光散射检测器制造技术

根据本发明专利技术的光散射检测器目的在于同时测量具有各种直径的粒子的尺寸和分子量。这个检测器便于测量操作和得知粒子随着时间进展如何联合或分离。在这个检测器中，第一光源发射的具有第一波长的光（静态光散射测量光）和第二光源发射的具有与第一波长不同的第二波长的光（动态光散射测量光）通过分束器５组合，并共轴地引到提供液体样品Ｓ的样品池１０上。虽然静态光散射测量光的照射区域大，但是作为相干光的动态光散射测量光的照射区域窄。选择性检测第一波长的检测器１２和选择性检测第二波长的检测器１３设置成围绕样品池１０。检测器１１、１２的检测信号和检测器１３的检测信号通过数据处理器１５单独地进行数学运算，以计算样品Ｓ中粒子的尺寸和分子量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于微观粒子检测器的光散射检测器，所述检测器用于测量分散在液体样品中的微观粒子的分子量和尺寸例如回转半径。
技术介绍
通常，具有大分子量、不可溶解的聚合物、或者微观粒子的组分难以或不可能通过液体色谱法分离。作为用于分离这样的物质的方法，例如，凝胶渗透色谱法(下文中，简称为GPC)和场流分馏法(下文中，简称为FFF)是公知的。并且，作为由GPC或FFF分离的微观粒子的检测器，通常使用多角度光散射检测器，所述多角度光散射检测器建立在静态光散射方法的原理上(例如，见专利文件1和2)。多角度光散射检测器能够同时检测以多个不同的散射角从样品射出的光。通过将计算方法例如齐姆图法(Zimm Plot method)或贝里图法(Berry Plot method)应用于这些散射光的强度，可以计算分子量、尺寸(回转半径)或者微观粒子的其它数据(例如，见非专利文件1)。 前面所述的这样的多角度光散射检测器能够以高精度测量直径大于大约10nm的粒子。然而，当测量直径小于10nm的超微细粒子时，精度降低，并且测量时间由于计算变得更加复杂而变长。一个用于获得与这样的超微细粒子的直径相对应的信息的有用的途径是不用静态光散射方法，而用动态光散射方法(例如，见非专利文件2)。动态光散射方法基于这样的假设微观粒子在溶液中的运动服从取决于粒子尺寸的布朗运动。用这个方法，首先测量根据布朗运动的散射光的波动，用所测量的波动来评价散射光强度的自相关函数，然后，计算粒子的扩散系数，以获得关于粒子的大小的信息。虽然基于散射光强度的计算方法在静态光散射法和动态光散射法之间是不同的，但是用于这些方法的设备的光学系统是相似的。通常，包括这两种类型设备的混合设备在市场上已可得到(例如，见非专利文件3)。 因为测量原理不同，所以静态光散射方法和动态光散射方法在照射到样品上的光通量条件方面是不同的。更具体地讲，在动态光散射方法中，光通量被窄化至很小的直径，并且光局部聚合，从而提高灵敏度。与此相比，在静态光散射方法中，照射到样品上的光通量被扩展，并且散射区域的面积被放大，以提高测量精度。由于这个原因，对于传统的混合光散射检测器，以下面的方式切换放置样品池的点处的光通量尺寸；当执行静态光散射测量时，具有大孔径的光圈被插到光路中，而当执行动态光散射测量时，小且窄的光圈掩模被插到光路中。然而，由于这样的机械切换需要时间，因而通过静态光散射测量或动态光散射测量中的任一个来执行包括在从GPC或FFF连续洗提的液体样品中的微观粒子的检测。 因此，在将要测量的粒子的直径从小到大改变的情况下，如同在通过色谱仪或其它装置来测量组分随着时间而分离的样品的情况下一样，当装置被设置成执行静态光散射测量时，小尺寸的粒子不易检测。另一方面，当装置被设置成执行动态光散射测量时，大尺寸的粒子不易检测。因此，为了测量一个样品，静态光散射测量和动态光散射测量中的每个必须被执行至少一次。这使得操作麻烦，并且因为GPC或FFF不能总是在非常相同的条件下执行，所以还导致难以提高测量精度的问题。 当液体样品中粒子的尺寸由于例如反应、结合或者浓缩(condensation)(例如，蛋白质浓缩或联合、或者蛋白质折叠)而随着时间剧烈且快速改变时，还会导致错过大尺寸或小尺寸粒子的问题。 此外，对于测量直径未知的粒子分散在其中的液体样品，直到以任一测量方法执行并得到结果之前，不能判断静态光散射方法或动态光散射方法中哪种是合适的。因此，如果以任一测量方法执行测量而该方法表明不合适，则需要用另一测量方法再次测量相同的样品。这使得操作麻烦，并且如果由于样品贵重或稀缺的原因而难以执行再次测量，则可能不能获得正确的结果。 专利文件1第4541719号美国专利专利文件2第5129723号美国专利非专利文件12005年由Maruzen出版的由日本化学协会编辑的“Jikken Kagaku Koza 26-Kobunshi Kagaku”的第315-323页非专利文件21997年由Kyoritsu Shuppan出版的由日本聚合物科学协会(The Society ofPolymer Science)编辑的“Shin Kobunshi Jikken Gaku6”的第229页非专利文件3OTSUKA电子有限公司的“Super-dynamic LightScattering Spectrophotometer DLS-8000series(超动态光散射分光计DLS-8000系列)”，网址为<http://www.photal.co.jp/english/product/dls-sls-80-65_0.html>，
