DE202008009859U1

Device for the optional measurement of in particular luminescence and/or fluorescence radiation

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DE202008009859U1, drawing sheet 1
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Expired 24 July 2018, 8.2 years ago.

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50 claims: 50 independent, 0 dependent

  1. 1
    Apparatus for selectively measuring particular Luminescent and / or fluorescent light from at least one Sample container (11) By means of at least one light source (50) In the excitation light path (AF) for fluorescence measurements and at least one detector (40) With a wavelength the emission light path (EF) characterizedthat the emission light path (EF) between the at least one sample container (11) And the wavelength by at least a first, a reflection chamber (R) encloses reflector element (20) Is performed, the part of the at least from the sample container (11directed) emitted light raises the wavelength, and in that the excitation light path (AF) in the reflection chamber (R) to above the sample container (11) is performed. Vorrichtung zur wahlweisen Messung von insbesondere Lumineszenz- und/oder Fluoreszenzstrahlung aus mindestens einem Probenbehälter (11) mittels mindestens einer Lichtquelle (50) im Anregungslichtpfad (AF) für Fluoreszenzmessungen und mindestens einem Detektor (40) mit einem Wellenlängenselektor im Emissionslichtpfad (EF), dadurch gekennzeichnet, dass der Emissionslichtpfad (EF) zwischen dem zumindest einen Probenbehälter (11) und dem Wellenlängenselektor durch mindestens ein erstes, eine Reflexionskammer (R) umschliessendes Reflektorelement (20) geführt ist, das zumindest einen Teil des vom Probenbehälter (11) emittierten Lichts gerichtet auf den Wellenlängenselektor wirft, und dass der Anregungslichtpfad (AF) in der Reflexionskammer (R) bis oberhalb des Probenbehälters (11) geführt ist.
  2. 2
    Device according to claim 1, characterized in that that the wavelength an emission filter (30) is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenlängenselektor ein Emissionsfilter (30) ist.
  3. 3
    Device according to claim 2, characterized in that that the reflection chamber (R) of the first reflector element (20) a mirrored inner wall (20A) Which the Form a portion of a paraboloid with a mean curve the equation y = x n times2 has, which substantially from the sample container (11) To the Emission filter (30), Wherein the focal point (BP1) of the Paraboloid preferably within the sample container (11) Comes to rest. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionskammer (R) des ersten Reflektorelements (20) eine verspiegelte Innenwandung (20A) aufweist, die die Form eines Abschnitts eines Rotationsparaboloids mit einer Schnittkurve der Gleichung y = n mal x2 hat, der sich im Wesentlichen vom Probenbehälter (11) bis zum Emissionsfilter (30) erstreckt, wobei der Brennpunkt (BP1) des Rotationsparaboloids vorzugsweise innerhalb des Probenbehälters (11) zu liegen kommt.
  4. 4
    Device according to claim 3, characterized in that that the value of n is 3 to 5 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert von n zwischen 3 und 5 liegt.
  5. 5
    Device according to claim 2, characterized in that that the reflection chamber (R) from the inner wall of each other subsequent truncated cones formed, the substantially from the sample container (11) to the emission filter (30), And the section curves the intersection curve of a Rotationsaraboloids approximate whose focal point preferably comes to lie within the sample container. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionskammer (R) von der Innenwandung von aneinander anschließenden Kegelstümpfen gebildet ist, die sich im wesentlichen vom Probenbehälter (11) bis zum Emissionsfilter (30) erstrecken, und deren Schnittkurven die Schnittkurve eines Rotationsaraboloids approximieren, dessen Brennpunkt vorzugsweise innerhalb des Probenbehälters zu liegen kommt.
  6. 6
    Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the excitation light path (AF) in the reflection chamber (R) contains the second reflector element, the excitation light is the substantially perpendicular to the surface of the sample leads. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anregungslichtpfad (AF) in der Reflexionskammer (R) ein zweites Reflektorelement enthält, das das Anregungslicht im Wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche der Probe führt.
