DE2060865A1

DE2060865A1 - Device for measuring the extinction

Info

Publication number: DE2060865A1
Application number: DE19702060865
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl-Ing Leifer
Original assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Current assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority date: 1970-12-10
Filing date: 1970-12-10
Publication date: 1971-12-23

Description

Gerät zur Messung der Extinktion Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Messung des Verlaufes der Extinktion einer optischen Strahlung lGngs einer vorgegebenen Richtung in einer durch zwei Wände eine Küvette begrenzten Schicht eines Mediums. Apparatus for measuring absorbance The present invention relates to a device for measuring the course of the extinction of optical radiation lGngs a given direction in a layer bounded by two walls of a cuvette of a medium.

Bei einem bekannten elektrophoretischen Trennverfahren strömt eine Pufferlösung, die die zu analysierende Substanz enthält, in Form einer dünnen Schicht zwischen zwei Glasplatten nach unten, während gleichzeitig auf die Schicht ein horizontale elektrisches Feld wirkt. Die zu analysierende Substanz wird durch das elektrische Feld elektrophoretisch getrennt und am unteren Ende der durch die beiden Glasplatten gebildeten Küvette sind eine Vielzahl von getrennten Auslaßdffnungen vorgesehen, durch -die die verschiedenen Fraktionen entnommen werden können. In a known electrophoretic separation process, a flows Buffer solution containing the substance to be analyzed in the form of a thin layer down between two glass plates while at the same time on the layer a horizontal one electric field acts. The substance to be analyzed is activated by the electrical The field is separated electrophoretically and at the bottom of the by the two glass plates The cuvette formed is provided with a large number of separate outlet openings, through which the various fractions can be taken.

Während eines Versuches ist es im allgemeinen erforderlich, die Konzentrationsunterschiede längs des unteren Endes der Küvette an den Auslaßöffnungen zu überprüfen und zu überwachen. Dies stellte jedoch bisher eine außerordentlich mühsame Arbeit dar, die wesentlich mehr Zeit erforderte als die eigentliche Analyse. During an experiment it is generally necessary to consider the differences in concentration check along the lower end of the cuvette at the outlet openings and close monitor. However, this has so far been an extremely tedious job, which required considerably more time than the actual analysis.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Gerät anzugeben, das die Überwachung und Messung der Konzentrationsunterschiede längs des unteren Endes der Flüssigkeitsschicht einfach, schnell und zuverlässig durchzuführen gestattet. The present invention is accordingly based on the object to specify a device capable of monitoring and measuring the concentration differences along the lower end of the liquid layer easily, quickly and reliably allowed to carry out.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Gerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an der Innenseite der einen Küvettenwand zwei einander zugewandte, in der vorgegebenen Richtung verlaufende, schmale spiegelnde Flächen mit solchen Winkeln bezüglich der Schichtebene angeordnet sind, daß ein von einer Strahlungsquelle durch die zweite Küvette wand auf die eine der spiegelnden Flächen fallendes dünnes Meßstrahlungsbündel quer zu der vorgegebenen Richtung und im wesentlichen parallel zur Ebene der Schicht durch diese hindurch zur zweiten spiegelnden Fläche und von dieser durch die zweite Küvettenwand in eine Strahlungsmeßvorrichtun g reflektiert wird. According to the invention, this object is achieved by a device of the opening paragraph mentioned type solved in that on the inside of one cuvette wall two facing, narrow, reflective ones running in the given direction Areas are arranged at such angles with respect to the plane of the layer that a from a radiation source through the second cuvette wall onto one of the reflective ones A thin beam of measurement radiation falling across the given direction and substantially parallel to the plane of the layer through this to the second reflecting surface and from this through the second cuvette wall into a radiation measuring device g is reflected.

Zur Messung des Verlaufes der Extinktion werden einfach die Strahlungsquelle und die Strahlungsmeßvorrichtung längs der spiegelnden Flächen bewegt und der Verlauf der gemessenen Strahlungsintensität wird gemessen und registriert. Das so gemessene Intensitätsprofil ist bei der Anwendung des vorliegenden Gerätes auf das oben erwähnte bekannte elektrophoretische Analyseverfahren im wesentlichen proportional dem Verlauf der Konzentration der getrennten Fraktionen am unteren Ende der Trennküvette. The radiation source is simply used to measure the course of the extinction and moving the radiation measuring device along the reflecting surfaces and the course the measured radiation intensity is measured and registered. The so measured Intensity profile is when applying the present device to the above mentioned known electrophoretic analysis methods essentially proportional to the course the concentration of the separated fractions at the lower end of the separation cuvette.

