DD282984A5 - Monochromator - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Monochromator, wie er in der Photometrie Anwendung findet. Gemaesz der Erfindung ist zur Erzeugung einer Referenzstrahlung dem Austrittspalt mindestens an einer Seite in Beugungsrichtung ein weiterer Spalt mit fester oder veraenderlicher Spaltbreite benachbart. Dadurch wird gewaehrleistet, dasz sich die Intensitaet der Referenzstrahlung bei Intensitaetsschwankungen des von der Strahlungsquelle ausgehenden Lichtstromes weitgehend linear proportional zur Intensitaet der Mesz-Strahlung aendert und der vorliegenden Aufgabe angepaszt werden kann, ohne dasz Verluste im Mesz-Strahlenbuendel auftreten. Fig. 1{Monochromator; Photometrie; Referenzstrahlung; Spalt; Strahlenbuendel; Spaltbreite; Austrittsspalt}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Monochromator, wie er in der Photometrie Anwendung findet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Einhaltung hoher Stabilitätsforderungen hinsichtlich des Driftverhaltens von Photometern, das von Änderungen des Lichtstromes der Photometerlampe und Instabilitäten im elektronischen Verarbeitungskreis für das Meß-Signal bestimmt und beeinträchtigt wird, sind Anordnungen bekannt, mit denen unter Verwendung eines Referenzstrahlenbündels auftretende Drifterscheinungen kompensiert werden.

Optische Anordnungen, bei denen der Referenzempfänger direkt von der Strahlungsquelle beleuchtet wird, ha jen den Nachteil, daß integral gemessene Schwankungen des von der Strahlungsquelle ausgehenden Lichtstromes nicht linear proportional zu den Schwankungen des aus dem Monochromator austretenden monochromatischen Lichtstromes sind. Andere bekannte optische Lösungen, bei denen der Referenzlichtstrom durch ein hinter dem Monochromator im monochromatischen Strahlengang angeordnetes strahlenteilendes Element abgeleitet wird, führen zi: einem Verlust von Strahlungsleistung des Meß-Stiahlenbündols.

Zie! der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Stabilitätseigenschaften hinsichtlich des Driftverhaltcns von Photometern zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Referenzstrahlung zu erzeugen, deren Intensität sich bei Intensitätsschwankungen des von der Strahlungsquelle) ausgehenden Lichtstromes weitgehend linear proportional zur Intensität der Meß-Strahlung ändert und der vorliegenden Aufgabe angepaßt warden kann, ohne daß Verluste im Meß-Strahlenbündel auftreten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Monochromator gelöst, der aus Eintrittsspalt, abbildendem dispergierenden optischen Element und Austrittsspalt sowie Mitteln zur Erzeugung und Weiterführung einer Referenzs'rahlung besteht, indem zur Erzeugung der Referenzstrahlung dem Austriltsspalt mindestens an einer Seite in Beugungsrichtung oin weiterer Spalt benachbart ist.

Durch den unmittelbar neben dem Austrittsspalt angeordneten Spalt tritt eine als Referenzstrahlung benutzte monochromatische Strahlung, deren Wellenlänge sich nur um wenige Nanometer von der Wellenlänge der Meß-Strahlung unterscheidet. Damit wird erreicht, daß bei Lichtstromschwankungen eine weitgehend lineare Proportionalität zwischen Referenz- und Meß-Strahlung gewährleistet if t. Durch entsprechende Wahl der Referenzspaltbreite kann die Größe der Referenzstrahlungsleistung dem vorliegenden Anwendungszweck angepaßt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn dem Austrittsspalt beidseitig in Beugungsrichtung je ein Spalt benachbart ist.

Dadurch kann einmal gewährleistet werden, daß die Grenzen des Meßbereiches, soweit diese von der Strahlungsleistung bestimmt werden, von der Lage eines Referenzspaltes unabhängig sind. Zum anderen kann bei gleichzeitiger Verarbeitung beider Referenzsignale durch Mittelwertbildung eine weitestgehende Verfeinerung der lineaien Proportionalität zwischen der Strahlungsleistung der Meß-Strahlung und der Referenzstrahlung herbeiführt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung so'l nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläuiert warden. Es zeigen:

Fig. 1: einen Monochromator mit einseitig zum Austrittsspalt benachbartem Referenzspalt Fig. 2: einen Monochromator mit beidseitig zum Austrittsspalt benachbarten Referenzspalten.

Ein von einer Strahlungsquelle 1 beleuchteter Eintrittsspalt 2 wird mit einem abbildenden Gitter 3 als dispergierendes optisches Element auf einen Austrittsspalt 4 abgebildet. Infolge der Dispersionswirkung des Gitters 3 entsteht bei Anwendung eines

Kontinuumstrahlers am Ort des Austrittsspaltes 4 ein kontinuierliches Spektrum, von dem ein ausgeblendeter Teil als monochromatische Meß-Strahlung dient. Durch einen dicht neben dem Austrittsspalt 4 liegenden Referenzspalt 5, dessen Spaltbreite fest oder veränderbar ist, tritt eine Referenzstrahlung mit einer nur geringfügig von der Meß-Strahlung abweichenden Wellenlänge aus dem Monochromator. Von hier kann sie direkt oder über abbildende 6 und/oder lichtleitende optische Elemente 7 einem Strahlungsempfänger 8 zugeführt werden, der zusätzlich zu einem Strahlungsempfänger 9 für die Meß-Strahlung erforderlich ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Monochromator ist dem Austrittsspalt 4 ein weiterer Spalt 5a als Referenzspalt benachbart, dem abbildende 6a und/oder lichtleitende Elemente 7a nachgeordnet sind.

Die vorteilhafte Anwendung von nur einem Strahlungsempfänger läßt sich in bekannter Weise realisieren, wenn durch einen zusätzlich angeordneten Chopper und geeigneter Strahlenführung Referenz- und Meß-Strahlung im Wechsel unterbrochen werden und somit alternierend auf den Strahlungsempfänger treffen.

Claims (2)

1. Monochromator bestehend aus Eintrittsspalt, abbildendem dispergierenden optischen Element und Austrittsspalt sowie Mitteln zur Erzeugung und Weiterführung einer Referenzstrahlung, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erzeugung der Referenzstrahlung dem Austrittsspalt mindestens an einer Seite in Beugungsrichtung ein weiterer Spalt benachbart ist.

2. Monochromator nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß dem Austrittsspalt beidseitig in Beugungsrichtung je ein Spalt benachbart äst.