CS260707B1

CS260707B1 - Apparatus for evaluating spectra on photographic emulsions

Info

Publication number: CS260707B1
Application number: CS871232A
Authority: CS
Inventors: Helena Prokopova; Jaroslav Kopecky; Martin Bernas
Original assignee: Helena Prokopova; Jaroslav Kopecky; Martin Bernas
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1987-02-24
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS123287A1

Abstract

Je řešeno zařízení, zejména pro projektory spekter a fotometry, umožňující automatické vyhodnocování spekter s velkou přesností a s rychlostí srovnatelnou s dosud známými špičkovými zařízeními. Do stávajícího fotometru či projektoru spekter je za optickou soustavou (2), mezi jejímiž členy je fotografická deska (3), u- ■ místěn obrazový senzor (4), jehož aktivní plocha je kolmo na optickou osu optické soustavy (2). Obrazový senzov (4) je přes zesilovač (5) spojen buď s monitorem (6) a s osciloskopem (7), a/nebo se vstupem bloku (8 j počítačového zpracování. Zařízení lze využít všude, kde je výsledkem fotografická deska nebo plochý film se spektrálními čárami, především pak v atomové emisní spektroskopii.A device is provided, especially for spectrum projectors and photometers, enabling automatic evaluation of spectra with great accuracy and with a speed comparable to the currently known high-end devices. An image sensor (4) is placed in the existing photometer or spectrum projector behind the optical system (2), among the members of which is a photographic plate (3), the active surface of which is perpendicular to the optical axis of the optical system (2). The image sensor (4) is connected via an amplifier (5) either to a monitor (6) and to an oscilloscope (7), and/or to the input of a computer processing block (8). The device can be used wherever the result is a photographic plate or flat film with spectral lines, especially in atomic emission spectroscopy.

Description

Vynález se týká zařízení k vyhodnocení spekter na fotografických emulzích, například na fotografických deskách nebo na plochých filmech s naexponovanými spektrálními čárami, umožňující plně automatizované vyhodnocování, a to zejména pro projektory spekter a fotometry.The invention relates to a device for the evaluation of spectra on photographic emulsions, for example on photographic plates or flat films with exposed spectral lines, allowing fully automated evaluation, in particular for spectra projectors and photometers.

V doposud známých zařízení typu projektoru spekter se zvětšený obraz spektrálních čar, vytvořený optickou soustavou, promítá na projekční desku, matnici a podobně. Spektrum se pak vyhodnocuje vizuálně, nebo. pomocí standardů zčernání subjektivním posouzením. Takto získané údaje jsou ovlivněny zčernáním pozadí, na kterém čára leží a mohou být co do přesnosti nejvýše hrubě kvantitativní, tedy semihvantitativní.In prior art spectra projector devices, the magnified image of spectral lines produced by an optical system is projected onto a projection plate, focusing screen, and the like. The spectrum is then evaluated visually, or. using blackening standards by subjective assessment. The data obtained in this way are affected by the blackening of the background on which the line lies and can be at most roughly quantitative, ie semi-quantitative, in terms of accuracy.

U dosud známých zařízení typu fotometr a u plně automatizovaných denzitometrů, vyhodnocujících spektrální desky, se spektrální deska uloží na stolek, umožňující přesný pohyb ve směru os x a y. Optická soustava promítá zvětšený obraz skupiny spektrálních čar na malé stínítko se štěrbinou uprostřed. Obraz analytické spektrální čáry se posune pohybem stolku, nesoucího spektrální desku, na úzkou štěrbinu, za kterou je fotonka. Údaj fotometru se zobrazí ve zvolené stupnici; u automatizovaného denzitometrů se navíc uloží do paměťového média k počítačovému zpracování. Při ruční obsluze i plně automatizovaném způsobu měření se krokově snímá zčernání podél spektra v analyticky zajímavé oblasti. Části bez analytických informací se přejedou rychlým chodem. Po změření všech analyticky využitelných oblastí v jednom spektru zařízení přejede na další řádek spektra. Automat šetří fyzicky a psychicky namáhavou práci obsluhy, ale vzhledem ke krokovému způsobu měření je pomalý.In the prior art photometer devices and fully automated densitometers evaluating spectral plates, the spectral plate is placed on a stage allowing precise movement in the x and y directions. The optical system projects an enlarged image of a group of spectral lines on a small screen with a slit in the center. The image of the analytical spectral line is moved by moving the stage carrying the spectral plate to a narrow slit behind which the photon is. The photometer reading is displayed on the selected scale; in the case of automated densitometers, it is also stored in a storage medium for computer processing. With manual operation as well as a fully automated measurement method, blackening along the spectrum in an analytically interesting area is recorded in steps. Parts without analytical information are driven quickly. After measuring all analytically usable areas in one spectrum, the device moves to the next line of the spectrum. The automat saves the physically and mentally strenuous work of the operator, but is slow due to the step measuring method.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k vyhodnocování spekter ma fotografických emulzích, například na fotografických deskách s naexponovanými spektrálními čárami nebo na plochém filmu, například pro projektory spekter a fotometry, sestávající ze zdroje světla a optické soustavy, mezi jejímiž členy je umístěna fotografická deska podle vynálezu, jehož podstatou je to, že za optickou soustavou je umístěn obrazový senzor, jehož aktivní plocha je kolmo na optickou osu této optické soustavy, a který je přes zesilovač spojen buď se vstupem monitoru a se vstupem osciloskopu, a/nebo se vstupem bloku počítačového zpracování.The aforementioned disadvantages are eliminated by a device for evaluating spectra and photographic emulsions, for example on photographic plates with exposed spectral lines or on a flat film, for example for spectra projectors and photometers consisting of a light source and an optical system between which the photographic plate according to the invention is located. characterized in that an optical sensor is located downstream of the optical system, the active surface of which is perpendicular to the optical axis of the optical system, and which is connected via an amplifier to either a monitor input and an oscilloscope input and / or a computer processing block input.

