DEVICE FOR THE DETERMINATION OF THE OXYGEN CONCENTRATION IN GASES, LIQUIDS AND TISSUES

Abstract: 1. Apparatus for determining oxygen concentration in gases, liquids and tissues by measuring the decrease in light emission of a luminescent surface (Fst) with an excitation light of a certain wave length comprising a light source (L) for producing the excitation light and a device (F2 , PM) for measuring the intensity of the emitted light, characterized in that the surface (Fst) is the surface of a single layer of densely packed particles with a diameter of less than 1 mm, preferably less than 0.1 mm, on a transparent support (G) with a sticking or adhesive layer and that the particles at least in their surface area contain the luminescent substance.

Description: VORRICHTUNG ZUR BESTIIg;lUNG DER SAUERSTOFFKONZENTRATION IN GASEN5 FLÜSSIGKEITEN UND GEWEBEN Die Erfindung betrifft den Gegenstand der Patentansprüche. Für zahlreiche Anwendungsgebiete ist es erforderlich, dass die Bestimmung von Sauerstoffkonzentrationen in Gasen, Flüssigkeiten und dergleichen mit einer Einstellzeit von weniger als 10 ms und ohne Totzeit erfolgt und dass bei der Messung kein Sauerstoff verbraucht wird. Beispielsweise ist es erforderlich, in der Intensivpflege von Risikopatienten ebenso wie im Rahmen klinischer Lungenfunktionspsrüfungen und bei atmungsphysiologischen Studien die Sauerstoffkonzentra tion in der Ausatmungsluft kontinuierlich zu überwachen. Zur Zeit kommen folgende Nessprinzipien für die Bestimmung der Sauerstoffkonzentration zur Anwendung: Polarographie, Raman-Streuung, Massenspektrometrie, elektrochemische Zellen, Anlagerungsreaktionen (z.B. Extinktionsänderung bei der Reaktion von Hämoglobin mit Sauerstoff), homogene Redox-Reaktionen mit Farbumschlag, Messung der paramagnetischen Eigenschaften der Probe, Fluoreszenzlöschung in homogenen Lösungen. Bei all diesen Verfahren ist jedoch die Einstellzeit deutlich grösse als 10 ms. Ausgenommen davon ist ein polarographisches Verfahren, jedoch ist dort das Gerät sehr anfällig und daher nicht für den Routinebetrieb geeignet. Weiterhin haben die meisten Verfahren eine endliche Totzeit undJoder es wird bei der Messung 2 verbraucht. Es gibt auch Vorrichtungen zur Messung der Sauerstoffkonzentration unter Verwendung des Prinzips der Lumines- zenzlöschung von durch Licht entsprechender Wellenlänge erzeugten fluoreszierenden Substanzen. Vorgeschlagen werden dafür Messkammern mit Lösungen des Lumineszenzfarbstoffes (DE-AS 23 46 292 und DE-PS 55-08 637) und Messschichten (DE-AS 28 23 318), die den Farbstoff auf einem Absorbens enthalten. Im ersten Falle liegen die Einstellzeiten aber in Grössenordnungen von mehreren Sekunden (bis zu 30 Sekunden). Im zweiten Fall wurde gefunden, dass mit einer nach Peterson und Fitzgerald (Rev. Sci. Instr.51, 670-671 (1980) hergestellten 2- sensitiven Lumineszenzschicht die Einstellzeiten immer noch 40 - 60 ms betrugen. Auch ist bei der letztgenannten Vorrichtung nicht offenbart, wie die mechanische Haftung des Kieselgels auf der Unterlage, die für die Praxis wesentlich ist, erreicht werden soll. Derzeit gibt es deshalb kein Verfahren, das die eingangs aufgeführten Bedingungen (keine Totzeit, 90%-Einstellzeit kleiner als 10 ms, kein Sauerstoffverbrauch, kontinuierliche Messung) vollständig erfüllen kann, obwohl dafür ein beachtliches Bedürfnis besteht. