Спосіб визначення хімічної сполуки у середовищі та пристрій для здійснення способу

Номер патенту: 87420

Опубліковано: 10.07.2009

Автори: Алерс Вольфганг, Тіль Ервін, Зенс Рюдігер, Вамвакаріс Крістос

Є ще 9 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб визначення щонайменше однієї хімічної сполуки V, яку містить середовище (312), причому спосіб включає верифікаційну стадію (420), на якій визначають, чи заходиться сполука V у середовищі (312), а також аналітичну стадію (424), на якій визначають концентрацію  щонайменше однієї хімічної сполуки V,

- причому верифікаційна стадія включає такі підстадії:

(а1) середовище (312) опромінюють щонайменше одним першим аналітичним випромінюванням (316) зі змінною довжиною  хвиль, причому довжина  хвиль приймає щонайменше два різних значення;

(а2) на основі випромінювання (324, 326), абсорбованого та/або емітованого, та/або відбитого, та/або розсіяного за допомогою середовища (312) у відповідь на перше аналітичне випромінювання (316), генерують щонайменше одну спектральну функцію-відгук ;

(а3) при спектральному порівнянні щонайменше однієї спектральної функції-відгуку  та щонайменше однієї модельної функції  утворюють щонайменше одну спектральну кореляційну функцію , причому щонайменше одна модельна функція  являє собою спектральну вимірювальну функцію середовища (312), що містить хімічну сполуку V, та причому  являє собою координатний зсув;

(а4) на підстадії розпізнавання (418) зразка досліджують щонайменше одну спектральну кореляційну функцію  та визначають, чи містить середовище (312) щонайменше одну хімічну сполуку V;

- причому аналітична стадія (424) включає такі підстадії:

(b1) середовище (312) опромінюють щонайменше одним другим аналітичним випромінюванням (318) із щонайменше однією довжиною  хвилі збудження;

(b2) на основі випромінювання (324, 326) з довжиною  хвилі відгуку, абсорбованого та/або емітованого, та/або відбитого, та/або розсіяного за допомогою середовища (312) у відповідь на друге аналітичне випромінювання (318) з довжиною  хвилі, генерують щонайменше одну спектральну аналітичну функцію  та визначають концентрацію , який відрізняється тим, що верифікаційну стадію (420) та аналітичну стадію (424) здійснюють окремо, а також тим, що аналітичну стадію (424) здійснюють лише у тому випадку, якщо на версифікаційній стадії (420) з'ясовують, що сполука V входить до складу середовища (312).

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що спектральну кореляційну функцію  утворюють із щонайменше однієї спектральної функції-відгуку  та щонайменше однієї модельної функції  відповідно до одного або кількох вказаних нижче рівнянь (1)-(4):

, (1)

причому N означає нормувальний коефіцієнт, переважно

 (2),

або відповідно до суми Ріманна

 ,(3)

причому здійснюють складання придатної кількості опорних точок і, причому  означає довжину інтервалу відповідної опорної точки і та причому  означає нормувальний коефіцієнт, переважно

 (4).

3. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на підстадії (а2) генерують понад одну спектральну функцію-відгук , зокрема одну трансмісійну функцію  та емісійну функцію , причому емісійна функція  переважно включає флуоресцентну функцію.

4. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на підстадії (а2) одержують спочатку щонайменше одну необроблену функцію-відгук  та причому після цього щонайменше одну необроблену функцію-відгук трансформують, як зазначено нижче, у щонайменше одну спектральну функцію-відгук :

 (5),

причому  означає кориговану зсувом довжину хвилі, зокрема кориговану сольватохромією довжину хвилі,

 (6),

причому  означає попередньо заданий зсув довжини хвилі та причому  означає попередньо задану фонову функцію, зокрема відповідь середовища (312) саме на перше аналітичне випромінювання (316).

5. Спосіб за пунктом 4, який відрізняється тим, що зсув  довжини хвилі визначають емпірично за допомогою щонайменше одного із таких способів:

- спектральну функцію-відгук середовища (312), що містить сполуку V, порівнюють зі спектральною функцією-відгуком контрольного середовища, що містить речовину V, та/або із контрольною функцією відгуку та на основі спектрального зсуву відповідно до рівняння (6) визначають зсув  довжини хвилі;

- спектральну кореляційну функцію  одержують на підстадії (а3) шляхом порівняння спектральної функції-відгуку сполуки V у середовищі (312) та спектральної функції-відгуку сполуки V у іншому середовищі (312) та/або нормалізованої функції-відгуку, зокрема на основі зсуву піку спектральної кореляційної функції  по відношенню до  визначають зсув  довжини хвилі.

6. Спосіб за пунктом 4 або 5, який відрізняється тим, що спектральну фонову функцію  визначають емпірично за допомогою щонайменше одного із таких способів:

- спектральну функцію-відгук середовища (312), що містить сполуку V, порівнюють зі спектральною функцією-відгуком середовища (312), що не містить сполуку V, та/або із контрольною функцією відгуку та на основі відхилення визначають спектральну фонову функцію ;

- спектральну фонову функцію  визначають таким чином: першу спектральну кореляційну функцію , одержану на підстадії (а3) шляхом спектрального порівняння щонайменше однієї спектральної функції-відгуку  та щонайменше однієї модельної функції , пристосовують до другої спектральної кореляційної функції , одержаної на підстадії (а3) шляхом спектрального порівняння щонайменше однієї модельної функції  із самою собою, причому для пристосування вказані переважні межі допуску відхилення.

7. Спосіб за одним із пунктів 4-6, який відрізняється тим, що щонайменше одну спектральну фонову функцію  та/або щонайменше один зсув  довжини хвилі беруть із бази даних, переважно впорядкованої за середовищами бази даних.

8. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що довжина  хвилі збудження другого аналітичного випромінювання (318) приймає щонайменше два різних значення.

9. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше одна спектральна аналітична функція  включає флуоресцентну функцію.

10. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше одну спектральну аналітичну функцію  визначають інтегрально через діапазон довжини  хвилі відгуку, причому переважно щонайменше одна довжина  хвилі збудження не входить до цього діапазону довжини хвиль.

11. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на аналітичній стадії (424) здійснюють спосіб синхронізації, причому використовують щонайменше одне друге аналітичне випромінювання (318), періодично модельоване із частотою , із довжиною  хвилі збудження.

12. Спосіб за пунктом 11, який відрізняється тим, що щонайменше одну спектральну аналітичну функцію визначають через певні проміжки часу як , переважно інтегрально через діапазон довжини  хвилі відгуку як .

13. Спосіб за пунктом 12, який відрізняється тим, що концентрацію  сполуки V визначають відповідно до , причому  означає відому, зокрема емпірично визначену або аналітично підраховану функцію спектральної аналітичної функції , зокрема

 (7)

або

, (8)

причому

, (9)

причому  означає часову константу, особливо задану фільтром, переважно крайовим або смуговим пропускним фільтром, часова константа,  та , означають попередньо задані пропорційні константи, зокрема емпірично визначені одним або кількома еталонними середовищами, зокрема еталонними розчинами пропорційні константи.

14. Спосіб за одним із пунктів 1-13, який відрізняється тим, що виявлення щонайменше однієї хімічної сполуки використовують для ідентифікації мінерального масла та/або для перевірки справжності товару.

15. Пристрій для здійснення способу за одним із пунктів 1-14, що містить:

- щонайменше один засіб реєстрації проб (310) для реєстрації середовища (312);

- щонайменше одне перше джерело випромінювання (314) для одержання першого аналітичного випромінювання (316);

- щонайменше один перший детектор (320) для виявлення абсорбованого та/або емітованого, та/або відбитого, та/або розсіяного за допомогою середовища (312) випромінювання (324, 326) у відповідь на перше аналітичне випромінювання (316);

- щонайменше одну електроніку (338) для проведення кореляції, яка з кореляційними засобами для утворення спектральної функції  та розпізнавальними засобами для здійснення стадії розпізнавання (418);

- щонайменше два джерела випромінювання (314), переважно щонайменше одне друге джерело випромінювання (314) ідентичне щонайменше одному першому джерелу випромінювання (314), для одержання другого аналітичного випромінювання (318); та

- щонайменше один другий детектор (322), переважно щонайменше один другий детектор (322), відмінний від щонайменше одного першого детектора (320), для виявлення абсорбованого та/або емітованого, та/або відбитого, та/або розсіяного за допомогою середовища (312) випромінювання (324, 326) у відповідь на друге аналітичне випромінювання (318),

який відрізняється тим, що він містить оцінювальний пристрій (342) для визначення концентрації  щонайменше однієї хімічної сполуки V, що входить до складу середовища (312), а також тим, що він містить блок (340) логіки прийняття рішень для запуску аналітичної стадії (424) залежно від результату стадії розпізнавання (418).

16. Пристрій за пунктом 15, який містить також щонайменше один модулятор (328) для періодичної модуляції другого аналітичного випромінювання (318), а також щонайменше один підсилювач синхронізації (332).

17. Пристрій за одним із пунктів 15 або 16, який відрізняється тим, що щонайменше одне перше джерело випромінювання (314) містить велику кількість окремих джерел випромінювання із заданими спектральними властивостями, зокрема велику кількість світлодіодів, переважно світлодіодну матрицю, причому щонайменше одне перше джерело випромінювання виконане зі здатністю перемикання між окремими джерелами випромінювання.

