DE202011001569U1

DE202011001569U1 - Vorrichtung zur Messung von optischen Eigenschaften in Mikroplatten

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Publication number: DE202011001569U1
Application number: DE202011001569U
Authority: DE
Original assignee: Berthold Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: Berthold Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2021-01-15
Also published as: WO2012095312A1; EP2663854A1

Abstract

Vorrichtung zur Messung von optischen Eigenschaften von Proben in Mikroplatten mit:
– mindestens einem ersten Monochromator und mit mindestens einer Lichtquelle,
– einer ersten Transferoptik für den Transport des Lichtes von der Lichtquelle in den ersten Monochromator und
– einer zweiten Transferoptik zum Transport des aus dem Ausgang des ersten Monochromators austretenden Lichtes zu einer ersten Messposition,
– einer Transportvorrichtung für Mikroplatten, welche die Proben sukzessive in eine Messposition bringt,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Betriebsmodus der Vorrichtung das Licht vom Ausgang des ersten Monochromators zur ersten Messposition in gerader Linie ohne Zwischenschaltung von Spiegeln oder Lichtleitern verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von optischen Eigenschaften von Proben in Mikroplatten.
Einer der wichtigsten Typen von Messgeräten in der biochemischen und pharmakologischen Forschung sind so genannte Multilabel-Reader. Diese dienen zur Bestimmung optischer Eigenschaften von Proben in Mikroplatten, d. h. Platten, normalerweise aus Kunststoff, mit 96, 384, oder 1.536 Vertiefungen zur Aufnahme der Proben.
Die wichtigsten in derartigen Geräten möglichen Messmethoden sind:

1. Lichtabsorption zur Messung der optischen Dichte
2. verschiedene Arten von Fluoreszenzmessungen,
3. Messung von Biolumineszenz und Chemilumineszenz

