатель на носитель в виде продуктопровода биотехнологической установки отверстием для наконечника против прозрачного места носителя, вставляют наконечник в отверстие для него до упора 3-мя выступами в носитель, прижимают наконечник механически средством к носителю на заданное время; наконец, освещают носитель с пробой лазерами различных частот поочередно и высвечивают пики, холмы и измененные коэффициенты люминесценции с использованием соответствующих спектрометров и кабелей; кроме того, полученные пики, холмы и измеренные коэффициенты люминесценции передают средствами телемедицины специалистам. В качестве прототипа способа изготовления светокабельного наконечника выбран способ изготовления наконечника с кабелем, при котором на кабель надевают наконечник, соединяют их теплоу