Текст

1. Спосіб визначення щонайменше однієї хімічної сполуки V, яку містить середовище (312), причому спосіб включає верифікаційну стадію (420), на якій визначають, чи заходиться сполука V у середовищі (312), а також аналітичну стадію (424), на якій визначають концентрацію c щонайменше однієї хімічної сполуки V, - причому верифікаційна стадія включає такі підстадії: (а1) середовище (312) опромінюють щонайменше одним першим аналітичним випромінюванням (316) зі змінною довжиною  хвиль, причому довжина  хвиль приймає щонайменше два різних значення; (а2) на основі випромінювання (324, 326), абсорбованого та/або емітованого, та/або відбитого, та/або розсіяного за допомогою середовища (312) у відповідь на перше аналітичне випромінювання (316), генерують щонайменше одну спектральну функцію-відгук A   ; (а3) при спектральному порівнянні щонайменше однієї спектральної функції-відгуку A   та що 2 (19) 1 3 причому N означає нормувальний коефіцієнт, переважно N   A    R   d (2),  або відповідно до суми Ріманна 1 K      A i i   Ri i     i ,(3) N* i причому здійснюють складання придатної кількості опорних точок і, причому i означає довжину інтервалу відповідної опорної точки і та причому N * означає нормувальний коефіцієнт, переважно N*   Ai i   Ri i   i (4). i 3. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на підстадії (а2) генерують понад одну спектральну функцію-відгук A   , зок рема одну трансмісійну функцію T  та емісійну функцію E  , причому емісійна функція E  переважно включає флуоресцентну функцію. 4. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на підстадії (а2) одержують спочатку щонайменше одну необроблену функціювідгук A' ' та причому після цього щонайменше одну необроблену функцію-відгук трансформують, як зазначено нижче, у щонайменше одну спектральну функцію-відгук A   : A   A' '  H' (5), причому  означає кориговану зсувом довжину хвилі, зокрема кориговану сольватохромією довжину хвилі,    's (6), причому s означає попередньо заданий зсув довжини хвилі та причому H ' означає попередньо задану фонову функцію, зокрема відповідь середовища (312) саме на перше аналітичне випромінювання (316). 5. Спосіб за пунктом 4, який відрізняється тим, що зсув s довжини хвилі визначають емпірично за допомогою щонайменше одного із таких способів: - спектральну функцію-відгук середовища (312), що містить сполуку V, порівнюють зі спектральною функцією-відгуком контрольного середовища, що містить речовину V, та/або із контрольною функцією відгуку та на основі спектрального зсуву відповідно до рівняння (6) визначають зсув s довжини хвилі; - спектральну кореляційну функцію K  одержують на підстадії (а3) шляхом порівняння спектральної функції-відгуку сполуки V у середовищі (312) та спектральної функції-відгуку сполуки V у іншому середовищі (312) та/або нормалізованої функціївідгуку, зокрема на основі зсуву піку спектральної кореляційної функції K  по відношенню до   0 визначають зсув s довжини хвилі. 6. Спосіб за пунктом 4 або 5, який відрізняється тим, що спектральну фонову функцію H ' визна 87420 4 чають емпірично за допомогою щонайменше одного із таких способів: - спектральну функцію-відгук середовища (312), що містить сполуку V, порівнюють зі спектральною функцією-відгуком середовища (312), що не містить сполуку V, та/або із контрольною функцією відгуку та на основі відхилення визначають спектральну фонову функцію H ' ; - спектральну фонову функцію H ' визначають таким чином: першу спектральну кореляційну функцію K  , одержану на підстадії (а3) шляхом спектрального порівняння щонайменше однієї спектральної функції-відгуку A   та щонайменше однієї модельної функції R  , пристосовують до другої спектральної кореляційної функції K AUTO   , одержаної на підстадії (а3) шляхом спектрального порівняння щонайменше однієї модельної функції R  із самою собою, причому для пристосування вказані переважні межі допуску відхилення. 7. Спосіб за одним із пунктів 4-6, який відрізняється тим, що щонайменше одну спектральну фонову функцію H ' та/або щонайменше один зсув s довжини хвилі беруть із бази даних, переважно впорядкованої за середовищами бази даних. 8. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що довжина EX хвилі збудження другого аналітичного випромінювання (318) приймає щонайменше два різних значення. 9. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше одна спектральна аналітична функція BEX , RES  включає флуоресцентну функцію. 10. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше одну спектральну аналітичну функцію BEX , RES  визначають інтегрально через діапазон довжини RES хвилі відгуку, причому переважно щонайменше одна довжина EX хвилі збудження не входить до цього діапазону довжини хвиль. 11. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на аналітичній стадії (424) здійснюють спосіб синхронізації, причому використовують щонайменше одне друге аналітичне випромінювання (318), періодично модельоване із частотою f , із довжиною EX хвилі збудження. 12. Спосіб за пунктом 11, який відрізняється тим, що щонайменше одну спектральну аналітичну функцію визначають через певні проміжки часу як B EX , RES, t  , переважно інтегрально через діапазон довжини RES хвилі відгуку як BEX , t  . 13. Спосіб за пунктом 12, який відрізняється тим, що концентрацію c сполуки V визначають відповідно до c  f B , причому f означає відому, зокрема емпірично визначену або аналітично підраховану функцію спектральної аналітичної функції B , зокрема 5 c  K1 * B , EX , RES  (7) або c  K2 * logB , EX , RES  , (8) причому  B , EX , RES    B EX , RES, t   cos2  f  t   dt ,(9) 0 причому  означає часову константу, особливо задану фільтром, переважно крайовим або смуговим пропускним фільтром, часова константа, K 1 та K 2 , означають попередньо задані пропорційні константи, зокрема емпірично визначені одним або кількома еталонними середовищами, зокрема еталонними розчинами пропорційні константи. 14. Спосіб за одним із пунктів 1-13, який відрізняється тим, що виявлення щонайменше однієї хімічної сполуки використовують для ідентифікації мінерального масла та/або для перевірки справжності товару. 15. Пристрій для здійснення способу за одним із пунктів 1-14, що містить: - щонайменше один засіб реєстрації проб (310) для реєстрації середовища (312); - щонайменше одне перше джерело випромінювання (314) для одержання першого аналітичного випромінювання (316); - щонайменше один перший детектор (320) для виявлення абсорбованого та/або емітованого, та/або відбитого, та/або розсіяного за допомогою середовища (312) випромінювання (324, 326) у відповідь на перше аналітичне випромінювання (316); - щонайменше одну електроніку (338) для проведення кореляції, яка з кореляційними засобами для утворення спектральної функції K  та роз Винахід стосується способу визначення, щонайменше, однієї хімічної сполуки V, яка міститься в середовищі, причому спосіб містить верифікаційну стадію для виявлення, чи знаходиться сполука у середовищі, а також аналітичну стадію, на якій визначають її концентрацію. Крім того, винахід стосується улаштування для проведення способу, а також застосування способу для контролю достеменності товару або для ідентифікації мінерального масла. Для ідентифікації або досліджень хімічних сполук використовують безліч методів Більша частина способів аналізу використовує різноманітні типи аналітичного випромінювання, яке вступає у взаємодію із хімічною сполукою, яку аналізують, та змінює початкову інтенсивність в залежності від початкової довжини хвилі аналітичного випромінювання за рахунок абсорбції, емісії (наприклад, флуоресценції або фосфоресценції), відбиття та/або розсіювання. Ця зміна може бути використана для виявлення знаходження або відсутності хімічної сполуки у середовищі та визначення її концентрації. З цією метою використовують безліч 87420 6 пізнавальними засобами для здійснення стадії розпізнавання (418); - щонайменше два джерела випромінювання (314), переважно щонайменше одне друге джерело випромінювання (314) ідентичне щонайменше одному першому джерелу випромінювання (314), для одержання другого аналітичного випромінювання (318); та - щонайменше один другий детектор (322), переважно щонайменше один другий детектор (322), відмінний від щонайменше одного першого детектора (320), для виявлення абсорбованого та/або емітованого, та/або відбитого, та/або розсіяного за допомогою середовища (312) випромінювання (324, 326) у відповідь на друге аналітичне випромінювання (318), який відрізняється тим, що він містить оцінювальний пристрій (342) для визначення концентрації c щонайменше однієї хімічної сполуки V, що входить до складу середовища (312), а також тим, що він містить блок (340) логіки прийняття рішень для запуску аналітичної стадії (424) залежно від результату стадії розпізнавання (418). 16. Пристрій за пунктом 15, який містить також щонайменше один модулятор (328) для періодичної модуляції другого аналітичного випромінювання (318), а також щонайменше один підсилювач синхронізації (332). 17. Пристрій за одним із пунктів 15 або 16, який відрізняється тим, що щонайменше одне перше джерело випромінювання (314) містить велику кількість окремих джерел випромінювання із заданими спектральними властивостями, зокрема велику кількість світлодіодів, переважно світлодіодну матрицю, причому щонайменше одне перше джерело випромінювання виконане зі здатністю перемикання між окремими джерелами випромінювання. комерційних пристроїв, наприклад, різноманітні типи спектрометрів. Але пристроям, відомим зі стану техніки, притаманно, нажаль, багато різноманітних недоліків, які, поперед усім, сильно впливають на користування при практичному серійному застосуванні. Недоліком, наприклад, є те, що у багатьох випадках сполуки, що їх виявляють, знаходяться у середовищі у надзвичайно низьких концентраціях Відповідно, сигнали, що генеруються власне цими сполуками, як правило, є слабкими, і, таким чином, ці сигнали часто знаходяться на рівні фону середовища, тому що відповідні співвідношення сигнал-шум є поганими. Наступним недоліком є те, що у доступних комерційних приладах визначення концентрації проводиться незалежно від того, чи взагалі міститься чи ні хімічна сполука у середовищі. Тому, відповідно, при заключній оцінці, важко вирішити, чи надзвичайно слабкий сигнал із поганим співвідношенням сигнал-шум дійсно вказує на наявність сполуки, що її аналізують, чи мова йдеться виключно про фоновий сигнал. Відповідно, подібні способи визначення погано автоматизуються, оскіль 7 ки, комп'ютер, незалежно від якості генерованого сигналу, завжди буде спробувати розрахувати концентрацію. При цьому, автоматизований таким чином спосіб генерує у багатьох випадках дуже ненадійні результати, без того, щоб інформувати експериментатора щодо цієї ненадійності. Наступним недоліком відомих пристроїв