Výhodou tohoto uspořádání je, že zařazení obrazového, senzoru umožňuje snadnou orientaci ve spektru tím, že zobrazuje několik čar současně, to znamená, že umožňuje identifikaci hledané, resp. měřené analytické čáry s jistotou, což dosud známá plně automatizovaná zařízení nedovolovala. Další výhodou je možnost objektivního měření zčernání ve všech důležitých analytických bodech, například maxima čar, pozadí aj., zároveň, to. je bez posunu fotografické des4 ky. Navíc výběr měřených řádků umožní potlačit případné defekty fotografické emulze.The advantage of this arrangement is that the inclusion of the image sensor allows easy orientation in the spectrum by displaying several lines at the same time, that is, it allows identification of the searched, respectively. measured analytical lines with confidence, which the previously known fully automated devices did not allow. Another advantage is the possibility of objective measurement of blackening at all important analytical points, such as maximum of lines, background, etc., at the same time, it. is without shifting the photo board. In addition, the selection of measured lines allows to suppress possible defects of the photographic emulsion.

S výhodou lze zařízení podle vynálezu konstruovat jako přenosnou stavebnicovou jednotku, kterou lze dle potřeby daného pracoviště připojovat k různým fotometrům či projektorům spekter, a to. bez větších zásahů do těchto, zařízení. To má pak za následek jednoduché vrácení fotometru či projektoru spektra do původního stavu.Advantageously, the device according to the invention can be constructed as a portable modular unit, which can be connected to various photometers or spectra projectors according to the needs of the workplace. without major interference in these devices. This results in a simple return of the photometer or spectrum projector to its original state.

Příklad uspořádání zařízení k vyhodnocování spekter na fotografických emulzích s naexponovanými spektrálními čárami je schematicky naznačen na přiloženém výkrese v blokovém schéma.An example of the arrangement of the spectra evaluation device on photographic emulsions with exposed spectral lines is schematically indicated in the attached drawing in a block diagram.

Za zdrojem 1 světla je umístěna optická soustava 2 s vloženou fotografickou deskou 3 s inaexponovanýml spektrálními čárami. Za optickou soustavou 2 je zařazen obrazový senzor 4, jehož aktivní plocha je orientována kolmo na optickou osu optické soustavy 2. Obrazový senzor 4 je přes zesilovač 5 spojen v tomto případě jednak se vstupem monitoru 6, jednak se vstupem osciloskopu 7 s výběrem řádků a jednak se vstupem bloku 8 počítačového zpracování. Na tento blok 8 počítačového zpracování lze připojit tiskárnu 9 a/nebo zapisovač 10 či centrální počítač 11.Downstream of the light source 1 is an optical system 2 with an embedded photographic plate 3 with inaexposed spectral lines. Downstream of the optical system 2 is an image sensor 4 whose active surface is oriented perpendicularly to the optical axis of the optical system 2. The image sensor 4 is connected via an amplifier 5 in this case to the monitor input 6 and to the oscilloscope input 7 with row selection and with input of block 8 of computer processing. A printer 9 and / or a recorder 10 or a central computer 11 can be connected to this processing block 8.

V případě uplatnění tohoto zařízení k vyhodnocování spekter na fotografických emulzích u zařízení typu projektoru spekter se do projekční desky přístroje zasadí obrazový senzor 4, který je umístěn za optickou soustavou 2. Podle prostorových možností se použije obrazový senzor 4 typu VIdicon nebo polovodičový snímač typu CCD, připojený dále na zesilovač 3. Obraz analytické čáry se posune v osách x, y zařízením, kterým je vybaven každý projekční přístroj, na vyhodnocování spektrálních desek, na citlivou plochu obrazového senzoru 4. Obraz části spektra, která dopadá na obrazový senzor 4 ze zdroje 1 přes optickou soustavu 2 a fotografickou desku 3, je zároveň pozorovatelná na monitoru 6. Průběh Intenzit zčernání, a to jak čar, tak pozadí, na kterém čáry leží, v. závislosti na poloze, tj. na vlnové délce, je zobrazen na stínítku osciloskopu 7. Tento záznam je možno digitalizovat a zpracovat blokem 8 počítačového zpracování. Výsledkem je přesný kvantitativní údaj, a to v podstatě ve stejném čase jako u dosavadních projektorů spekter.In the case of the use of this apparatus for the evaluation of spectra on photographic emulsions in a device of the projector type, the image sensor 4, which is located behind the optical system 2, is inserted into the projection board of the device. connected further to the amplifier 3. The image of the analytical line is shifted in the x, y axes by the equipment equipped with each projection apparatus, to the evaluation of the spectral plates, onto the sensitive area of the image sensor 4. through the optical system 2 and the photographic plate 3, it is also observable on the monitor 6. Progress of the blackening intensity, both of the lines and of the background on which the lines lie, depending on the position, ie wavelength, is shown on the oscilloscope screen 7. This record can be digitized and processed by block 8 counts computer processing. The result is an accurate quantitative reading, essentially at the same time as previous spectrum projectors.