技术实现思路
本专利技术为了解决前面所述的问题，并致力于提供一种光散射检测器，所述光散射检测器能够在单次测量中以高精度获得关于具有各种直径的粒子的分子量、尺寸或者其它数据的信息。 因此，为了解决前面提到的问题，本专利技术的第一方面提供了一种用于检测液体或气体样品中微观粒子的光散射检测器，所述检测器包括 a)透明的样品池，用于容纳样品； b)第一光源，用于发射具有第一波长或第一波长范围的静态光散射测量光； c)第二光源，用于发射具有第二波长或第二波长范围的动态光散射测量光，所述第二波长或第二波长范围不同于所述第一波长或第一波长范围； d)第一检测单元，包括布置成围绕所述样品池的多个检测器，所述检测器能够选择性地检测所述第一波长或所述第一波长范围，以检测响应于所述静态光散射测量光的照射而在所述样品池周围以不同散射角散射的光； e)第二检测单元，包括布置成围绕所述样品池的一个或多个检测器，所述检测器能够选择性地检测所述第二波长或所述第二波长范围，以检测响应于所述动态光散射测量光的照射而在所述样品池周围以不同散射角散射的光；以及 f)数学处理器，用于当所述第一光源的所述静态光散射测量光和所述第二光源的所述动态光散射测量光同时照射到所述样品池上时，并行接收来自所述第一检测单元的检测信号和来自所述第二检测单元的检测信号，然后，基于来自所述第一检测单元的检测信号通过静态光散射法执行数学运算以及基于来自所述第二检测单元的检测信号通过动态光散射法执行数学运算。 为了解决前面提到的问题，本专利技术的第二方面提供了一种用于检测液体或气体样品中微观粒子的光散射检测器，所述检测器包括 a)透明的样品池，用于容纳样品； b)第一光源，用于发射静态光散射测量光； c)第二光源，用于发射动态光散射测量光； d)入射光切换器，用于按时间划分地用所述第一光源的静态光散射测量光和所述第二光源的动态光散射测量光照射所述样品池； e)检测单元，包括多个检测器，所述检测器布置成围绕所述样品池并且检测响应于所述静态光散射测量光或所述动态光散射测量光的照射而在所述样品池周围以不同散射角散射的光；以及 f)数学处理器，用于与所述入射光切换器的入射光时分切换同步地将来自所述检测单元的检测信号分离成静态光散射检测信号和动态光散射检测信号，然后，基于静态光散射检测信号通过静态光散射法执行数学运算以及基于动态光散射检测信号通过动态光散射法执行数学运算。 在根据本专利技术第一方面的光散射检测器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光散射检测器，用于检测液体或气体样品中的微观粒子，所述检测器包括：ａ）透明的样品池，用于容纳样品；ｂ）第一光源，用于发射具有第一波长或第一波长范围的静态光散射测量光；ｃ）第二光源，用于发射具有第二波长或第二波长范围的动态光散射测量光，所述第二波长或第二波长范围不同于所述第一波长或第一波长范围；ｄ）第一检测单元，包括布置成围绕所述样品池的多个检测器，所述检测器能够选择性地检测所述第一波长或所述第一波长范围，以响应于所述静态光散射测量光的照射来检测在所述样品池周围以不同散射角散射的光；ｅ）第二检测单元，包括布置成围绕所述样品池的一个或多个检测器，所述检测器能够选择性地检测所述第二波长或所述第二波长范围，以检测响应于所述动态光散射测量光的照射而在所述样品池周围以不同散射角散射的光；以及ｆ）数学处理器，用于当所述第一光源的所述静态光散射测量光和所述第二光源的所述动态光散射测量光同时照射到所述样品池上时，并行接收来自所述第一检测单元的检测信号和来自所述第二检测单元的检测信号，然后，基于来自所述第一检测单元的检测信号通过静态光散射法执行数学运算以及基于来自所述第二检测单元的检测信号通过动态光散射法执行数学运算。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大久保邦彦，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：JP[]