專利名稱：光度測(cè)定中可用動(dòng)態(tài)范圍的增大的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及確定樣品中分析物的存在和/或濃度、包含具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性的檢測(cè)單元的光學(xué)設(shè)備的領(lǐng)域。本發(fā)明尤其涉及補(bǔ)償檢測(cè)單元的所述波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性的光學(xué)設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
用在分析像生物樣品那樣的樣品中的幾種分析儀包含照射樣品的光源、和進(jìn)行光度測(cè)量的光電檢測(cè)器。例如，在臨床化學(xué)分析儀中，測(cè)量通過包含液態(tài)樣品的試管的光透射。其結(jié)果用于生成作為輸入樣品的光強(qiáng)與通過樣品輸出的光強(qiáng)的比值的消光數(shù)據(jù)。消光可以由樣品對(duì)光的吸收或散射引起。兩種過程導(dǎo)致可測(cè)量消光。這樣，通過通常在可用波長(zhǎng)上測(cè)量檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)，可以確定可能指示診斷狀況的樣品中的分析物的存在和/或濃度。這些波長(zhǎng)是正在確定的那種分析物典型吸收或散射光的波長(zhǎng)，以便可以檢測(cè)到較小變差。通常，由于它們作為入射光的函數(shù)的輸出電流的線性、低噪聲、小尺寸和輕重量、長(zhǎng)壽命、高量子效率、和與光電倍增管相比的較低成本，將光電二極管用作檢測(cè)器。另一方面，光電二極管的總靈敏度與光電倍增管相比較低，它們的面積較小，不存在內(nèi)部增益以及響應(yīng)時(shí)間通常較慢。因此，光電二極管陣列更常用，以便使并行讀出的速度更高。選來制造可工作在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光電檢測(cè)器的材料通常是硅。硅能夠在包含在大約190納米與大約1100納米之間的波長(zhǎng)范圍中生成明顯光電流，這個(gè)波長(zhǎng)范圍是分析生物樣品的有用范圍。但是，基于硅的光電檢測(cè)器對(duì)入射光的波長(zhǎng)的響應(yīng)是可變的。換句話說，所述光電檢測(cè)器的響應(yīng)性是波長(zhǎng)相關(guān)的。這意味著，倘若在整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)將相同光功率輸入光電檢測(cè)器中，則測(cè)量信號(hào)或基線信號(hào)在波長(zhǎng)范圍內(nèi)沿著類似于響應(yīng)性曲線的曲線變化。將響應(yīng)性定義成生成的光電流(A)與入射光功率(W)的比值，通常用A/W (安培/瓦特)表達(dá)。該響應(yīng)性也可以表達(dá)成量子效率，或光生成載流子的數(shù)量與入射光子的比值。將“基線信號(hào)”定義成通過光路而未通過樣品或用空白或參考溶液取代樣品，從光源引導(dǎo)到檢測(cè)器的源自電磁能的轉(zhuǎn)換的信號(hào)。因此，該基線信號(hào)是不同波長(zhǎng)上的光源強(qiáng)度和光電檢測(cè)器響應(yīng)性的函數(shù)。換言之，在每個(gè)所選可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)可以定義成空白信號(hào)，相對(duì)于空白信號(hào)的任何偏差被解釋成由存在于樣品中的分析物引起的信號(hào)衰減。此外，不僅僅光電檢測(cè)器具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性。像透鏡和色散元件那樣，可以作為光路的一部分的大多數(shù)部件在不同波長(zhǎng)上具有不同性質(zhì)，使得整個(gè)基線信號(hào)是用在檢測(cè)單元中的幾個(gè)部件的函數(shù)。波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性是可能隨使用的波長(zhǎng)而變的檢測(cè)單元的固有性質(zhì)，該檢測(cè)單元意味著檢測(cè)器和光路的至少一些部件，通常具有在途中使光透射、反射、衍射、折射、散射等的作用的所有部件。
關(guān)于檢測(cè)器，“固有性質(zhì)”指的是材料固有性質(zhì)，例如，眾所周知，在硅材料的典型波長(zhǎng)范圍內(nèi)生成可變光電流的基于娃檢測(cè)器的娃波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性。關(guān)于光路部件，波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性可以由部件的材料和形式或幾何形狀兩者(例如，透鏡的材料和幾何形狀、光柵的材料和空間分辨率等)引起，在同等光源強(qiáng)度上，其可能使不同波長(zhǎng)的光以不同強(qiáng)度到達(dá)檢測(cè)器，。在極端情況下，甚至可能以使那些波長(zhǎng)的光決不會(huì)到達(dá)檢測(cè)器的方式阻止或使波長(zhǎng)偏離某個(gè)范圍。此外，放置在光路中的樣品容器本身可能具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性。例如，如果使用玻璃或塑料試管，則眾所周知，那些試管將吸收，例如，在紫外線范圍內(nèi)的部分輻射。此外，像鹵素?zé)裟菢拥漠?dāng)前使用光源具有在某些波長(zhǎng)上較低，通常朝著范圍邊界上的紫外線和/或紅外線向下傾斜的可變強(qiáng)度譜，并且在波長(zhǎng)范圍的中心部分上具有大約700納米的峰值。通常，在范圍邊界附近，尤其在UV范圍中，在光源的相對(duì)強(qiáng)度較低的地方，檢測(cè)器的響應(yīng)性也較低，而在光源的相對(duì)強(qiáng)度較高的地方，檢測(cè)器的響應(yīng)性也較高。其結(jié)果是，在同等濃度上，正在范圍邊界附近的波長(zhǎng)上檢測(cè)的分析物的響應(yīng)信號(hào)可能太弱，而正在光源的強(qiáng)度和檢測(cè)器的響應(yīng)性兩者都高的波長(zhǎng)上檢測(cè)的另一種分析物的響應(yīng)信號(hào)可能導(dǎo)致信號(hào)飽和。由于這個(gè)原因，當(dāng)通常按照光源的相對(duì)強(qiáng)度和檢測(cè)器的響應(yīng)性最低的可用波長(zhǎng)設(shè)置基線信號(hào)時(shí)，限制測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍。這樣做是為了可以測(cè)量分析物的小濃度。但是，這意味著需要非常寬的檢測(cè)器動(dòng)態(tài)范圍，而可用動(dòng)態(tài)范圍卻很小。在一些情況下，這可能導(dǎo)致如果測(cè)得的消光太高，則需要稀釋正在分析的樣品和重復(fù)測(cè)量。每個(gè)像素帶有一個(gè)前置放大器的光電二極管通常用于最佳地處理這個(gè)問題，但是以復(fù)雜性和高成本為代價(jià)。一種可替代方式是在不同波長(zhǎng)上改變積分時(shí)間，但這種方法不適合需要快速測(cè)量的時(shí)候。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供既簡(jiǎn)單又成本劃算并且較不依賴于檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍的光學(xué)設(shè)備。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，這可以通過提供包含發(fā)出不同的各自可用波長(zhǎng)范圍的光的多個(gè)發(fā)光元件的光源來實(shí)現(xiàn)，其中至少一些發(fā)光元件的強(qiáng)度被調(diào)整成至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)至少部分補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性。按照另一個(gè)實(shí)施例，這可以通過在光路中提供至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器以便至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)至少部分補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性來實(shí)現(xiàn)。按照另一個(gè)實(shí)施例，這可以通過依次調(diào)整光源的強(qiáng)度以便至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)至少部分補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是有可能將檢測(cè)器的可用動(dòng)態(tài)范圍幾乎完全用于測(cè)量，S卩，用于確定樣品中的分析物的存在和/或濃度。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是有可能使用像CCD或CMOS型檢測(cè)器那樣的較便宜檢測(cè)器。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是雖然檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍可能很小，但可以將可用于檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍最大化到幾乎覆蓋檢測(cè)器的整個(gè)可用動(dòng)態(tài)范圍。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以防止如果測(cè)量信號(hào)太高則需要稀釋樣品和重復(fù)分析。