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Sauerstoffkonzentration in Gasen, Flüssigkeiten und Geweben mit einer 90%-Einstellzeit von weniger als 10 ms, ohne Totzeit und ohne Sauerstoff-Eigenverbrauch kontinuierlich zu messen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Tatsache ausgenutzt, dass Sauerstoff, dank seines magnetischen Moments, die Lichtemission von Lumineszenzfarbstoffen verringern kann. Je höher die Sauerstoffkonzentration ist, desto geringer ist die Lumineszenzintensität. Allerdings ist der quantitative Zusammenhang zwischen prozentualer Änderung der Emissionsintensität und der Sauerstoffkonzentration nicht linear. Die Lumineszenzlöschung wurde bereits eingesetzt, um die Sauerstoffkonzentrationen in Probemedien zu bestimmen. Allerdings wurde dann mit''homogenen Systemen (Lösungen des Lumineszenzfarbstoffes) gearbeitet, was zwangsläufig wegen der langen Diffusionswege lange Ansprechzeiten bedingt. Bei einem Vorschlag mit einem inhomogenen System, bei dem der fluoreszierende Stoff auf einem Absorbens aufgetragen ist, ist die Einstellzeit wegen der Oberflächenstruktur zu gross. Die erfindungsgemässe Vorrichtung verwendet als lumineszierendes Messelement/ dessen Lichtemission gemessen wird, eine lumineszierende Oberfläche, die aus nur einer Lage dicbtgepackter Körner mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,1 mm auf einem lichtdurchlässigen, mit einer Haftschicht versehenem Träger besteht. Die Körner können entweder der Lumineszenzfarbstoff selbst sein oder aus einem inerten Trägermaterial, wie Kieselgel oder einem wasserabstossenden Material, auf dem der Farbstoff adsorbiert ist, bestehen. Da gefunden wurde, dass -durch Wasser schon in kleinen Mengen die bei Verwendung von Kieselgel als Träger erhaltenen Messwerte verfälscht wurden, muss für Messungen wasser- oder wasserdampf- haltiger Medien das inerte Trägermaterial. wasserabstossend sein. Beispielsweise eignet sich dafür poröses Polystyrol mit dreidimensionaler Vernetzung durch Ethylvinyl- und Divinylbenzol, das auch Spuren polarer Monomerer aufweist ("Porapak Qfl der Firma Dow Chemical). Bei der Auswahl der Lumineszenzfarbstoffe ist zu berücksichtigen, dass Wechselwirkungen zwischen den zu untersuchenden Medien und dem Farbstoff das Mess ergebnis beeinflussen können@ Bei polaren Medien sollte der Farbstoff selbst unpolar und bei unpolaren Medien vorzugsweise polar sein. Bei der Messung der stets eine gewisse Feuchtigkeit aufweisenden Atemluft ist deshalb ein unpolarer Farbstoff zu verwenden. Bezeichnet man mit Io die Lu@ines@@nzintensität bei Abwes@nheit von O2 und mit I die Lumineszenzintensität bei einem bestimmten O2-Partialdruck (@O2) bzw. O2 Konzentration (cO2) (cO2=&alpha;PO2,&alpha;= Löslichkeits- koeffizient von 02) > so gilt für. Lösungen (d.h. der. Lumineszenzfarbstoff liegt im gelösten Zustand vor)-: I 1 (1) = Io 1 + x mit x = kQ # o S PO2. kQ ist die Zeitkonstante, die die 02-Löschung der Lumineszenz beschreibt.