  7. 7
    Device according to claim 1, characterized in that that the excitation light path (AF) within the reflection chamber (R) light-tight in a tube (58) Is guided, performed the surface light-absorbing is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anregungslichtpfad (AF) innerhalb der Reflexionskammer (R) lichtdicht in einem Rohr (58) geführt ist, dessen Oberfläche lichtabsorbierend ausgeführt ist.
  8. 8
    Device according to claim 7, characterized in that that the tube (58) Two sections (58A. 58B) which angled against each other in the reflection chamber (R) by 90 ° are, with the longitudinal axis of the lower vertical portion (58B) Preferably in the axis of the Paraboloidabschnitts comes to rest. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (58) zwei Abschnitte (58A, 58B) aufweist, die in der Reflexionskammer (R) gegeneinander um 90° abgewinkelt sind, wobei die Längsachse des unteren, vertikalen Abschnitts (58B) vorzugsweise in der Achse des Paraboloidabschnitts zu liegen kommt.
  9. 9
    Device according to claim 6 to 8, characterized in that that the second reflector element is a planar mirror (57) is that the tube (28) Is positioned such that it the excitation light from the first horizontal section (58A) in the second vertical portion (58B) Of the tube (58) reflected. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reflektorelement ein planer Umlenkspiegel (57) ist, der im Rohr (28) derart positioniert ist, dass er das Anregungslicht vom ersten, horizontalen Abschnitt (58A) in den zweiten vertikalen Abschnitt (58B) des Rohres (58) reflektiert.
  10. 10
    Device according to claim 7-9, characterized in that the vertical portion (58B) Of the tube (58) Arranged in the reflection chamber (R) and is dimensioned so that its light-absorbing surface that portion of the emission light, the unwanted in a Angle (alpha) from the sample container (11) exits, absorbed. Vorrichtung nach Anspruch 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Abschnitt (58B) des Rohrs (58) derart in der Reflexionskammer (R) angeordnet und dimensioniert ist, dass seine lichtabsorbierende Oberfläche denjenigen Teil des Emissionslichtes, der in einem unerwünschten Winkelbereich (alpha) aus dem Probenbehälter (11) austritt, absorbiert.
  11. 11
    Device according to claim 1, characterized in that that the excitation light path (AF) a focusing lens (54) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Anregungslichtpfad (AF) eine Fokussierlinse (54) angeordnet ist.
  12. 12
    Device according to claim 3, characterized in that that the focal point (BP1) of the paraboloid in a first Distance (a1) to the base (11A) Of the sample vessel (11) Comes to rest. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennpunkt (BP1) des Rotationsparaboloids in einem ersten Abstand (a1) zum Boden (11A) des Probengefäßes (11) zu liegen kommt.
  13. 13
    Device according to claim 11, characterized in that that the focal point (BP2) of the focusing lens (54) Selected to is that it in a second distance (a2) to the bottom (11A) the sample vessel (11) within the Sample vessel (11) Comes to rest. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennpunkt (BP2) der Fokussierlinse (54) so gewählt ist, dass er in einem zweiten Abstand (a2) zum Boden (11A) des Probengefäßes (11) innerhalb des Probengefäßes (11) zu liegen kommt.
  14. 14
    Device according to claim 12 and 13, characterized in that that the first distance (a1) is greater than the second Distance (a2). Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstand (a1) grösser ist als der zweite Abstand (a2).
  15. 15
    Device according to 14, characterized in that When using commercially available microtiter plates as a sample vessel, the distance difference (a1-a2) is about 2 mm. Vorrichtung nach 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung von handelsüblichen Mikrotiterplatten als Probengefäß die Abstandsdifferenz (a1–a2) etwa 2 mm beträgt.
  16. 16
    Device according to claim 1, characterized in that that the first reflector element (20) At a distance from the detector (40) Ends. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reflektorelement (20) im Abstand vom Detektor (40) endet.