Die zu untersuchenden Spektren liegen, je nach Problem, im gesamten Wellenlängenbereich von ultravioletter und sichtbarer Strahlung.
Zu den wichtigsten Fluoreszenzmethoden zählt zunächst die prompte Fluoreszenz (auch als Fluorescence Intensity, FI, bezeichnet). Hier wird die Fluoreszenzstrahlung praktisch unmittelbar nach der Anregung, z. B. im Bereich von Nanosekunden, emittiert.
Beim Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer (FREI) besteht die messtechnische Aufgabe dann, die Emission jeder Probe in zwei Wellenlängenbereichen zu messen, entweder nacheinander oder gleichzeitig, wobei im letzteren Fall zwei Detektoren benötigt werden.
Bei der zeitaufgelösten Fluoreszenz (Time-Resolved-Fluorescence, TRF) werden Fluorophore mit längerer Abklingzeit verwendet, größenordnungsmäßig 50–500 Mikrosekunden. Die Fluorophore werden durch einen kurzen Lichtblitz von etwa zwei Mikrosekunden, meist aus einer Xenon-Blitzlampe, angeregt. Die Registrierung der emittierten Photonen beginnt erst typisch 50–500 Mikrosekunden nach der Anregung und endet z. B. 400 Mikrosekunden danach. Dieser Ablauf kann während der für die Probe vorgesehenen Messzeit einige hundert mal wiederholt werden.
Die Methode des „Time-Resolved-Fluorescence-Energy-Transfer, TRFRET” kombiniert TRF und FREI, d. h., es erfolgt eine zeitaufgelöste Messung in zwei Wellenlängenbereichen.
Bei der Messung der Fluoreszenzpolarisation, FP, wird die Probe mit polarisiertem Licht einer bestimmten Wellenlänge beaufschlagt und man misst, inwieweit der Polarisationsgrad der emittierten Fluoreszenzstrahlung gegenüber dem der Anregungssstrahlung verändert wurde.
Eine spezielle Methode bei der Biolumineszenz und Chemilumineszenz ist der Biolumineszenz-Resonanz-Energie-Transfer, BREI, bei welchem die emittierte Srahlung in zwei Wellenlängenbereichen gemessen werden muss.
Bei der sogenannten Alpha-Screen-Methode wird zunächst die Probe für eine kurze Zeit bestrahlt, z. B. mit einem Laser, sodann wird nach kurzer Verzögerung die Lichtemission gemessen, wobei im Gegensatz zur Fluoreszenz die aus der Probe emittierte Strahlung eine kürzere Wellenlänge hat als die Anregungsstrahlung.
Bei der Messung der Fluoreszenz wird normalerweise über einen optischen Anregungspfad die Probe mit Licht einer bestimmten Anregungswellenlänge beaufschlagt und dadurch Fluoreszenzlicht erzeugt. Das aus der Probe emittierte Fluoreszenzlicht wird in einem optischen Emissionspfad optisch gefiltert und die resultierenden Intensitäten gemessen. Ein Multilabel-Reader benötigt daher sowohl im Anregungs- als auch im Emissionspfad einen Wellenlängenselektor.
Zur Selektion der Wellenlängen können einerseits optische Filter, andererseits optische Monochromatoren dienen. Beide Methoden werden in der derzeitigen Gerätetechnik eingesetzt.
Prinzipiell wären Monochromatoren vorzuziehen, weil sie eine fast beliebige Auswahl der Wellenlänge und der durchgelassenen Wellenlängenbandbreite ermöglichen.
Bei der Ausführung mit Filtern könnte man diese Flexibilität nur mit einer unrealistisch hohen Zahl von Filtern erreichen. Außerdem erlauben nur Monochromatoren eine Scanfunktion, also die Aufnahme von kompletten Absorptions- oder Emissionsspektren.
Leider können derzeit verfügbare Geräte, welche nur mit Monochromatoren ausgerüstet sind nicht sämtliche Anforderungen abdecken. Häufig ist die Empfindlichkeit bei Geräten mit optischen Filtern höher, außerdem gibt es insbesondere für spezielle Fluoreszenzmethoden wie TRF und TR-FRET derzeit keine befriedigenden Lösungen bei Verwendung von Monochromatoren.
In US 20 0400 469 56 A1 wird ein Fluoreszenzmessgerät für Mikroplatten beschrieben, welches für die Fluoreszenzanregung sowie für die Messung der emittierten Fluoreszenzintensität je einen optischen Monochromator einsetzt. Nachteilig bei diesem System ist, dass Absorption damit nicht gemessen werden kann. Außerdem wird zwischen Ausgang des ersten Monochromators und Probe ein Spiegel zur Umlenkung des Lichtes benutzt, was zur unerwünschten Erzeugung von Streulicht sowie Intensitätsverlusten, zumindest in einigen Bereichen des sichtbaren und ultravioletten Spektrums, führt.
In DE 20 2008 009 859.9 wird ein System beschrieben, bei welchem alternativ Filter oder Monochromatoren zur Wellenlängenselektion benutzt werden. Dabei werden teilweise Lichtleiter eingesetzt. Es hat sich aber gezeigt, dass Lichtleiter häufig zum Nachleuchten neigen, wodurch die Messung der zeitaufgelösten Fluoreszenz (TRF und TR-FRET) erheblich gestört werden kann, vor allem wenn Lichtleiter im Anregungspfad eingesetzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Multilabel-Reader zur Verfügung zu stellen, welcher nur mit Monochromatoren als einzigen Wellenlängenselektoren arbeiten kann und mit dem alle oben aufgelisteten Verfahren mit ausreichender Empfindlichkeit und Genauigkeiten durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens einen ersten Monochromator mit mindestens einer Lichtquelle, eine erste Transferoptik für den Transport des Lichtes von der Lichtquelle in den ersten Monochromator und eine zweiten Transferoptik zum Transport des aus dem Ausgang des ersten Monochromators austretenden Lichtes zu einer ersten Messposition auf. Eine Transportvorrichtung für Mikroplatten dient dazu, die Proben sukzessive in eine Messposition zu bringen.
Erfindungsgemäß ist der erste Monochromator so angeordnet, dass das Licht zumindest in einem ersten Betriebsmodus von seinem Ausgangsspalt direkt, ohne Zwischenschaltung von Spiegeln oder Lichtleitern, in Richtung zur ersten Messposition verläuft.
Der optische Weg beginnt mit einer Lichtquelle, die sowohl für Absorptionsmessungen als auch für verschiedene Arten von Fluoreszenzmessungen geeignet sein muss. Je nach Anwendung soll diese Lichtquelle sowohl ultraviolettes als auch sichtbares Licht emittieren.
Für die so genannte prompte Fluoreszenz sind z. B. Halogenlampen wie auch Xenon-Dauerstrich-Lampen geeignet, welche kontinuierlich Licht emittieren. Unter prompter Fluoreszenz versteht man, dass die Fluoreszenz-Photonen praktisch ohne Verzögerung nach der Anregung (im Bereich von Nanosekunden) emittiert werden.
