[发明专利]一次性光度测量端头

说明书

一次性光度测量端头包括聚合物端头，聚合物端头具有毛细管填充通道、充当光输入耦合部的波导通道和充当光输出耦合部的波导通道，毛细管填充通道在聚合物端头的远端具有开口，每个波导通道在毛细管填充聚合物端头的近端具有开口，其中，毛细管填充通道、充当光输入耦合部的波导通道和充当光输出耦合部的波导通道彼此连接。

发明领域

本发明涉及与移动手持式光度计一起使用的一次性光度测量端头，用于在液体里进行光度的、发光的、荧光的和浊度的测量。

发明背景

光度测定是一种重要的分析方法，具有不同的应用。本领域当前状态的光度测定的仪器通常是台式仪器。光度计可分为两组，使用试管的仪器和使用浸入式传感器的仪器。试管型仪器通常是沉重的台式仪器，或功能减少的更小的便携式仪器。大多数使用浸入式传感器的仪器是由通过导光玻璃纤维连接到浸入式传感器的台式装置组成的。传感器通常由金属和/或玻璃制成。源于台式装置里的光被引导通过传感器并经过限定长度的样本量，然后被引导回到台式装置中到检测器。传感器是笨重的且在转移到另一个样本之前需要清洗。

Trau与Orban(DE 10149879)描述了使用具有试管凹槽功能的一次性以及浸入式传感器端头的手持式光度计。与其他仪器相比，光路的一小部分是由聚合物制成的一次性端头的整体部分。这种配置的优点是，每次测量替换新的端头，样本污染和样本交叉污染可以完全排除。而DE 10149879的端头却有光必须穿过端头材料行进的长光路长度的缺点，从而导致低传输。DE 10149879的端头的特有特征是，端头部分地浸入测量溶液并且整个手持式光度计在测量溶液的弯液面上。待分析的液体然后流入充当试管的端头的光学凹槽。DE10149879的端头也需要反射表面，如金属表面，这增加了复杂性和成本。本发明通过提供使用不同类型的光传播的光度测量端头来克服一些限制。

发明概述

本发明描述了一种新颖的基于光传播的测量原理和设计以特别是与手持式光度计结合的进行光度的、发光的、荧光的和浊度的测量。本发明的端头没有与Trau和Orban描述的一样使用凹槽作为试管。相反，端头内的内通道充满了待分析的液体，并该通道充当波导或光的传播通道以引导光通过液体样本用于吸收度和其他光学测量。最有益地是，端头可以做成一次性的以防止任何交叉污染并且只需少量的样本量,。有益地是，充当波导的通道的尺寸能够被构造成只引导一个波长的光以变成单色器。在光度测定设备里，通过使用本发明的端头，单色器就不是必须的，这将大幅降低光度测定设备的成本。

根据本发明的第一方面，提供了一次性的光度测量端头，光度测量端头包括聚合物端头,聚合物端头具有毛细管填充通道、充当光输入耦合部的波导通道和充当光输出耦合部的波导通道，毛细管填充通道在聚合物端头的远端具有开口，每个波导通道在毛细管填充聚合物端头的近端具有开口，其中，毛细管填充通道、充当光输入耦合部的波导通道并且充当光输出耦合部的波导通道彼此连接。

聚合物端头的长度可在0.5和10厘米之间。

聚合物端头在它的毛细管填充通道末端处的直径可介于50微米到10毫米之间。

聚合物端头在它的光耦合末端处的直径可介于1毫米到20毫米之间。

聚合物端头可由折射率低于1.33的聚合物材料形成。

聚合物端头可具有应用到波导通道的内壁上充当包层的低折射率的薄膜或涂层。

聚合物端头可具有微结构化的表面，该微结构化的表面形成空气孔或空气填充的区域的二维周期阵列或结构，其被施加到波导通道内壁并且显示光子带隙效应，以及充当包层。

毛细管通道和波导通道可有介于1平方微米和1平方毫米之间的横截面。

毛细管填充通道和波导通道的横截面可不同。

毛细管填充通道的横截面和波导通道的横截面中至少一个可以随通道长度而改变。