та способів є те, що апаратурні та часові витрати для одного виміру, як правило, дуже високі, і, таким чином, подібні способи та прилади дуже важко впроваджуються для польового аналізу "на місці", наприклад, на місті вироблення або складі хімічних реактивів. Замість того, мають бути відібрані відповідні проби, які потім аналізують у аналітичній лабораторії за допомогою відповідного обладнання та способу. Подібні затрати часто не можна допускати, особливо при великій кількості проб та потребі у швидкій відповіді на певні запитання. Завдання представленого винаходу складається в тому, щоб розробити спосіб та обладнання, в яких уникають недоліків, присутніх у відомих зі стану техніки способах та обладнанні, та які дозволяють проводити надійне виявлення хімічної сполуки V. Запропонований спосіб придатний для визначення, щонайменше, однієї хімічної сполуки V, що міститься у середовищі. Основна ідея представленого винаходу полягає в тому, що спосіб поділяють на дві стадії: верифікаційну стадію виявлення та аналітичну стадію визначення. На версифікаційній стадії виявлення визначають, чи наявна хімічна сполука V у середовищі. Концентрацію, щонайменше, одної хімічної сполуки V, визначають на аналітичній стадії. Під середовищем при цьому розуміють кожну речовину, яка, принциповим чином, дозволяє розподіл хімічної сполуки V. При цьому хімічна сполука V не має обов'язково бути розподіленою гомогенним чином, однак гомогенний розподіл полегшує проведення способу, оскільки у цьому випадку визначення концентрації с при проведенні способу не залежить від місця у середовищі. Наприклад, середовище може охоплювати гази, пастоподібні речовини, як, наприклад, креми, рідини, як, наприклад, чисті рідини, суміші рідин, дисперсії, та фарби, а також тверді речовини, як, наприклад, пластичні маси. При цьому, у ширшому сенсі, до твердих речовин також відносять поверхневі покриття будь-яких субстратів, як, наприклад, предмети повсякденного використання, автомобілі, фасади будівель і так далі, із, наприклад, затверділим лакофарбовим покриттям. Також відносно, щонайменше, одної хімічної сполуки V, витримано високу гнучкість відносно запропонованого способу. Так, мова йдеться про щонайменше, одну хімічну сполуку, що може бути як органічної так і мінеральної природи. На практиці тип хімічної сполуки V залежатиме від типу середовища. У випадку газоподібних середовищ, коли мова йде про хімічні сполуки V, часто йтиметься про гази або пари. У цьому випадку гомогенний розподіл встановлюється самостійно. Додатково, гомогенний розподіл може бути досягнутий за рахунок відповідних заходів, так, наприклад, тверді часточки також можуть бути 87420 8 розподілені, а, поперед усім, дисперговані, у рідкому або газоподібному середовищі. У випадку пастоподібних або рідких середовищ хімічні сполуки V, як правило, знаходяться у вигляді молекулярного розчину або також дрібної суспензії, при чому у пастоподібних середовищах, за рахунок вищої, у порівнянні із рідкими або газоподібними середовищами, в'язкості, розшарування середовища із розділенням твердих часточок, як правило, відбувається дуже рідко. У випадку рідких середовищ, гомогенний розподіл твердих часточок може бути досягнутий під час виконання способу за рахунок відповідних заходів, як, наприклад, наявності засобів диспергування, та/або неперервного перемішування. Коли мова йдеться про рідкі середовища, йдеться про дисперсії або фарби, які виготовлено таким чином, що розшарування не відбувається зовсім, або не відбувається на протязі довгого часу. Визначення вимірюваної функції, та відповідно, функції порівняння, може бути без проблем проведено. За необхідністю, фальсифікацію виміру за рахунок розшарування середовища можна подолати шляхом проведення відповідних заходів по гомогенізації. У випадку твердих середовищ, особливо деяких полімерів, хімічні сполуки V, як правило, знаходяться або у вигляді молекулярного розчину, або також як дрібна суспензія. Також у цьому випадку феномени розшарування, як правило, не становлять жодних проблем. Обидві стадії запропонованого способу розділяються на декілька різних стадій. Так, стадія виявлення містить на початку стадію, на якій середовище опромінюють аналітичним випромінюванням із змінною довжиною хвилі , причому довжина хвилі має, щонайменше, два різних значення. Наприклад, довжина хвилі  може бути налаштована неперервним чином у певній заданій області, наприклад, із застосуванням діапазонного джерела випромінювання, наприклад, лазеру та/або спектрометру. Альтернативним чином, або додатково можна переключатись між різними дискретними значеннями довжини хвилі. При цьому, наприклад, можуть бути використані окремі джерела, переважним чином, окремі джерела із вузьким емісійним спектром, між якими переключаються при роботі. Приклади виконання будуть пояснені нижче детальніше. На другій стадії першої стадії генерується, щонайменше, одна спектральна функція - відгук, А(), що являє собою випромінювання, яке виникає у відповідь на перше аналітичне випромінювання, яке може бути абсорбовано, емітовано, відбито та/або розсіяно за допомогою середовища та/або, при наявності, за допомогою щонайменше одної хімічної сполуки. Як перше аналітичне випромінювання приймають до уваги таке випромінювання, яке може вступати у взаємодію із, щонайменше, однією хімічною сполукою, таким чином, що може бути отримана відповідна аналітична функція відгук, Α(). Особливим чином, мова може йтися про електромагнітне випромінювання, але також приймають до уваги і опромінення часточками, як, наприклад, 9 нейтронне або електронне опромінення, або акустичне випромінювання, як, наприклад, ультразвук. Спосіб детектування вибирають згідно до типу першого випромінювання. При цьому, під час детектування, зовсім не обов'язково мова йдеться про випромінювання, що генерується, такого ж типу, як і перше аналітичне випромінювання. Наприклад, може виникати значна зміна довжини хвилі, або при збудженні за допомогою нейтронного пучку також може виникати відповідне випромінювання, яке вимірюють. Переважним чином, йтиметься, однак, про розробку найпростішого способу, а також, як у випадку першого аналітичного випромінювання, так і у випадку відповідного випромінювання, що його детектують, йтиметься про випромінювання у видимій, інфрачервоній або ультрафіолетовій області. Також, надалі, спектральна аналітична функція відгук, Α(), не має обов'язково співпадати із сигналом детектору, що визначають як відгук на перше аналітичне випромінювання. Також можуть бути генеровані спектральні функції відгуку, А(), які можуть бути отримані, наприклад, розраховані, тільки опосередковано, з використанням одного або більшої кількості аналітичних сигналів. Це гратиме важливу роль й одній нижче-представленій розробці винаходу. Також, одночасно можуть бути зареєстровані та оброблені декілька аналітичних спектральних функцій відгуку, А(), наприклад, сигнал флуоресценції та поглинання. Вибір, щонайменше, одної спектральної функції відгуку, А(), відповідно, вибір, щонайменше, одного сигналу, що детектують, на практиці залежить від відношення системи, особливо середовища, до першого аналітичного випромінювання. При достатній проникній здатності середовища по відношенню до першого аналітичного випромінювання може знову з'являтись щонайменше одна аналітична спектральна функція відгуку, А(), що, наприклад, відображає поведінку системи, а особливо, середовища, при абсорбції та відповідно, пропусканні. Якщо ж проникна здатність середовища недостатня, аналітична спектральна функція відгуку системи, А(), може відображати також залежність процесу відбиття від довжини хвилі. Якщо перше аналітичне випромінювання збуджує в системі емісійне випромінювання, тоді, у якості спектральної функції відгуку, А(), або, відповідно, для генерації цієї спектральної функції відгуку, використовують залежність емісії від довжини хвилі. Надалі, також можливо використовувати комбінацію різних спектральних функцій. Крім того, щонайменше, одну спектральну функцію-відгук, можна вимірювати як функцію не тільки довжини хвилі першого аналітичного випромінювання, а і як функцію довжини хвилі на якій відбувається детектування, оскільки довжина хвилі збудження та довжина хвилі детектування не обов'язково мають бути ідентичними. Потім, на третій стадії верифікаційної стадії проводять кореляцію між, щонайменше однією спектральною функцією відгуком, Α(), та, щонайменше однією модельною функцією, R(). Такі кореляції наочне представляють перекривання 87420 10 (суперпозицію) модельної функції та спектральної функції відгуку, причому модельну функцію та спектральну функцію відгуку зсувають, відповідно, на координатний зсув  по осі довжин хвиль одна відносно одної, і при цьому для кожного зсуву координат, , визначають перекривання обох функцій Α() та R(). Відповідно цьому будують спектральну кореляційну функцію K() шляхом відомої кореляційної процедури. Ця кореляційна процедура може бути проведена, наприклад, шляхом математичного обчислення, а також за допомогою апаратури. Щонайменше, одна модельна функція R() може бути, наприклад, спектральною функцією відгуку контрольного зразку порівняння. Інакше або додатково ця щонайменше одна модельна функція R() може також включати аналітичним чином встановлені модельні функції, а також закладені у літературних таблицях модельні функції (наприклад, підбірка відомих спектрів). Одна або декілька спектральних функцій відгуку можуть бути порівняні із багатьма модельними функціями. Таким чином будують відповідну кількість спектральних кореляційних функцій Κ(). Переважний спосіб виконання використовує для розрахунку спектральної кореляційної функції Κ() наступне співвідношення 1 K( )    A( )  R(   )  d (1) N  При цьому N - це нормувальний коефіцієнт, який, переважно, розраховують згідно із N   A( )  R( )  d (2)  Інтегрування проводять на придатному проміжку довжин хвиль, наприклад від - до +, або на проміжку довжин хвиль, який використовували при проведенні виміру. Якщо замість неперервного першого випромінювання використовують перше випромінювання із дискретними значеннями довжини хвилі , наприклад, шляхом перемикання різних джерел випромінювання, замість інтегрування за рівняннями (1) та (2) будують Ріманівську сумму: 1 K( )     A i ( i )  Ri (i   )  di (3) N i N*   Ai (i )  Ri (i )  i i (4) При цьому проводять складання по придатній кількості опорних точок, а Γi представляє довжину інтервалу відповідно придатного інтервалу. N* нормувальний множник, що відповідає неперервному нормувальному множнику N. Подібні Рамінівські суми відомі спеціалістам. Крім тут представленого способу визначення, щонайменше, одної спектральної кореляційної функції Κ(), із стану техніки та математики також відомі інші кореляційні функції, які можуть бути застосовані для порівняння, щонайменше, одної