#o ist die Lumineszenzabklingzeit der 02-sensitiven Substanz und S die Löslichkeit von 02. Es wurde gefunden, dass Gleichung (1) auch für die Lumineszenzlöschung an Oberflächen gilt. Für X muss man jedoch den folgenden Ausdruck einsetzen: x = ss F0 (2) 2 ss ist eine für das jeweilige System konstante Grösse. #o ist die Abklingzeit der O2-sensitiven Substanz in dem vorliegenden Zustand (z.B. kann ein Lumineszenzfarbstoff, der in einer Schicht aus Silica-Gel eingearbeitet ist, eine andere Lumineszenzabklingzeit haben, als die gleiche Substanz in Lösung). PO2 ist der O2-Partialdruck in der Gasphase bzw. Flüssigkeitsphase vor der 02-sensitiven Schicht. Wie in der Lite- ratur ausführlich dargelegt wurde, erreicht man nur dann eine für quantitative Messungen zufriedenstellende Empfindlichkeit, wenn: 0,1 < x = ss#o PO2 < 0,9 (3) Dies bedeutet, dass für jeden PO2 -Bereich (der PO2- Bereich umfasst etwa eine Dekade) eine geeignete Substanz ausgewählt werden muss. Die Grösse ss hängt insbesondere von der Viskosität und Struktur des Mediums der 02-sensitiven Schicht ab. Bei vorgegebenem medium und PO2-Bereich muss die lumineszierende Substanz hinsichtlich #o so ausgesucht werden, dass die Bedingung 0,1 < x < 0,9 möglichst gut erfüllt ist. Umgekehrt kann man durch Einsatz geeigneter Lumineszenzfarbstofre auch den günstigen Nessbereich derart verschieben, dass sich extrem grosse oder extrem geringe PO -Werte mit ausreichender 2 Genauigkeit nachweisen lassen. Eine Vorrichtung zur Messung der Lumineszenzlöschung besteht im Grundsatz aus den folgenden Elementen: 1. Einer Vorrichtung zur Erzeugung von Licht einer bestimmten Wellenlänge oder eines bestimmten Wellen längenbereichs 2. Einer auf einem durchsichtigen Träger aufgebrachten lumineszierenden dünnen Schicht 3. Einem Filter zur Absorption des Ausgangslichts und II Einer Vorrichtung zum Messen der Intensität des- emittierten Lichts. Entscheidend und erfindungswesentlich ist, dass die dünne lumineszierende Schicht als sog. "einkörnige" Schicht vorliegt; das bedeutet, dass der Farbstoff oder das inerte Trägermaterial mit dem adsorbierten Farbstoff auf dem Träger, der ein Film oder eine Glasplatte sein kann, derart verteilt ist, dass praktisch jedes einzelne Teilchen den Träger berührt. Die Schichtdicke entspricht folglich etwa der Teilchengrösse. Der Durchmesser der Teilchen sollte kleiner als 1 mm, vorzugsweise kleiner als 0,1 mm sein. Um ein günstiges Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten, sollten die einzelnen Teilchen auf dem Träger ferner dicht gepackt sein. Die Haftung der Teilchen auf dem Träger wird dadurch erreicht, dass der Träger eine Haft- oder Klebeschicht aufweist. Wenn man nicht den Farbstoff selbst auf den Träger aufträgt, benutzt man ein inertes Trägermaterial, wie Silica-Gel oder ein wasserabstossendes dreidimensional vernetztes Polystyrol entsprechender Teilchengrössea an dem der Farbstoff adsorbiert ist. Die spezielle Gestaltung der 0 2-sensitiven Schicht gewährleistet, dass das Messgut rasch auf'den Lumineszenzfarbstoff einwirken kann. Zusätzlich kann die Sauerstoff-sensitive Schicht mit einer extrem dünnen sauerstoffdurchlassigen Membran (M), die dünner als 5 m und vorzugsweise dünner als 1 m ist, überzogen werden. Als Material für diese Membran eignen sich Halogenkoblenwasserstoff-Polymere. Die Herstellung einer solchen Membran ist in M. Kessler et al > Oxygen Supply, Urban & Schwarzenberg, München-Berlin-Wien, 1973, S. 86-91 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die Sauerstoff-sensitive Schicht und den Probenraum voneinander zu trennen. Da die Lumineszenzfarbstoffe giftig oder cancerogen sein können, ist für die Anwendung in der Humanmedizin