Für die zeitaufgelöste Fluoreszenz ist eine Lichtquelle mit impulsförmiger Lichtemission erforderlich, wie Xenon-Blitzlampen, die z. B. 500 Blitze pro Sekunde von typisch 2 μSek. Dauer aussenden.
Eine erste Transferoptik hat die Aufgabe, möglichst viel Licht in den Eingangsspalt des ersten Monochromators zu transportieren. Hierfür kann z. B. das Licht aus der Quelle über eine erste Kondensorlinse und eine zweiten Fokussierlinse in den Eingangsspalt des ersten Monochromators fokussiert werden. Andere Möglichkeiten bestehen in der Verwendung eines Ellipsoids zur Fokussierung des Anwendungslichts in den Eingangsspalt oder in der Kombination eines Paraboloids mit einer Linse, wozu ggfs. noch ein Spiegel zur Umlenkung des Lichtes hinzukommt. Ferner ist auch die Abbildung der Lichtquelle mit einem toroidalen Spiegel möglich.
Zwischen Ausgang des ersten Monochromators und der ersten Messposition liegt die zweite Transferoptik. Diese soll möglichst viel Licht in einem möglichst schmalen Bündel in die erste Messposition leiten. Insbesondere bei Mikroplatten mit kleinem Öffnungsquerschnitt, also bei Platten mit 384 und noch mehr bei Platten mit 1.536 Probenbehältern, muss der Lichtstrahl sehr schmal und möglichst frei von optischen Abbildungsfehlern und Streulicht sein. Dies wird erfindungsgemäß unter anderem dadurch ermöglicht, dass zumindest in einem Betriebsmodus zwischen Ausgang des ersten Monochromators und der ersten Messposition keine Spiegel und keine Lichtleiter eingesetzt werden. Beide optischen Komponenten würden nämlich Streustrahlung erzeugen. Außerdem erzeugen Lichtleiter ein unerwünschtes Nachleuchten, während Spiegel die Polarisation des Lichtes verändern und damit schädlich sind bei der Messung der Fluoreszenzpolarisation.
Lichtleiter sollten bei manchen Arten von Messungen im ganzen Anregungspfad also von Lichtquelle bis zur ersten Messposition vermieden werden, weil sie bei Beaufschlagung mit impulsförmigem Licht Nachleuchten können und somit TRF- und TR-FRET-Messungen stören.
Der Anregungslichtstrahl sollte in der ersten Messposition einen Durchmesser von 2 mm nicht überschreiten
In der bei Mikroplattenmessgeräten üblichen Anordnung muss der erste Monochromator vorzugsweise so positioniert sein, dass das Licht vom Ausgang des 1. Monochromators in einem solchen Betriebsmodus praktisch senkrecht nach unten in Richtung zur ersten Messposition verlauft.
Die zweite Transferoptik kann aus einer einzigen Linse bestehen, welche das Licht vom Ausgangsspalt des ersten Monochromators auf den Bereich der ersten Messposition fokussiert. Eine vorteilhafte Ausführung der zweiten Transferoptik weist zwei Linsen auf. Die erste steht etwa im Abstand ihrer Brennweite vom Ausgangsspalt, sodass ein angenähert paralleles Lichtbündel erzeugt wird. Oberhalb der Probe steht dann eine zweite Linse, welche das Licht auf den Bereich der ersten Messposition fokussiert.
Durch vertikales Verschieben der oberen und/oder der unteren Linse können sowohl der Fokus als auch die Schärfentiefe variiert werden.
Zur Messung des Emissionslichtes, also der Fluoreszenz, ist zumeist ein hinter dem Ausgang eines zweiten Monochromators angeordneter Detektor, meist ein Photomultiplier, vorgesehen. Die Zuführung des Emissionslichtes zum zweiten Monochromator erfolgt über eine dritte Transferoptik. Diese dritte Transferoptik weist in der Regel einen Spiegel auf, der das Emissionslicht direkt, über Linsen und/oder über einen ersten Lichtleiter dem Entrittsspalt des zweiten Monochromators zuführt.
Unterhalb der ersten Messposition kann sich ein Lichtdetektor, üblicherweise eine Photodiode, befinden, jedoch wäre auch ein Photomultiplier möglich. Befindet sich dann in der ersten Messposition eine Probe im Näpfchen einer Mikroplatte mit transparentem Boden, so kann die optische Dichte bestimmt werden. Damit wäre ein System zur Bestimmung der optischen Dichte mit nur einem Monochromator bereits funktionsfähig.
Eine weitere Methode zur Messung der Absorption benutzt als Detektor den zur Messung der Fluoreszenz bereits vorhandenen Photomultiplier, so dass die unterhalb der ersten Messposition positionierte Diode entfällt. Hierzu dient ein zweiter Lichtleiter, der das vom ersten Monochromator austretende Licht aufnimmt, z. B. mit Hilfe eines Klappspiegels, welcher zwischen dem zweiten Gitter und dem Austrittsspalt eingeschwenkt werden kann, und das Licht in diesen Lichtleiter lenkt, wobei dessen anderes Ende nach oben gerichtet unterhalb der ersten Messposition endet. Alternativ zum genannten Klappspiegel kann auch ein erster Schieber vorhanden sein, der das Eintrittsende des zweiten Lichtleiters hält und vor den Ausgang des ersten Monochromators bringen kann. Für eine Absorptionsmessung wird, gegebenenfalls über ein oder zwei Linsen, ein Näpfchen mit transparentem Boden von unten angestrahlt und das oben austretende Licht wird über die dritte Transferoptik dem zweiten Monochromator mit dem Detektor zugeführt. Die Wellenlängenselektion muss bei dieser Anordnung nur in einem der beiden Monochromatoren vorgenommen werden, der jeweils andere kann auf „Durchgang” (Einstellung auf nullte Ordnung) gestellt werden, oder bei beiden Monochromatoren wird die gleiche Wellenlänge eingestellt.
Als Alternative kann das Anregungslicht schon in der ersten Transferoptik auf einen Lichtleiter fokussiert werden, der dann auch unterhalb der ersten Messposition endet. Der erste Monochromator wird in diesem Fall umgangen und die Wellenlängenselektion erfolgt im zweiten Monochromator.
Anders ist die Situation bei Fluoreszenzmessungen. Hier fungiert die Probe nach Beaufschlagung mit Anregungslicht wie eine sekundäre Lichtquelle. In manchen Betriebsmodi bringt die dritte Transferoptik das von der Probe emittierte Fluoreszenzlicht zum Eingang des zweiten Monochromators, wobei allerdings reflektiertes und gestreutes Anregungslicht als Störsignal noch dazu kommt. Die Aufgabe der dritten Transferoptik wird umso leichter, je intensiver und schmaler der Anregungslichtstrahl ist.
Die Transferoptik 3 kann in mehreren Alternativen ausgebildet sein. Die wichtigsten sind:

1. Die von der Probe emittierte Fluoreszenzstrahlung trifft zunächst auf einen Planspiegel, der so orientiert ist, dass das Emissionslicht seitlich in Richtung auf den Eintrittspalt des zweiten Monochromators gespiegelt wird. Danach fokussieren eine oder mehrere (zwei) Linsen das Emissionslicht auf den Eingangsspalt des zweiten Monochromators.
2. Das nach oben gerichtete Emissionslicht trifft auf einen Teil eines innen verspiegelten Rotationsellipsoids, dessen einer Brennpunkt im Bereich der ersten Messposition, der andere im Bereich des Eintrittsspalts des zweiten Monochromators liegt,
3. Das nach oben emittierte Licht trifft zunächst auf einen Teil eines Rotationsparaboloids, dessen Achse gegenüber der Vertikalen geneigt ist. Danach trifft das Licht auf eine Linse und wird auf den Eintrittsspalt des zweiten Monochromators fokussiert.

In Abwandlung der aufgeführten Alternativen kann das Emissionslicht anstatt auf den Eintrittsspalt des zweiten Monochromators auch auf den Anfang des bereits erwähnten ersten Lichtleiters fokussiert werden. Das andere Ende steht dann in der Position des Eingangsspaltes des zweiten Monochromators. Dabei kann der Anfang des Lichtleiters einen runden Querschnitt haben, während das Ende an den Querschnitt es Eintrittsspaltes des zweiten Monochromators angepasst ist und z. B. rechteckig sein kann.
Zur Messung der Fluoreszenzpolarisation können im Anregungsstrahl (zweite Transferoptik), z. B. zwischen den beiden Linsen, Polarisationsfilter unterschiedlicher Polarisationsrichtungen eingebracht werden. Hierzu dient z. B. ein Filterrad mit 3 Positionen für Filter orthogonaler Polarisationsrichtungen, sowie eine Position für freien Lichtdurchlass. Durch Drehen des Filterrades kann entweder einer der Polarisationsfilter in den Strahlengang gebracht werden, oder das Licht durchstrahlt ungehindert die Leerposition.
Ein entsprechendes Filterrad (oder Filterschieber) kann im Emissionspfad (dritte Transferoptik) positioniert sein.
Bei der oben erwähnten Alternative 1 für Transferoptik 3 kann die erste Linse etwa paralleles Licht erzeugen, während die zweite Linse auf den Eingangsbereich des Eingangsspaltes des zweiten Monochromators (oder den Anfang des ersten Lichtleiters) fokussiert. In diesem Falle können die Polarisationsfilter in den Bereich zwischen den beiden Linsen positioniert werden. Hierbei wird eine gewisse Depolarisation am Planspiegel in Kauf genommen, man gewinnt jedoch mechanische Flexibilität, um ein Filterrad oder einen Filterschieber anzuordnen.
Als weitere Möglichkeit ist vorgesehen, dass sich die Polarisationsfilter im Emissionspfad zwischen Probe und Spiegel, bzw. Reflexionskörper befinden. Dies hat den Vorteil, dass das Licht zuerst auf das Polarisationsfilter und erst danach auf spiegelnde Flächen trifft, so dass sich die durch den Spiegel verursachte störende Polarisationsänderung des emittierten Lichtes vermeiden lässt.
Bei manchen Anwendungen ist es erforderlich, dass Fluoreszenzmessungen von unten erfolgen. Hierfür müssen Mikroplatten mit transparentem Boden verwendet werden. Eine bevorzugte Methode sieht vor, dass schon innerhalb des Monochromators 1, kurz oberhalb des Austrittsspaltes, durch einen Kippspiegel das Licht auf eine 2. Austrittsposition gelenkt werden kann. Dort wird es auf den Eingang eines Anregungslichtleiters, nämlich des zweiten Lichtleiters, fokussiert, welcher das Licht von unten auf eine zweite Messposition leitet. Alternativ kann auch hier ein erster Schieber eingesetzt werden, mit dem der Eingang des zweiten Lichtleiters vor den Austrittsspalt des ersten Monochromators gebracht werden kann. Auch ein oder zwei Linsen zur Fokussierung des Lichtes auf die Messposition werden vorteilhaft genutzt, um ein schmales Bündel zu erzeugen mit reduziertem Streulicht. Die Verwendung von Lichtleitern ist hier vorteilhaft, weil das anregende Licht auf einfachste Weise zur Messposition gebracht werden kann.
Der Anregungslichtleiter (zweiter Lichtleiter) und die Fokussierlinsen, die das Licht von unten zur Probe leiten, werden ringförmig von Fasern eines Emissionslichtleiters (dritter Lichtleiter) umgeben. An seiner Ausgangsseite wird der Emissionslichtleiter in seinem Querschnitt angepasst an den Eintrittsspalt des zweiten Monochromators. Der Emissionslichtleiter koppelt in den zweiten Monochromator über einen zweiten alternativen Eingangsspalt, der wiederum über einen Kippspiegel wählbar ist. Diese Anordnung erzielt optimale Empfindlichkeit. Alternativ kann die Kopplung auch hier über einen Schieber erfolgen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sämtliche Arten der Messung in derselben Messposition durchgeführt werden können, und zwar in der bisher als erste Messposition bezeichneten.
Dazu wird der Monochromator 1 mit zwei Ausgangspositionen, bzw. Spalten ausgestattet. Außer dem nach unten auf die erste Messposition weisenden primären Ausgangsspalt kann, z. B. mit Hilfe eines innerhalb des Monochromators befindlichen Klappspiegels, das Licht in den Eingangsquerschnitt eines Lichtleiters fokussiert werden, wobei der primäre Austrittsspalt optisch abgeschirmt wird. Dieser Lichtleiter, der Anregungs-Lichtleiter (zweiter Lichtleiter), endet nach oben gerichtet unterhalb der einzigen Messposition. Alternativ ist auch hier der Einsatz eines Schiebers möglich.