спектральної функції відгуку Α() із, щонайменше, одною модельною функцією R(). Із сутності, щонайменше, одної спектральної кореляційної функції Κ(), на четвертій стадії ве 11 рсифікаційної стадії, вже може бути зроблена пропозиція, чи знаходиться у середовищі, щонайменше, одна хімічна сполука V. Якщо, наприклад, у якості, щонайменше, одної модельної функції R() використовують спектральну функцію-відгук хімічної сполуки, яку детектують, спектральна функція-відгук та модельна функція добре корелюють. Якщо, наприклад, спектральна функція-відгук при певній довжині хвилі містить різкий максимум, що означає, у ідеальному випадку, нескінченно вузький пік, то спектральна кореляційна функція Κ(λ) при довжині хвилі =0 містить нескінченно вузький пік із висотою один, а у інших випадках дорівнює нулю. При скінченій ширині спектральної функції відгуку, що, як правило, зустрічається на практиці, відповідно поширюється і кореляційна функція. Незважаючи на те, що в реальності трапляється скінчена ширина, щонайменше, одної спектральної кореляційної функції Κ(), шляхом стадії впізнавання моделі (зразку) із, щонайменше, одної спектральної кореляційної функції, можна зробити висновок, чи міститься у середовищі, щонайменше, одна хімічна сполука V. Особливо, щонайменше, одна спектральна кореляційна функція Κ() у рівнянні при =0 (в ідеальному випадку точно при =0, дивись нижче) може містити характеристичний максимум, а надалі спадати (справа та зліва від початку обліку). Оскільки, як правило, спектральні функції відгуку хімічних сполук, що їх детектують, є відомими, (наприклад, із порівняльних вимірів або із відповідних баз даних), можна, відповідно, передбачати хід, щонайменше, одної спектральної кореляційної функції Κ(), та, на стадії впізнавання моделі, можна проводити пошук наявності цієї спектральної кореляційної функції Κ(). Наприклад, цей пошук на стадії впізнавання моделі може бути проведений за допомогою комерційно одержаної програми впізнавання моделі, наприклад за допомогою алгоритму впізнавання моделі. При цьому не обов'язково буде знайдена цифрова відповідь, чи міститься у середовищі, щонайменше, одна хімічна сполука V, а можуть бути, наприклад, також генеровані ймовірності того, що ця, щонайменше, одна хімічна сполука V, міститься у середовищі, відповідно, для кожної з таких сполук. Так, наприклад, експериментатору може бути виданий проміжний результат, що певна хімічна сполука V міститься у середовищі із ймовірністю 80%. Верифікаційну стадію закінчують проведенням стадії впізнавання моделі. Однак, має бути зроблений наголос на те, що верифікаційна стадія може містити також інші стадії, і на те, що представлені стадії не обов'язково мають бути проведені у наведеній послідовності. Зі свого боку, аналітична стадія, яка переважним розділена від верифікаційної стадії, включає, щонайменше, дві стадії. Також, надалі представлені стадії аналітичної стадії не обов'язково мають бути проведені у наведеній послідовності, крім того, ця стадія може містити також інші стадії. Спосіб, окрім верифікаційної та аналітичної стадії, може містити інші стадії. 87420 12 На першій стадії аналітичної стадії середовище опромінюють другим аналітичним випромінюванням із, щонайменше, однією довжиною хвилі збудження, ,ΔΧ. Для другого аналітичного випромінювання властиво вище сказане щодо першого аналітичного випромінювання, відповідно. Замість аналітичного випромінювання також можуть бути знов застосовані декілька джерел випромінювання, одночасно, поперемінно, та послідовно. Також мова може йтись про випромінювання, ідентичне первинному аналітичному випромінюванню, таким чином, що навіть може бути використане теж саме джерело випромінювання. Тим не менш, у протилежність до першого аналітичного випромінювання, в даному випадку необов'язкова зміна довжини хвилі збудження ,ΔΧ, так що для генерування результату щодо концентрації с може бути використане джерело із одною поперед завданою довжиною хвилі збудження ΔΧ. На практиці вибирають, щонайменше, два значення довжини хвилі збудження ΔΧ другого аналітичного випромінювання, наприклад, знову шляхом неперервної реєстрації в заданій області довжин хвиль, або шляхом переключення між двома або більшою кількістю довжин хвиль. На другій стадії аналітичної стадії за допомогою відгуку на друге аналітичне випромінювання, що одержують від середовища, та/або від відповідної хімічної сполуки V, що міститься у середовищі, за рахунок абсорбованого, емітованого, відбитого та або розсіяного випромінювання, визначають концентрацію с, щонайменше, одної хімічної сполуки. З цією метою генерують, щонайменше одну спектральну аналітичну функцію Β(ΔΧ, ΒΔε), причому RES відповідає довжині хвилі відгуку середовища, та/або щонайменше, одної хімічної сполуки V, що міститься у середовищі. Аналогічно до вищенаведеної, щонайменше, одної спектральної функції відгуку Α(), коли говорять про аналітичну функцію Β(ΔΧ, ΗΔS), необов'язково має йтись про сигнал детектору, але може бути спочатку проведене, наприклад перетворення (наприклад, обробка за допомогою обчислювача або фільтра), або інша трансформація. Також можуть бути зареєстровані декілька спектральних аналітичних функцій Β(ΔΧ, RES), наприклад функція пропускання та функція флуоресценції. Ця, щонайменше, одна спектральна аналітична функція є, як представлено, функцією як довжини хвилі збудження, ΔΧ, так і довжини хвилі детектування відгуку RES. Наприклад, для кожної довжини хвилі збудження EX, детектування відгуку можна проводити на різних довжинах хвилі ΡΔS. Однак, при детектуванні придатним є реєстрація цілої спектральної області довжин хвиль відгуку RΔS та інтегральна реєстрація спектральної аналітичної функції Β(EX, RES), наприклад, за рахунок широкополосного детектора. Однак, переважним чином, при цьому відфільтровують, щонайменше, одну довжину хвилі збудження ΔΧ, так що вона не виявляється, або подавляється у охопленому хвильовому діапазоні довжин хвиль сигналу відгуку, RES. Це може бути досягнуто, 13 наприклад, відповідною фільтровою технологією, за якою відфільтровують довжину хвилі збудження, ΔΧ. Для цього можуть бути застосовані крайовий фільтр, полосно-пропускний фільтр або також поляризаційні фільтри. Таким чином, інтегрально реєструють, щонайменше, одну спектральну аналітичну функцію в області спектру довжин хвиль відгуку, виключно як функцію довжин хвилі збудження, ΔΧ. Це значно полегшує обробку сигналу. Із, щонайменше, одної спектральної аналітичної функції Β(ΔΧ, RES), тепер можна зробити висновок щодо концентрації с, щонайменше, одної хімічної сполуки V. Цю стадію проводять згідно із відомим співвідношенням с=f(B) між спектральною аналітичною функцією Β(ΔΧ, RES), та концентрацією с хімічної сполуки V у середовищі. Так, наприклад, співвідношення f між спектральною аналітичною функцією Β(ΔΧ, RES), та концентрацією с може бути отримане емпірично. Наприклад, з цією метою у таблиці можуть бути закладені відповідні порівняльні дані, які генерують, наприклад, шляхом виміру зразків порівняння та/або проведенням градуювання. Також, у багатьох випадках співвідношення f (хоча б приблизно) аналітично відоме. Так, наприклад, сигнали флуоресценції хоча б приблизно прямо пропорційні концентрації, щонайменше, одної хімічної сполуки V, що її аналізують. Також із сигналів абсорбції можна розрахувати концентрацію згідно із законом Ламберта-Бера. Однак, як правило, проблема полягає в тому, що, щонайменше одна спектральна аналітична функція, Β(ΔΧ, RΔS), даватиме дуже слабкі сигнали, через те, що часто сполуки, що їх виявляють, знаходяться у середовищі у надзвичайно низьких концентраціях. Відповідно, поганим є співвідношення сигналу до шуму, та таким чином генеровані результати. Наступна проблема полягає в тому, що містяться фонові сигнали, оскільки, наприклад, середовище само вносить внесок у спектральну аналітичну функцію Β(ΔΧ, RΔS), у відповідній області довжин хвиль. Цей тип проблеми можна уникнути різними способами. Так, наприклад, сигнали фону, щонайменше, одної спектральної аналітичної функції можуть бути попередньо емпірично визначені та, наприклад, табульовані, наприклад шляхом проведення відповідних вимірювань для середовищ, що не містять, щонайменше, відповідної хімічної сполуки. Подібні фонові сигнали перед знаходженням, щонайменше, одної спектральної аналітичної функції та, відповідно, перед розрахунком концентрації, можуть бути відняті від, щонайменше, одної спектральної аналітичної функції Також, щонайменше, одна спектральна аналітична функція може бути альтернативним чином, або додатково, оброблена, наприклад, шляхом застосування відповідного фільтру. Також вже вищенаведена інтегральна реєстрація, щонайменше, одної спектральної аналітичної функції на попередньо заданому діапазоні довжин хвиль відгуку, RES, призводить до підвищення інтенсивності сигналу, і таким чином, до підвищення достовірності результату. 87420 14 У одному особливо переважному варіанті виконання способу згідно із винаходом, використовують методику синхронизації, альтернативно або додатково. При цьому друге аналітичне випромінювання із частотою f періодично модулюють. Подібні методики синхронізації відомі з інших областей спектроскопії та електроніки. Наприклад, також, щонайменше, одна спектральна аналітична функція бути зареєстрована із розв'язкою у часі, як Β(ΔΧ, RES, t). Також, можлива інтегральна реєстрація на інтервалі довжин хвиль відгуку, RES, таким чином, що, у цьому випадку, щонайменше, одна спектральна аналітична функція реєструється як Β(ΔΧ, t) із розв'язкою у часі. Частота модуляції може лежати, наприклад, удіапазоні від декількох 10 Hz та декількох 10 kHz. Наприклад, модуляція у потоці випромінювання, щонайменше, одного другого аналітичного випромінювання, може бути викликана за рахунок використання такзваного модулятору, коли використовують електромагнітне випромінювання (наприклад, у видимій, інфрачервоній або ультрафіолетовій спектральній областях). Далі, для обробки, щонайменше, одної спектральної аналітичної функції Β(ΔΧ, RES, t) можуть бути використані звичайні високочастотні технології, які із спектру частот, щонайменше, одної спектральної аналітичної функції, виділяють лише сигнали при модуляційних частотах f (тобто всередині зарані завданого спектрального оточення). Подібні високочастотні технології охоплюють, наприклад, змішувач частот, за допомогою якого, щонайменше, одна спектральна аналітична функція змішується із сигналом модуляційної частоти, за яким слідують відповідні фільтри, особливо, фільтр низьких частот. Також можлива математична обробка. Так, наприклад, спочатку із, щонайменше, одної спектральної аналітичної функції Β(ΔΧ, RES, t). може бути створена щонайменше, одна фільтрована спектральна аналітична функція, згідно наступного рівняння:  B( , EX,RES )   ( , EX,RES, t )  cos( 2  f  t )  dt (9) 