Das vorliegende Gerät ist besonders für solche elektrophoretischen Untersuchungen geeignet, es läßt sich jedoch im Prinzip überall dort anwenden, wo der Verlauf der Extinktion in einem Medium längs einer vorgegebenen Richtung zu bestimmen ist. The present device is especially designed for such electrophoretic ones Suitable for studies, but in principle it can be used anywhere the course of the extinction in a medium along a predetermined direction is to determine.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen: Fig. 1 eine stark vereinfachte Vorderansicht einer Eloktrophorese-Apparatur mit einem Gerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht in einer Ebene 2-2 der Figur 1. In the following an embodiment of the invention is based on the Drawing explained in more detail, it show: Fig. 1 is a greatly simplified one Front view of an electrophoresis apparatus with a device according to an embodiment of the invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view on a plane 2-2 of FIG Figure 1.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Elektrophorese-Apparatur enthält eine Trennküvette 10 mit zwei parallelen Glasplatten 12, 14, die eine dünne Schicht 16 eines zu untersuchenden flüssigen (oder gasförmigen) Mediums einschließen, das oben ilber eine Zuführungsvorrichtung 18 zugeführt wird. Die getrennten Fraktionen des mediums werden am unteren Ende der KG-vette mittels einer Vielzahl von Schläuchen 20 abgenommen. In der Praxis können z.B. annähernd 100 Schläuche vorgesehen sein. The electrophoresis apparatus shown schematically in the drawing contains a separating cuvette 10 with two parallel glass plates 12, 14, which are a thin Enclose layer 16 of a liquid (or gaseous) medium to be examined, which is fed above via a feed device 18. The separate factions The medium is transported to the lower end of the KG-Vette by means of a large number of hoses 20 removed. In practice, for example, approximately 100 tubes may be provided.

Die Strömungsrichtung des Mediums ist durch Pfeile 22 bezeichnet. The direction of flow of the medium is indicated by arrows 22.

Die in dem die Küvette durchströmenden Medium enthaltenen Substanzen werden elektrophoretisch durch ein elektrisches Feld getrennt, dessen Richtung vorzugsweise senkrecht zur Strömungsrichtungverläuft, wie in Fig. 1 durch einen Pfeil 24 angedeutet ist. Die Erzeugung des elektrischen Feldes erfolgt in bekannter Weise. The substances contained in the medium flowing through the cuvette are separated electrophoretically by an electric field, the direction of which is preferred runs perpendicular to the direction of flow, as indicated in FIG. 1 by an arrow 24 is. The electric field is generated in a known manner.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind am unteren Ende der Küvette, wo die getrennten Fraktionen vorliegen, zwei im Abstand voneinander parallel verlaufende schmale spiegelnde Flächen 26 und 28 vorgesehen. Die spiegelnden Flächen 26, 28 verlaufen senecht zur Ströniungsrichtung 22, also in Richtung des zu bestimmenden Konzentrationsprofiles. Vorzugsweise bilden die einander zugewandten spiegelnden Flächen 26, 28 jeweils einen Winkel von 450 mit der Ebene der Schicht 16 bzw. den Küvette ffi wBnden. According to the present invention, at the lower end of the cuvette, where the separate fractions are present, two parallel spaced apart fractions narrow reflective surfaces 26 and 28 are provided. The reflective surfaces 26, 28 run senecht to Ströniungsrichtung 22, so in the direction of the to be determined Concentration profile. Preferably, the mutually facing reflecting Surfaces 26, 28 each make an angle of 450 with the plane of layer 16 and the Turn the cuvette over.

Das vorliegende Gerät enthält ferner eine Lichtquelle 30, z.B. eine Ultraviolettlampe, mit einem Faserlichtleiter 32, aus dem ein dünnes Meßstrahlungsbündel 34 austritt. Das Neßstrah lungsbündel fällt durch die Glasplatte 12 auf die spiegelnde Fläche 26, wird von dieser parallel zur Ebene der Schicht 16 zur spiegelnden Fläche 28 und von dieser zurück durch die Glaspaltte 12 in einen zweiten Faserlichtleiter 36 reflektiert, der zu einer Strahlungsmeßvorrichtung 38 führt, die z.B. einen Sekundärelektronenvervielfacher enth alten und an einen Koordinatenschreiber 40 angeschlossen sein kann. The present apparatus also includes a light source 30, e.g. Ultraviolet lamp, with a fiber light guide 32, from which a thin measuring radiation beam 34 exits. The Neßstrah treatment bundle falls through the glass plate 12 on the reflective Surface 26, becomes from this parallel to the plane of the layer 16 to the reflecting surface 28 and from there back through the glass gap 12 into a second fiber light guide 36 which leads to a radiation measuring device 38, for example a secondary electron multiplier and can be connected to a coordinate recorder 40.