  17. 17
    Device according to claim 16, characterized in that that between the emission filter (30) And the detector (40) Is a hollow cylinder (31) Is arranged, the Inner wall of that part of the emission radiation, which is not on the Innenwantraining (20A) Of the paraboloid (20) incident and thus not directed runs absorbed. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Emissionsfilter (30) und dem Detektor (40) ein Hohlzylinder (31) angeordnet ist, dessen Innenwandung denjenigen Teil der Emissionsstrahlung, der nicht auf die Innenwandung (20A) des Rotationsparaboloids (20) auftrifft und somit nicht gerichtet verläuft, absorbiert.
  18. 18
    Device according to claim 17, characterized in that that the inner wall of the hollow cylinder (31) Black Felt is. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung des Hohlzylinders (31) aus schwarzem Filz besteht.
  19. 19
    Device according to claim 17, characterized in that that the inner wall of the hollow cylinder (31) Repeatedly reflecting has grooves. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung des Hohlzylinders (31) mehrfach reflektierende Rillen aufweist.
  20. 20
    Device according to claim 17, characterized in that that the height (H) of the hollow cylinder (31) From 10 to is 20 mm. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) des Hohlzylinders (31) 10 bis 20 mm beträgt.
  21. 21
    Device according to claim 1, characterized in that that the first reflector element (20), A laser module (60) for irradiating light into the sample in the sample container (11) Is kept showing. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Reflektorelement (20) ein Lasermodul (60) zur Einstrahlung von Licht in die Probe in den Probenbehälter (11) zeigend gehalten ist.
  22. 22
    Device according to claim 1, characterized in that the first reflector element (20) At least one injection member (61) For the introduction of reagents into the sample in the Sample container (11) Is kept showing. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, im ersten Reflektorelement (20) mindestens ein Injektionselement (61) zur Einbringung von Reagenzien in die Probe in den Probenbehälter (11) zeigend gehalten ist.
  23. 23
    Device according to claim 1, characterized in that that between the lower end of the reflection chamber (R) and the Sample container (11) A holding device for optical elements rotatably or slidably mounted. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem unteren Ende der Reflexionskammer (R) und dem Probenbehälter (11) eine Haltevorrichtung für optische Elemente dreh- oder verschiebbar gelagert ist.
  24. 24
    Device according to claim 23, characterized in that that the optical elements at least two polarization filter assemblies include. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente mindestens zwei Polarisationsfilteranordnungen beinhalten.
  25. 25
    Device according to claim 23 and 24, characterized in that that the holding device has a stop wheel (12) Is, in the different apertures and the polarization filter arrangements such are added, that in each case one of the optical elements in the Beam path can be brought. Vorrichtung nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung ein Blendenrad (12) ist, in dem verschiedene Blenden und die Polarisationsfilteranordnungen derart aufgenommen sind, dass jeweils eines der optischen Elemente in den Strahlengang bringbar ist.
  26. 26
    Device according to claim 25, characterized in that that two polarization filter assemblies (PF1, PF2) are provided, each in its center a first circular polarizing filter (PF11, PF21) and a surrounding this second annular polarizing filter (PF12, PF22), wherein the polarization directions of the polarizing filter the first polarization filter arrangement (PF1) are parallel, and the second polarization filter arrangement (PF2) perpendicular to each other to stand. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Polarisationsfilteranordnungen (PF1, PF2) vorgesehen sind, die jeweils in ihrer Mitte ein erstes, kreisförmiges Polarisationsfilter (PF11, PF21) und ein dieses umgebendes zweites, ringförmiges Polarisationsfilter (PF12, PF22) aufweisen, wobei die Polarisationsrichtungen der Polarisationsfilter der ersten Polarisationsfilteranordnung (PF1) parallel sind, und die der zweiten Polarisationsfilteranordnung (PF2) senkrecht zueinander stehen.