0 При цьому  означає часову константу, яка, наприклад, відповідає, краю крайового або полосно-пропускного фільтра. Таким чином відфільтрована спектральна аналітична функція Β(, ΔΧ, RES) сильно очищена, у порівнянні із вихідним сигналом Β(ΔΧ, RES, t), оскільки у фільтрованому сигналі містяться лише шум та паразитні сигнали, які лежать у дуже вузькому інтервалі частот (із шириною приблизно 1/) навколо модуляційної частоти. Із таким чином очищеного, відфільтрованого сигналу Β(, ΔΧ, RES) надалі може бути, як описано вище, за загальним, наприклад, емпірично отриманим, або аналітично виведеним, співвідношенням с=f(B), розрахована концентрація, щонайменше, одної хімічної сполуки, що міститься у середовищі. Так, знову, наприклад, концентрація може бути розрахована із сигналу флуоресценції, із використанням першої константи пропорційнос 15 ті, K1 (наприклад, емпірично отриманої або штабельованої), за допомогою рівняння (7) с=Κ1·Β(, ΔΧ, RES) Із сигналу поглинання, концентрація може бути розрахована із використанням другої константи пропорційності, K2, наприклад, за допомогою рівняння (8) с=K2lod Β(, ΔΧ, RES) яке відповідає формі написання закону Ламберта-Бера. Таким чином, із використанням описаного способу, можна у одному із описаних варіантів швидко та надійно не лише визначити, чи наявна у середовищі, щонайменше, одна хімічна сполука V, але й слід за цим також розрахувати її концентрацію. Особливо, спосіб може бути проведений таким чином, що аналітичну стадію здійснюють лише тоді, коли на верифікаційній стадії встановлено, чи дійсно у середовищі міститься, щонайменше, одна хімічна сполука V. Це призводить до того, що описаний спосіб може бути простим та надійним чином автоматизований, причому також можуть бути видані відповідні проміжні результати (наприклад, щодо наявності або відсутності певної хімічної сполуки). Також, стає можливою проста ті надійна автоматизація способу, наприклад, за допомогою відповідного комп'ютера та комп'ютерного алгоритму. Спосіб згідно із винаходом може бути додатково розвинений різноманітними способами. Переважний розвиток способу стосується описаної верифікації у одному із представлених варіантів виконання та, перед усім, стосується проблеми, що пов'язана із тим, середовище може мати власний вплив на, щонайменше, одну спектральну функцію відгуку, А(k). Так перед усім, щонайменше, одна спектральна функція відгук може містити частини сигналу, які не походять від, щонайменше, одної хімічної сполуки, яку детектують, а походять від самого середовища, та/або від забруднень, які воно містить. Подібні частини сигналу обумовлюють фоновий сигнал у, щонайменше, одній спектральній функції відгуку, А(k). Наступні проблеми полягають у тому, що матриця середовища також може викликати зсув, щонайменше, одній спектральній функції відгуку, Α(). Це, перед усім, пов'язано із тим, що матриця середовища має молекулярний або атомарний вплив на, щонайменше, одну хімічну сполуку, та, таким чином, на спектральні властивості цієї, щонайменше, одної хімічної сполуки. Один з варіантів цього ефекту - це сольватохромія, ефект, який викликає зсув спектру речовини під впливом розчинника (середовища), таким чином, що, наприклад, зсуваються довжини хвиль характеристичних максимумів спектру. Згідно із винаходом, цей ефект може бути врахований у такий спосіб, за яким спочатку замість або додатково до, щонайменше, одної спектральної функції відгуку, Α(), реєструється, щонайменше одна груба спектральна функція відгуку, Α'('). Далі ця, щонайменше, одна груба спектральна функції відгуку трансформується у щонайменше, одну спектральну функцію відгуку, Α(), згідно до рівняння: 87420 16 (5) Α()=Α'(')-Η(') При цьому  - відкоригована на зсув довжини хвилі функція, перед усім функція, відкоригована з урахуванням сольватохромного ефекту, яку обраховують, наприклад, згідно із: (6) ='+S При цьому s - це заданий зсув довжин хвилі (сольватохромний зсув), який, наприклад, може бути попередньо встановлений емпіричним шляхом, може мати табличні значення, або також бути розрахований шляхом відповідних квантовомеханічних розрахунків. Так, наприклад, одна спектральна функція відгуку середовища, що містить речовину V, може бути порівняна із спектральною функцією відгуком контрольного середовища, що містить речовину V, та/або із контрольною спектральною функцією відгуком. Відповідно, з величини зсуву може бути визначений зсув довжин хвилі s. У альтернативному способі вводять спектральну кореляційну функцію Κ(), аналогічно до вищеописаних спектральних кореляційних функцій. При цьому будують кореляцію між спектральною функцією відгуку середовища, що містить речовину V, та спектральною функцією відгуком іншого середовища (контрольного середовища), що також містить речовину V. Також, замість другої спектральної функції відгуку, може бути використана нормалізована спектральна кореляційна функція. Оскільки після цього, за рахунок, наприклад, названого сольватохромного ефекту та впливу середовища на спектральні властивості сполуки V, обидва спектри зсунуті один відносно другого, максимум спектральної кореляційної функції більше не знаходитиметься при = 0. Більш того, функція буде зсунута по шкалі довжин хвиль відносно точки відліку на величину зсуву довжин хвиль, s. З цього зсуву максимуму спектральної кореляційної функції Κ() відносно точки відліку може бути визначений s. Таким чином, зсув довжини хвилі, s може бути легко визначений у автоматизованому способі із використанням названої кореляційної функції Κ(), без необхідності втручання оператора. Однак, як описано вище, додатково або альтернативно для різних відомих середовищ можуть бути запротокольовані та внесені до таблиць різні значення зсуву довжин хвиль s, які, при необхідності, можна викликати та використати. Альтернативно або додатково до придатного корегування зсуву довжини хвилі, як показує рівняння (5), може бути також відкоригований, або, хоча б, зменшений, фон. Для цього служить функція фону Η('). Для визначення цієї функції фону Η(') також пропонуються різноманітні способи. У одному з них можна знову табулювати різноманітні функції фону, наприклад, емпірично визначені функції фону. Так, наприклад, спектральна функція відгуку середовища, що містить сполуку V, може бути порівняна із спектральною функцією відгуку середовища, що не містить сполуку V, та/або із контрольною спектральною функцією відгуку, особливо шляхом простого знаходження різниці. На основі цього розходження визначають спектральну 17 87420 функцію фону Η('), наприклад, у формі узгодженої функції, особливо, у вигляді підігнаного поліному або подібної функції. Подібні рутинні підгонки є комерційно доступними та являються складовими частинами численних алгоритмів аналізу. Результуючі спектральні функції фону можна зберігати та, при необхідності, викликати. Альтернативно або додатково, кореляція може бути застосована для визначення спектральної функції фону Η('). При цьому, наприклад, спочатку може бути проведена трансформація грубої функції відгуку Α'(') у спектральну функцію відгуку Α(), згідно рівняння (5) (дивись вище). При цьому, наприклад, для функції фону (альтернативно або додатково, а також для зсуву довжини хвилі Γs допускають певний набір параметрів, наприклад, у якості результату підгонки беруть узгоджену функцію, наприклад, поліном. Надалі, після проведення цієї трансформації з допущеним набором параметрів, визначають кореляційну функцію, згідно рівняння:  A( )  R(   )  d K( )    A( )  R( )  d (10)  Ця кореляційна функція Κ() відповідає рівнянню (1), але зараз вже із трансформованою спектральною функцією відгуку, Α(). В той самий час утворюють контрольну кореляційну функцію ΚΑUTO(), згідно наступного рівняння:  R( )  R(   )  d K Auto ( )    R( )  R( )  d (11)  Ця друга спектральна кореляційна функція ΚΑUTO() відповідає автокореляції, щонайменше, одної модельної функції R() із самою собою. У ідеальному випадку кореляційна функція Κ() відповідає кореляційній функції ΚΑUTO(). Вибраний набір параметрів для, щонайменше, одної функції фону, (та, при необхідності, альтернативно або додатково також для зсуву довжини хвилі ΓS може бути оптимізований шляхом наближення Κ() до ΚΑUTO(). Чим краще перекривання, тим краще вибір набору параметрів. Цей спосіб може бути математично легко оптимізовано, наприклад, шляхом застосування відомих математичних процедур (наприклад, метод найменших квадратів). Також можна дати визначення межі, причому ітеративну оптимізацію обривають, коли функція Κ() співпаде із кореляційною функцією ΚΑUTO() до завданої величини межі (або краще). Спосіб, згідно із винаходом, та відповідно, обладнання для проведення способу згідно із винаходом, у одній із вищеописаних форм, мають чисельні переваги у порівнянні із відомими способами та обладнанням. Перевага полягає, перед усім, у спрощеній автоматизації описаного способу. Так, цей спосіб може бути легко автоматизований та інтегрований у малі прилади для виміру, легкі у маніпулюванні, які також, перед усім, можуть бути впроваджені для аналізу на місці. Однак, аналіз шляхом описаного способу, та 18 кож є стійкий та надійний, оскільки описані поміхи також можуть бути або ліквідовані, або, щонайменше, сильно зменшені. Спосіб згідно із винаходом, може бути таким чином, з одного боку, застосований для точного визначення концентрації вмісту компонентів у різних середовищах. В тому числі, він може бути застосований для визначення отруйних речовин, як наприклад, моно оксид азоту, двоокис сірки, або дрібнодисперсних суспензій у атмосфері. З іншого боку, спосіб згідно із винаходом, може бути застосований для того, щоб, визначати справжність або підробку середовища, яке містить, щонайменше, одну хімічну сполуку V у якості мітки. При цьому у якості хімічної сполуки може бути введений компонент, що вже міститься у середовищі, а також можуть бути внесені окремі маркери. Особливою перевагою при цьому є те, що мітки можуть бути введені у настільки малих кількостях, що вони впізнаються візуально або також шляхом звичайного спектроскопічного аналізу за способом. Спосіб згідно із винаходом може бути застосований для визначення справжності, згідно маркірованої упаковки, мінеральних масел та/або для перевірки справжності товару, або для того, щоб виявити чи проводилися якісь маніпуляції (можливо, нелегальні). Крім того, у якості хімічної сполуки V можуть бути застосовані і детектовані також сторонні продукти, що виникають в процесі виробництва середовища або сліди каталізаторів, які застосовують при виробництві середовища (наприклад, розчинники, дисперсії, полімери і так далі). У випадку природних продуктів, як деякі рослинні олії, можуть бути детектовані такі речовини, які, наприклад, є типовими для місця вирощування (наприклад, оліїстих) рослин. Таким чином, шляхом встановлення ідентичності або неідентичності