RU228266U1 - Градуировочное устройство - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области физико-химических измерений, а именно к устройствам для передачи относительной единицы флуоресценции, и может быть использована для градуировки, контроля, испытаний, поверки и калибровки спектрофлуориметров, фотометров, люминометров, ПЦР-анализаторов и других оптических приборов. Градуировочное устройство, содержащее корпус с ячейками и рабочие элементы, размещенные в указанных ячейках. Рабочие элементы включают элементы первого, второго и третьего типов, выполненные из материалов с оптическими характеристиками, одинаковые по спектру, но разными по интенсивности излучения. Полезная модель позволяет повысить точность градуировки оптических приборов по интенсивности регистрируемого излучения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области физико-химических измерений, а именно к устройствам для передачи относительной единицы флуоресценции, и может быть использована для градуировки, контроля, испытаний, поверки и калибровки спектрофлуориметров, фотометров, люминометров, ПЦР-анализаторов и других оптических приборов.

Из уровня техники известно устройство для поверки флуоресцентных приборов, содержащее жесткий, непрозрачный в видимом и ближнем УФ диапазоне корпус, снабженный крышкой с замком и ячейками для размещения, по меньшей мере, двух мер флуоресценции, в котором меры выполнены в виде герметичных ампул с растворами флуоресцеина различных концентраций (см. патент RU 145762, кл. G01N 33/52, опубл. 27.09.2014). Недостатками известного устройства является трудоемкость его использования, обусловленная необходимостью перемещения растворов из ампул в кювету измерительного устройства, а также включение дополнительной погрешности в результаты измерения, которая обусловлена неточностью дозирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является контрольное устройство, содержащее корпус с ячейками и рабочие элементы, размещенные в указанных ячейках и включающие элементы первого и второго типов, выполненные из материалов с различными оптическими характеристиками (см. патент US 7976217 B2, кл. G01K 3/00, опубл. 12.07.2011, фиг. 10). В известном устройстве элементы первого типа представляют собой буферный раствор (нулевая интенсивность излучения флуоресценции), а элементы второго типа - буфер с флуоресцентным компаундом. Элементы распределены по матрице равномерно для обеспечения возможности проверки однородности снятия характеристик со всей площади планшета. Недостатком известного устройства является невозможность градуировки измерительной установки по интенсивности регистрируемого излучения ввиду невозможности достоверного определения погрешности градуировки по двум точкам (через 2 точки всегда проходит единственная прямая точно, кроме того одна из этих точек строго равна 0).

Технической проблемой является устранение указанных недостатков и создание удобного в эксплуатации градуировочного устройства, обеспечивающего возможность проведения ускоренной градуировки, контроля, испытаний, поверки или калибровки спектрофлуориметров, фотометров, люминометров, ПЦР-анализаторов и других оптических приборов.

Технический результат заключается в повышении точности градуировки оптических приборов по интенсивности регистрируемого излучения. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в градуировочном устройстве, содержащем корпус с ячейками и рабочие элементы, размещенные в указанных ячейках и включающие элементы первого и второго типов, выполненные из материалов с различными оптическими характеристиками, рабочие элементы дополнительно включают элементы третьего типа, причем материалы элементов первого, второго и третьего типов имеют оптические характеристики одинаковые по спектру, но разные по интенсивности излучения. Элементы первого, второго и третьего типов предпочтительно выполнены из материалов, представляющих собой растворы с разной концентрацией одного и того же красителя, например, флуоресцирующего красителя. Элементы каждого типа предпочтительно распределены по матрице ячеек равномерно. Градуировочное устройство может также содержать дополнительные элементы из материала, оптические характеристики которого по спектру отличаются от оптических характеристик материала элементов первого, второго и третьего типов. Корпус предлагаемого устройства предпочтительно выполнен в виде пластикового микропланшета, а ячейки образуют двумерную матрицу.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого градуировочного устройства в варианте с тремя типами рабочих элементов.