Das Austrittsende des Lichtleiters 32 und das Eintrittsende des Lichtleiters 36 sind an einer Halterung 42 befestigt, die auf zwei Führungsspindeln 44 so gelagert ist, daß sie zusammen mit den an ihr befestigten Lichtleiterenden längs der spiegelnden Flächen 26, 28 bewegt werden kann. Der nichtdargestellte Antrieb für die Halterungsvorrichtung 42 kai ydem Schreiber 40 synchronisiert sein. The exit end of the light guide 32 and the entry end of the light guide 36 are attached to a bracket 42, which is mounted on two guide spindles 44 is that they along with the light guide ends attached to it along the reflective Surfaces 26, 28 can be moved. The drive, not shown, for the mounting device 42 can be synchronized with the recorder 40.

Die Bauteile 30 bis 44 sind in Fig. 1 nicht dargestellt um diese Figur nicht unnötig unübersichtlich zu machen. The components 30 to 44 are not shown in Fig. 1 around them Do not make the figure cluttered unnecessarily.

Im Betrieb wird die Elektrophorese-Apparatur mit der zu untersuchenden Substanz, die z.B. in einem Puffer enthalten sein kann, beschickt und nach einer gewissen Anlaufzeit wird das KOnzentrationsprofil quer zum unteren Ende der Küvette gemessen, indem man die Halterung 42 mit den Lichtleiterenden vom einen Ende der spiegelnden Flächen 26 und 28 zum anderen Ende laufen läßt und dabei die Intensität der Strahlung, die das strömende Medium durchsetzt hat, mißt. Dieser Vorgang kann gewünschten-2ils mehrmals wiederholt werden. In operation, the electrophoresis apparatus with the to be examined Substance that can be contained in a buffer, for example, is loaded and after a With a certain start-up time, the concentration profile becomes perpendicular to the lower end of the cuvette measured by placing the bracket 42 with the fiber optic ends from one end of the reflective surfaces 26 and 28 can run to the other end and thereby the intensity the radiation that has passed through the flowing medium. This process can desired-2ils to be repeated several times.

Durch die Verwendung der Lichtleiter 32 und 36 können die Strahlungsquelle 30 und die Strahlungsmeßvorrichtung 38 orts fest angeordnet werden. Gewünschtenfalls können sie jedoch auch an der Halterung 42 angeordnet sein. By using the light guides 32 and 36, the radiation source 30 and the radiation measuring device 38 are fixed in place. If so desired but they can too be arranged on the bracket 42.

Die spiegelnden Flächen 26, 28 können durch die Innenwand der einen Glasplatte 14 der Trennküvette gebildet werden. Die Wände der Küvette des vorliegenden Gerätes können jedoch auch von der Trennküvette getrennt sein, wie durch eine Trennlinie 48 angedeutet istDurch die spiegelnden Flächen 26 und 28 können durch getrennte Bauteile, z.B. prismatische Stäbe und dgl. oder schmale spiegelnde Streifen gebildet werden. The reflective surfaces 26, 28 can through the inner wall of the one Glass plate 14 of the separating cuvette are formed. The walls of the cuvette of the present However, the device can also be separated from the separating cuvette, such as by a separating line 48 is indicated by the reflective surfaces 26 and 28 can be through separate Components such as prismatic rods and the like or narrow reflective strips are formed will.

Claims

Expectations

Device for measuring the course of the extinction of optical radiation along a predetermined direction in a bounded by two walls of a cuvette Layer of a medium that does not indicate that on the inside the one cuvette wall (14) two facing each other in the predetermined direction Narrow reflective surfaces (26, 28) with spaced-apart reflective surfaces Angles with respect to the plane of the layer (16) are arranged that one of one Radiation source (30, 32) through the second cuvette wall (12) onto one (26) of the thin measuring radiation beam (34) falling across reflective surfaces transversely to the specified Direction (24) and essentially parallel to the plane of the layer through this to the second reflective surface (28) and from there through the second cuvette wall (12) is reflected in a radiation measuring device (36, 38).

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the reflective surfaces each form an angle of approximately 450 with the walls of the cuvette form and that the measuring radiation beam (34) approximately perpendicular through the second cuvette wall entry and exit.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the radiation source and the radiation measuring device each have one flexible light guide (32, 36) included, the exit and entry ends are attached to a holder (42) which can be displaced in the predetermined direction vbr the second cuvette wall (12) is mounted.