Er ist umgeben von einem Kranz von Lichtleiter-Fasern, die auf dem Weg zum anderen Ende zu einem Lichtleiter-Bündel zusammengefasst werden (Emissions-Lichtleiter – dritter Lichtleiter). Dieses Bündel endet, z. B. mit dem gewünschten rechteckigen Querschnitt, in einer zweiten Eintrittsöffnung des 2. Monochromators. Durch eine geeignete Vorrichtung, z. B einen Kippspiegel, kann der eine oder der andere Eintrittsspalt geöffnet werden, während der jeweils andere lichtdicht geschlossen wird.
Zur Messung der Fluoreszenz von oben wird in der üblichen Methode verfahren, das heißt, das von der Probe emittierte Licht wird über eine Spiegelvorrichtung in den ersten Eingang des Monochromator 2 geleitet, während der zweite Eingang geschlossen ist.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die Figuren anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Hierbei zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem ersten Betriebsmodus,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem ersten Betriebsmodus und
3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Erfindung wird nun anhand von drei Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Messvorrichtung näher beschrieben. Allen drei Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die Messvorrichtungen jeweils mindestens zwei Betriebsmodi aufweisen. Die Messvorrichtung des ersten und die des dritten Ausführungsbeispiels haben zwei Messpositionen, die des zweiten Ausführungsbeispiels nur eine. Hierbei ist die erste beziehungsweise die einzige Messposition dadurch gekennzeichnet, dass sie sich in vertikaler Richtung unterhalb der Austrittsöffnung des ersten Monochromators befindet, während eine zweite Messposition in horizontaler Richtung von der ersten Messposition beabstandet ist.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform (1) wird als Lichtquelle 1 eine Xenon-Blitzlampe mit z. B. 15 Watt Leistung und einer Blitzfrequenz von 200 pro Sekunde verwendet.
Die erste Transferoptik besteht aus 2 Linsen 2 und 3 mit je 55 mm Brennweite und einem Spiegel 4, der das Licht auf den Eingangsspalt 5 des Anregungsmonochromators 6 (erster Monochromator) fokussiert.
Als erster Monochromator wird ein Doppelmonochromator eingesetzt, der das störende Streulicht eines Einzelmonochromators auf etwa 10^–6 reduziert und damit erst empfindliche Messungen ermöglicht. Der Doppelmonochromator weist eine subtraktive Dispersion auf mit der Eigenschaft, dass der erste Teilmonochromator 7. das weiße Eingangslicht zerlegt, während der zweite Teilmonochromator 8 die spektrale Reinheit verbessert und keine weitere Dispersion des Lichtes erzeugt. Die dispersiven Elemente sind holografisch erzeugte Konkavgitter, die neben der Dispersion auch die Fokussierung bewirken. In der bevorzugten Anordnung werden beide Gitter auf einer gemeinsamen Achse montiert. Es entsteht eine dreidimensionale Anordnung, die außerdem zwei plane Umlenkspiegel erfordert.
Im Brennpunkt des zweiten Gitters befindet sich entweder der Austrittsspalt oder die Eintrittsfläche 9 eines Lichtleiterbündels, nämlich des zweiten Lichtleiters 23 Die Auswahl erfolgt durch einen ersten Schieber 10. Dieser Schieber enthält auch die obere 11 von zwei Linsen der zweiten Transferoptik, die bei Anwahl des Lichtleiters aus Platzgründen automatisch zur Seite geschoben wird. Der Schieber ist vorzugsweise als Linearschieber ausgebildet, kann grundsätzlich jedoch auch ein rotatives Element sein.
Die zweite Transferoptik wird nachfolgend beschrieben:
Die obere Linse 11 kann auch ebenso wie die untere 14 vertikal verschoben werden, um die Lage des Brennpunktes im Bereich einer ersten Messposition 12 zu verändern.
Unterhalb der oberen Linse bringt ein Filterrad 13 eines der beiden Polarisationsfilter in den Strahlengang, oder der Strahl wird durch eine freie Öffnung im Filterrad 13 durchgelassen.
1a bzw. 2a zeigen das Filterrad 13 in der Aufsicht. Zwei der Öffnungen tragen die beiden Polarisationsfilter 44 (Orientierung Null Grad) und 45 (Orientierung 90 Grad), deren Polarisationsrichtungen senkrecht aufeinander stehen. Die dritte Öffnung ist frei.
Das Anregungslicht wird im gezeigten ersten Betriebsmodus dann durch eine untere Linse 14 auf den Bereich der ersten Messposition 12 fokussiert.
Bei Absorptionsmessungen durchtritt das Licht die Probe 15, deren Behälter einen lichtdurchlässigen Boden hat und trifft dann auf eine Photodiode 16 zur Messung der optischen Dichte. Die Messung erfolgt entweder bei einer vorgegebenen Wellenlänge oder durch einen Scan-Ablauf wird das Absorptionsspektrum in einem gewünschten Wellenlängenbereich gemessen.
Nachfolgend wird die dritte Transferoptik beschrieben:
Als dritte Transferoptik dient im ersten Ausführungsbeispiel ein Teil eines innen verspiegelten Rotationsellipsoids 17, dessen einer Brennpunkt im Bereich der ersten Messposition und dessen anderer im Bereich des Eintrittsspaltes 18 des Emissions-Monochromators (zweiter Monochromator) liegt. Ein freier Bereich des Ellipsoids erlaubt dem Anregungslichtstrahl den Durchgang zur Probe in der ersten Messposition. Wie beim Ausgang des ersten Monochromators gibt es beim Eingang des zweiten einen Schieber (zweiter Schieber 19), der entweder den Spalt freigibt oder das Ende eines dritten Lichtleiters 20 in die Spaltposition bringt. Die Funktion dieses dritten Lichtleiters wird unten beschrieben. Vor dem Eingangsspalt von Monochromator 2 befindet sich wiederum ein Filterrad 21 mit Polarisationsfiltern wie oben beschrieben.
Hinter dem Ausgang des Emissions-Monochromators (zweiter Monochromator) befindet sich ein Photomultiplier 22, der sowohl als Photon Counter als auch als Integrator betrieben werden kann.
Der im Ausgangsspalt des ersten Monochromators positionierbare zweite Lichtleiter 23, der Anregungslichtleiter, endet am anderen Ende 24 nach oben gerichtet, unterhalb einer zweiten Messposition 25, um dort Fluoreszenzmessungen von unten durchzuführen. Zwischen Ende des zweiten Lichtleiters 23 und dem transparenten Boden des Probenbehälters befinden sich eine oder zwei Linsen 26 und 27, die das Licht auf die Probe fokussieren.
Der Anregungslichtleiter mit einem Durchmesser von typisch 1–2 mm und aus Quarzfasern bestehend, ist von einem Kranz von Lichtleiterfasern 28 umgeben, welche das emittierte Fluoreszenzlicht aufnehmen. Diese Lichtleiterfasern können auch zur optischen Achse hin geneigt sein.
Diese Emissionsfasern werden auf dem Weg zum zweiten Monochromator in ein Bündel 29 zusammengefasst, welches den genannten dritten Lichtleiter 20 bildet, und enden im oben erwähnten Schieber 18 am Eingang des Emissions-Monochromators (zweiter Monochromator). Außerdem wird der Lichtleiterquerschnitt als Rechteck oder Spaltquerschnitt ausgebildet.
Die in 1 gezeigte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in zwei Betriebsmodi betrieben werden. Der erste ist in 1 gezeigt:
Hier erfolgt die Messung an einer sich in der ersten Messposition vertikal unter dem Ausgang des ersten Monochromators befindenden Probe. Das Licht vom ersten Monochromator trifft ohne Zwischenschaltung von Spiegeln oder Lichtleitern vom ersten Monochromator kommend auf die Probe. Fluoreszenzlicht wird über die zweite Transferoptik dem zweiten Monochromator zugeführt. Gleichzeitig oder alternativ kann die Transmission gemessen werden. Eine Messung der Fluoreszenz von unten ist in diesem Messmodus nicht möglich.
Beim zweiten Betriebsmodus werden die beiden Schieber 10, 19 in ihre jeweils andere Stellung gebracht und die Messung erfolgt an einer Probe in einer zweiten Messposition, welche in der horizontalen Ebene von der ersten Messposition beabstandet ist. Die Zuführung von Anregungslicht erfolgt über den zweiten Lichtleiter 23 unter Umgehung der zweiten Transferoptik von unten. Das Emissionslicht wird mittels des dritten Lichtleiters unter Umgehung der dritten Transferoptik dem zweiten Monochromator zugeführt. In diesem zweiten Betriebsmodus ist nur eine Messung der Fluoreszenz von unten möglich.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform (2) benutzt als Transferoptik 1 die Kombination eines verspiegelten Toroids 30 mit einem Planspiegel 31, wodurch ein besonders hoher Lichtleitwert erzielt wird.
Bei dieser zweiten Ausführungsform wird nur eine Messposition benötigt, welche der ersten Messposition des ersten Ausführungsbeispiels entspricht. Der Anregungslichtleiter (zweiter Lichtleiter 32) für die Messung der Fluoreszenz von unten beginnt in dem nicht dargestellten Betriebsmodus wieder am Ausgang von Monochromator 1 und endet, nach oben gerichtet, unterhalb der nun einzigen Messposition 33, welche sich senkrecht unter dem Austrittsspalt von Monochromator 1 befindet. Ein oder zwei Linsen 34 und 35 fokussieren das Licht auf die Probe in dieser Messposition. Die Fluoreszenzmessung von unten erfolgt, indem um den Anregungslichtleiter 36 herum ein Kranz von Emissions-Lichtleiterfasern 37 angeordnet ist, die als Bündel den dritten Lichtleiter bilden und im Eintrittsspalt des zweiten Monochromators mit einem Rechteckquerschnitt enden.
Die Absorptionsmessung erfolgt hier derart, dass der nach oben gerichtete Lichtstrahl aus dem zweiten Lichtleiter 32 zunächst die Probe 38 – mit transparentem Boden des Behälters – durchtritt und dann, wie bei der Fluoreszenzmessung von oben, durch die Transferoptik 3 in den Monochromator 2 eintritt und mit dem Photomultiplier 39 gemessen wird. Die Photodiode wird also nicht mehr benötigt.
Die Messung der Fluoreszenz von oben erfolgt in einem ersten Betriebsmodus wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Zur Wellenlängenselektion kann jeweils einer der beiden Monochromatoren auf die gewünschte Wellenlänge eingestellt werden, während der andere auf nullte Ordnung gestellt wird, also praktisch wie ein Spiegel wirkt. Um eine besonders hohe Blockung zu erreichen, kann man auch beide Monochromatoren auf dieselbe Wellenlänge einstellen.
Als Transferoptik 3 wird hier eine Anordnung mit Planspiegel 40 und zwei Linsen 41 und 42 gewählt, wobei letztere das Emissionslicht auf den Eingangsspalt 43 von Monochromator 2 fokussieren.