Предлагаемое градуировочное устройство представляет собой корпус 1 с ячейками, который может быть выполнен в виде пластикового стрипа (где ячейки расположены в один ряд) или в виде микропланшета, прозрачные ячейки которого образуют двумерную матрицу (например, стандартного 96-луночного планшета). Кроме того, корпус 1 может быть выполнен в виде разъемного металлического бокса со съемными внутренними перегородками, позволяющими формировать ячейки различного типоразмера. Корпус может иметь прозрачную крышку, выполненную из твердого пластика или полимерной пленки. Крышка также может быть выполнена из металла или непрозрачного пластика и содержать окна в виде сквозных отверстий напротив ячеек.

В ячейках размещены рабочие элементы первого 2, второго 3 и третьего 4 типов, выполненные из материалов с различными оптическими характеристиками. Элементы 2, 3, 4 могут быть выполнены в виде жидкости или твердого вещества (в том числе, твердого раствора). Материалы элементов 2, 3, 4 должны иметь оптические характеристики одинаковые по спектру (спектру излучения или поглощения), но разные по интенсивности излучения - это могут быть, например, твердые образцы разной толщины или растворы с разной концентрацией одного и того же красителя (флуоресцирующего или поглощающего). В качестве такого красителя могут быть использованы композиции на базе флуоресцеина, родамина, хинина, нигрозина и т.д. Наличие по меньшей мере трех точек для градуировочной зависимости значительно повышает точность калибровки, позволяет учитывать влияние нелинейных эффектов и достоверно определять погрешность проводимых измерений. При этом объединение всех рабочих элементов в единое устройство позволяет исключить ошибки позиционирования, разведения и дозирования, оказывающие пагубное влияние на метрологических характеристики.

Для контроля оборудования типа ПЦР-анализаторов, где измерение происходит во всех ячейках практически одновременно и на полученные значения оказывают влияние дополнительные факторы (например, температура панели подогрева планшета, геометрия оптической системы и т.д.) элементы 2, 3, 4 целесообразно распределять по матрице ячеек равномерно, что позволяет дополнительно проверять однородность снятия характеристик по всей площади планшета (корпуса 1).

Для обеспечения возможности проведения градуировки, контроля, испытаний, поверки и калибровки с различными дискретными рабочими длинами волн или непосредственно спектральных приборов, обеспечивающих получение показаний на непрерывных участках спектра, предлагаемое градуировочное устройство может также содержать дополнительные элементы из материала, оптические характеристики которого по спектру отличаются от оптических характеристик материала элементов 2, 3, 4 - например, другого красителя. Такое выполнение позволяет одновременно градуировать оптические приборы по интенсивности излучения на нескольких рабочих длинах волн.

Предлагаемая конструкция позволяет значительно упростить проверку метрологических характеристик средств измерений, проведение градуировки, контроля, испытаний, поверки и калибровки спектрофлуориметров, фотометров, люминометров, ПЦР-анализаторов и других оптических приборов при повышении точности их градуировки по интенсивности излучения.

Claims (6)

1. Градуировочное устройство, содержащее корпус с ячейками и рабочие элементы, размещенные в указанных ячейках и включающие элементы первого и второго типов, выполненные из материалов с различными оптическими характеристиками, отличающееся тем, что рабочие элементы дополнительно включают элементы третьего типа, причем материалы элементов первого, второго и третьего типов имеют оптические характеристики, одинаковые по спектру, но разные по интенсивности излучения.

2. Градуировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что элементы первого, второго и третьего типов выполнены из материалов, представляющих собой растворы с разной концентрацией одного и того же красителя.

3. Градуировочное устройство по п. 2, отличающееся тем, что растворы содержат флуоресцирующий краситель.

4. Градуировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что элементы каждого типа распределены по матрице ячеек равномерно.

5. Градуировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит дополнительные элементы из материала, оптические характеристики которого по спектру отличаются от оптических характеристик материала элементов первого, второго и третьего типов.

6. Градуировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде пластикового микропланшета, а ячейки образуют двумерную матрицу.