Při použití zařízení u fotometrů se na stávajícím zařízení zamění fotonka obrazovým senzorem 4 typu Vidicon nebo polovodičovým prvkem CCD, připojeným do přístroje podle schématu. Štěrbina ve stínítku, na kterou se promítá obraz skupiny spektrálních čar, se rozevře, aby na obrazový senzor 4 dopadl obraz analytické čáry i jejího okolí, to. je obraz analytické spektrální čáry, jejího pozadí, obraz ostatních sousedních čar, které mohou být případně využity jako vnitř260707 ní standard. Celý obraz je zároveň pro kontrolu zobrazen i na monitoru 6 a průběh intenzity zčernání v závislosti na vlnové délce je zobrazen na osciloskopu 7. Záznam je možno digitalizovat a počítačově zpracovat blokem S počítačového zpracování. Posun desky 3 se neprovádí krokově podél spektra, ale kolmo k řádku spektra, protože obrazový senzor 4 vyhodnocuje celý úsek spektra současně. Přístroj automaticky nebo, pomocí obsluhy přejíždí z jednoho řádku na druhý a snímá pouze analyticky zajímavé skupiny pod sebou u všech řádků spekter na desce. Potom přejede rychlým chodem na další analyticky zajímavé místo a opět je snímá u všech spekter na desce pod sebou ia tak dále. Počet kroků je možné zmenšit o dva řády, tím se i podstatně zvýší rychlost proměření jedné desky.When using the device in photometers, the photocell on the existing device is exchanged with a Vidicon-type image sensor 4 or a CCD semiconductor element connected to the device according to the diagram. The slit in the screen on which the image of the group of spectral lines is projected is opened so that the image of the analytical line and its surroundings, i. is an image of an analytical spectral line, its background, an image of other adjacent lines that may be used as an internal standard. At the same time, the entire image is also displayed on monitor 6 and the course of the blackening intensity as a function of the wavelength is displayed on an oscilloscope 7. The recording can be digitized and computerized by a computer processing block S. The displacement of the plate 3 is not performed in steps along the spectrum but perpendicular to the spectrum line, since the image sensor 4 evaluates the whole segment of the spectrum simultaneously. The instrument automatically or, with the help of the operator, moves from one line to another and senses only analytically interesting groups below each other in the spectra rows on the board. It then moves to the next analytically interesting place at rapid traverse and reads them again for all spectra on the plate below and so on. The number of steps can be reduced by two orders of magnitude, which significantly increases the measurement speed of one board.

Problémy s náhodnou vadou fotografické emulze, nebo jejím znečištěním se dají odstranit měřením v několika místech spektra, což ještě stále neohrozí uvedenou výhodu rychlosti měření.Problems with accidental photo emulsion defects or contamination can be solved by measuring at several points in the spectrum, which still does not compromise the stated advantage of the measurement speed.

Zařízení podle vynálezu lze použít u projektorů spekter a ručně ovládaných i plně automatizovaných fotometrů. V projektorech spekter umožňuje zařízení objektivní měření místo dosavadního subjektivního vyhodnocování, ve fotometrech pak nahrazuje dosavadní čidla. Zpracování signálu z těchto čidel počítačovou technikou umožňuje plně automatizované vyhodnocování dat. Vynález lze využít všude, kde je výsledkem fotografická deska se spektrálními čárami, především v atomové emisní spektroskopii.The device according to the invention can be used in spectra projectors and manually operated and fully automated photometers. In spectra projectors, the device allows objective measurements instead of subjective evaluation, in photometers it replaces the existing sensors. Computer signal processing of these sensors allows fully automated data evaluation. The invention can be used wherever a spectral line photographic plate results, in particular in atomic emission spectroscopy.

Claims

Subject

Apparatus for evaluating spectra on photographic emulsions, for example photographic plates or flat film, in particular for spectra projectors and photometers, consisting of a light source and an optical system, between which members there is a photographic plate, characterized in that behind the optical system (2) ) is located

The image sensor (4) whose active surface is perpendicular to the optical axis of the optical system [2] and this image sensor (4) is connected via an amplifier (5j) to either the monitor input (6) and the oscilloscope input (7); or with the input of a computer processing block (8).