Die beiden Schieber 10 und 19 müssen jeweils entsprechend der gewünschten Messmethode in eine der beiden möglichen Positionen gebracht werden, dies zeigt Tabelle 1, und zwar entsprechend der Orientierung in den 1 und 2.

Messmethode	Ausführungsform	Schieberstellung
		Monochromator 1	Monochromator 2

Absorption	1	links	–
	2	rechts	unten

Fluoreszenz von	1	links	unten
oben	2	links	unten

Fluoreszenz von	1	rechts	oben
unten	2	rechts	oben

In einer dritten Ausführungsform, wie sie in 3 dargestellt ist, wird nur ein Lichtleiter, nämlich der vierte Lichtleiter 50 und keine Schieber oder Klappspiegel benötigt. Gezeigt ist ein Betriebsmodus, bei dem die Photodiode 16 abgerückt und die Mikroplatte so verfahren ist, dass an der Stelle der ersten Messposition ein Freiraum entsteht, in welchen der Ein- und Ausgang 44 des aus einem Faserbündel zusammengetzten Lichtleiterbündels (vierter Lichtleiter 50) gebracht ist. Der vom ersten Monochromator kommende, nach unten gerichtete Anregungsstrahl trifft im Bereich der ersten Messposition auf diesen Ein- und Ausgang 44 des Lichtleiterbündels, dessen anderes Ende 45 nach oben gerichtet unterhalb einer zweiten Messposition endet. Die radiale Anordnung der Fasern ist an beiden Enden des Lichtleiters identisch. In vorteilhafter Weise können ein oder zwei Linsen 46 die Fokussierung auf die Probe beziehungsweise auf den Aus- und Eingang des Lichtleiters verbessern. Das Anregungs- und das Emissionslicht laufen also in entgegengestzter Richtung durch den selben Lichtleiter. Das in das Lichtleiterbündel eintretende Emissionslicht verlässt das Lichtleiterbündel am Ein- und Ausgang und gelangt von dort über den verspiegelten Rotationsellipsoid 17 der ersten Transferoptik zum Eingang des zweiten Monochromators. Der andere (erste) Messmodus dieser ersten Ausführungsform entspricht exakt dem in 1 gezeigten ersten Betriebsmodus des ersten Ausführungsbeispiels.
Die übrigen Komponenten dieser Ausführungsform können wie bei der ersten gestaltet sein, wobei aber die beiden Schieber und alle übrigen Lichtleiter entfallen.
Die Transferoptiken 1 bis 3 können auch in anderen Kombinationen auftreten.
Ausserdem können bei Bedarf Reagenzinjektoren eingebaut werden, welche auch in die Messposition injizieren können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20040046956 A1 [0017]
DE 202008009859 [0018]

