DE1121835B

DE1121835B - Polarimeter arrangement with modulation of the light beam penetrating the substance to be examined

Info

Publication number: DE1121835B
Application number: DED29140A
Authority: DE
Inventors: August Louis Marie Antoin Rouy
Original assignee: Daystrom Inc
Current assignee: Daystrom Inc
Priority date: 1957-10-15
Filing date: 1958-10-14
Publication date: 1962-01-11

Description

Polarimeteranordnung mit Modulation des die zu untersuchende Substanz durchsetzenden Lichtstrahles Die Erfindung betrifft eine Polarimeteranordnung, bei der aus der elektrischen Energiemessung eines in bezug auf die Polarisationsrichtung eine Modulation erfahrenden Lichtstrahles Meßgrößen für die in einer durchsetzten Substanz eintretende Drehung der optischen Polarisationsebene abgeleitet werden.Polarimeter arrangement with modulation of the substance to be examined penetrating light beam The invention relates to a polarimeter arrangement, at the one from the electrical energy measurement in relation to the polarization direction a modulation of the light beam, measured variables for the interspersed in a Substance occurring rotation of the optical plane of polarization can be derived.

Bei einer bekannten Polarisationsanordnung ist der Polarisator in zwei Hälften unterteilt, die in bezug auf den Analysator symmetrisch nach verschiedenen Richtungen gedrehte Polarisationsebenen haben; es kann in den Strahlengang vor den die Substanz enthaltenden Behälter entweder die eine Hälfte des Polarisators oder die andere Hälfte gebracht werden so daß ein hinter dem Analysator angeordnetes lichtelektrisches Meßgerät in den beiden Polarisatorstellungen die Intensität des den Analysator verlassenden Lichtes zu messen gestattet. In a known polarization arrangement, the polarizer is in divided into two halves, symmetrical with respect to the analyzer according to different ones Directions have rotated planes of polarization; it can be in the beam path in front of the either half of the polarizer or the container containing the substance the other half are brought in so that one is placed behind the analyzer photoelectric measuring device in the two polarizer positions the intensity of the to measure light leaving the analyzer.

Es ist auch bekannt, die vorgenannte Methode in der Weise zu automatisieren, daß die Drehung der Polarisationsebene des in die zu untersuchende Substanz eintretenden Lichtes periodisch und sprungweise in bezug auf die Richtung der Polarisationsebene des Analysators verändert wird, so daß man es mit einem in bezug auf die Polarisationsrichtung modulierten Lichtstrahl zu tun hat, wobei es jedoch wichtig ist, daß der Lichtstrahl bei dem Modulationsvorgang seinen Lichtweg durch die zu untersuchende Substanz nicht ändert. It is also known to automate the aforementioned method in such a way that that the rotation of the plane of polarization of the substance to be examined entering Light periodically and abruptly with respect to the direction of the plane of polarization of the analyzer is changed so that it can be compared with one with respect to the direction of polarization modulated light beam, but it is important that the light beam during the modulation process, its light path does not pass through the substance to be examined changes.

Die Erfindung beschreibt eine Polarimeteranordnung, bei der Energiemessungen eines in bezug auf die Polarisationsrichtung eine Modulation erfahrenden Lichtstrahles nach Durchsetzen einer zu untersuchenden Substanz zur Bestimmung der eintretenden Drehung der optischen Polarisationsebene ausgenutzt werden, wobei die Mittel, welche in bezug auf die Polarisationsrichtung den Lichtstrahl modulieren, sich gemäß der Erfindung dadurch kennzeichnen, daß der Lichtstrahl periodisch abwechselnd über zwei verschiedene Wege gleicher Länge geleitet wird und der auf den beiden Wegen in je einer bestimmten, unter einander unterschiedlichen Richtung polarisierte und durch die zu untersuchende Substanz geleitete Lichtstrahl auf einer gemeinsamen optischen Achse einen Analysator durchläuft, dessen Ebene der optischen Polarisation zu der Polarisationsebene in mindestens dem einen der beiden Lichtwege einen Winkel bildet. The invention describes a polarimeter arrangement in which energy measurements a light beam experiencing a modulation with respect to the direction of polarization after penetration of a substance to be examined to determine the entering Rotation of the optical plane of polarization can be exploited, the means which modulate the light beam with respect to the direction of polarization, according to FIG Invention characterized in that the light beam alternates periodically over two different paths of the same length and the one on the two paths polarized in a specific, mutually different direction and light beam guided through the substance to be examined on a common optical axis passes through an analyzer whose plane of optical polarization an angle to the plane of polarization in at least one of the two light paths forms.