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠減少光學(xué)設(shè)備中的雜散光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及確定樣品中分析物的存在和/或濃度的光學(xué)設(shè)備，所述光學(xué)設(shè)備包含檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元包含光路部件和檢測(cè)器，所述檢測(cè)單元具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性。所述光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包含光源，所述光源包含發(fā)出不同的各自可用波長(zhǎng)范圍的光的至少兩個(gè)發(fā)光元件。所述光學(xué)設(shè)備被設(shè)置成來自光源的光可通過光路引導(dǎo)到檢測(cè)器，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)，和當(dāng)樣品處在光路中時(shí)生成相對(duì)于所述基線信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，所述響應(yīng)信號(hào)指示樣品中分析物的存在和/或濃度。所述光學(xué)設(shè)備被設(shè)置成分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍，至少第一和第二發(fā)光元件的強(qiáng)度與檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性成反比，所述檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，使得第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值，優(yōu)選的是檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值的50%或更小。按照另一個(gè)實(shí)施例，所述光學(xué)設(shè)備包含檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元包含光路部件和檢測(cè)器，所述檢測(cè)單元具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性。所述光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包含在可用波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)光的至少一個(gè)光源。所述光學(xué)設(shè)備被設(shè)置成來自光源的光可通過光路引導(dǎo)到檢測(cè)器，以便在所述可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)，和當(dāng)樣品處在光路中時(shí)生成相對(duì)于所述基線信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，所述響應(yīng)信號(hào)指示樣品中分析物的存在和/或濃度。所述光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包含處在光路中，以便分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性的至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器，所述檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，使得第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值，優(yōu)選的是檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值的50%或更小。按照本發(fā)明，“光學(xué)設(shè)備”是適合光學(xué)分析存在于樣品之中的分析物，尤其適合測(cè)量通過樣品的光透射的獨(dú)立儀器、分析儀內(nèi)的集成部件或分析系統(tǒng)中的模塊。該光學(xué)設(shè)備尤其適合分析生物樣品。該樣品優(yōu)選的是可以潛在地找到一種或多種感興趣分析物的液態(tài)溶液，譬如，像血液、血清、血漿、尿液、乳汁、唾液、腦脊液等那樣的體液。該樣品可以原樣地，或用另一種溶液稀釋之后或與試劑混合之后分析，例如，以便進(jìn)行像，例如，臨床化學(xué)分析和免疫分析那樣的一種或多種診斷分析。因此，該光學(xué)設(shè)備可以有利地用于檢測(cè)化學(xué)或生物反應(yīng)的結(jié)果或監(jiān)視化學(xué)或生物反應(yīng)的進(jìn)程，例如，在凝血分析、凝集分析、比濁分析中。其他診斷分析包括，例如，像白蛋白、堿性磷酸酶(ALP)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、氨、淀粉酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、碳酸氫鹽、膽紅素、鈣、心肌標(biāo)志物、膽固醇、肌酸激酶、D- 二聚體、乙醇、Y -谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、血糖、糖化血紅蛋白(HBAlc)、高密度脂蛋白(HDL-)膽固醇、鐵、乳酸、乳酸脫氫酶、LDL-膽固醇、脂肪酶、鎂、無機(jī)磷、鉀、鈉、總蛋白、甘油三酯、尿素、尿酸那樣的分析物的定性和/或定量分析。該列表當(dāng)然不是窮盡的?！皺z測(cè)單元”在此被定義成光學(xué)設(shè)備內(nèi)的系統(tǒng)，包含光路部件和檢測(cè)器，其使得可以以受控方式引導(dǎo)光通過樣品和測(cè)量像吸收和/或散射那樣的光透射或反射。但是，可以將檢測(cè)單元配置成進(jìn)行任何其他光譜測(cè)量。也可能需要時(shí)間靜態(tài)測(cè)量、時(shí)間分辨測(cè)量或兩者。光路可以包含像透鏡、反射鏡、孔隙、過濾器、快門、熱屏蔽體、光纖、色散元件等那樣的部件。色散元件可以是透射或反射衍射光柵，和可以是配置成接收透射光和將它色散成多種光譜成分的掃描單色儀或多色儀。色散元件也可以是像棱鏡那樣的折射元件。按照本發(fā)明的“檢測(cè)器”是包括單元件和多元件或陣列光檢測(cè)器兩者、作為將電磁能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的設(shè)備的光檢測(cè)器或光電檢測(cè)器。因此，光檢測(cè)器是能夠監(jiān)視光電磁信號(hào)和提供指示處在光路中的樣品中分析物的存在和/或濃度、相對(duì)于基線信號(hào)的電輸出信號(hào)或響應(yīng)信號(hào)的設(shè)備。這樣的設(shè)備包括，例如，包括雪崩光電二極管的光電二極管、光電晶體管、光導(dǎo)電檢測(cè)器、線性傳感器陣列、CXD探測(cè)器、包括CMOS陣列檢測(cè)器的CMOS光檢測(cè)器、光電倍增管、和光電倍增管陣列。按照某些實(shí)施例，像光電二極管或光電倍增管那樣的光檢測(cè)器可以包含附加信號(hào)限定或處理電子設(shè)備。例如，光檢測(cè)器可以包括至少一個(gè)前置放大器、電子濾波器或積分電路。適當(dāng)?shù)那爸梅糯笃靼ǚe分、跨阻、電流增益(電流鏡像)前置放大器。按照優(yōu)選實(shí)施例，檢測(cè)器是CCD或CMOS型的。按照另一個(gè)實(shí)施例，檢測(cè)器是光電二極管或PMT類型的。按照本發(fā)明的光源是包含能夠發(fā)出可用光的至少一個(gè)發(fā)光元件的光學(xué)設(shè)備內(nèi)的單元。術(shù)語(yǔ)“可用”指的是一個(gè)或幾個(gè)波長(zhǎng)，或更寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)的一個(gè)或幾個(gè)波長(zhǎng)范圍，在該波長(zhǎng)上，引導(dǎo)通過樣品的光可以用于具有足夠靈敏度地測(cè)量存在于樣品中的分析物濃度和/或最小濃度相對(duì)于基線信號(hào)的小變差。當(dāng)然，至少一個(gè)發(fā)光元件就其在至少一個(gè)可用范圍內(nèi)發(fā)光而言，可能在一個(gè)不可用范圍內(nèi)發(fā)光。此外，從某個(gè)波長(zhǎng)范圍可能可用于測(cè)量一個(gè)或一組分析物，而對(duì)于其他分析物，可能較不可用，這意味著如果接受靈敏度損失，則仍然也可用于其他分析物的意義上來講，術(shù)語(yǔ)“可用”必須打算作為相對(duì)術(shù)語(yǔ)。另一方面，如果需要最佳測(cè)量條件，則需要選擇不同可用波長(zhǎng)范圍。術(shù)語(yǔ)“波長(zhǎng)范圍”也必須以包括，例如，幾納米，例如，2-20納米的窄范圍和，例如，20-100納米或更長(zhǎng)的更寬范圍兩者的寬泛方式來解釋。還要明白，這些范圍可能至少部分重疊?！鞍l(fā)光元件”是像白熾燈、電致發(fā)光燈、氣體放電燈、高強(qiáng)度放電燈、激光源那樣的供電輻射源。按照一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)發(fā)光元件是例如鹵素?zé)?，與所有白熾燈泡一樣，鹵素?zé)舢a(chǎn)生從近紫外線深到紅外線的連續(xù)寬光譜。按照優(yōu)選實(shí)施例，至少一個(gè)發(fā)光元件是發(fā)光二極管。術(shù)語(yǔ)“發(fā)光二極管”或“ LED ”在本文中用于指?jìng)鹘y(tǒng)發(fā)光二極管，即，將施加的電能轉(zhuǎn)換成光的無機(jī)半導(dǎo)體二極管。這樣的傳統(tǒng)LED包括,例如,一般產(chǎn)生紅光和紅外光的砷化招鎵(AlGaAs)、一般產(chǎn)生綠光的磷化鎵鋁、一般產(chǎn)生紅光、橙紅光、橙光、和黃光的砷化/磷化鎵(GaAsP)、一般產(chǎn)生綠光、純綠光(或鮮綠光)、和藍(lán)光的氮化鎵、一般產(chǎn)生紅光、黃光和綠光的磷化鎵(GaP )、一般產(chǎn)生藍(lán)光的硒化鋅(ZnSe)、一般產(chǎn)生藍(lán)綠光和藍(lán)光的氮化銦鎵(InGaN)、一般產(chǎn)生橙紅光、橙光、黃光、和綠光的磷化銦鎵招、一般產(chǎn)生藍(lán)光的碳化娃(SiC)、一般產(chǎn)生紫外光的金剛石、和正在開發(fā)的硅(Si)。LED不局限于窄帶或單色光LED ；LED也可以包括寬帶、多帶、和一般白色的LED。術(shù)語(yǔ)“LED”在本文中也用于指可以是基于聚合物或基于小分子(有機(jī)或無機(jī))的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、邊緣發(fā)光二極管(ELED)、薄膜電致發(fā)光器件(TFELD)、基于量子點(diǎn)的無機(jī)“有機(jī)LED”、和磷光OLED (PHOLED)。