eine solche Trennung von Probenraum und Sauerstoffsensitiver Schicht wichtig. Die Messvorrichtung kann in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen benutzt werden: Man ordnet entweder die Messkammer zwischen Lichtquelle und lumineszierender Schicht an (Ausführung A) oder bringt Lichtquelle und Messvorrichtung auf der gleichen Seite der lumineszierenden Schicht an und lässt das Messgut von der anderen Seite auf die lumineszierende Schicht einwirken (Ausführung B). Beide Ausführungsformen der Messvorrichtung werden anhand der Zeichnungen erläutert wobei die Abbildung 1 die Anordnung nach Ausführung A und die Abbildung 2 die Anordnung nach Ausführung B zeigt. In der Ausführung A befindet sich die lumineszierende Schicht (Fst) als dünne einkörnige Schicht auf einem mit einer Haft- oder Klebeschicht versehenen Träger (G). Mittels einer Lichtquelle (L) und eines Interferenzfilters (F1) wird Licht einer bestimmten Wellenlänge erzeugt. Natürlich können auch andere Vorrichtungen zur Erzeugung des Anregungslichtes, wie beispielsweise Laser oder ein Monochromator anstelle eines Filters verwendet werden. Hinter dem Träger befindet sich der Kantenfilter (F2), welcher das'Anregungs- licht weitgehend absorbiert, jedoch das emittierte Licht nur geringfügig abschwächt. Das emittierte Licht gelangt nun zu einem Photomultiplier- (PM) oder einem anderen Lichtdetektor (Photowiderstand, Silicium Photoelement oder dergleichen). Zwischen dem Filter F2 und dem Fotomultiplier kann wahlweise ein Lichtleiter angebracnt werden. Die Lichtintensität wird dann mit Hilfe eines Schreibers (sehr), eines Oszillographen oder eines ähnlichen Anzeigegeräts registriert. Die Gas- bzw. Flüssigkeitsprobe fliesst durch den Raum zwischen dem Filter F1 und der Lumineszenzschicht Fst. Um eine Querempfindlichkeit gegenüber dem Feuchtigkeitsgehalt der Proben zu verhindern, muss die Messkammer auf Temperaturen von 40 bis 600C aufgeheizt werden. Bei der Ausführung B wird ein zweiarmiger Lichtleiter (LL) eingesetzt. Um gute Messsignale zu erhalten, sollten die Fasern der Arme bei LL statistischigemischt sein. An einem Arm des Lichtleiters befindet sich das Interferenzfilter (F1) und die Lichtquelle (L). Hier wird wieder das Anregungslicht erzeugt. Auf dem Träger (G), der vor dem gemeinsamen Teil des Lichtleiters angebracht ist, befindet sich wieder der Lumineszenzfarbstoff (Fst) in der schon vorstehend beschriebenen Form. Das emittierte Licht wird über den zweiten Arm des Licht leiters zum Kantenfilter (F2) geleitet und dann, in gleicher Weise wie bereits beschrieben wurde, quantitativ gemessen. Der gemeinsame Teil des Licht leiters mit der Lumineszenzschicht kann an den Ort gebracht werden, wo die Sauerstoffkonzentration zu messen ist, also-beispielsweise auch in den körper des Patienten. Nit der erfindungsgemässen Vorrichtung können 90% Einstellzeiten -erreicht werden, die deutlich kleiner als 10 ms sind. Das Messsystem übertrifft also hinsichtlich der Einstellzeit alle bekannten Sauerstoff-Detektoren, Weiterhin wird die Messung der Sauerstoffkonzentration lokal durchgeführt, so dassdas Messsystem ohne Totzeit arbeitet. Es ist ferner offensichtlich, dass das Messsystem keinen Sauerstoff verbraucht. Besonders günstig ist auch die Tatsache, dass man durch Wanl geeigneter lumineszierender Substanzen den Nessbereich in weiten Grenzen