цих речовин, може бути підтверджене або виключене походження природного продукту, наприклад, олій. Подібне справджується також і, наприклад, для визначення сорту нафти, спектр якої, завдяки вмісту типових супроводжуючих речовин, залежить від місця залягання. Якщо у середовище, наприклад, у рідину, навмисно додають, щонайменше, одну хімічну сполуку V, стає можливим визначати таким чином марковане середовище як автентичне, і, відповідно, впізнавати можливі маніпуляції. Так, у такий спосіб можуть, наприклад, бути розрізнені між собою мазут, який, зазвичай, вигідно оподаткований, від, як правило, обкладеного більш високими податками, дизельного палива, або можна маркірувати потоки рідких продуктів у промислових установках, як, наприклад, нафтопереробні установки, і таким чином, прослідкувати за ними. Оскільки спосіб згідно із винаходом дозволяє визначення дуже малих концентрацій, щонайменше, однієї хімічної сполуки V, вона може бути додана до середовища у малій концентрації. Можливий негативний вплив за рахунок присутності цієї сполуки, наприклад, при згорянні мазуту або дизелю, може бути виключено. Подібним чином, наприклад, також можуть бути маркіровані спирти, для того щоб відрізняти 19 законними чином виготовлені, оподатковані та випущені у продаж спирти від нелегально виготовлених та випущених у продаж спирти. При цьому, відповідно, має бути застосовані такі сполуки V, які нешкідливі для людини. Крім того, можливо використовувати, щонайменше, одну хімічну сполуку V для маркірування пластмас або лаків. Це можна робити, щоб визначати, наприклад, справжність або фальсифікацію пластмас або, відповідно, лакофарбових покривів, або щоб проводити класифікацію по сортам використаних пластмас, приймаючи до уваги їх реутилізацію. Також в цьому випадку вища чутливість способу, згідно із винаходом, є перевагою, оскільки, щонайменше, одна хімічна сполука V, наприклад, може бути додана до фарби, у дуже низьких кількостях і, таким чином, не впливає на зовнішній вигляд пластмаси або лакофарбових покривів. Особливо переважно, спосіб згідно із винаходом знаходить застосування для визначення ідентичності або неідентичності, щонайменше, одної гомогенно розподіленої у рідкому середовищі хімічної сполуки V. У якості рідких середовищ можна, перед усім, назвати органічні рідини та їх суміші, наприклад, спирти, такі як метанол, етанол, пропанол, ізопропанол, бутанол, ізобутанол, втор-бутанол, пентанол, ізопентанол, неопентанол або гексанол, гліколь і, такі як 1,2-етиленгліколь, 1,2- або 1,3пропіленгліколь, 1,2-, 2,3- або 1,4-бутиленгліколь, ди- або три етиленгліколь, або ди- або трипропіленгліколь, етери, такі як метил-тертбутилетер, 1,2-етиленглікольмоно- або диметилетер, 1,2етиленглікольмоноабо диетилетер, 3метоксипропанол, 3-ізопропоксипропанол, тетерагідрофуран або діоксан, кетони, такі як ацетон, метилетилкетон або диацетоновий спирт, естери, такі як метиловий естер оцтової кислоти, етиловий естер оцтової кислоти, пропиловий естер оцтової кислоти, або бутиловий естер оцтової кислоти, аліфатичні або ароматичні вуглеводні, такі як пентан, гексан, гептан, октан, ізооктан, петролейний етер, толуол, ксилол, етилбензол, тетралін, декалін, диметилнафталін, тест-бензин, мінеральні масла, такі як бензин, керосин, дизель, або мазут, натуральні олії, такі як оливкова, сої або соняшникова, або природні або синтетичні моторні, гідравлічні або машинні масла, наприклад машинні моторні масла або масло для швацьких машин, або тормозні рідини. Подалі, під рідкими середовищами розуміють також продукти, які виникають при переробці певних типів рослин, наприклад, ріпаку або соняшнику. Такі продукти відомі також під терміном "Біодизель ". Згідно із винаходом, спосіб, перед усім, знаходить застосування для визначення ідентичності або неідентичності, а також концентрації, щонайменше, одної хімічної сполуки V у мінеральній олії. При цьому йдеться про, щонайменше, одну хімічну сполуку, особливо переважно, про маркери мінеральних масел. Маркери мінеральних масел, переважним чином, є речовинами, які поглинають як у видимому, так і у невидимому діапазоні довжин хвиль спектру (наприклад, у ближній ІЧ). У якості маркерів про 87420 20 понують найрізноманітніші класи речовин, як, наприклад, фталоціаніни, нафталоціаніни, дитіольні комплекси нікелю, амонійні сполуки ароматичних амінів, трифенілметанові барвники, та азуленквадратної кислоти барвники (наприклад, WO 94/02570 А1, WO 96/10620 А1, інші німецькі патентні заявки 10 2004 003 791.4), а також і азобарвники (наприклад, DE 21 29 590А1, US 5,252,106, ЕР 256 460 А1, ЕР 0 509 818 А1, ЕР 0 519 270 А2, ЕР 0 679 710 А1, ЕР 0 803 563 А1, ЕР 0 989 164 А1, WO 95/10581 A1, WO 95/17483 A1). Похідні антрахінону для забарвлення/маркірування бензину, відповідно, мінеральні масла описані у US 2,611,772, US 2,068,372, ЕР 1 001 003 А1, ЕР 1 323 811 А2 та WO 94/21752 А1, так і у старіших німецьких патентних заявках 103 61 504.0. У якості засобів маркерів для мінеральних масел описані інші речовини, які тільки після екстракції із мінерального масла та наступної дериватизації призводять до кольорової реакції, яку можна розпізнати візуально або спектроскопічно. Такими маркерами є деякі похідні аніліну (наприклад, WO 94/11466 А1) або нафтиламіну (наприклад, US 4,209,302, WO 95/07460 А1). Відповідно до способу згідно із винаходом, можна детектувати похідні аніліну та нафтиламіну без попередньої дериватизації. Згідно до запропонованого способу, також можлива екстракція та/або наступна дериватизація маркерів, як частково згадується у названих прописах, для отримання підвищеної кольорової реакції або для концентрування маркерів, і можливо кращого детектування та визначення візуально або спектроскопічно, але, як правило, вони не є необхідними. WO 02/50216 А2 описує, між іншим, ароматичні карбонільні сполуки у якості маркерів, які детектують за допомогою УФ-спектроскопії. За допомогою способу згідно із винаходом, виявлення цих сполук можливо у значно нижчих концентраціях. Зрозуміло, що у описані названих шрифтах маркери також можуть бути застосовані для маркірування інших рідин, причому приблизно такі рідини вже були наведені до цього. Приклади : У якості маркерів для мінеральних олій способом кореляційної спектроскопії досліджували різноманітні антрахінонові барвники. А) Одержання антрахінонового барвника Приклад 1: (CAS-Nr.: 108313-21-9, молярна маса: 797,11; C54H60N4O2 Amax = 760 нм (толуол)) 1,4,5,8тетракіс[(4-бутілфеніл)аміно]-9,10-антрацендіон синтезували аналогічно із ЕР 204 304 А2. Для цього додають 82,62 г (0,5370 моль) 4бутиланіліну (97%-ий), 11,42 г (0,0314 моль) 21 1,4,5,8-тетрахлорантрахінону (95,2%-ий), 13,40 г (0,1365 моль) ацетату калію, 1,24 г (0,0078 моль) безводного купрум(ІІ)-сульфату та 3,41 г (0,0315 моль) бензілового спирту, додані речовини нагрівають до 130 °С. Залишають перемішуватися 6,5 год. при 130 °С, 17 потім нагрівають до 170 °С та залишають перемішуватися ще 6 год. при 170 °С. Після охолодження до 60 °С додають 240 мл ацетону, відсмоктують при 25 °С та твердий залишок моють спочатку 180 мл ацетону та потім 850 мл води доти, доки фільтрат набуває провідності 17 мкСм. Промитий залишок сушать. Одержують 19,62 г продукту, та відповідно, реакційний вихід величиною 78,4%. Повністю аналогічно одержують далі наведені сполуки шляхом реакції 1,4,5,8тетрахлорантрахінону із відповідними ароматичними амінами: Приклад 2: 87420 22 Приклад 6 Приклад 7 23 Подальші переваги та розробки винаходу будуть освітлені на прикладі наступних прикладів виконання, які зображені на рисунках. Однак, винахід не обмежується представленими прикладами виконання. На рисунках наведені: Фіг.1А спектр поглинання катіонного ціанінового барвника при відносній концентрації 1; Фіг.1В спектр поглинання катіонного ціанінового барвника при відносній концентрації 0,002, що відповідає Фіг.1А; Фіг.2А кореляційна спектральна функція, що відповідає Фіг.1А; Фіг.2В кореляційний спектр, згідно Фіг.2А, спектру поглинання, що відповідає Фіг.1В; Фіг.3 приклад виконання обладнання, згідно із винаходом, для проведення способу, згідно із винаходом; Фіг.4 схематичний спосіб проведення прикладу у способі згідно із винаходом; Фіг.5А Приклад виміру концентрації шляхом вимір поглинання антрахінонового барвника, що відповідає вищенаведеному прикладу 1 у дизельному паливі; та Фіг.5В Приклад виміру концентрації шляхом виміру флуоресценції антрахінонового барвника, що відповідає вищенаведеному прикладу 1 у дизельному паливі. На Фіг.1А та 1В представлені спектри поглинання катіонного ціанінового барвника при двох різних концентраціях. При цьому, концентрація ціанінових барвників складає у Фіг.1В лише 0,002 від концентрації ціанінового барвника на Фіг.1А. Як можна побачити на Фіг.1А, цей ціаніновий барвник має вузький максимум поглинання, який тут позначено "Ext." (екстинкція), при прибл. 700нм. При представленні на Фіг.1А поглинання нормують, із урахуванням максимуму, причому величину поглинання на максимумі навмисно прирівнюють до 1. Поглинання, представлене на Фіг.1В, призводять до тієї ж шкали із тим же нормувальним фактором, і таким чином, це поглинання може бути порівняне із поглинанням на Фіг.1А. Символом ΔХ тут позначено довжину хвилі збудження. При у порівнянні із Фіг.1А можна побачити, що при 500раз нижчій концентрації ціанінового барвника, яка відповідає Фіг.1В, початкова різка смуга поглинання при прибл. 