因此，按照某些實(shí)施例，LED可以是標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體器件、有機(jī)LED、或無機(jī)LED。有機(jī)LED的例子是基于QDOT的LED和基于納米管的LED。LED可以是像一疊有機(jī)LED或一疊有機(jī)LED層那樣的一疊LED。按照優(yōu)選實(shí)施例，光源包含具有各自不同可用波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍的多個(gè)發(fā)光元件。例如，光源包含像取決于需要的可用波長(zhǎng)的數(shù)量和類型，具有第一可用相對(duì)較短波長(zhǎng)光譜(例如，UV-藍(lán)光)LED、第二可用“偏紅”或更長(zhǎng)波長(zhǎng)光譜、第三可用還偏紅或更長(zhǎng)波長(zhǎng)光譜LED等最終直到紅外波長(zhǎng)的兩個(gè)、三個(gè)、或更多個(gè)LED的組合體。每個(gè)LED可以配置成生成例如大約500 μ W與大約IW的發(fā)射能。可替代地或可組合地，陣列的一些LED可以配置成生成低發(fā)射能、一些中發(fā)射能、一些高發(fā)射能。光源可以包含像散熱器或風(fēng)扇那樣的冷卻設(shè)備，以便帶走發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量或防止照明波動(dòng)和/或光譜移位。光源和光路部件被配置成通過光路將來自光源的光引導(dǎo)到檢測(cè)器，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)，和當(dāng)樣品處在光路中時(shí)生成相對(duì)于所述基線信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，所述響應(yīng)信號(hào)指示樣品中分析物的存在和/或濃度。該樣品可以處在例如位于光路中的試管、流通池等中。按照某些實(shí)施例，光學(xué)設(shè)備包含像例如混合棒那樣，將多個(gè)發(fā)光元件發(fā)出的光均勻化和在照射位于光路中的樣品之前提高照明均勻性、由光整形和均勻化光學(xué)元件組成的光混合元件。光混合元件可以是光路或光源的部件。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，光源包含多個(gè)發(fā)光元件，例如，至少兩個(gè)發(fā)光元件。尤其，分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍，至少第一發(fā)光元件和第二發(fā)光元件的強(qiáng)度以與檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性成反比的方式調(diào)整，檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上。這樣，獲得了第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值，該比值小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值。用數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)來表示，基線信號(hào)BLU)是作為波長(zhǎng)λ的函數(shù)的光源的光譜SU)，乘以也是波長(zhǎng)λ的函數(shù)的檢測(cè)器響應(yīng)性RdU)，再乘以也是波長(zhǎng)λ的函數(shù)的光路響應(yīng)性Rop ( λ ) 0因此，可以將公式寫成BLU)=SU) XRdU) XRop(X)。可以這個(gè)公式縮寫成BL(A)=S(A) XRduU )，其中Rdu(A)是與Rd(A) XRop(A)相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)單元的響應(yīng)性。SU)用瓦特(W)表示。RduU)用安培/瓦特(A/W)表示。因此BLU)用安培(A)表示，它是由檢測(cè)器測(cè)量并轉(zhuǎn)換成基線信號(hào)的電流。基線信號(hào)的水平可以按照上述公式的波長(zhǎng)相關(guān)方式變化。這意味著，在一組所選可用波長(zhǎng)范圍中，存在基線具有最大水平的波長(zhǎng)范圍和基線具有最小水平的波長(zhǎng)范圍。因此，可以通過除以最大基線信號(hào)歸一化所有所選可用波長(zhǎng)上的基線信號(hào)。因此，賦予最大基線信號(hào)以100%數(shù)值，而將所有其他基線信號(hào)表達(dá)成最大基線信號(hào)的分?jǐn)?shù)或百分比。在所選波長(zhǎng)范圍當(dāng)中最大基線信號(hào)與最小基線信號(hào)之間的比值定義基線信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。如果光源S不是波長(zhǎng)λ的函數(shù)，也就是說，如果光源在所有波長(zhǎng)上都是不變的，例如1W，則基線信號(hào)的光譜與檢測(cè)單元的響應(yīng)性曲線RduU) —致。以與檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性成反比的方式調(diào)整發(fā)光元件的強(qiáng)度以便補(bǔ)償波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性意味著，配置光源，使得至少針對(duì)所選可用波長(zhǎng)，各個(gè)發(fā)光元件分別地以在檢測(cè)單元的響應(yīng)性較低的情況下較高而在檢測(cè)單元的響應(yīng)性較高的情況下較低的強(qiáng)度發(fā)光。這意味著通過分別選擇例如第一和第二波長(zhǎng)范圍λ I和λ 2，當(dāng)檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，即，Rdu(Al)>Rdu(λ 2)時(shí)，與第一光源SO I)(即，在所述第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)光的第一發(fā)光兀件的強(qiáng)度)相比，正在增加光源S(A2)(S卩，在那個(gè)第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)光的第二發(fā)光元件的強(qiáng)度)。尤其，關(guān)于λ I的公式是BL ( λ I) =S ( λ I) X Rdu ( λ I)。關(guān)于 λ 2 的公式是 BL ( λ 2) =S ( λ 2) X Rdu ( λ 2)。λ I 與 λ 2之間的關(guān)系通過公式 BL (λ I)/BL (λ 2) =S (λ I)/SU 2) X Rdu ( λ I)/Rdu ( λ 2)給出。如果SU I)等于SU2)，則BLU I)與BLU2)之間的比值等于Rdu( λ I)與RduU2)之間的比值。獲取第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值，該比值例如是檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值的50%或更小，意味著調(diào)整第二發(fā)光元件S( λ 2)相對(duì)于第一發(fā)光元件SUl)的強(qiáng)度，以便BL ( λ I) /BL ( λ 2) X Rdu ( λ 2) /Rdu ( λ I)是0.5或更小，優(yōu)選的是0.1或10%。通過分別與Rdu ( λ I)和Rdu ( λ 2)成反比地調(diào)整S ( λ I)和S ( λ 2)，為λ I獲取與有關(guān)λ 2的基線BLU 2)相同的基線BLU l)，gp，BLU 1)/BLU2)=1。優(yōu)選的是，調(diào)整S(Xn)(其中λ n代表任何所選波長(zhǎng)范圍)，以便將作為所選波長(zhǎng)范圍當(dāng)中最大基線信號(hào)BLU max)與最小基線信號(hào)BL( λ min)之間的比值的基線信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍與在所有波長(zhǎng)范圍上都是不變的、由光源生成的基線相比減少至少50%，優(yōu)選的是至少 90% 直到 100%ο 換句話說，BL ( λ max) /BL ( λ min) X Rdu ( λ min) /Rdu ( λ max)是 0.5 或更小，優(yōu)選的是小于0.1。通過調(diào)整與RduUn)成反比的S(Xn),獲得在任何所選波長(zhǎng)上都相同的基線BL(An)0調(diào)整發(fā)光元件的強(qiáng)度以便補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性也有助于使經(jīng)常遇到和非所希望的雜散光問題最小化?！半s散光”被定義成光學(xué)設(shè)備中，尤其檢測(cè)單元中在除了預(yù)定的那個(gè)(些)波長(zhǎng)之外的波長(zhǎng)(λ η)上到達(dá)檢測(cè)器的光。其結(jié)果是，檢測(cè)器生成的基線信號(hào)和/或響應(yīng)信號(hào)不僅由如預(yù)定的波長(zhǎng)λ η的光引起，而且由非預(yù)定的除了 λη之外的波長(zhǎng)的光引起，因此選成使測(cè)量值偏離的誤差，即，相對(duì)于正確信號(hào)的偏差。就由預(yù)定光引起的信號(hào)比由雜散光引起的信號(hào)大得多而言，這種由雜散光引起的誤差可忽略不計(jì)。