Оптическая кювета
Иллюстрации
Реферат
Сфез Советских
Социалистических
Ресеублик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЗТЕЛЬСТВУ 11> 805139 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16 ° 03. 79 (23) 2735558/18-25 р(g> 3
601 N 21/05 с присоединением заявки Но (23> Приоритет
Гасударственный иоивтет
СССР яв делам взебретеяя1 в втврытяй
535.242 (088,8) Опубликовано 15.02.81. Бюллетень ЙЯ б
Дата опубликования описания
{72) Авторы изобретения .
В. Ю. Косарев, А. С. Бочков и В. П. Меле
Ордена Ленина институт элементоорганичес соединений AH УССР (71 ) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКАЯ КЮВЕТА
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в оптических анализаторах состава веществ. Аналитические параметры оптических анализаторов. состава зависят от величины оптического пути и объема проточной камеры оптической кюветы, во многом опре; деляющих точность и чувствительность всего анализа. а
Известна оптическая кювета в составе детектора для жидкостной хроматографии, включакщая корпус с проточной камерой и расположенными друг против друга оптически проэрачниии окнами и штуцерами для отвода и подвода смеси (1 ).
Одним из недостатков этого устройства является малая длина оптического пути.
Наиболее близким к изобретению является оптическая кювета для анализаторов состава, состоящая из корпуса с цилиндрической проточной камерой, оптически прозрачными окнами и штуцерами для подвода и отвода анализируемой смеси, причем штуцера расположены на разных концах проточной камеры (2).
Это устройство характеризуется рядом существенных недостатков, касающихся, в частности, аналитических параметров кюветы: малой длины оптического пути (1-3 мм ), увеличение . которого ведет к увеличению объема проточной камеры, что обуславливает уменьшение объемной концентрации анализируемого компонента, ведет © к снижеиию чувствительности и в ряде случаев к ухудшению эффективности всего анализа; неизменностью объема проточной ха леры, что не позволяет оптимизировать условия анализа по
35 этому параметру рассеянием и погло щением света стенками проточной камеры, что снижает чувствительность определения и обуславливает необходимость трудоемкой шлифовки внутрен20.ней поверхности, а также соответствующий подбор материалов корпуса.
Цель изобретения — улучшение аналитических параметров кюветы.
Поставленная цель достигается тем, что в известной оптической кювете, включакщей корпус с проточной камерой, оптически прозрачные окна и штуцеры для отвода анализируемой смеси, оптически прозрачные окна выполнены
30 из материала с показателем преломВОЫЗЭ ления, изменяющимся перпендикулярно продольной оси кюветы по закону, обеспечивающему фокусирование подаваемого излучения в пределах проточной камеры.
При этом оптически прозрачные окна выполнены из кварцевого стекла с регулярно изменякзцимся по объему химическим составом,обеспечивающим параболическое изменение показателя преломления перпендикулярно продольной оси кюветы. )0
Кроме того, промежуток между оптически прозрачными окнами меньше удвоенного фокусного расстояния, получаемого с помощью этих окон. Такое расположение при прочих равных 15 условиях обеспечивает максимальную чувствительность определения.
Перспективным вариантом конструкции является устройство, в котором оптически прозрачные окна установлены с возможностью перемещения вдоль продольной оси кюветы, что позволяет ° активно регулировать внутренний объем проточной камеры для оптимизации условий анализа. 25
Для обеспечения герметизации внутреннего объема проточной камеры оптически прозрачные окна, выполненные в виде жестких или гибких стержней (световодов), могут быть установлены по скользящей. посадке или внатяг, подсоединены к корпусу через уплот.нения или миниатюрные сильфоны.