variieren kann Selbstverständlich arbeitet das Messsystem kontinuierlich. Als konkretes Ausführungsbei- spiel für das erfindungsgemässe Messsystem wird im folgenden der nach der Ausführung A gebaute Sauerstoff Detektor für Gase bes chrieben. Die Messkammer ist in den Abbildungen 3 und 4 dargestellt. Dabei ist die. Abbildung 3 ein Vertikalschnitt durch die Messkammer und die Abbildung 4 ein Horizontalschnitt durch die Messkammer.entlang der gestrichelten Linie der Abbildung 3. Die Bezugsziffern haben die folgende. Bedeutung: 1: Halter für Filter F2 und Lichtleiter (LL) 2: Tesafilmstreifen rit auf Silica-Gel aufgezogenem Fluorescent Yellow 3: Wand der Messkammer (aus Kunststoff oder Metall) 4: Tubus zum Fellen der Idesskammer. Bei atmungsphysiologischen Experimenten interessiert besonders der P -Bereich von 0 bis 200 mmHg. Für diesen PO2-Bereich eignet sich der Farbstoff Pylakrome Fluorescent Yellow, No 1205781 ( wegen #o'wie vorstehend beschrieben) der Firma Pylam Products & Co, 95-10 218th Street, Queens Village New York 11429, USAw besonders gut. Entsprechend den Angaben in der Literatur Cpeterson und Fitzgerald, Rev. Sci. Instr. 51, 670-671 (1980)) wurde eine Aufschwemmung von 1,7 g Silica-Gel (Merck, Kieselgel 60, Korngrösse 0,040 - 0,63 mm) in einer Lösung von 0,02 g Fluorescent Yellow und 0 > 06 g Polyvinylpyrrolidon in absolutem Alkohol nach heftigem Schütteln huber eine Glasplatte dünn verteilt und die Glasplatte anschliessend im Trockenschrank bei 700C gelagert. Nachdem das Lösungsmittel verdunstet war, befand sich auf der Glasplatte eine Schicht aus Silica Gel, wobei der Farbstoff an Silica-Gel-Körnchen adsorbiert war. -Diese Schicht wurde dann ab gekratzt und das pulverförmige Material auf die klebrige Seite eines Tesa-Film-Streifens (Beiersdorf AG, Hamburg) gestreut. Um eine besonders gute Haftung zu erreichen, wurde das Silica-Gel (mit adsorbiertem Farbstoff) mittels einer Glasplatte fest angedrückt Danach wurden die Silica-Gel-Teilchen, die@nur lose auf dem Tesa Film-Streifen hafteten, durch Blasen mit einem kräftigen Luftstrom entfernt. an erhält auf diese Weise einen Film, auf dessen Oberfläche einzelne Silica-Gel Körnchen einkörnig, jedoch dicht gepackt angeordnet sind. Der Farbstoff befindet sich, wie bereits erwähnt, auf der Oberfläche der Silica-Gel-Körnchen und kann von dem -zu messenden Gas gut und sehr schnell erreicht werden. Der Film wurde dann so zugeschnitten, dass er in die Messkammer des 02-Detektors passte. Die auf diese Weise hergestellte Membran wurde als 02'sensitive Schicht benutzt. Als Lichtquelle dient eine 150 W Xe-Hochdrucklampe (XBO 150 W, Osram; Netzgerät: M 303 der Firma PRA; Lampengebäuse: ALH 210 der Firma PRA; Vertrieb in Deutschland: Firma AMKO/Tornesch). Als Interferenzfilter (F1) wird der Filter Hg 366 nm der Firma Eppenaorf/Hamburg eingesetzt. Mit Hilfe der Linse des Lam- pengehäuses fokussiert man das Licht der Xe-Hochdruck- lampe möglichst gut auf die O2-sensitive Schicht. Der Filter (F2) ist ein Kantenfilter. der Firma Schott/Mainz (Typ GG 495). Hinter dem Xantenfilter ist ein Lichtleiter angebracht, der das emittierte Licht einem Photomultiplier zuführt (Typ IP ?8 der Firma RCA; deutscher Lieferant: Alfred Neye Enatechnik/Quickborn). Der Anodenstrom wird mit einem Kompensationsschreiber der Firma Siemens (Kompensograph III) registriert. Um