一种光学吸收光谱仪(100)包括样本壳体(200)、光源(300)和光谱传感器(400)。样本壳体(200)包括至少两个样本池(201、202、203、204)，所述至少两个样本池(201、202、203、204)被配置为分别容纳样本，并且包括光波导(205)，所述光波导(205)被配置为将光从输入侧(210)引导通过样本池到达输出侧(211)。光源(300)可操作以发射宽带光，并且连接到输入侧(210)以将发射的光耦合到光波导(205)中。光谱传感器(400)连接到输出侧(211)，并且可操作以接收来自光波导(205)的光以及在多个波长下检测所接收的光的强度。的强度。的强度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学吸收光谱仪、光学装置和光学吸收光谱法
[0001]本公开涉及一种光学吸收光谱仪、光学装置和光学吸收光谱法。
[0002]本专利申请要求德国专利申请No.102020132726.9的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
[0003]吸收光谱学通常用于分析化学中对不同分析物的定量测定。通常使用放置在给定路径长度的微型试管中的分析物来进行光谱分析。一种常见的光学吸收光谱仪包括光源、试管支架、分离不同波长光的衍射元件和检测器。测量吸收光谱允许通过朗伯
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比尔定律来确定各种参数，例如浓度。然而，在常见的设置中，一个或更多个分析物的多个参数需要相应数量的单个测量。替代地，能够并行使用相应数量的光源和/或检测器。因此，对于单个光源，仅仅能够依次测量多个参数。多个参数的并行测量需要多个光源和检测器。同时，每个测量都受到试管的相应池的路径长度限制。例如，能够通过取四个单独的模块来测量四个不同的胆固醇参数，其中每个模块包括一个光学照明源、微型试管和光谱传感器。
[0004]本公开的目的是提供一种克服现有技术的缺点的光学吸收光谱仪、光学装置和光学吸收光谱法。
[0005]这些目的通过独立权利要求的主题来实现。另外的实施例在从属权利要求中描述。
[0006]应当理解的是，与任何一个实施例相关的任何特征可以被单独使用，或与本文所述的其他特征结合使用，并且可以与任何其他实施例的一个或更多个特征结合使用，或与任何其他实施例的任何组合使用，除非另有说明。此外，在不脱离所附权利要求所限定的光学吸收光谱仪、光学装置和光学吸收光谱法的范围的情况下，也可以采用以下未描述的等同部分和修改。
技术实现思路
[0007]以下涉及光学吸收光谱法领域中的改进概念。改进的概念提出了一种包括具有两个或更多个样本池的样本壳体的光学吸收光谱仪。光波导引导光通过样本池，使得最终单个光源和单个光谱传感器可能足以允许多个参数的光谱测定。光波导可以实现为线性或圆形结构，其中，能够顺序地照射样本池，例如通过串行添加或通过填充/清空每个样本池。光波导可以被实现为并行结构，其中，样本池能够被并行照射，例如使用分开的光束。例如，所提出的光学吸收光谱仪能够与微流体一起使用，该微流体确定填充/清空试管的时间。吸收光谱能够使用组合光谱或差分光谱进行计算。例如，吸收光谱能够在专用ASIC或外部主机系统上计算。
[0008]光波导允许光路的不同耦合和微流体的定时。这为多参数应用提供了成本有效的解决方案。能够减少光源和/或光谱传感器的数量。除微流体外，可能没有移动部件。每个试管所需的体积(例如1mm3至2mm3)能够被小型化，同时仍具有1mm至25mm或更长的光路长度。
[0009]在至少一个实施例中，光学吸收光谱仪包括样本壳体、光源和光谱传感器。样本壳体包括至少两个样本池，所述至少两个样本池被配置为分别容纳样本。此外，样本壳体包括具有输入侧和输出侧的光波导。光源连接到输入侧，光谱传感器连接到输出侧。光波导被配置为将光从输出侧通过样本池引导到输出侧。
[0010]在使用中，光源发出宽带光，该宽带光耦合到光波导中。光通过光波导被引导通过输入侧和输出侧之间的样本池。然后通过光谱传感器从光波导接收光，所述光谱传感器可操作以在多个波长下检测所接收的光的强度。
[0011]光波导将样本池与光源和光谱传感器光学连接。通过这种方式，由光源发射的光束能够并行或串行地引导通过几个或全部样本池。能够根据一个或更多个样本池中存在的样本来记录透射光谱。事实上，光学吸收光谱仪能够与几个测量程序一起使用，例如，这些测量程序确定样本池的填充和/或清空的时间。这些测量程序允许分离单独的光谱或组合光谱，以便导出多个参数，例如特定样本中试样的浓度。此外，由于光波导，光源或光谱传感器能够由一个或更多个样本池共享。
[0012]样本壳体包括样本池，所述样本池能够用作体积约为1μl至2μl的微型试管。然而，由于光波导，能够以光路长度仍然能够为1mm至25mm范围的数量级的方式来测量光谱透射或吸光度。样本池(或微型试管)的数量仅受当下应用的限制。在下文中，如果描述涉及四个样本池，这仅是一个示例，但决不能被视为对所提出的概念的限制。
[0013]所提出的概念的一些优点包括，在最终仅使用一个光源和仅一个光谱传感器的情况下，能够以成本有效的方式布置多个样本池(或微型试管)，以单独地测量和确定每个样本池的吸光度。这允许将光谱仪布置为不具有可移动机械部件的一次性部件，其中，交换样本壳体和/或检测器系统(光源和/或传感器)。一个应用领域涉及用于定点照护装置的生物诊断。为了测量例如吸光度中的四个胆固醇参数，能够简单地用单个吸光度护理点Abso PoC模块来进行四次测量。然而，也能够组合测量其他参数。该应用不仅能够用于医疗PoC，还能够用于环境和兽医诊断。还能够设想用于化学和生物学的一般领域，如食品质量等。