На фиг.1 изображено продольнбе сечение оптической кюветы; на фиг.2 . вариант. конструкции кюветы с оптически прозрачными окнами, установленными с возможностью перемещения;. на фиг.3 — график изменения показателя преломлЕния вдоль поперечного се:ения оптически прозрачного окна. 40 .Оптическая кювета состоит иэ корпуса 1 с проточной камерой 2. На торцах камеры установлены оптически прозрачные окна 3, а в корпусе установлены штуцеры 4 для подвода и отво- 45
-да анализируемой смеси. Окна могут быть жестко соединены с корпусом (фиг.1) или установлены. с возможностью перемещения вдоль продольной оси в корпусе через уплотнения 5 (фиг.2).
Устройство работает следующим образом.
Через проточную камеру,2 прокачивают аналиэируему0 смесь, подавая ее в штуцер.4. Через кювету с окнами пропускают пучок света б определенной длины волны, который поглощаетсй и рассеивается только определяемой смесью и не взаимодействует со стенками кюветы; поскольку фоку.— щ0 сируется в пределах проточной камеры.
Прошедшее через кювету излучение подают на фотоумножитель (на чертеже не показан), от которого полученный сигнал. подается на вторичные ре- у гистрирующие приборы. Для облегчения обработки результатов измерений на практике используют дифференциальную схему со сдвоенной кюветой, в одну иэ проточных камер которой подают исследуемую смесь, а в другую— эталонную.
Практические испытания кюветы, проведенные в лабораторных условиях, показали, что объем проточной камеры можно изменять от мл до долей мкл (нижний предел более чем в 10 раз меньше объемов известных кювет); длину оптического пути можно изменять от 1 до 10 мм и более (б мм при объеме проточной камеры 0,1 мкл), исключается влияние материала и чистоты внутренней поверхности проточной камеры; при подборе оптимальных условий анализа объем проточной камеры и длину оптического пути можно менять от 2 до 10 раз; стоимость кюветы, использующейся,в частности, ь, в качестве самостоятельного детектора в сочетании со вторичными приборами примерно в 100 раз меньше, чем, на-. пример, детектор в хроматографе ХЖ-.
1305.
Данную оптическую кювету можно использовать в оптических анализаторах. Наиболее перспективным ее приме-. нение представляется в лигандообменной хроматографии для количественного и качественного анализа сложных смесей, включающих оптические изомеры различных соединений . Для одновременного проведения комплексного исследования элюата можно исполь- аовать несколько описанных оптических ячеек с делением потока элюата, что становится возможным благодаря малым размерам проточной ячейки, и использованием излучения с разной длиной волны.
Формула изобретения
1. Оптическая кювета, включающая корпус с проточной камерой, оптически прозрачные окна и штуцеры для подвода и отвода анализируемой смеси, отличающаяся тем, что, с целью улучшения аналитических параметров кюветы, оптически прозрачные окна выполнены иэ материала с показателем прелбмления, иэменякщимся перпендикулярно продольной оси кюветы по закону, обеспечивающуему фокусирование подаваемого излучения в пределах проточной камеры.
2. Кювета по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что оптически прозрачные окна выполнены из кварцевого стекла с регулярно изменяющимся по объему химическим составом,обеспечивакщим параболическое изменение
805139
Ф
ФЯЮЗФФРФФ
APlNDWgwgyy
Составитель Н. Гусева
Редактор И. Петрова Техред H.Hàéîðîø Корректор Л. Иван
Заказ 10869/64 Тираж 918 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Й-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 показателя преломления перпендику=, лярно продольной оси кюветы.
3.Оптическая кювета по п.1„ о тл и ч а ю щ а я с я тем, что промежуток между .оптически прозрачными ,окнами меньше удвоенного фокусного расстояния, получаемого с помощью этих окон, 4. Оптическая кювета по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что оптически прозрачные окна установлены с возможностью перемещения вдоль про дольной оси кюветы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Сакодынский К. И. Приборы в хроматографии, М., "Машиностроение"., 1973, с.343.
2. Киркленд Д. Современное состояние жидкостной хроматографии. И., "Мир", 1974, с.82 .(прототип).