Die erfindungsgemäße Modulationsanordnung ist so, daß die beiden abwechselnd zur Wirkung gelangenden Lichtstrahlen auf dem gleichen Weg gleiche Teile der zu untersuchenden Substanz durchsetzen können bzw. vollständig den Behälterquerschnitt ausnutzen können, was wichtig ist, um den Einfluß von Inhomogenitäten in der zu untersuchenden Substanz auszuschalten. The modulation arrangement according to the invention is such that the two alternately effective light rays on the same path the same parts the substance to be examined can penetrate or completely the container cross-section can take advantage of what is important to the influence of inhomogeneities in the too to switch off the substance being examined.

Der Erfindungsgegenstand ist an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Von den Figuren zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Meßanordnung, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine drehbare lichtreflektierende Scheibe, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 eine ähnliche Darstellung einer dritten Ausführungsform. The subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment Illustrative drawing explained. 1 shows a schematic of the figures Representation of a measuring arrangement according to the invention, Fig. 2 is a plan view of a rotatable light-reflecting disc, Fig. 3 is a schematic representation of a Another embodiment of the invention, FIG. 4 shows a similar representation of a third Embodiment.

In Fig. 1 und 2 durchsetzt der im wesentlichen parallele Lichtstrahl Eo eine Blendenöffnung 10, die in einem Blendenschirm 11 vorgesehen ist. Der Lichtstrahl durchläuft, bevor er ein Lichtumformgerät 12 erreicht, den einen von zwei Lichtwegen ABD oder ACD, was davon abhängt, welche Winkelstellung die rotierende Scheibe 13, die in Draufsicht in Fig. 2 dargestellt ist, einnimmt. Die Scheibe kann aus einem geeigneten Metall bestehen, und sie besitzt sektorförmige Ausschnitte, die durch die Buchstaben m n n' m' bezeichnet sind. Es werden auf diese Weise radial sich erstreckende Sektoren gebildet, die durch die Buchstaben m m' p' p beispielsweise bezeichnet sind. Winkelmäßig erstrecken sich die Sektoren bzw. die ausgeschnittenen Zwischenräume über den gleichen Winkelbereich, und zwar ist dieser Winkel mit <P zu bezeichnen und erfüllt die Bedingungen N Q> = 2 n, wobei N eine ganze Zahl ist. Die beiden Flächen der Sektoren der Scheibe sind spiegelnd poliert und planparallel. Eine Nabe 14 ist fest auf der Antriebswelle 15 vorgesehen; sie trägt die Scheibe und wird mit konstanter Geschwindigkeit, beispielsweise durch einen geeigneten kleinen Motor, angetrieben. In Figs. 1 and 2, the substantially parallel light beam passes through Eo a diaphragm opening 10 which is provided in a diaphragm screen 11. The ray of light passes through one of two light paths before reaching a light conversion device 12 ABD or ACD, which depends on the angular position of the rotating disk 13, which is shown in plan view in Fig. 2, assumes. The disc can consist of a suitable metal, and it has sector-shaped cutouts through the letters m n n 'm' are designated. It'll be that way radial extending sectors formed by the letters m m 'p' p for example are designated. The sectors or the cut-out ones extend angularly Gaps over the same angular range, namely this angle is <P and fulfills the conditions N Q> = 2 n, where N is an integer is. The two surfaces of the sectors of the disk are mirror-polished and plane-parallel. A hub 14 is fixedly provided on the drive shaft 15; she carries the disk and is at a constant speed, for example by a suitable small Motor driven.

