[发明专利]用于最佳吸光度测量的光程长度传感器和方法

权利要求书

1.一种用于测量由表面张力限制的样品的光学性质的设备，包括：

第一基座表面，其联接至具有发送端的第一光学导管；

底座；

第二基座表面，其机械地联接至所述底座并被配置为接收第一液体样品，所述第二基座表面联接至具有接收端的第二光学导管，其中所述第二基座进一步可操作以在可变距离(P)下调整所述第一基座和所述第二基座之间的间隔，以便将所述第一液体样品拉成柱从而由表面张力限制，由此通过所述第一光学导管的所述发送端和所述第二光学导管的所述接收端为光度测定或光谱测定的测量提供光学路径；以及

板，所述板配置有传感器以提供反馈，以便能够进行所述第一基座表面和所述第二基座表面之间的精确位移，从而能够进行所述可变距离(P)，所述板还被配置为能够将线性致动器发电机主体保持于所述设备，并因此：

c)允许所述电路板与所述第二光学导管平行于第二光学导管轴线的平移运动，以及

d)防止所述电路板和所述第二光学导管作为整体相对于所述设备的旋转；

由此生成具有最小旋转效果的线性行进以及第二光学导管相对于所述第一光学导管的光学对准的最小改变。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述板包括印刷电路板，并且配置在所述印刷电路板上的所述传感器包括涡流传感器，所述涡流传感器适于使用所述线性致动器发电机主体的背板作为生成涡流的物体。

3.根据权利要求2所述的设备，其中由所述印刷电路板上的电感器相对于所述线性致动器发电机主体的所述背板的间距所产生的改变的电路阻抗改变所述印刷电路板上的电路的谐振频率，其中联接的数字电路对在时间间隔内所产生的脉冲进行计数以确定所述电路板相对于所述联接的致动器发电机背板的间距，从而提供期望的所述光程长度。

4.根据权利要求3所述的设备，其中监测所述改变的电路阻抗以分辨微米大小的位移，从而能够将光程路径测量的精度从约1mm提高到约50微米。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述板配置有一个或多个槽，所述一个或多个槽骑靠在一个或多个紧固件上，从而能够将所述线性致动器发电机主体保持于所述设备。

6.根据权利要求2所述的设备，其中对于任何给定光程长度，所述设备测量从约0.005至约2.0吸光度单位的吸光度。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述板包括位置传感器，当平移控制系统经启动或被光遮断器装置遮断而初始化时，所述位置传感器建立参照位置。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二光学导管包括光纤，所述光纤设置在具有外螺纹的保持器内，其中具有内螺纹部的螺母机械地啮合所述保持器的所述外螺纹部；其中所述线性致动器发电机机械地联接至所述螺母，并且可操作以旋转所述螺母并诱导所述保持器移动从而调整所述距离P。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一光学导管和所述第二光学导管包括至少一根光纤，所述至少一根光纤选自：单模光纤、保偏光纤、以及多模光纤。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备包括照射源，所述照射源被配置为提供从约190nm至约840nm的波长。

11.一种测量由表面张力限制的材料的化学浓度的方法，包括：

确定目标吸光度值从而为吸光率测量提供最佳信噪比；

实验地确定通过与所述目标吸光度值相应的材料的最佳光程长度，所述实验地确定最佳光程长度的步骤还包括：提供配置有传感器的联接的印刷电路板以提供反馈，以便能够进行第二基座表面相对于第一基座表面的精确位移，从而提供可变距离(P)，所述板还被配置为使得所述第二基座的线性行进能够具有最小旋转效果并使得所述第二基座相对于所述第一基座表面的对准能够具有最小改变；

将通过所述材料的光程长度设定为基本等于所述实验地确定的最佳光程长度；

测量通过所述材料的所述设定的光程长度的吸光率；以及

从所述材料的已知吸收率、设定的光程长度、和测量到的所述材料的通过所述设定的光程长度的吸光率计算所述材料的化学浓度。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述确定目标吸光度值从而提供最佳信噪比的步骤还包括：相对于单位信号假定固定的噪声分量。