die 90%-Einstellzeit zu bestimmen, wurde ein Speicher Oszillograph der Firma Hameg (Typ HM 812 - 2) benutzt Mittels eines Widerstandes (nicht gezeigt) erfolgt die Heizung der Messkammer. Durch diesen Sauerstoff-Detektor wurden Gase mit unterschi.edlichem Sauerstoffgehalt geleitet, Als Restgas wurden jeweils Stickstoff oder Kohlendioxyd verwendet. Die Gasgemische wurden mit Hilfe einer Gasmischpumpe (Typ 1 M 300/a-F) der Firma Wösthoff in Bochum hergestellt. Man erhielt die in Abbildung 5 dargestellte Eichkurve. Dabei ist I die Grösse des am Schreiber abgelesenen Signals bei einem bestimmten Sauerstoffgehalt das der Luminiszenzintensität bei dem jeweiligen Sauerstoffgehalt proportional ist, und IS das Signal bei einem Sauerstoffgehalt von 100%. Um die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse und die Genauigkeit der Messvorrichtung zu überprüfen, wurden mit der Wösthoff-Pumpe unterschiedliche Gasgemische erzeugt, die zugehörige Luminiszenzintensität gemessen und mit hilfe der Eichkurve der PO bzw. der 02-Gehalt berechnet. Tabelle l zeigt das 2 Resultat: Tabelle 1 I - IS(cm) O2-Gehalt (%) O2-Gehalt (%) Fehler (%) gemessen mittels der gemäss der An Eichkurve zeige der Wöst- berechnet hoff-Pumpe 10,0 23,0 . 23,0 0 G2,7 14,5 14,0 3,5 15,1 8,5 8,0 6,25 11,1 19,0 19,0 0 mittlerer Fehler: 2% Untersuchungen an trockenen und feuchten Gasgemischen ergeben, dass die Eichkurve im Rahmen der Messgenauigkeit für alle Gemische identisch ist und die Messergebnisse durch CO2 und N2O nicht beeinflusst werden. Obwohl nur ein sehr primitives Nachweissystem eingesetzt wurde, gelang es, den Sauersto±±gehalt der Gasproben mit einem relativen Fehler von 0 - 5% zu be stiwnen. Dabei wurde der Schreiberausschlag und somit der Wert des Signals I mit dem Lineal mit einer Genauig keit von 1 1 mm gemessen und Zwischenwerte wurden auf- bzw. abgerundet. Dies kann bereits einen relativen Fehler von 1 - 3 verursachen. Mit einem verfeinerten Mess- system kann man die Reproduzierbarkeit der Methode noch deutlich verbessern und einen relativen Fehler von nur etwa 1% erreichen. Um die Einstellzeit zu messen, wurde die Msskammer von einem Füllstutzen aus mit Stickstoff gefüllt und der andere Füllstutzen mit einer Karte verschlossen. stegen diese Karte wurde ein kräftiger Sauerstoffstrom geblasen. Die Karte wurde dann möglichst schnell weggezogen und die zeitliche Veränderung des Lumineszenzsignals im Oszillographen verfolgt. Bei diesem Versuch wurde eine 90%-Einstellzeit von 1 - 3 ms beobachtet. Anstelle der aus Silicagel und Fluorescent Yellow bestehenden Messschicht können auch andere Träger und Farbstoffe, wie beispielsweise als Träger das genannte Polystyrol und als Farbstoff Tetraphenylporphyrin oder l-Dimethyl-2,6-dicyano-4-methylbenzol, verwendet werden. In Abhängigkeit von dem verwendeten Farbstoff wählt man dann geeignete Interferenzfilter und Kantenfilter für die Messvorrichtung aus. Die Farbstoffkonzentration, von der die Genauigkeit der Messwerte stoffspezifisch abhängt, ist von Fall zu Fall in einer einfachen Versuchsreihe zu ermitteln. Gutes Material für die ldeSschicht erhält man beispielsweise auch auf folgende Weise: a) Man stellt eine Aufschwämmung von 0,82 g porösem Polystyrol (Porapak Q) in einer Lösung von 1,3 g Fluorescent Yellow in 5 ml absolutem Äthanol her, schüttelt heftig, filtriert