[发明专利]用于时间解析地测量测量信号的测量设备和方法

说明书

本发明描述并示出时间解析地测量测量信号并时间分离测量信号的至少一个第一分量的测量设备，其具有发出脉冲状激励信号的光源、至少一个接收测量信号的探测器、至少一个产生第一比较信号的第一变换单元和至少一个分析单元，其中探测器由测量信号产生探测器信号。测量设备的特征在于，第一比较信号与激励信号关联，存在至少一个第一逻辑功能，其中第一逻辑功能运行时至少将第一比较信号与依赖于探测器信号的信号相互连接，使得逻辑功能的输出提供测量信号或探测器信号的第一分量的强度的度量，其中测量信号的分量的强度通过在测量信号的待分离的分量的持续时间期间落到探测器上的光子的数量得出，并且第一逻辑功能的输出端与至少一个分析单元连接。

技术领域

本发明从一种用于时间解析地测量测量信号并且用于时间上分离测量信号的至少一个第一分量的测量设备出发，该测量设备具有用于发出脉冲状激励信号的光源、至少一个用于接收测量信号的探测器、至少一个用于产生第一比较信号的第一变换单元和至少一个分析单元，其中探测器根据测量信号产生探测器信号。

用于激励待研究的样品的激励信号在本发明的范围内是电磁信号。例如，激励信号的波长可以处在可见光谱范围内或UV或IR范围内。特别优选地，将光源设计成激光器。

在运行测量设备时，通过激励信号与待研究样品的相互作用产生测量信号。

此外，本发明涉及一种用于利用测量设备来时间解析地测量测量信号并且时间上分离测量信号的至少一个第一分量的方法，其中测量设备具有用于发出脉冲状激励信号的光源，其中测量设备具有至少一个用于接收测量信号的探测器，其中探测器根据测量信号产生探测器信号，其中测量设备具有至少一个用于产生比较信号的变换单元并且其中测量设备具有至少一个分析单元。

根据本发明的测量设备特别是涉及拉曼或荧光光谱仪。

背景技术

为了光谱学地定性和定量确定复杂混合物中的物质浓度，拉曼光谱学特别是一种建立的技术。通常，特别是在生物学的介质（发酵、酿酒、牛奶）中或在存在色素（例如在软饮料中）的情况下，拉曼放射强烈地通过荧光放射叠加。

除了分析拉曼散射之外，也可以考虑将样品的荧光强度以及其时间变化过程用于定性和定量地分析例如混合物。

将荧光放射和拉曼放射彼此分开的技术是时间选通的拉曼光谱学。在这种情况下充分利用的是，在激励样品之后，拉曼放射几乎立即出现，而荧光放射时间错开地发出。通过不同的措施可以实现：测量信号可以仅在短的时间窗内落到探测器上或者探测器仅在短的时间窗期间被接通。该时间窗被设置成，使得主要探测拉曼信号并且抑制荧光信号。然而，探测器的这种接线在技术上是十分耗费的。

从印刷文献EP 2 761 276 B1已知一种具有分析电路的显微镜以及一种用于记录荧光事件的方法，其中该分析电路用于分析光电探测器的电信号，特别是用于记录荧光事件。分析电路包括与探测器连接的模数转换器（A/D转换器）。分析电路还包括移位寄存器，其中在不同时间点记录的光强度以借助模数转换器发出的数字值的形式彼此独立地存储在移位寄存器的等级中。延迟单元产生标记值，所述标记值在时间上分配给荧光事件并且同样被存储在移位寄存器中。通过将标记值与所记录的测量事件关联，最后可以在时间上区分拉曼和荧光事件。

从印刷文献US 2001/0015411 A1已知的是，为了时间上分离测量信号，通过变换单元来变换激励信号、具体地激光脉冲并且在时间上将其延迟以及借助该时间延迟的信号来接线布置在探测器之后的A/D转换器，使得A/D转换器仅仅数字化待分离的荧光信号。

此外，从文献GB 723240A和GB 1077501A已知的是，将时间上依次出现的事件的信号通过逻辑运算分离到不同通道中。

发明内容