但是，在檢測(cè)器的響應(yīng)性在預(yù)定波長(zhǎng)上較低而在除了預(yù)定波長(zhǎng)之外的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)上較高的情況下，由雜散光引起的誤差可能是明顯的。當(dāng)除了與非預(yù)定波長(zhǎng)相比在預(yù)定波長(zhǎng)上的響應(yīng)性較低之外，預(yù)定波長(zhǎng)的光強(qiáng)低于非預(yù)定波長(zhǎng)的光強(qiáng)時(shí)，雜散光的影響可能甚至更嚴(yán)重。因此，按照本發(fā)明補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性也降低了由雜散光引起的可能誤差。按照一個(gè)實(shí)施例，至少對(duì)于雜散光問題更嚴(yán)重的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)，與在其他可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的其他發(fā)光元件的強(qiáng)度相比進(jìn)一步調(diào)整，即，進(jìn)一步增加各自發(fā)光元件的強(qiáng)度和/或可以進(jìn)一步減小在其他可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的其他發(fā)光元件的強(qiáng)度。這意味著通過分別選擇例如第一和第二波長(zhǎng)范圍λ I和λ 2，當(dāng)檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，即，Rdu(Al)>Rdu(λ 2)時(shí)，與第一發(fā)光元件的強(qiáng)度S(Al)可以增加第二發(fā)光元件的強(qiáng)度S( λ 2)和/或與第二發(fā)光元件的強(qiáng)度S( λ 2)可以減小第一發(fā)光元件的強(qiáng)度S ( λ I)，以便BL ( λ I) /BL ( λ 2)〈I。
調(diào)整發(fā)光元件的強(qiáng)度，例如，通過改變各個(gè)發(fā)光元件的輸入電功率，例如，通過將較多的輸入電功率提供給發(fā)出檢測(cè)單元的響應(yīng)性較低的可用波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍的光的發(fā)光元件，和可選地，通過將較少的輸入電功率提供給發(fā)出檢測(cè)單元的響應(yīng)性較高的可用波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍的光的發(fā)光元件來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于例如檢測(cè)單元的響應(yīng)性較低的所選可用波長(zhǎng)范圍，只調(diào)整一個(gè)發(fā)光元件的強(qiáng)度可能就足夠了。通常，所選可用波長(zhǎng)范圍越接近，各自基線信號(hào)的數(shù)值或水平的差異就越小，這意味著補(bǔ)償這個(gè)差值較不重要。因此，調(diào)整至少兩個(gè)發(fā)光元件的強(qiáng)度必須以相對(duì)的方式來理解，這包括設(shè)置或固定第一發(fā)光元件的強(qiáng)度，并與第一發(fā)光元件是否用于那種特定分析無關(guān)地調(diào)整第二發(fā)光元件相對(duì)于第一發(fā)光元件的強(qiáng)度?？商娲?，由于波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性是檢測(cè)單元的固有性質(zhì)，所以可以使用按照發(fā)射波長(zhǎng)的分別不同功率的不同發(fā)光元件。取決于發(fā)光元件的性質(zhì)、發(fā)光元件的數(shù)量和發(fā)射波長(zhǎng)，可以生成包含可用波長(zhǎng)的連續(xù)寬帶發(fā)射譜或包含所選可用波長(zhǎng)的分立窄帶發(fā)射譜。因此，基線信號(hào)也可以是連續(xù)的或每個(gè)所選可用長(zhǎng)波具有信號(hào)區(qū)和其間存在間隙的非連續(xù)的。光源也可以配置成只接通或使用所選發(fā)光元件，例如，可用于檢測(cè)所選分析物的那些發(fā)光元件，而其他發(fā)光元件可以保持?jǐn)嚅_。在理想情況下，對(duì)于每個(gè)所述所選可用波長(zhǎng)，可以獲得動(dòng)態(tài)范圍是1、幾乎平坦和/或幾乎處在相同水平上的基線信號(hào)。然后，實(shí)際上，基線信號(hào)變差的任何減小都帶來相當(dāng)大好處，因?yàn)檫@使可用于測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍等量增加。分析物的動(dòng)態(tài)范圍被定義成樣本中的那種分析物典型的濃度的范圍。檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍被定義成達(dá)到或接近飽和的最大可檢測(cè)光與通常受噪聲水平限制的最低可檢測(cè)光之間的比值?；€信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍被定義成一組所選可用波長(zhǎng)范圍的最大基線信號(hào)BL(Amax)與最小基線信號(hào)BL( λ min)之間的比值?？捎糜跍y(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍是可以有效用于檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍，換句話說，可用動(dòng)態(tài)范圍。這被定義成分析物的濃度的最大可檢測(cè)變化與受BLUmin)限制的分析物的濃度的最小可檢測(cè)變化之間的比值。因此，可用動(dòng)態(tài)范圍是檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍減基線信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。因此，它小于檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍。分析物的動(dòng)態(tài)范圍因此可以超過測(cè)量的可用動(dòng)態(tài)范圍，這意味著分析物的最高濃度可能是不可測(cè)量的。那就是減小基線信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍重要的原因。為了更接近理想狀態(tài)，也可以將，例如，通過前置放大器或電子濾波器的檢測(cè)器側(cè)電子補(bǔ)償與光強(qiáng)的補(bǔ)償結(jié)合。按照另一個(gè)實(shí)施例，為了補(bǔ)償檢測(cè)單元至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性，以便獲得小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值，優(yōu)選的是該比值的50%或更小的第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值，使至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器處在光路中。光調(diào)節(jié)器是能夠針對(duì)所選波長(zhǎng)減少到達(dá)檢測(cè)器的光量的光學(xué)元件。光調(diào)節(jié)器可以是，例如，濾光器或像狹縫或隔膜的遮擋體。濾光器可以是圖案化濾波器，例如，在圖案化濾波層上包含多帶濾波器的混合濾波器，或可以包含多個(gè)濾波器，例如，濾波器陣列或堆疊，以便針對(duì)不同波長(zhǎng)補(bǔ)償檢測(cè)單元至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性。這意味著在檢測(cè)單元的響應(yīng)性較高的那些波長(zhǎng)上，即，以與檢測(cè)單元至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)的響應(yīng)性成反比的方式使光變暗。
可以將至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器安裝在檢測(cè)器上，例如，至少部分覆蓋檢測(cè)器的傳感器表面?？商娲?，光調(diào)節(jié)器可以與光源耦合，以便至少部分覆蓋至少一個(gè)發(fā)光元件，或作為光路的部件。至少一個(gè)光源可以是寬帶光源，例如，包含一個(gè)寬帶發(fā)光元件。但是，該光源可以包含窄帶或?qū)拵Оl(fā)射的多個(gè)發(fā)光元件。光調(diào)整器補(bǔ)償可以與光強(qiáng)的補(bǔ)償和/或與電子補(bǔ)償結(jié)合，以便甚至更小變差地獲得每個(gè)所述所選可用波長(zhǎng)的基線信號(hào)。本發(fā)明還涉及確定樣品中分析物的存在和/或濃度的分析儀，該分析儀包含所述光學(xué)設(shè)備。按照本發(fā)明的分析儀是為了診斷目的幫助用戶檢測(cè)，例如，定性和/或定量光學(xué)評(píng)估樣品的裝置。這樣分析儀的例子是:作為獨(dú)立儀器或包含多個(gè)模塊的系統(tǒng)內(nèi)的模塊、用于檢測(cè)化學(xué)或生物反應(yīng)的結(jié)果或監(jiān)視化學(xué)或生物反應(yīng)的進(jìn)程的臨床化學(xué)分析儀、凝血化學(xué)分析儀、免疫化學(xué)分析儀、尿液分析儀。尤其，該分析儀可以包含協(xié)助樣品和/或試劑的移液、劑量化、混合的單元、裝載和/或卸載和/或運(yùn)輸和/或存儲(chǔ)樣品管或包含樣品管的架子的單元、裝載和/或卸載和/或運(yùn)輸和/或存儲(chǔ)試劑容器或盒子的單元。該分析儀還可以包含含有傳感器，例如，條形碼閱讀器的識(shí)別單元。像RFID那樣的可替代技術(shù)也可以用于識(shí)別。移液?jiǎn)卧梢园稍儆每汕逑瘁?，例如，鋼針，或一次性吸頭。