  27. 27
    Device according to claim 26, characterized in that that the components of the excitation light path (AF) and the dimensions of ter Polarisationsfil are adapted to each other such that the Excitation radiation only through the first polarizing filter (PF11, PF21) enters the sample, and that the emission light path (EF) from the outgoing light only of the second polarization filter (PF12, PF22) passing portion detector (40) reached. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile des Anregungslichtpfades (AF) und die Abmessungen der Polarisationsfil ter derart aneinander angepasst sind, dass die Anregungsstrahlung nur durch den ersten Polarisationsfilter (PF11, PF21) in die Probe eintritt, und dass im Emissionslichtpfad (EF) vom austretenden Licht nur der den zweiten Polarisationsfilter (PF12, PF22) passierende Anteil den Detektor (40) erreicht.
  28. 28
    Device according to claim 1, characterized in that that between the lower end of the reflection chamber (R) and the transparent bottom of a sample container (11) an optical fiber (62) Is, in which the excitation light and the emission light are guided. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem unteren Ende der Reflexionskammer (R) und dem transparenten Boden eines Probenbehälters (11) ein Lichtleiter (62) befindet, in dem das Anregungslicht und das Emissionslicht geführt sind.
  29. 29
    Device according to claim 28, characterized in that that the light guide (62) Of an inner bundle of optical fibers (62A) And surrounding it, the outer Optical fiber bundle (62B) consists. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (62) aus einem inneren Lichtleiterbündel (62A) und einem dieses umgebenden, äußeren Lichtleiterbündel (62B) besteht.
  30. 30
    Device according to claim 1, characterized in that that the emission light path (EF) beyond the reflection chamber (R) at least two detectors (127. 128) Each having at least one entry window are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Emissionslichtpfad (EF) jenseits der Reflexionskammer (R) wenigstens zwei Detektoren (127, 128) mit jeweils mindestens einem Eintrittsfenster angeordnet sind.
  31. 31
    Device according to claim 30, characterized in that that the reflection chamber two subregions (121. 122) having. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionskammer zwei Teilbereiche (121, 122) aufweist.
  32. 32
    Device according to claim 31, characterized in that that said partial areas (121. 122) paraboloid are configured. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche (121, 122) paraboloidförmig ausgestaltet sind.
  33. 33
    Device according to one of Claims 30 to 32, characterized in that the surface normals (Minor axis 130. 131) Of the entrance window two detectors respectively obliquely to the surface of the Sample stand. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächennormalen (Nebenachsen 130, 131) der Eintrittsfenster der beiden Detektoren jeweils schräg zur Oberfläche der Probe stehen.
  34. 34
    Device according to claim 33, characterized in that that the excitation light path (AF) between the two detectors runs and we sentlichen perpendicular to the surface the sample is such that it is not deflected into the reflection chamber (R). Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Anregungslichtpfad (AF) zwischen den beiden Detektoren verläuft und im we sentlichen senkrecht zur Oberfläche der Probe steht, so dass er in der Reflexionskammer (R) nicht umgelenkt wird.
  35. 35
    Device according to one of claims 1 to 29, characterized in that in the space between the entrance window the detector (70) And the outlet opening of the Reflection chamber (R) at least one module (71. 72) with a module-Entrittsöffnung and at least one module to the outlet opening light-tight connection of the outlet opening of the reflection chamber (R) with the entrance window of the detector (70) locatable is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass in den Raum zwischen dem Eintrittsfenster des Detektors (70) und der Austrittsöffnung der Reflexionskammer (R) mindestens ein Modul (71, 72) mit einer Modul-Entrittsöffnung und wenigstens einer Modul-Austrittsöffnung zur lichtdichten Verbindung der Austrittsöffnung der Reflexionskammer (R) mit dem Eintrittsfenster des Detektors (70) anordenbar ist.