700нм повністю зникає у шумах. Тому, у такому досліді, при подібному розведенні, не може бути передбачено з надійністю, чи взагалі в цьому випадку у розчині (середовищі) міститься цей ціаніновий барвник (сполука). На Фіг.2А та 2В наведені кореляційні спектри для дослідів, які було приведено на Фіг.1А та 1В. Нанесення спектрів проводять у довільних одиницях. При цьому кореляційний спектр Κ() на Фіг.2А відповідає спектру, наведеному на Фіг.1А, а кореляційна функція Κ(), нанесена на Фіг.2В, відповідає спектру, представленому на Фіг.1В. Кожна кореляційна функція таким чином, нанесена як функція зсуву довжин хвиль на величину λ. Кореляційні функції на Фіг.2А та 2В у цьому прикладі проведення представлені у довільних одиницях. Для розрахунку кореляційних функцій використовують вищенаведене рівняння (1). При 87420 24 цьому, у якості спектральної функції відгуку Α() кожен раз вставляють спектр, згідно із спектрами, представленими на Фіг.1А та 1В. У якості модельної функції R() використовують збережену "чисту" функцію поглинання ціанінового барвника, таким чином, перед усім, саме функцію поглинання при достатній концентрації, яка призводить до гарного співвідношення сигнал-шум. У цьому конкретному прикладі саму функцію поглинання, згідно Фіг.1А, використовують у якості модельної функції R(). Від нормування із фактором N в цьому випадку відмовляються, таким чином функцію наносять у довільних одиницях. Таким чином, у цьому прикладі кореляційна функція Κ() з прикладу на Фіг.2А представляє так-звану автокореляційну функцію, бо в даному випадку визначають кореляцію спектру, згідно Фіг.1А, із самим собою. Отримують майже безшумний кореляційний спектр, який є характеристичним для ціанінового барвника, та який, наприклад, може бути збережений у базі даних. На відміну від сигналу поглинання, що містить високу інтенсивність шуму, що відповідає Фіг.1В, кореляційна функція, що відповідає Фіг.2В, також містить різкі контури, що не опускаються у шуми. Таким чином, можна констатувати, що також при 500-кратному розведенні ціанінового барвника кореляційна функція поглинання показує явну подібність до автокореляційної функції, що відповідає Фіг.2А. Якщо треба вирішити, чи міститься у розчині визначуваний ціаніновий барвник, можна, наприклад, шляхом впізнавання моделі, порівняти кореляційну функцію, що відповідає Фіг.2В із кореляційною функцією, що відповідає Фіг.2А, та розрахувати ймовірність того, що ціаніновий барвник міститься у розчині. Таким способом може бути проведений верифікаційна стадія, на якій визначають цю ймовірність. На Фіг.3 представлено обладнання для проведення способу згідно із винаходом на одному можливому прикладі виконання. Обладнання містить засіб реєстрації проб 310, який у цьому прикладі виконання виконаний як кювета для реєстрації рідкого середовища 312 у формі розчину. Крім того, обладнання, згідно Фіг.3, містить джерело випромінювання 314. Щодо джерела випромінювання 314, мова йдеться, наприклад, про регульований лазер, наприклад, діодний лазер або барвниковий лазер. Альтернативно або додатково, також можуть бути передбачені світловипромінювальні діоди, наприклад, набір світловипромінювальних діодів, для якого можливе переключення між світловипромінювальними діодами із різною довжиною хвилі емісії. Це джерело випромінювання 314 виконує у даному прикладі виконання подвійну функцію, та функціонує як у якості першого джерела випромінювання для генерації першого аналітичного випромінювання 316, так і у якості другого джерело випромінювання для генерації другого аналітичного випромінювання 318. Крім того, передбачені перший детектор 320 та другий детектор 322, які поєднані таким чином, що перший детектор детектує частину пропущеного середовищем 324 першого аналітичного випро 25 мінювання 316, а другий детектор 322 детектує емітоване середовищем 312 світло флуоресценції 326 як відгук на друге аналітичне випромінювання 318. При цьому розташування детекторів 320 та 322 вибирають таким чином, що світло пропускання 324 та світло флуоресценції 326 перпендикулярні одне до одного, причому світло пропускання вимірюють у подовженні першого аналітичного випромінювання 316. Надалі, по ходу другого аналітичного випромінювання 318 передбачено оптичний модулятор 328, який, наприклад, виконано у формі сегментованого куколя. Подібний модулятори 328 відомі спеціалістам, та слугують для того, щоб періодично переривати друге аналітичне випроміювання 318. Надалі, по ходу світла флуоресценції 326 передбачено оптичний крайовий фільтр 330. Другий детектор 322 пов'язаний з синхронним підсилювачем 332, який, з свого боку, пов'язаний із модулятором 328. Надалі, передбачені центральний блок управління та блок попередньої обробки результатів 334. Цей центральний блок управління та блок попередньої обробки результатів 334 знаходиться у цьому прикладі у зв'язку з модулятором 328, із синхронним підсилювачем 332, із джерелом випромінювання 314 та із першим детектором 320. Через інтерфейс входу та виходу 336, який на Фіг.3 представлене тільки символічно, експериментатор може обслуговувати центральний блок управління та блок попередньої обробки результатів 334 та зчитувати інформацію із центрального блоку та блоку попередньої оцінки результатів 334. Наприклад, цей інтерфейс входу та виходу 336, може містити клавіатуру, мишку або шар керування курсором, екран, інтерфейс переносного збереження даних, інтерфейс сітьового переносу даних або подібні відомі спеціалістам засобу вводу та виводу даних. Центральний блок управління та блок попередньої обробки результатів 334 охоплюють, з свого боку, електроніку для проведення кореляції 338, яка у цьому прикладі (при необхідності, через відповідний електронний блок підсилення сигналу або електронний блок очищення сигналу) зв'язана із першим детектором 320. Надалі, центральний блок управління та блок попередньої обробки результатів вміщує 334 блок логіки прийняття рішень 340, який зв'язаний із електронним блоком проведення кореляції 338. Крім того, передбачений пристрій для підбиття підсумку 342, який також зв'язаний із блоком логіки прийняття рішень 340. На завершення, передбачений також центральний обчислювальний блок 344, наприклад, у формі одного або декількох процесорів, які зв'язані із трьома названими компонентами 338, 340 та 342, та які можуть керувати цими компонентами. Центральна обчислювальна одиниця 344 містить, до цього, ще й даних блок збереження даних 346, наприклад, у формі одного або декількох переносних блоків збереження інформації. При цьому треба відмітити, що розташування відповідно Фіг.3, також легко може бути модифіковано спеціалістами та підігнано до відповідних умов. Так, наприклад, названі компоненти центра 87420 26 льного блоку управління та блоку попередньої оцінки результатів 334 необов'язково мають бути розділеними, але також можуть бути поєднані у фізично зв'язаний компонент. Так, наприклад, електронна деталь може мати функції декількох деталей центрального блоку управління та блоку попередньої оцінки результатів 334. Також і синхронний підсилювач 332 частково або повністю може бути інтегрований у центральний блок управління та блок попередньої обробки результатів 334. Крім цього також можуть бути передбачені додаткові, не представлені у Фіг.3 компоненти, перед усім, фільтр, підсилювач, додаткові комп'ютерні системи або подібне, наприклад, для додаткового очищення сигналу детектору 320, 322. Надалі, функції компонентів центрального блоку управління та блоку попередньої оцінки результатів 334 можуть бути повністю або частково, виконані також відповідними компонентами програмного забезпечення, замість апаратурної частини. Так, наприклад, блок логіки прийняття рішень 340 не має бути обов'язково апаратурною частиною, а може також, наприклад, бути передбаченим у формі відповідного модулю програмного забезпечення. Теж саме стосується електронного блоку проведення кореляції 338 та пристрою для підбиття підсумків 342. Так, ці компоненти можуть бути повністю або частково, також відповідними компонентами комп'ютерного програмного забезпечення або модулів, які, наприклад, виконуються центральною обчислювальною одиницею 344. Функціонування обладнання згідно Фіг.3 має бути, наприклад, освітлено у наступних прикладах, при спостереженні схематично представленої на Фіг.4 блок-схеми процесу одного можливого прикладу виконання способу згідно із винаходом. При цьому стадії способу символічно представлені на Фіг.4, необов'язково мають бути проведені у представленій послідовності, крім того, також можуть бути проведені і додаткові, не представлені на Фіг.4, стадії способу. Також, стадії способу можуть бути проведені паралельно або із повторенням. На першій стадії способу 410 середовище 312 опромінюють джерелом випромінювання 314 із першим аналітичним випромінюванням 316, причому змінюють довжину хвилі X першого аналітичного випромінювання 316. Наприклад, при цьому мова може йтися про так-званий "скан", в якому довжини хвилі X налаштовують на проміжку певної області. Під час цієї стадії 410 друге аналітичне випромінювання 318 неактивне. Надалі, включають також модулятор 328 на максимальну трансмісію, та не перекривають потік першого аналітичного випромінювання 316. На стадії 412 способу детектують світло пропускання 324 від першого аналітичного випромінювання 316 першим детектором 320, та генерують відповідний сигнал детектора. Цей сигнал детектора передають на електронний блок проведення кореляції 338, причому, при необхідності, можуть бути підключені додаткові стадії підготовки сигналу, наприклад, фільтрування, або подібне. Таким чином генерований сигнал являє собою для електронного блоку проведення кореляції 338 27 "грубу функцію відгуку" А' від довжини хвилі ' першого аналітичного випромінювання 316. Наприклад, джерело випромінювання 314 може управлятись центральним блоком управління та блоком попередньої оцінки результатів 334, так що електронний блок проведення кореляції 338 на кожен момент часу надає інформацію щодо емітованої довжини хвилі ' першого аналітичного випромінювання 316. Далі на стадії 414, яку наприклад, проводять у електронному блоку проведення кореляції 338, проводять очищення грубої функції відгуку Α'('). Для такого очищення, яке описано вище, може, наприклад, використовуватись інформація із блоку збереження даних 346. У такий спосіб, на стадії 414, можуть бути очищені, наприклад, відомі сольватохромні ефекти, тим, що довжину хвилі ' трансформують у довжину хвилі  (дивись рівняння 6). Надалі, ця груба функція відгуку Α'(') також альтернативно або додатково, може бути очищена від відповідних фонових сигналів Η('), згідно вищенаведеного рівняння 5. Також, для цього знову може, наприклад, використовуватись закладена у блок збереження даних 346 інформація. У такий спосіб із грубої функції відгуку Α'(') генерують спектральну функцію відгуку Α() на 414 стадії способу. На наступній, 416 стадії кореляції таким чином генеровану спектральну функцію відгуку Α() піддають кореляції. Відповідно до того, чи перше аналітичне випромінювання 316 налаштовують неперервним чином або ступінчатим чином, при цьому можуть, застосовувати, наприклад, рівняння 1 або рівняння 3. При цьому може бути викликана, наприклад, модельна функція R(k), яка закладена у блоці збереження даних 346. Наприклад, з цією метою у центральний обчислювальний блок 344 поступає база даних, яку наприклад, закладають знову ж таки у блоці збереження даних 346. У такий спосіб, на 416 стадії способу генерують кореляційний сигнал, наприклад, кореляційний сигнал, представлений, відповідно, на Фіг.2А та 2В. На 418 стадії способу у кореляційному сигналі може бути проведений пошук певної моделі, що відбувається у рамках стадії впізнавання зразку. У такий спосіб може, як описано вище, бути зроблене припущення щодо ймовірності наявності певних сполук у середовищі 312. Це припущення щодо ймовірності може, наприклад, видаватися користувачу, та відповідно, експериментатору через інтерфейс входу та виходу 336. На завершенні стадії 418 впізнавання зразку у цьому прикладі виконання верифікаційної стадії 420, яка включає стадії від 410 до 418, закінчується. На основі результату верифікаційної стадії 420, тобто, наприклад, ймовірності, що певна сполука