通常，移液?jiǎn)卧刹僮鞯嘏c自動(dòng)定位設(shè)備耦合，以便相對(duì)于分析設(shè)備移動(dòng)吸頭或針，例如，可以安裝在傳送頭上，該傳送頭可以，例如，通過導(dǎo)軌在一個(gè)平面內(nèi)沿著兩個(gè)行進(jìn)方向和，例如，通過主軸驅(qū)動(dòng)器沿著與該平面垂直的第三行進(jìn)方向移動(dòng)。該分析儀還可以包含將包含要分析的包括反應(yīng)混合物的樣品的試管輸送到處在檢測(cè)單元的光路中的檢測(cè)位置的試管管理單元。該試管管理單元可以具體化成沿著至少一個(gè)方式運(yùn)動(dòng)的輸送器，例如，線性或電機(jī)狀輸送器，或具體化成由一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、能夠沿著一個(gè)或多個(gè)可能正交軸進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)的機(jī)械臂。按照一個(gè)實(shí)施例，該試管管理單元包含同時(shí)接收和將至少一個(gè)試管運(yùn)輸?shù)街辽僖粋€(gè)檢測(cè)單元的幾個(gè)試管部分。按照一個(gè)實(shí)施例，光路可以包含多個(gè)檢測(cè)位置，以便接納并行分析多個(gè)樣品的多個(gè)試管。按照一個(gè)實(shí)施例，該分析儀包含多個(gè)光學(xué)設(shè)備。該分析儀可以進(jìn)一步包含在反應(yīng)期間將樣品/試劑混合物保持在某個(gè)溫度上的孵化單元、清洗吸頭或針、攪拌槳等的清洗站。該分析儀優(yōu)選地包含按照預(yù)定過程操作計(jì)劃控制樣品的自動(dòng)分析的控制器，該控制器可以，例如，具體化成運(yùn)行擁有依照過程操作計(jì)劃執(zhí)行操作的指令的計(jì)算機(jī)可讀程序的可編程邏輯控制器。本發(fā)明還涉及確定樣品中分析物的存在和/或濃度的方法，該方法包含如下步驟:-將光從包含發(fā)出不同的各自可用波長(zhǎng)范圍的光的至少兩個(gè)發(fā)光元件的光源引導(dǎo)到包含光路和檢測(cè)器的檢測(cè)單元，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)，所述檢測(cè)單元具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性；-分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍，以與檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性成反比的方式調(diào)整至少第一和第二發(fā)光元件的強(qiáng)度，檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，以便獲得小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值，優(yōu)選的是該比值的50%或更小的第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值；-當(dāng)樣品處在光路中時(shí)，生成相對(duì)于所述基線信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，并將所述響應(yīng)信號(hào)與樣品中分析物的存在和/或濃度相關(guān)聯(lián)。術(shù)語(yǔ)“相對(duì)于基線信號(hào)”在本文中用于指由正在分析的樣品引起的相對(duì)于基線信號(hào)的任何偏差，它可以在基線信號(hào)之上或之下，通常隨著透射值被記錄成消光而在下面。按照優(yōu)選實(shí)施例，調(diào)整發(fā)光元件的強(qiáng)度包含至少針對(duì)所選可用波長(zhǎng)，調(diào)整基線信號(hào)的水平以便檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍包含正在確定的分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍的步驟。這意味著至少針對(duì)所選可用波長(zhǎng)，可以調(diào)整在那些波長(zhǎng)上發(fā)光的發(fā)光元件的光強(qiáng)，以便基線信號(hào)在檢測(cè)器的飽和極限附近。這樣，直到檢測(cè)器的檢測(cè)極限的檢測(cè)器的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍可以用于即使分析物的濃度太高也無需最終稀釋樣品地確定分析物的濃度。例如，如果使用檢測(cè)器，例如，CXD或CMOS型的檢測(cè)器，則這種檢測(cè)器類型的動(dòng)態(tài)范圍通常是大約1000:1。如果未這樣調(diào)整發(fā)光元件的強(qiáng)度來補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性，則在整個(gè)可用波長(zhǎng)范圍內(nèi)確定分析物濃度的可靠動(dòng)態(tài)范圍將降低到4:1以下，因?yàn)檫@個(gè)動(dòng)態(tài)范圍的相當(dāng)一部分已被基線用掉，因此使這種類型的檢測(cè)器不可用于檢測(cè)具有1000:1數(shù)量級(jí)的分析物濃度的變化。因此，通過補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性，可以通過幾乎覆蓋檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍使測(cè)量的可用動(dòng)態(tài)范圍最大化，因此使得可以使用動(dòng)態(tài)范圍較小的檢測(cè)器，這意味著可以使用較便宜的檢測(cè)器。當(dāng)然，像光電二極管陣列和光電倍增管那樣的檢測(cè)器仍然可以使用，其中測(cè)量的可用動(dòng)態(tài)范圍甚至更大，因此使得可以無需，例如，為高濃度樣品稀釋樣品地在更寬濃度范圍內(nèi)檢測(cè)分析物。按照一個(gè)實(shí)施例，調(diào)整基線信號(hào)的水平取決于樣品的類型或正在確定的分析物的類型而進(jìn)行，這意味著可以按照正在檢測(cè)的分析物和/或按照樣品和/或存在于樣品中的分析物的典型預(yù)期動(dòng)態(tài)范圍為各個(gè)可用波長(zhǎng)或范圍調(diào)整基線信號(hào)。例如，在預(yù)期分析物濃度低或濃度變化小的情況下，也可以朝著檢測(cè)器動(dòng)態(tài)范圍的中心部分移動(dòng)基線信號(hào)，以便離檢測(cè)器的飽和極限和檢測(cè)極限足夠遠(yuǎn)。換句話說，不僅可以調(diào)整基線信號(hào)的水平，以便檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍包含正在確定的分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍，而且可以將基線信號(hào)設(shè)置在這個(gè)范圍內(nèi)的最佳水平上，例如，通過至少針對(duì)所選可用波長(zhǎng)，相對(duì)于檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍的中心集中分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍。本發(fā)明還涉及確定樣品中分析物的存在和/或濃度的方法，該方法包含如下步驟:-將光從在可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的一個(gè)光源引導(dǎo)到包含光路和檢測(cè)器的檢測(cè)單元，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)，所述檢測(cè)單元具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性；-分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍，通過依次調(diào)整光源的強(qiáng)度補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性，以便獲得小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值，優(yōu)選的是該比值的50%或更小的第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值；-當(dāng)樣品處在光路中時(shí)，依次生成相對(duì)于所述基線信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，并將所述響應(yīng)信號(hào)與樣品中分析物的存在和/或濃度相關(guān)聯(lián)。按照一些實(shí)施例，該方法包含通過將至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器放置在光路中，也就是說，將通過調(diào)整光源的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償與通過光調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償結(jié)合，至少部分補(bǔ)償檢測(cè)單元至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性的步驟。本發(fā)明還涉及確定樣品中分析物的存在和/或濃度的方法，該方法包含如下步驟:-將光從在可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的至少一個(gè)光源引導(dǎo)到包含光路和檢測(cè)器的檢測(cè)單元，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)，所述檢測(cè)單元具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性；-通過將至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器放置在光路中，分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性，該檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，以便獲得小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值，優(yōu)選的是該比值的50%或更小的第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值；-當(dāng)樣品處在光路中時(shí)，生成相對(duì)于所述基線信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，并將所述響應(yīng)信號(hào)與樣品中分析物的存在和/或濃度相關(guān)聯(lián)。