Claims

Vorrichtung zur Messung von optischen Eigenschaften von Proben in Mikroplatten mit: – mindestens einem ersten Monochromator und mit mindestens einer Lichtquelle, – einer ersten Transferoptik für den Transport des Lichtes von der Lichtquelle in den ersten Monochromator und – einer zweiten Transferoptik zum Transport des aus dem Ausgang des ersten Monochromators austretenden Lichtes zu einer ersten Messposition, – einer Transportvorrichtung für Mikroplatten, welche die Proben sukzessive in eine Messposition bringt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Betriebsmodus der Vorrichtung das Licht vom Ausgang des ersten Monochromators zur ersten Messposition in gerader Linie ohne Zwischenschaltung von Spiegeln oder Lichtleitern verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht vom letzten optischen Gitter des ersten Monochromators zum Ausgangsspalt des ersten Monochromators in gerader Linie ohne Zwischenschaltung von Lichtleitern oder Spiegeln verläuft
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Monochromator so positioniert ist, dass das Licht vom Ausgang des Monochromators im Wesentlichen senkrecht nach unten auf die erste Messposition verläuft
Vorrichtung nach einem der vorangehen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Transferoptik wenigstens eine optische Linse aufweist, die das aus dem ersten Monochromator austretende Licht auf den Bereich der ersten Messposition fokussiert.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgang des ersten Monochromators und der ersten Messposition mindestens zwei optische Linsen angeordnet sind, die gemeinsam die Fokussierung des aus dem Monochromator austretenden Lichts auf die Region der ersten Messposition bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der beiden Linsen höhenverstellbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennweite der oberen Linse im wesentlichen dem Abstand der oberen Linse zum Ausgang des Monochromators entspricht, so dass zwischen der oberen und der unteren Linse das Licht im wesentlichen parallel gerichtet ist und wobei die untere Linse das parallel gerichtete Licht auf die erste Messposition fokussiert.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Ausgang des ersten Monochromators und der ersten Messposition mindestens ein erstes Polarisationsfilter einbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ zum ersten Polarisationsfilter wenigstens ein zweites Anregungs-Polarisationsfilter manuell oder automatisch in den Strahlengang einbringbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 und einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Polarisationsfilter sich zwischen den beiden Linsen befindet beziehungsweise zwischen die beiden Linsen einbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die näher am Monochromator angeordnete Linse einen Zwischenfokus zwischen den beiden Linsen erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Ort des Zwischenfokus eine Blende angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Monochromator das von der ersten Messposition kommende Licht aufnimmt, analysiert und einem Detektor hinter dem Ausgang des zweiten Monochromators zuführt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Transferoptik vorhanden ist, die das von der ersten Messposition kommende Licht zum Eingang des zweiten Monochromators führen kann.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtleiter mit dem Ausgang oder dem Eingang eines Monochromators optisch koppelbar ist, wobei das dem Monochromator zugewandte Ende des Lichtleiters in einem wenigstens zwei Positionen aufweisenden Schieber galten ist, wobei in einer ersten Position die optische Kopplung des Lichtleiters mit dem Monochromator erfolgt, während in einer zweiten Position des Schiebers ein Ausgangsspalt oder ein Eingangsspalt des Monochromators freigegeben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsspalt oder der Eingangsspalt Teil des Schiebers ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber wenigstens zwei Ausgangs- oder Eingangsspalte hat und wenigstens drei Positionen aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintritts- beziehungsweise Austrittsfläche des im Schieber gehaltenen Lichtleiterendes im Fokus des Monochromators liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Transferoptik einen ersten Lichtleiter mit einem Eingangsende und einem dem Eintrittsspalt des zweiten Monochromators zugewandten Ausgangsende aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Transferoptik einen Spiegel aufweist, welcher das von der ersten Messposition kommende Licht zum Eingang des zweiten Monochromators oder dem Eingangsende des ersten Lichtleiters führt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel eine Öffnung aufweist, durch welche das Anregungslicht auf die Probe fallen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel ein Planspiegel ist, dem auf dem optischen Weg vom Spiegel zum Eingangsspalt des zweiten Monochromators mindestens eine Linse nachgeschaltet ist, um das Licht auf den Eingangsspalt des Monochromators oder das Eingangsende des ersten Lichtleiters zu fokussieren.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel Teil eines Rotationsellipsoids ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet dass sich der eine Brennpunkt des Rotationsellipsoids im Bereich der ersten Messposition, der andere im Bereich des Eingangsspalts des zweiten Monochromators oder des Eingangsendes des ersten Lichtleiters befindet
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die lange Achse des Rotationsellipsoids in einem Winkel zwischen 60 und 80 Grad zur Senkrechten geneigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel Teil eines Rotationsparaboloids ist, dem eine Linse nachgeschaltet ist, um das Licht auf den Eingangsspalt des zweiten Monochromators oder das Eingangsende des ersten Lichtleiters zu fokussieren.
Vorrichtung nach Anspruch 2 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Rotationsparaboloids in einem Winkel zwischen 60 und 80 Grad zur Senkrechten steht.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Faserbündel bestehende erste Lichtleiter auf der Eingangsseite rund und auf der Ausgangsseite rechteckig ausgebildet ist, wobei das rechteckige Profil an den Eingangsspalt des zweiten Monochromators angepasst ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 28, sofern sie auf Anspruch 13 rückbezogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Messposition und dem Eingang des zweiten Monochromators mindestens ein erstes Emissions-Polarisationsfilter einbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ zum ersten Emissions-Polarisationsfilter wenigstens ein zweites Emissions-Polarisationsfilter manuell oder automatisch in den Strahlengang einbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20 und einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Emissions-Polarisationsfilter nach dem Spiegel in den Strahlengang einbringbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 27 und 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Polfilter zwischen erster Messposition und Spiegel in den Strahlengang einbringbar sind, wobei in diesem Fall die Polfilter in der Mitte eine Öffnung aufweisen, durch welche das Anregungslicht nach außen abgeschirmt auf die erste Messposition auftrifft.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich unterhalb der ersten Messposition ein Lichtdetektor befindet, wobei die Mikroplatte mit einem transparenten Boden ausgestattet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtdetektor eine Photodiode ist.
Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtdetektor ein Photomultiplier ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, soweit auf Anspruch 15 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Betriebsmodus in den Strahlengang nach dem Ausgang des ersten Monochromators das Eingangsende eines zweiten Lichtleiters einbringbar ist, dessen Ausgangsende nach oben gerichtet unterhalb einer Messposition angeordnet ist, und dass das Eingangsende eines dritten Lichtleiters nach oben gerichtet unterhalb dieser Messposition angeordnet ist, wobei das Ausgangsende des dritten Lichtleiters an den Eingang des zweiten Monochromators koppelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Messposition die erste Messposition ist.
Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Messposition eine von der ersten Messposition verschiedene zweite Messposition ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsende des zweiten Lichtleiters umgeben ist von einem Kranz von Lichtleiterfasern, welche das in der Probe emittierte Fluoreszenzlicht auffangen und zum Eingang des zweiten Monochromators transportieren, wobei diese Lichtleiterfasern auf dem Weg zum zweiten Monochromator in ein Bündel zusammengefasst werden, welches den dritten Lichtleiter bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet dass in einem Betriebsmodus ein vierter Lichtleiter nach oben gerichtet im Bereich der ersten Messposition beginnt und nach oben gerichtet unter einer zweiten Messposition endet, so dass das Anregungslicht sowie das von der in der zweiten Messposition befindlichen Probe nach unten emittierte Fluoreszenzlicht in entgegengesetzter Richtung durch den vierten Lichtleiter verlaufen.
Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Lichtleiter als Lichtleiterbündel ausgebildet ist, welches aus einem Bündel einzelner Fasern besteht, deren radiale Anordnung an beiden Enden des Bündels gleich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 40 oder Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des vom ersten Monochromator kommenden Lichtstrahles beim Auftreffen auf das Lichtleiterbündel wesentlich kleiner als der Querschnitt des vierten Lichtleiters ist.
Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtstrahl weniger als 50 Prozent des Lichtleiter-Querschnitts ausleuchtet.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Transferoptik einen Teil eines Rotationsparaboloids, dessen Achse im Wesentlichen horizontal verläuft und in dessen Brennpunkt die Lichtquelle steht, sowie eine Linse, welche auf derselben optischen Achse wie diejenige des Paraboloids angeordnet und die vor dem Ausgang des Paraboloids positioniert ist, und durch welche das Licht über einen Spiegel auf den Eintrittsspalt des ersten Monochromators fokussiert wird, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 37 oder Anspruch 39, soweit auf Anspruch 37 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtweg für die Absorptionsmessung von unten nach oben erfolgt und das Licht nach Durchtritt durch die Probe über die Transferoptik 3 zum Eintrittsspalt des Monochromators 2 geführt wird, so dass derselbe Detektor für Fluoreszenz- und Absorptionsmessungen benutzt werden kann
Vorrichtung nach Anspruch 15 und nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, das der Wechsel zwischen den beiden Betriebsarten Absorptions- und Fluoreszenzmessung durch Verstellen des Schiebers am Eingang von Monochromator 2 bewirkt wird, der wahlweise das Ende des Lichtleiters in die Position des Eingangsspaltes bringt oder den Spalt frei gibt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Monochromatoren als Doppelmonochromatoren ausgebildet sind und subtraktive Dispersion aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die dispersiven Elemente Beugungsgitter sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaze der Beugungsgitter des zweiten Monochromators um mindestens 20 nm rotverschoben ist gegenüber dem Blaze der Gitter im ersten Monochromator.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 47 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gitter eines Doppelmonochromators auf einer gemeinsamen Drehachse angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 47 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreiten wenigstens eines Doppelmonochromators variabel sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Anregungslichtpfad und/oder in den Emissionslichtpfad Ordnungsfilter einführbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anregungslichtpfad ein Strahlteiler vorgesehen ist, dessen reflektiertes Licht von einem Detektor registriert wird.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Monochromator auf die nullte Beugungsordnung eistellbar ist, um als Spiegelsystem zu wirken, und dass zwischen Ausgangsspalt und Probe ein oder mehrere optische Filter eingebracht werden können.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche sofern sie auf Anspruch 13 rückbezogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Monochromator auf die nullte Beugungsordnung einstellbar ist, um das gesamte Emissionslicht zu transmittieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nur im Anregungspfad ein Monochromator benutzt wird, während im Emissionspfad optische Filter zur Auftrennung der Wellenlängen dienen.