Фотометры — это идеальные приборы для проведения регулярных анализов в лабораториях. Эти приборы компактные и легкие, не занимающие много места. Они проводят сканирование всего спектрального диапазона за несколько мгновений, если они основаны на диодной матрице и имеют источник излучения — ксеноновую лампу.

Фотометры универсальные измеряют оптическую плотность растворов и применяются в лабораториях научно-исследовательских институтов, в лабораториях для контроля пищевых продуктов и окружающей среды, а также в санитарно-эпидемиологических и лечебно-профилактических учреждениях.

Они занимаются измерением величины светопоглощения световых лучей задаваемой длины волны через исследуемые растворы. Определяют концентрацию органических и неорганических веществ в растворах.  

Работа на этом приборе может быть легкой и доступной для любого пользователя, благодаря следующим его качествам:

 

- наглядность, удобство и простое управление;

- ведет расчет измерений автоматически;

- безопасность;

- возможно непрерывное измерение данных;

- графическое и цифровое отображение данных.

 

Такая высокая и, одновременно, легкая скорость проведения анализов увеличивает производительность труда и устраняет острую необходимость обучения персонала.

Назначение высококачественных цифровых фотометров — выполнение клинических и химических анализов растворов, с применение микропроцессорной системы управления. Такие портативные приборы применяются для исследования качества продуктов питания и воды; для обучения биохимиков, химиков и биологов; для научных исследований в лабораториях медицинских организаций, учебных заведений, промышленных предприятий и в полевых условиях.

Такие приборы обычно оснащены большим цифровым дисплеем для записи коэффициента светопропускания, концентрации, а также абсорбции.

Если при работе таких аппаратов, в качестве приемника, используется глаз, то такие приборы называются зрительными или визуальными, если же используется физический приемник, то такой прибор называется физическим.

Его оптический блок — фотометрическая головка — содержит светорассеивающие пластинки, линзы, ослабители света, диафрагмы, светофильтры и приемник излучения.

В фотометрах, использующих физический приемник, поток излучения превращается в электрический сигнал, который регистрирует вольтметр, микроамперметр и т. д. В импульсных же приборах применяют электрометр, пиковый вольтметр или запоминающий осциллограф.

АНАЛИЗАТОРЫ МЕДИЦИНСКИЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ

В данном разделе рассматриваются специализированные фотометрические приборы, предназначенные для проведения медицинских лабораторных исследований. В зависимости от назначения в основе прибора лежит спектрофотометр или фотометр. Приборы содержат всевозможные устройства обработки данных и автоматизации лабораторных процедур. В настоящее время используется огромное количество фотометров и спектрофотометров специального назначения - анализаторов, некоторые из них представлены слева на рисунках. 

С точки зрения методов управления измерением анализаторы делятся на ручные, полуавтоматические и автоматические.  В ручных фотометрах управление процессом фотометрирования и калибровки производится вручную и только представление данных бывает автоматизировано. Так в колориметре фотометрическом концентрационном КФК-3 установка длины волны, спектральной полосы и калибровки производятся вручную. Встроенный процессор может пересчитывать измеренную плотность значения по фактору в численное значение измеряемого параметра, в том числе и режиме разделения времени для двух точечных кинетических исследований.

В полуавтоматических анализаторах , как правило, имеется программное устройство, содержащее алгоритм фотометрирования по биохимическим методикам. Оператор выбирает необходимый алгоритм и устанавливает исследуемый образец в прибор. Программное устройство автоматически выбирает спектральные диапазоны фотометрирования, последовательность измерений, временные интервалы измерений и т.д. При этом алгоритм предусматривает и процедуры калибровки с запоминанием калибровочных данных и автоматическим «построением» калибровочной кривой. Данные измерений могут представляться на устройствах индикации или распечатываться встроенными принтерами. Многие из таких анализаторов способны «обучатся», то есть в них можно вносить дополнительные методики исследований. Такие анализаторы относят к «открытым» системам. 