міститься у середовищі 312, проводять стадію прийняття рішення 422. Ця стадія прийняття рішення 422, наприклад, може бути проведена у обладнанні блоку логіки прийняття рішень 340, згідно з Фіг.3. При цьому можуть бути завдані, наприклад, межі, які, відповідно, можуть зберігатися у блоці збереження даних 346. Таким чином може бути задано, що від певної величини ймовірності 87420 28 має бути видана інформація щодо наявності сполуки, а для нижчої величини ймовірності має бути видана інформація щодо відсутності сполуки. Відповідно, на стадії прийняття рішення 422, у цьому прикладі вирішується, чи буде проводитись наступна аналітична стадія 424 ("наявність", 426, або "відсутність сполуки", 428). Так, у випадку відсутності сполуки (428 на Фіг.4) проводять 430 стадію способу, на якій видають відповідну інформацію користувачу або експериментатору. Потім спосіб закінчують на 432 стадії. Якщо ж на 422 стадії прийняття рішення визначають наявність сполуки (426 на Фіг.4), то ініціюють аналітичну стадію 424. Ця аналітична стадія 424 основана у представленому прикладі виконання на кількісному флуоресцентному аналізі середовища 312, і відповідно, сполуки, що міститися у цьому середовищі. При цьому використовують синхронізацію, для того щоб генерувати безшумний сигнал із якомога високою інтенсивністю (наприклад, ціанінового барвнику) також за умови малих концентрацій хімічної сполуки. На першій стадії 434 аналітичної стадії 424 переключають все оптичне обладнання згідно з тою аналітичною стадією 424, що проводитимуть. Згідно із цим, наприклад, включають синхронний підсилювач 332 та модулятор 328. Також, якщо це ще не відбулося, може бути виключене перше аналітичне випромінювання 316. Потім на стадії 436 запускають емісію другого аналітичного випромінювання 318 із джерела випромінювання 314. Це друге аналітичне випромінювання 318 може, наприклад, випромінюватись із певною довжиною хвилі збуджуючого випромінювання ΔΧ. Альтернативно, на цій стадії також можна зареєструвати відповідний скан. При збудженні із певною довжиною хвилі збуджуючого випромінювання ΔΧ, можна, наприклад, вибирати таку довжину хвилі збуджуючого випромінювання ΔΧ, яка оптимально підходить для (зараз вже відомо, що наявного у середовищі 312) барвника або, відповідно, хімічної сполуки. Так, може бути вибрана така довжина хвилі збуджуючого випромінювання ΔΧ, яка, наприклад, відповідає максимуму поглинання цих хімічних сполук. За допомогою другого детектора 322, на стадії 438 детектують світло флуоресценції 326, емітоване середовищем 312, відповідно, хімічною сполукою. У такий спосіб зявляється спектральна аналітична функція Β(ΔΧ, RES) як функція довжини хвилі ΔΧ другого аналітичне випроміювання та як функція довжини хвилі RES флуоресцентного випромінювання 326. Однак, ця спектральна аналітична функція Β(ΔΧ, RES) у цьому прикладі виконання реєструється інтегрально, у такий спосіб, що другий детектор 322 детектує все світло флуоресценції 326 із довжиною хвилі RES яка перевищує граничну довжину хвилі крайового фільтра 330. За допомогою модулятору 328 потік другого аналітичного випромінювання 318 періодично переривають, наприклад, шляхом сегментованого колеса модулятор, або відповідного ділильного диску. Частота цих переривань передається від 29 модулятора 328 на синхронний підсилювач 332. У цьому синхронному підсилювачі 332 відбувається змішування частот опорного сигналу модуляторів 328 (наприклад, косинус сигналу частоти переривання f). Після змішування частот сигнал, утворений таким чином, фільтрують на фільтрі низьких частот та переправляють на пристрій для підбиття підсумків 342. Описане змішування частот та фільтрування відповідає "перестановці апаратурної частини" представленої у рівнянні 9 операції розрахунку. У такий спосіб сигнал Β(ΔΧ, RES), що відповідає рівнянню 9, передають від синхронного підсилювача 332 на пристрій для підбиття підсумку 342. У пристрої для підбиття підсумку 342 надалі на стадії 440 розраховують концентрацію хімічної сполуки у середовищі 312. Оскільки у прикладі виконання, що відповідає Фіг.3, йдеться про флуоресцентний аналіз, концентрація хімічної сполуки типовим чином, приблизно пропорційна інтенсивності світла флуоресценції, і, таким чином, сигналу Β(ΔΧ, RES), що генероване синхронним підсилювачем 332. При цьому крайовий фільтр 330, заважає перемішуванню світла флуоресценції 326 із другим аналітичним випромінюванням від джерела випромінювання 314, що могло б ускладнити кількісний аналіз. Обрахунок концентрації при цьому може бути проведений, наприклад, за допомогою закладених у блоку збереження даних 346 градуювальних коефіцієнтів, які, в свою чергу, визначаються під час попередніх градуювальних вимірів. Результат виміру концентрації на стадії 440 може бути, у свою чергу, знову закладений у блок збереження даних 346. Альтернативно або додатково на стадії 442 також можна провести вивід інформації до користувача через інтерфейс входу та виходу 336. Надалі, спосіб може бути завершено на стадії 444, або можна досліджувати наступні зразки. На Фіг.5А та 5В, у закінчення, представлений приклад результатів часткової стадії 440 визначення концентрації хімічної сполуки у середовищі 312, яке має достовірність вищеописаного способу. У цьому прикладі, у дизельне паливо фірми Aral, що виступає у якості середовища 312, вводять антрахіноновий барвник згідно вищенаведеного прикладу 1, у якості хімічної сполуки, у різних концентраціях с, а потім ідентифікують та визначають кількісно, згідно з вищеописаним способом. Для цього використовують джерело випромінювання 314 із сьома стабілізованими за стандартами світлодіодами (LEDs) із довжинами хвиль 470нм, 525нм, 615нм, 700нм, 750нм, 780нм та 810нм, причому у джерелі випромінювання 314 перемикають між емісійним світлом від цих світлодіодів. Знову ж таки, на аналітичній стадії 424 використовують синхронізацію. Однак, замість модуляції за допомогою модулятору 328, як наведено у прикладі виконання згідно до Фіг.3, у цьому прикладі виконання інтенсивність світла, емітованого цими світлодіодами як друге аналітичне випромінювання 318, вже безпосередньо модульоване. Для цього модулюють силу струму світлодіодів за допомогою мікроконтроллера (наприклад, центра 87420 30 льного обчислювального блоку 344, у центральному блоку управління та попередньої обробки сигналу 334). У наведеному прикладі, на аналітичній стадії 424 реєструють та використовують для визначення концентрації с як світло пропускання 324, так і світло флуоресценції 326. При цьому у цьому прикладі утворюються дві окремі спектральні аналітичні функції Β(ΔΧ, t), які обробляють окремо. Інтенсивність світлопропускання 324 вимірюють за допомогою кремнієвого фотоелементу у якості детектора 320, обробляють та оцифровують за допомогою центрального блоку управління та попередньої обробки сигналу 334, що містить мікроконтроллери (у цьому прикладі, ті самі мікроконтроллери, що використовували для управління світлодіодами), та представляють у кількісному вигляді після вищеописаної процедури синхронізації. Аналогічним чином вимірюють світло флуоресценції 326 після проходження через кольоровий фільтр 330 типу RG 850 за допомогою іншого кремнієвого фотоелементу у якості детектора 322, оцифровують за допомогою мікроконтроллерів та представляють у кількісному вигляді. Результат кількісних аналізів приведений на Фіг.5А (вимір поглинання) та 5В (вимір флуоресценції). При цьому, кожен раз, на осі представлене x дійсна градуювальна концентрація антрахінонового барвнику у дизельному паливі, тоді як по осі у наведені визначені на аналітичній стадії 424 концентрації для вимірів поглинання (Фіг.5А), та, відповідно, вимірів флуоресценції (Фіг.5В). Відповідно, кожен раз, представлені результати виміру чотирьох різних серій (виміри від 1 до 4). Результати показують, що різні серії вимірів добре співпадають одна з одною, та що спосіб, таким чином, призводить до гарної відтворюваності результатів. Надалі, очевидно, що незважаючи на незначні розходження в області до са. 200б.ч., узгодження між дійсними градуювальники концентраціями та тими, що отримані в результаті вимірів флуоресценції та поглинання, дуже добре. В цьому відношенні цей приклад показує, що як виміри поглинання так і виміри флуоресценції після описаного способу виключно добре придатні для аналітичної стадії 424. Так, наприклад, також може бути проведена статистична обробка результатів, отриманих шляхом різних способів виміру (наприклад, вимірів поглинання, згідно Фіг.5, при певних значеннях концентрації с та, вимірів флуоресценції, згідно Фіг.5 В, при певних значеннях концентрації с), для підвищення точності способу згідно з винаходом. Список термінів 310 блок для проби 312 середовище 314 джерело випромінювання 316 перше аналітичне випромінювання 318 друге аналітичне випромінювання 320 перший детектор 322 другий детектор 324 світло пропускання 326 світло флуоресценції 328 модулятор 330 крайовий фільтр 31 332 синхронний підсилювач 334 центральний управляючий блок та блок попередньої обробки результатів 336 інтерфейс входу та виходу 338 електронний блок проведення кореляції 340 блок логіки прийняття рішень 342 пристрій для підбиття підсумку 344 центральний обчислювальний блок 346 блок збереження даних 410 опромінювання першим аналітичним випромінюванням 412 детектування грубої функції відгуку Α(λ) 414 очищення грубої функції відгуку, генерування спектральної функції відгуку 416 побудова кореляції 418 стадія впізнавання зразку 87420 32 420 верифікаційна стадія 422 стадія прийняття рішень 424 аналітична стадія 426 наявність сполуки 428 відсутність сполуки 430 видача інформації користувачу 432 закінчення способу 434старт модулятору та синхронного підсилювачу 436 старт для другого аналітичного випромінювання 438 детектування світла флуоресценції 440 розрахунок концентрації 442 виведення концентрації 444 закінчення способу 33 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 87420 Підписне 34 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for determination of chemical compound in medium and device for realization of the method

Автори англійською

Zens Rudiger, Vamvakaris Christos, Ahlers Wolfgang, Til Ervin

Назва патенту російською

Способ определения химического соединения в среде и устройство для осуществления способа

Автори російською

Зенс Рюдигер, Вамвакарис Кристос, Алерс Вольфганг, Тиль Эрвин

МПК / Мітки

МПК: G01J 3/28, G01N 21/31, G01N 21/64

Мітки: здійснення, спосіб, середовищі, пристрій, хімічної, визначення, способу, сполуки

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/17-87420-sposib-viznachennya-khimichno-spoluki-u-seredovishhi-ta-pristrijj-dlya-zdijjsnennya-sposobu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб визначення хімічної сполуки у середовищі та пристрій для здійснення способу</a>

Подібні патенти