準(zhǔn)束9的頻率偏移。
[0071 ] 組束器11以干涉方式將基準(zhǔn)束9與要檢測的散射電磁輻射束6組合,使得電磁輻射檢測器12能夠檢測由基準(zhǔn)束9與散射電磁輻射束6干涉獲得的束。將電磁輻射檢測器12檢測到的檢測信號送到分析處理器(未示出),并且然后,利用普通技術(shù)人員公知的技術(shù),分析處理器確定樣品容器5中的液體樣品的至少一個性質(zhì)(諸如界達電勢、電迀移率、介質(zhì)顆粒大小等)。
[0072]如上所述,將電磁輻射檢測器12構(gòu)造為光纖檢測器,該光纖檢測器僅采集和檢測來自一個特定方向的光,因為只有該光聯(lián)接到單模光纖。檢測信號就是散射電磁輻射束6與基準(zhǔn)束9干涉的結(jié)果。結(jié)果差拍的頻率是這兩個頻率之差。分析處理器可以用于確定差頻(即,相位變化率)并且計算容納在樣品容器5中的液體樣品中的顆粒的界達電勢,可以該分析處理器構(gòu)造為數(shù)字信號處理單元。
[0073]參考編號22表不電磁福射中通過整個樣品容器5傳播而未發(fā)生散射的部分。參考編號13表示用于吸收或者陷落未到達電磁輻射檢測器12的基準(zhǔn)束9和/或者散射電磁福射束6的電磁福射的吸收器(或者光講)。參考編號14表不來自樣品容器5的入射窗口的激光束的背反。參考編號16表示用于吸收或者陷落在入射電磁輻射束2照射樣品容器5時從樣品容器5的入射窗口反射的電磁福射的另一個光吸收器(或者光講)。參考編號24表示,可視增強束調(diào)控元件4、7之間的路徑上的入射電磁輻射束2和散射電磁輻射束6的對稱性的對稱平面。
[0074]對于沒有基準(zhǔn)束9的DLS測量(但是也可以將基準(zhǔn)束9用于DLS測量),檢測并且分析從樣品盒或者樣品容器5射出的散射電磁輻射束6。
[0075]根據(jù)所述的本發(fā)明實施例,明確指出光學(xué)布局的如下特定特征:
[0076]i)源側(cè)束調(diào)控元件4 (在此構(gòu)造為透鏡)使電磁輻射束透過樣品容器5中的樣品,不處于干涉儀的光學(xué)平面上,而是向下彎曲。這樣使樣品容器5的入射窗口處的背反(請參見參考編號14)射向要求的目的地。
[0077]ii)以相對于樣品容器5的對稱方式布置散射電磁福射束6和入射電磁福射束2。這意味著,處于樣品容器5的入射窗口的入射電磁福射束2和處于出射窗口的散射電磁福射6的折射完全對稱。這論點對于所有可能折射率的樣品和對于所有盒壁材料和盒壁厚度的樣品容器5(將其入射窗口和出射窗口設(shè)計得相同)都有效。
[0078]成形容納要分析的樣品的樣品容器5,以具有對稱軸25,布置該樣品容器5,以接收入射電磁輻射束2 (通過入射窗口),從而傳播到樣品容器5中,與樣品相互作用,并且布置該樣品容器5,以使散射電磁福射束6傳播到樣品容器5之外(通過出射窗口 )。
[0079]有利的是,相對于入射電磁輻射束2的方向確定樣品容器5的方位,使得入射電磁輻射束2至少沿著從剛好在傳播到樣品容器5之前的位置到對稱軸25的路徑的入射軌跡與散射電磁福射束6至少沿著從對稱軸25到散射電磁福射6剛好離開樣品容器5的位置的路徑的散射軌跡對稱。能夠僅根據(jù)樣品容器5與入射電磁輻射束2之間的適當(dāng)方位設(shè)計這些對稱路徑,使得從樣品容器5出來的散射軌跡(即,要檢測的輻射)與樣品容器5的和樣品的折射率無關(guān)。換句話說,即使在設(shè)備20中使用不同的樣品和不同的樣品容器5,散射電磁輻射的感興趣部分(即,電磁輻射檢測器12在空間上對準(zhǔn)的并且因此僅對其敏感的部分)傳播的方向仍始終不變,而與樣品容器5和樣品的折射率無關(guān)。
[0080]更具體地說,為了實現(xiàn)上述對稱性并且因此實現(xiàn)與樣品和/或者樣品容器5的折射率無關(guān),相對于入射電磁輻射束2的傳播方向布置樣品容器5,使得:
[0081]一在圖1所示的與包括樣品容器5的對稱軸25的平面(S卩,圖1的紙面)垂直的第一視向30上,相對于樣品容器5的對稱軸25 (這也形成軸對稱操作的對稱軸),互相軸對稱地布置入射電磁輻射束2 (更確切地說是其在第一視向30上的投影)和要檢測的散射電磁輻射束6 (更確切地說是其在第一視向30上的投影);并且
[0082]一在圖2所示的沿著樣品容器的對稱軸25 (垂直于圖2的紙面)延伸的第二視向40上,互相軸對稱地布置入射電磁輻射束2 (更確切地說是其在第二視向40上的投影)和要檢測的散射電磁輻射束6 (更確切地說是其在第二視向40上的投影)。