這意味著通過調(diào)整光源的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償和/或通過光調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償仍然可以進(jìn)一步與電子補(bǔ)償結(jié)合，以便實(shí)現(xiàn)基線信號(hào)的甚至更低變差。按照優(yōu)選實(shí)施例，獲得小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值的10%的第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值。本發(fā)明的其他和進(jìn)一步目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從例示優(yōu)選實(shí)施例和用于更詳細(xì)地說明本發(fā)明的原理的如下詳細(xì)和附圖中明顯看出。


圖1示意性地描繪了按照本發(fā)明的某些實(shí)施例確定處在光路中的樣品中分析物的存在和/或濃度的光學(xué)設(shè)備；圖2示意性地描繪了按照本發(fā)明的其他實(shí)施例確定處在光路中的樣品中分析物的存在和/或濃度的光學(xué)設(shè)備；圖3a在相同曲線圖上描繪了現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)單元典型的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性以及用每個(gè)在可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的多個(gè)發(fā)光元件模擬的現(xiàn)有技術(shù)廣譜光源典型的波長(zhǎng)相關(guān)強(qiáng)度；圖3b描述了作為檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性和在各自波長(zhǎng)上的光源的強(qiáng)度的函數(shù)的圖3a的在每個(gè)可用波長(zhǎng)范圍上的現(xiàn)有技術(shù)基線信號(hào)；圖4a在相同曲線圖上描繪了檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性以及在各自可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的多個(gè)發(fā)光元件每一個(gè)的光強(qiáng)，其中以與檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性成反比的方式調(diào)整強(qiáng)度；圖4b描述了圖4a的在每個(gè)可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)；圖4c與圖4a相比較示出了如何調(diào)整多個(gè)發(fā)光元件每一個(gè)的光強(qiáng)，以便進(jìn)一步減少一個(gè)可用波長(zhǎng)范圍上的雜散光影響；圖4d示出了與圖4b相比按照?qǐng)D4c的光強(qiáng)獲得的基線信號(hào)如何變化；圖5示出了如何計(jì)算等于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值的50%的第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)之間的比值；圖6a示意性地示出了檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍、基線的動(dòng)態(tài)范圍和分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍之間的典型現(xiàn)有技術(shù)關(guān)系；以及圖6b示意性地示出了減小基線的動(dòng)態(tài)范圍之后檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍、基線的動(dòng)態(tài)范圍和分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地描繪了用于確定包含在處在檢測(cè)單元50的光路51中的光學(xué)試管20中的樣品10中分析物的存在和/或濃度的光學(xué)設(shè)備100。檢測(cè)單元50包含像透鏡52、孔隙53、反射鏡54、快門55、和衍射光柵65那樣的光路部件,其配置成接收通過樣品10透射的光67和將它色散成多種光譜成分68。檢測(cè)單元50進(jìn)一步包含光檢測(cè)器70，該光檢測(cè)器70包含將來自光68的電磁能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)、像CCD傳感器那樣的陣列式光傳感器71。傳感器71按扇區(qū)劃分,每個(gè)扇區(qū)專用于一個(gè)可用波長(zhǎng)范圍。光學(xué)設(shè)備100進(jìn)一步包含光源60,光源60包含發(fā)射各自不同可用波長(zhǎng)范圍的光的發(fā)光元件(在這種情況下，LED61)的陣列，其中來自LED的光經(jīng)混合棒62混合，通過光路51引導(dǎo)到檢測(cè)器70，以生成指示樣品10中分析物的存在和/或濃度、相對(duì)于基線信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)。該光源進(jìn)一步包含防止熱量進(jìn)入檢測(cè)單元50的熱屏蔽體63、和帶走LED61產(chǎn)生的熱量的散熱器64。光的方向由沿著光路51的箭頭指出。配置光源60，使得以在那些各自波長(zhǎng)上與檢測(cè)單元50的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性成反比的方式調(diào)整各個(gè)LED61發(fā)出的光的強(qiáng)度，波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性取決于光學(xué)部件和檢測(cè)器傳感器71兩者。通過這種補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了所選可用波長(zhǎng)范圍之一上的最大基線信號(hào)與另一個(gè)所選可用波長(zhǎng)范圍上的最小基線信號(hào)之間的比值的降低。換句話說，實(shí)現(xiàn)了基線動(dòng)態(tài)范圍的縮小。圖2示意性地描繪了確定包含在處在檢測(cè)單元50的光路51中的光學(xué)試管20中的樣品10中分析物的存在和/或濃度的另一個(gè)光學(xué)設(shè)備200。由于這個(gè)實(shí)施例的大多數(shù)特征與圖1的相同，所以只說明不同之處。具體地說，光源60包含在寬可用波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)光的一個(gè)發(fā)光元件，在本例中，鹵素?zé)?。光學(xué)設(shè)備200還包含處在光路中的光調(diào)節(jié)器72，以便補(bǔ)償檢測(cè)單元至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性。在本例中，光調(diào)節(jié)器72是擴(kuò)展在檢測(cè)器傳感器71的表面上的圖案化遮擋濾波器。光調(diào)節(jié)器72在檢測(cè)單元50的響應(yīng)性較高的那些波長(zhǎng)上以與檢測(cè)單元50至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)的響應(yīng)性成反比的程度使到達(dá)傳感器71的光變暗。通過分別將圖3a與圖4a和將圖3b與圖4b相比較可以最佳地理解補(bǔ)償檢測(cè)單元50的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性的效果。圖3a的曲線圖在左坐標(biāo)軸上指示不同波長(zhǎng)上，尤其在所選可用波長(zhǎng)范圍上(在橫坐標(biāo)上)用毫瓦(mW)表示的光源的強(qiáng)度值。離散發(fā)射光67是利用每一個(gè)在各自可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的一組LED獲得的，所得強(qiáng)度譜大致等于用在類似應(yīng)用中的典型鹵素廣譜燈發(fā)射的強(qiáng)度譜。參考右邊的坐標(biāo)軸，其中單位是安培每瓦(A/W)，典型現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性RduO )用曲線RduO )指示。圖3b描繪了按照公式BL( λ )=S( λ ) XRdu( λ )在圖3a的每個(gè)可用波長(zhǎng)范圍上獲得、用百分比(％)指示的歸一化基線信號(hào)90。術(shù)語(yǔ)“歸一化”在這里指的是賦予最大基線信號(hào)以100%的相對(duì)值，將所有其他基線信號(hào)表達(dá)成這個(gè)相對(duì)值的分?jǐn)?shù)或百分比(％)?？梢钥闯?，在340nm上的基線信號(hào)92只是在660nm上的基線信號(hào)91 (100%)的0.3%，它們分別代表所選可用波長(zhǎng)的這個(gè)范圍中的最小和最大基線信號(hào)?；€的動(dòng)態(tài)范圍在這種情況下是330:1。