  36. 36
    Device according to claim 35, characterized in that that at least two modules (71. 72) available are, which, alternatively, in the space between the entrance window the detector and the outlet opening of the reflection chamber (R) can be introduced. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Module (71, 72) vorhanden sind, welche alternativ in den Raum zwischen dem Eintrittsfenster des Detektors und der Austrittsöffnung der Reflexionskammer (R) einbringbar sind.
  37. 37
    Device according to claim 35 or claim 36, characterized in that the modules (71. 72), But at least one, to a movable carrier rail (73) are held. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (71, 72), jedoch mindestens eines, an einer beweglichen Trägerschiene (73) gehalten sind.
  38. 38
    Device according to claim 37, characterized in that that the modules (71. 72) Exchangeable at the Support rail (73) Are maintained. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (71, 72) auswechselbar an der Trägerschiene (73) gehalten sind.
  39. 39
    Device according to one of Claims 35 to 38, characterized in that the detector (70) at an upper legs of a horizontal U-bolt (63) is held its opposite lower leg is connected to the Refelektorelement, wherein the upper and lower Leg of the U-bracket having an opening corresponding to the assigned to the entrance window or the outlet opening are. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (70) an einem oberen Schenkeln eines liegenden U-Bügels (63) gehalten ist, dessen gegenüberliegender unterer Schenkel mit dem Refelektorelement verbunden ist, wobei oberer und unterer Schenkel des U-Bügels eine Durchbrechung aufweisen, welche dem Eintrittsfenster beziehungsweise der Austrittsöffnung zugeordnet sind.
  40. 40
    Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the excitation light by means of a Optical fiber (110introduced) in the reflection chamber (R) becomes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht mittels eines Lichtleiters (110) in die Reflexionskammer (R) eingebracht wird.
  41. 41
    Device according to claim 40, characterized in that that the end (112) Of the light guide (110) at an emitter head (111held) in the reflection chamber (R) is. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (112) des Lichtleiters (110) an einem Emitterkopf (111) in der Reflexionskammer (R) gehalten ist.
  42. 42
    Device according to claim 40, characterized in that that the beginning of the light guide (110) Light directly receives the output of a monochromator in the excitation path. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfang des Lichtleiters (110) das Licht direkt vom Ausgang eines Monochromators im Anregungspfad empfängt.
  43. 43
    Device according to claim 41, characterized in that that the emitter head (111) In the direction of the sample container (11) Is arranged axially movable. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass der Emitterkopf (111) in Richtung des Probenbehälters (11) axial beweglich angeordnet ist.
  44. 44
    Device according to one of claims 41 or 43, characterized in that the emitter head further comprises at least a lens wearing. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 oder 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Emitterkopf weiterhin wenigstens eine Linse trägt.
  45. 45
    Device according to claim 41, characterized in that that the emitter head a tapered to the test shielding (119) Extends. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom Emitterkopf ein konisch auf die Probe zulaufendes Abschirmrohr (119) erstreckt.
  46. 46
    Device according to one of the preceding claims, characterized in that from the reflection chamber (R) escaping Emission light is fed to a monochromator. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Reflexionskammer (R) austretendes Emissionslicht einem Monochromator zugeführt wird.
  47. 47
    Device according to claim 46, characterized in that that the emission light via a light guide (117) is supplied to the monochromator. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Emissionslicht über einen Lichtleiter (117) dem Monochromator zugeführt wird.
  48. 48
    Device according to claim 47, characterized in that that between reflection chamber and optical fiber (117) a Collecting lens is provided which is the light on the inlet cross-section the light guide focuses. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Reflexionskammer und Lichtleiter (117) eine Sammellinse vorgesehen ist, die das Licht auf den Eintrittsquerschnitt des Lichtleiters fokussiert.
  49. 49
    Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the excitation light path (AF) a monochromator is provided. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anregungslichtpfad (AF) ein Monochromator vorgesehen ist.
  50. 50
    Device according to one of Claims 46 to 49, characterized in that the monochromator used Double monochromators are. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 46 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Monochromatoren Doppelmonochromatoren sind.
Independent claims50