[0014]光学吸收光谱仪允许传导吸收光谱学或光谱法。例如，光谱传感器在多个波长下检测所接收的光的强度。检测是光透射通过一个或更多个样本池(例如被样本充满)的结果。透射根据波长检测，波长可以表示为光谱，例如透射、吸收或吸收光谱。吸光度或光谱吸光度是通过材料的入射光谱辐射功率与透射光谱辐射功率之比的常用对数。吸光度是一个无量纲的度量，并且根据光程长度单调地增加。
[0015]在至少一个实施例中，光学吸收光谱仪包括单个光源。最终，光波导能够被布置为使得单个光源可以足以使用至少两个或更多个样本池来进行多个参数的光谱测量。
[0016]在至少一个实施例中，光学吸收光谱仪包括单个光谱传感器。最终，光波导能够被布置为使得单个光谱传感器可以足以使用至少两个或更多个样本池来进行多个参数的光谱测量。
[0017]在至少一个实施例中，光学吸收光谱仪还包括一个或更多个反射器，所述一个或更多个反射器被配置为反射光，使得光多次穿过样本池。反射器允许将样本池的光路长度延伸到例如1mm至25mm的范围。这样，能够增加含有衰减物质的样本的光衰减。例如，这允许测量高度稀释的样本或如果样本没有反射器则不会显示可检测吸光度的样本。反过来，反射器允许样本池的尺寸减小，这最终导致紧凑的设计，例如用于移动应用，或者允许在给定
空间中的高密度样本池的设计。
[0018]在至少一个实施例中，光源被配置为提供发射的宽带光束。光束沿着光波导从输入侧行进，通过一个或更多个样本池，到达输出侧。宽带光允许在大光谱范围内(例如在vis、UV/vis和/或IR范围内)激发样本。这些术语涉及电磁光谱的可见光(vis)、紫外(UV)和红外(IR)范围。然而，如果仅测量特定的试样，则光源的光谱范围可能被限制在较小的激发波长范围内，或者甚至是单条线。可能的光源包括发光二极管、激光二极管(例如VCSEL激光器)和其他类型的激光器、白炽光源或光谱学中已知的其他光源。然而，为了实现紧凑和成本效益高的制造，光学吸收光谱仪可以与有助于在半导体工艺中集成的光源一起使用。
[0019]在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学吸收光谱仪(100)，其包括样本壳体(200)、光源(300)和光谱传感器(400)，其中：
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所述样本壳体(200)包括至少两个样本池(201、202、203、204)，所述至少两个样本池(201、202、203、204)被配置为分别容纳样本，并且所述样本壳体(200)包括光波导(205)，所述光波导(205)被配置为将光从输入侧(210)引导通过样本池到达输出侧(211)，
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所述光源(300)可操作以发射宽带光，并且连接到所述输入侧(210)以将发射的光耦合到光波导(205)中，并且
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所述光谱传感器(400)连接到输出侧(211)，并且可操作以接收来自所述光波导(205)的光以及在多个波长下检测所接收的光的强度。2.根据权利要求1所述的光学吸收光谱仪，所述光学吸收光谱仪包括单个光源(300)。3.根据权利要求1或2所述的光学吸收光谱仪，所述光学吸收光谱仪包括单个光谱传感器(400)。4.根据权利要求1至3之一所述的光学吸收光谱仪，所述光学吸收光谱仪还包括一个或更多个反射器(214、215)，所述一个或更多个反射器(214、215)被配置为反射光，使得光多次穿过所述样本池。5.根据权利要求1至4之一所述的光学吸收光谱仪，其中，
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所述光源(300)被配置为提供发射的宽带光束，以及
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所述光束沿着光波导(205)从输入侧(210)行进，通过样本池(201、202、203、204)中的一个或更多个，到达输出侧(211)。6.根据权利要求5所述的光学吸收光谱仪，其中，所述光源(300)和反射器(214、215)被配置为使得当光束沿着样本池行进时，光束多次穿过所述样本池(201、202、203、204)。7.根据权利要求4或5所述的光学吸收光谱仪，其中：
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所述光波导(205)被配置为将所述光束分成部分光束，并且
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每个部分光束行进通过所述样本池(201、202、203、204)中的专用一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾瑞克，
申请(专利权)人：AMS欧司朗有限公司，
类型：发明
国别省市：
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