當(dāng)將圖4a與圖3a相比較時(shí)，不同之處是以與檢測(cè)單元50的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性Rdu(A)成反比的方式調(diào)整各個(gè)LED61的發(fā)射光67的強(qiáng)度。圖4b描繪了按照公式BL( λ )=S( λ ) XRdu( λ )在圖4a的每個(gè)可用波長(zhǎng)范圍上獲得、用百分比(％)指示的歸一化基線信號(hào)90。與圖3b相比，可以看出，獲得了在每個(gè)所選可用波長(zhǎng)上相同的基線信號(hào)90?；€的動(dòng)態(tài)范圍現(xiàn)在縮小到1:1。圖4c為了比較示出了如圖4a所示檢測(cè)單元的相同波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性RduO )以及在各自可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的多個(gè)發(fā)光兀件每一個(gè)的發(fā)射光67的相同強(qiáng)度(虛線)。另外，在相同曲線圖上，圖4c用連續(xù)線示出了如何調(diào)整多個(gè)發(fā)光元件每一個(gè)的發(fā)射光67的強(qiáng)度，以便在一個(gè)可用波長(zhǎng)范圍上，在這種情況下，在340nm上進(jìn)一步降低雜散光影響的一個(gè)例子。尤其，可以注意到，發(fā)光元件在340nm上的強(qiáng)度高于圖4a中的強(qiáng)度，而所有其他強(qiáng)度成比例地低于圖4a中的強(qiáng)度。當(dāng)與圖4b相比較時(shí)，光強(qiáng)的這種差異引起如圖4d所示的基線信號(hào)90的差異。如果不考慮340nm上的第一波長(zhǎng)范圍，基線的動(dòng)態(tài)范圍在這種情況下仍然是1:1。如果也考慮第一波長(zhǎng)范圍，則稍大，但如果與圖3b的相比，仍然較小。當(dāng)考慮到雜散光減少的優(yōu)點(diǎn)時(shí)，一個(gè)或多個(gè)可用波長(zhǎng)范圍的動(dòng)態(tài)范圍的這種細(xì)微增大是可接受的。圖5描繪了按照公式BL ( λ ) =S ( λ ) X Rdu ( λ )和假設(shè)光源的強(qiáng)度在所有波長(zhǎng)上都不變時(shí)在與圖3a和4a中一樣的每個(gè)可用波長(zhǎng)范圍上獲得、用百分比(％)指示的歸一化基線信號(hào)90。基線信號(hào)因此與檢測(cè)單元的響應(yīng)性曲線RduU)相符。可以看出，在340nm上的基線信號(hào)92只是在550nm上的基線信號(hào)91 (100%)的11%，它們分別代表所選可用波長(zhǎng)的這個(gè)范圍中的最小和最大基線信號(hào)。在這種情況下，11%也是550nm上的Rdu與340nm上的Rdu之間的比值。通過增加340nm的范圍中發(fā)光元件的強(qiáng)度，以便最小基線信號(hào)92變成550nm上的最大基線信號(hào)的22%，最大基線信號(hào)與最小基線信號(hào)之間的比值是檢測(cè)單元在550nm上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在340nm上的響應(yīng)性之間的比值的50%。圖6a示意性地描繪了檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍AC (直線A和C之間)、基線的動(dòng)態(tài)范圍AB (直線A和B之間)、和分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍BD (直線B和D之間)之間的典型現(xiàn)有技術(shù)關(guān)系?？梢钥闯觯瑱z測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍AC的相當(dāng)一部分被基線用掉，因此將檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍從AC減小到BC (直線B和C之間)。BC也可以定義成可用動(dòng)態(tài)范圍，或真正可用于測(cè)量分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍。如果分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍BD超過檢測(cè)器的可用動(dòng)態(tài)范圍BC，則可能出現(xiàn)信號(hào)飽和，以及需要在稀釋樣品之后重復(fù)測(cè)量。在可替代實(shí)施例中，可以使用具有較寬動(dòng)態(tài)范圍的更復(fù)雜和昂貴檢測(cè)器。圖6b示意性地描繪了按照本發(fā)明的任何實(shí)施例減小基線信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍AB'(直線A和B'之間)的效果。尤其，可以看出，檢測(cè)器的可用動(dòng)態(tài)范圍B' C (直線B'和C之間)相應(yīng)地增大了。分析物濃度的動(dòng)態(tài)范圍B' D'(直線B'和D'之間)保持與圖6a中的BD相同，但直線已經(jīng)移動(dòng)成包含在也可能保持不變的檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍AC之內(nèi)。顯然，可以根據(jù)上面描述對(duì)本發(fā)明作出許多修改和改變。因此應(yīng)該明白，在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)，本發(fā)明可以以除了如具體設(shè)想之外的其他方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種確定樣品(10)中分析物的存在和/或濃度的光學(xué)設(shè)備(100),所述光學(xué)設(shè)備(100)包含: -檢測(cè)單元(50)，所述檢測(cè)單元(50)包含光路部件和檢測(cè)器(70)，所述檢測(cè)單元(50)具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(Rdu(λ))； -光源(60)，所述光源(60)包含發(fā)出不同的各自可用波長(zhǎng)范圍的光(67)的至少兩個(gè)發(fā)光元件(61)，來自光源(60)的光可通過光路(51)引導(dǎo)到檢測(cè)器(70)，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)(90，91，92)，和當(dāng)樣品(10)處在光路(51)中時(shí)生成相對(duì)于所述基線信號(hào)(90，91，92)的響應(yīng)信號(hào)，所述響應(yīng)信號(hào)指示樣品(10)中分析物的存在和/或濃度， 其特征在于，至少第一和第二發(fā)光元件(61)的強(qiáng)度(67)分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍與檢測(cè)單元(50)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(RduO ))成反比，所述檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，使得第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)(91)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)(92)之間的比值，小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值。
2.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備(100),其中光源(60)包含多個(gè)發(fā)光二極管(61)。
3.—種確定樣品(10)中分析物的存在和/或濃度的光學(xué)設(shè)備(200),所述光學(xué)設(shè)備(200)包含: -檢測(cè)單元(50)，所述檢測(cè)單元(50)包含光路部件和檢測(cè)器(70)，所述檢測(cè)單元具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(Rdu(λ ))； -至少一個(gè)光源(60)，所述至少一個(gè)光源(60)在可用波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)光，其中來自光源的光(67)可通過光路(51)引導(dǎo)到檢測(cè)器(70)，以便在所述可用波長(zhǎng)范圍內(nèi)生成基線信號(hào)(90，91，92)，和當(dāng)樣品(10)處在光路(51)中時(shí)生成相對(duì)于所述基線信號(hào)(90，91，92)的響應(yīng)信號(hào)，所述響應(yīng)信號(hào)指示樣品(10)中分析物的存在和/或濃度； -至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器(72 )，所述至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器(72 )處在光路中以便分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍補(bǔ)償檢測(cè)單元(50)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(RduU))，所述檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，使得第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)(91)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)(92)之間的比值，小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值。