[0083]將參考圖3和圖4更詳細描述僅通過使入射電磁輻射束2相對于樣品容器5傾斜獲得這些對稱情況。設(shè)備20包括用于安裝樣品容器5的安裝平臺18,其中構(gòu)造安裝平臺18和樣品容器5,使得當(dāng)將樣品容器5安裝在安裝平臺18上時,對稱軸25的方位平行于重力g。因此,無需容納液體樣品的樣品容器5的方位相對于重力并且因此相對于地面傾斜,并且通過不使樣品容器5傾斜,而使入射電磁輻射束2傾斜,能夠?qū)崿F(xiàn)要求的傾斜方位。
[0084]有利的是,設(shè)備20沒有用于補償位于樣品容器5的下游的散射電磁輻射束6的不同軌跡的任何補償光學(xué)元件和任何調(diào)節(jié)機構(gòu),該不同軌跡通常是由樣品容器5和/或者樣品的不同折射率導(dǎo)致的。
[0085]圖3示出通過根據(jù)圖1和圖2的設(shè)備20傳播的電磁輻射束的束幾何形狀的側(cè)視圖。圖4示出通過圖1和圖2所示設(shè)備20傳播的電磁輻射束的束幾何形狀的俯視圖。
[0086]從圖3可以看出,布置樣品容器5,使得在第一視向30上,對稱軸25相對于入射電磁輻射束2的方向傾斜銳角的第一傾角90° -a。第一傾角90° -a能夠在80°至87。的范圍內(nèi)。
[0087]從圖4可以看出,布置樣品容器5,使得在第二視向40上,相對于入射電磁輻射束2的方向傾斜銳角的第二傾角b+b地布置散射電磁輻射束6的傳播方向。在6°與20°的范圍內(nèi)選擇第二傾角b+b。
[0088]上述使入射電磁輻射束2兩次相對于樣品容器5傾斜有兩個有利效果:一方面,這樣防止入射電磁輻射束2的在樣品容器5的入射窗口處反射的部分射向不希望的位置。甚至更重要的是,這樣實現(xiàn)入射軌跡和散射軌跡的互相對稱結(jié)構(gòu)(同時在兩個視向30和40上),該互相對稱結(jié)構(gòu)構(gòu)成不要求因為導(dǎo)致折射率變化的樣品容器和/或者容納在其內(nèi)的樣品變更而重新調(diào)節(jié)樣品容器5下游的光路的顯著優(yōu)點的基礎(chǔ)。沿著視向30,樣品容器5的對稱軸25同時構(gòu)成入射電磁輻射束2根據(jù)其在軸向上對稱映射到散射電磁輻射束6的對稱軸。沿著視向40,與樣品容器5的對稱軸25相交的另一個對稱軸26構(gòu)成入射電磁福射束2根據(jù)其在軸向上對稱地映射到散射電磁輻射束6的對稱軸。
[0089]回到圖3所示的構(gòu)造,垂直地而非傾斜地布置樣品容器5。為了實現(xiàn)上述傾斜布置,不在水平上校直激光,而是產(chǎn)生相對于水平軸傾斜的電磁輻射束。與傳統(tǒng)方法相同,折射率變化導(dǎo)致束位移。對于不同的折射率值(n = 1.3,η = 1.6),這示于圖3中。在所述實施例中,不在激光平面上進行檢測,而與入射激光對稱(在點劃線/對稱軸26映射或者鏡像)進行檢測。在向上方向上檢測散射光。因此,入射電磁輻射束2和要檢測的散射電磁輻射束6在樣品容器5的兩個窗口處的折射情況相同。對于不同的折射率值,在樣品中以稍許位移的角度檢測散射束(圖3中示出不同折射率值(η = 1.3,η = 1.6)的情況)。然而,在樣品容器5的外部,兩個散射電磁福射束6再一次良好對齊(這是對稱的結(jié)果)。由變化的折射率引起的唯一變化是因為有效散射體積的稍許位移。將有效散射體積定義為入射電磁福射束2和散射電磁福射束6的重疊體積(在圖3中,η的不同值的兩個線之間的交點)。所有可能交點都正好位于樣品容器5的中部,并且垂直位移非常小(在入射電磁輻射束2的角度為7ο處,兩個折射率值(η = 1.3,η = 1.6)之間的位移小于0.1mm)。
[0090]再回到圖4,入射窗口的水平校直不垂直于入射電磁輻射束2的傳播方向。此外,在圖4所示第二視向40上,入射電磁輻射束2和要檢測的散射電磁輻射束6的布置相對于樣品容器5對稱。因此,對于液體樣品的每個折射率,有效散射體積都剛好位于樣品容器5的入射窗口與出射窗口之間的中心或者中部。僅平行于入射窗口發(fā)生非常些許的位移(小于 0.1mm) ο
[0091]圖5示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例用于立方形樣品容器5和前向散射工作模式的電磁輻射束幾何形狀。圖6示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例用于圓筒形樣品容器5和前向散射工作模式的電磁輻射束幾何形狀。圖7示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例用于立方形樣品容器5和側(cè)向散射工作模式的電磁輻射束幾何形狀。圖8示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例用于立方形樣品容器5和背向散射工作模式的電磁輻射束幾何形狀。圖5至圖8清楚地示出上面參考圖1至圖4描述的原理經(jīng)過必要修改能夠應(yīng)用于不同幾何形狀的樣品容器5