Примером такого программируемого анализатора может служить биохимический анализатор БиАн (полное название - анализатор биохимический фотометрический кинетический, тип средства измерения АБхФк-02-«НПП-ТМ»). 

АНАЛИЗАТОРЫ МЕДИЦИНСКИЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ

Биохимический анализатор БиАн НПП "Техномедика"

Анализатор  предназначен для определения концентрации веществ в жидких биологических пробах по измеренному значению оптической плотности в стандартных кварцевых и стеклянных кюветах или в цилиндрических пробирках с длиной оптического пути 10 мм при проведении биохимических анализов кинетическим методом и по конечной точке. Фотометр управляется двумя микропроцессорами. Один микропроцессор управляет работой функциональных элементов фотометра: дисплеем, микродвигателем привода вращения турели, режимом работы лампы осветителя, нагревательными элементами и датчиками температуры термостатов, кнопками управления, электронной схемой усиления и обработки фототока и т.д. Второй процессор содержит команды управления при выполнении различных операций, необходимых для проведения лабораторного исследования. В этом процессоре реализован алгоритм интерфейса пользователя.

Анализаторы с вертикальным фотометрированием

Фотометры с вертикальным фотометрированием применяются для различных биохимических и иммуноферментных анализов. Конструкция таких фотометров позволяет проводить параллельные измерения одновременно по нескольким оптическим каналами. Другой особенность этих фотометров является использование микрокювет – лунок стрипов или планшетов с микрообъемами растворов исследуемых веществ.

Прибор "УНИПЛАН" представляет собой фотометр с вертикальным ходом светового луча и предназначен для регистрации результатов иммуноферментного анализа (ИФА), проводимого на специальных полистирольных планшетах с 96 лунками.  Свет от кварцево-галогенной лампы, сформированный конденсором и ограниченный диафрагмой, проходит через лунку полистирольного планшета, в которой находится анализируемая проба. Ослабленный пробой световой поток проходит через коллимирующую линзу, интерференционный светофильтр, выделяющий узкий спектральный участок и поступает на фотодетектор.

Одноволновые анализаторы

Для некоторых массовых исследований достаточно использование простых анализаторов, рассчитанных на одну методику фотометрического определения вещества. К таким фотометрам относятся одноволновые гемоглобинометры фотометрические портативные АГФ-03-1 МиниГЕМ 540 и АГФ-03-2 МиниГЕМ 523.

Гемоглобинометр МиниГЕМ - оптическая схема и внешний вид

МиниГЕМ - специализированный фотометр для определения концентрации гемоглобина крови в г/л. Измерение оптической плотности проводится в узком спектральном диапазоне с использованием стандартной 10 мм фотометрической кюветы с последующим автоматическим пересчетом в результат анализа по заданному алгоритму.  Оригинальная оптическая схема, использующая узкополосные светофильтры, высокочувствительная электронная обработка c функцией автоматического контроля параметров оптико-электронного тракта обеспечивают точность, а также хорошую воспроизводимость результатов измерения. При подготовке прибора к работе не требуются присущие многим фотометрам и фотоколориметрам процедуры установки нуля и калибровки. Отпадает необходимость использования калибровочных растворов. Контроль правильности калибровки прибора осуществляется при помощи прилагаемой контрольной оптической меры (светофильтра из специально подобранных оптических стекол). Предусмотрен также контроль чистоты и качества поверхностей оптической кюветы и уровня оптического нуля, от которых, не в последнюю очередь, зависит точность измерений. Контроль уровня оптического нуля (оптической плотности бланка) осуществляется по оптической кювете, заполненной дистиллированной водой. На тот случай, когда качество кюветы незначительно отличается от стандартных требований (наличие небольших царапин, неоднородностей в стекле и пр.), в приборе предусмотрена процедура «обнуления» по кювете с водой. Простота измерений и отсутствие процедур калибровки снижают вероятность ошибок даже для неопытного лаборанта или медсестры и расширяют зону применения прибора в медицинских учреждениях.