die Suspension und trocknet das Suspensat bei 1000C. b) 0,95 g poröses Polystyrol (Porapak P) werden zu einer Lösung von 24,7 mg l-Dimethyl-2,6-dicyano-4methylbenzol in 5 ml Aceton zugegeben. Die Mischung wird kräftig geschüttelt und dann nach der vorstehend beschriebenen Methode weiter behandelt. c) 0,94 g g poröses Polystyrol (Porapak Q) werden zu einer Lösung von 4 mg Tetraphenylporphyrin in 5 ml Dioxan zugegeben. Die Mischung wird kräftig geschüttelt und dann -nach der vorstehend beschriebenen Methode weiter behandelt. Die Trocknung erfolgt bei 120 C. Mit den vorstehend unter a bis c beschriebenen Schichtpräparationen kann man feuchtigkeitsunabhängige Signale erhalten (Kammertemperatur 40 bis 600). Ein solches System eignet sich besonders für die Messung von Atemgasen.

Claims: PatentansprUche- 1. Vorrichtung zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasen, Flüssigkeiten und Geweben durch Messung der Verringerung der Lichtemission einer mit einem Anre gungslicht bestimmter Wellenlänge bestrahlten lumines zierenden Oberfläche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass diese Oberfläche die Oberfläche einlagig dichtgepackter Teilchen mit einem Durchmesser von kleiner als 1 mm, vorzugsweise kleiner als 0,1 mm auf einem lichtdurchläss'gen Träger mit Haft- oder Klebeschicht ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Oberfläche voll ständig aus einer lumineszierenden Substanz besteht. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die lumineszierende Substanz auf inertem Trägermaterial aufgezogen ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das inerte Trägermate rial Kieselgel ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das inerte Träger material wasserabstossend, insbesondere ein wasser abstossendes dreidimensional vernetztes Polystyrol ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Messkammer auf 40 bis 60 C geheizt wird. 7. Vorrichtung nach Anspruch l - 6, d a d u r c h g e k e fr n z e i c h n e t , dass das Messgut und die Lumineszenzschicht durch eine sehr dünne, sauer stoffdurchlässige Schicht von weniger als 5yum getrennt ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , dass die Schicht dünner als 1 m ist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schicht eine Membran aus Halogenkohlenwasserstoff-Polymeren ist. Vorrichtung nach Anspruch 1-9 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Messgut zwischen der Lichtquelle und d-er lumineszierenden Schicht angeordnet ist. 11. Vorrichtung nach Anspruchs -9 , d a-d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Anregungs- licht durch einen Arm eines Lichtleiters auf die Lumineszenzschicht geleitet und das emittierte Licht durch einen zweiten Arm eines Lichtleiters zu der Messvorrichtung geleitet wird. 12. Vorrichtung nach Anspruch ll, d a d u r c h g e k e n n z e i c h-n e t , dass der Lichtleiter aus einzelnen Fasern besteht und die Lichtleiterfasern der beiden Lichtleiterarme nahe der Lumineszenz schicht statistisch gemischt sind. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als lumineszie rende Substanz ein unpolarer Farbstoff verwendet wird.

Inventors: BARNIKOL, WOLFGANG, PROF. DR.DR., BURKHARD, OSWALD, DR.
Applicants: BARNIKOL, WOLFGANG, PROF. DR.DR., BURKHARD, OSWALD, DR.
Application year: 1982
Main classification: G01N21
IPC codes: G01N21