4.按照權(quán)利要求3所述的光學(xué)設(shè)備(200)，其中至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器(72)是濾光器或遮擋體。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)設(shè)備(200)，其中濾光器(72)是圖案化濾波器，或包含不同波長(zhǎng)的多個(gè)濾波器以便至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)補(bǔ)償檢測(cè)單元的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(Rdu(λ))。
6.按照前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光學(xué)設(shè)備(100，200)，其中檢測(cè)器(70)是C⑶或CMOS型的。
7.一種確定樣品(10)中分析物的存在和/或濃度的分析儀，該分析儀包含按照權(quán)利要求I到6的任何一項(xiàng)所述的光學(xué)設(shè)備(100，200)。
8.一種確定樣品(10)中分析物的存在和/或濃度的方法，該方法包含如下步驟:-將光從包含發(fā)出不同的各自可用波長(zhǎng)范圍的光(67)的至少兩個(gè)發(fā)光兀件(61)的光 源(60)引導(dǎo)到包含光路(51)和檢測(cè)器(70)的檢測(cè)單元(50)，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范 圍上生成基線信號(hào)(90，91，92 )，所述檢測(cè)單元(50 )具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(Rdu ( λ ));-以分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍與檢測(cè)單元(50)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性 (RduU))成反比的方式調(diào)整至少第一和第二發(fā)光元件的強(qiáng)度(67)，所述檢測(cè)單元的響應(yīng) 性在所述第一可用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，以便獲得第一可用波長(zhǎng)范 圍上的第一基線信號(hào)(91)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)(92)之間的比值，該比值小 于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性 之間的比值；以及-當(dāng)樣品(10)處在光路(51)中時(shí)，生成相對(duì)于所述基線信號(hào)(90，91，92)的響應(yīng)信號(hào)， 并將所述響應(yīng)信號(hào)與樣品(10)中分析物的存在和/或濃度相關(guān)聯(lián)。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其中調(diào)整發(fā)光元件的強(qiáng)度(67)包含在所選可用波長(zhǎng)范 圍上調(diào)整基線信號(hào)(90)的水平的步驟，以便檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍(AC)包含正在確定的分析 物濃度的動(dòng)態(tài)范圍(B' D')。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中調(diào)整基線信號(hào)的水平取決于樣品(10)的類型或 正在確定的分析物的類型而進(jìn)行。
11.一種確定樣品(10)中分析物的存在和/或濃度的方法，該方法包含如下步驟-將光從在可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光的一個(gè)光源(60 )引導(dǎo)到包含光路(51)和檢測(cè)器(70 ) 的檢測(cè)單元(50)，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)(90，91，92)，所述檢測(cè)單 元(50)具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(RduU));-通過依次調(diào)整光源(60)的強(qiáng)度分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng)范圍補(bǔ)償檢測(cè)單元 (50)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(RduU))，以便獲得第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)(91)與 第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)(92)之間的比值，該比值小于檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范 圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值；以及-當(dāng)樣品(10)處在光路(51)中時(shí)，依次生成相對(duì)于所述基線信號(hào)(90，91，92)的響應(yīng) 信號(hào)，并將所述響應(yīng)信號(hào)與樣品(10)中分析物的存在和/或濃度相關(guān)聯(lián)。
12.按照權(quán)利要求8到11的任何一項(xiàng)所述的方法，包含通過將至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器(72) 放置在光路(51)中，至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)至少部分補(bǔ)償檢測(cè)單元(50)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性 (Rdu ( λ ))的步驟。
13.一種確定樣品(10)中分析物的存在和/或濃度的方法，該方法包含如下步驟-將光從在可用波長(zhǎng)范圍中發(fā)光(67)的至少一個(gè)光源(60)引導(dǎo)到包含光路(51)和檢測(cè)器(70)的檢測(cè)單元(50)，以便在所述各自可用波長(zhǎng)范圍上生成基線信號(hào)(90，91，92)，所 述檢測(cè)單元(50)具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(RduU ))；-通過將至少一個(gè)光調(diào)節(jié)器(72 )放置在光路(51)中，分別對(duì)至少第一和第二可用波長(zhǎng) 范圍補(bǔ)償檢測(cè)單元(50)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(RduU))，該檢測(cè)單元的響應(yīng)性在所述第一可 用波長(zhǎng)范圍上高于在所述第二可用波長(zhǎng)范圍上，以便獲得第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線 信號(hào)(91)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)(92)之間的比值，該比值小于檢測(cè)單元在第 一可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值；-當(dāng)樣品(10)處在光路(51)中時(shí)，生成相對(duì)于所述基線信號(hào)(90，91，92)的響應(yīng)信號(hào)，并將所述響應(yīng)信號(hào)與樣品(10)中分析物的存在和/或濃度相關(guān)聯(lián)。
14.按照權(quán)利要求8到13的任何一項(xiàng)所述的方法，包含通過前置放大器或電子濾波器，至少對(duì)所選可用波長(zhǎng)至少部分補(bǔ)償檢測(cè)單元(50)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(Rdu(X))的步驟。
15.按照權(quán)利要求8到14的任何一項(xiàng)所述的方法，其中獲得第一可用波長(zhǎng)范圍上的第一基線信號(hào)(91)與第二可用波長(zhǎng)范圍上的基線信號(hào)(92)之間的比值，該比值為檢測(cè)單元在第一可用波長(zhǎng)范圍上的 響應(yīng)性與檢測(cè)單元在第二可用波長(zhǎng)范圍上的響應(yīng)性之間的比值的50%或更小。
全文摘要
本發(fā)明涉及確定樣品(10)中分析物的存在和/或濃度的光學(xué)設(shè)備(100)，所述光學(xué)設(shè)備(100)包含檢測(cè)單元(50)，所述檢測(cè)單元(50)包含光路部件和檢測(cè)器(70)，所述檢測(cè)單元(50)具有波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性(Rdu(λ))；所述光學(xué)設(shè)備(100)進(jìn)一步包含發(fā)出不同的各自可用波長(zhǎng)范圍的光(67)的光源(60)，其中來自光源的光通過光路(51)引導(dǎo)到檢測(cè)器(70)，以便生成基線信號(hào)、和指示處在光路中的樣品(10)中分析物的存在和/或濃度的相對(duì)于所述基線信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，其特征在于至少對(duì)兩個(gè)各自可用波長(zhǎng)范圍以與檢測(cè)單元(50)的波長(zhǎng)相關(guān)響應(yīng)性成反比的方式調(diào)整到達(dá)檢測(cè)器(70)的光線的強(qiáng)度，以便獲得所選可用波長(zhǎng)范圍之一上的最大基線信號(hào)與另一個(gè)所選可用波長(zhǎng)范圍上的最小基線信號(hào)之間的比值的至少50%的降低。
文檔編號(hào)G01N21/25GK103109176SQ201180044642
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者R.哈伯斯, K.施爾德克尼科特 申請(qǐng)人:霍夫曼-拉羅奇有限公司