Wenn die Scheibe 13 die in Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt, wird der Lichtstrahl durch die Oberfläche der Scheibe im Punkt A reflektiert und verläuft in Richtung AB; er durchsetzt dann den Polarisator 16, dessen Ebene in bezug auf die Polarisationsebene Pl um einen Winkel - a in bezug auf die Achse OX verdreht liegt; die genannte Bezugsachse liegt senkrecht zu der Richtung des Lichtstrahles, welcher den Polarisator durchsetzt. Im Punkt B wird die Oberfläche des Planenspiegels 17 den Lichtstrahl in die Richtung BD reflektieren, wobei die letztgenannte Richtung die Hauptachse des Instrumentes ist und der Behälter 18, der Analysator 19 und das Lichtumformorgan 12 in bezug auf diese Achse ausgerichtet sind. Im Punkt D durchsetzt das Licht ungehindert den ausgeschnittenen Sektor der Scheibe 13. When the disc 13 is in the position shown in FIG the light beam reflects through the surface of the disc at point A and travels towards AB; it then penetrates the polarizer 16, its plane with respect to the plane of polarization Pl rotated by an angle - a with respect to the axis OX lies; said reference axis is perpendicular to the direction of the light beam, which penetrates the polarizer. At point B the surface of the tarpaulin mirror becomes 17 reflect the light beam in the direction BD, the latter direction is the main axis of the instrument and the container 18, the analyzer 19 and the Lichtumformorganorgan 12 are aligned with respect to this axis. Interspersed at point D. the light unhindered the cut-out sector of the disk 13.

Wenn andererseits ein ausgeschnittener Sektor der Scheibe die Stellung A infolge der Rotation der reflektierenden Scheibe erreicht, verläuft der Lichtstrahl in der Richtung AC parallel zu BD. Im Punkt C reflektiert ein weiterer Planenspiegel 20 den Lichtstrahl in die Richtung CD, die parallel zu der Richtung AB liegt, und der Lichtstrahl durchsetzt dabei einen zweiten Polarisator 21, dessen Polarisationsebene P2 einen Winkel +a in bezug auf die Bezugsrichtung OX bildet. Im Punkt D wird der Lichtstrahl in die Hauptrichtung BD reflektiert durch die lichtreflektierende Fläche des Sektors der Scheibe. On the other hand, if a cut-out sector of the disc is the position A reached as a result of the rotation of the reflecting disc, the light beam travels in the direction AC parallel to BD. Another tarpaulin mirror reflects at point C. 20 the light beam in the direction CD, which is parallel to the direction AB, and the light beam passes through a second polarizer 21, its plane of polarization P2 forms an angle + a with respect to the reference direction OX. In point D the Light beam in the main direction BD is reflected by the light-reflecting surface of the sector of the disc.

Es ist offensichtlich, daß, wenn ein Sektor die Stellung A einnimmt, ein ausgeschnittener Sektor die StellungD hat, und umgekehrt. Es ist festzustellen, daß die Winkel, unter welchen die Polarisatoren 16 und 21 angeordnet sind, so liegen in bezug auf die Bezugsachse, daß die Winkel dem absoluten Betrag nach gleich groß sind, aber verschiedenes Vorzeichen besitzen.It is obvious that when a sector is in position A, a cut-out sector has the position D, and vice versa. It is to be noted that the angles at which the polarizers 16 and 21 are arranged are so with respect to the reference axis that the angles are equal in absolute terms are, but have different signs.

Gleichgültig ob das Licht den Weg ABD oder den Weg ACD durchläuft, die gesamte Länge des Lichtstrahles ist unverändert, und der Lichtstrahl erreicht die empfindliche Oberfläche des Lichtumformorgans im wesentlichen unverändert in bezug auf räumliche Verteilung. Mit anderen Worten, wenn der Lichtstrahl eine Abbildung der Lichtquelle auf der empfindlichen Oberfläche des Lichtumformorgans bewirkt, wird dieses Bild nicht in bezug auf Lage und Größe durch die Änderung des Lichtweges beeinträchtigt. Bei Anwendung einer einzigen, mit Ausschnitten versehenen Scheibe muß die Zahl der ausgeschnittenen Partien m n n' m' gleich einer ganzen ungeraden Zahl sein. Selbstverständlich kann die einzige Scheibe auch durch zwei getrennte Scheiben ähnlicher Anordnung ersetzt werden, wobei die eine Scheibe in dem Punkt A wirkt und die andere in dem Punkt D, vorausgesetzt, daß die Wellen der Scheiben so angetrieben werden, daß sich die erfor- derliche Synchronisation ergibt und daß ein reflektierendes Segment im wesentlichen einem ausgeschnittenen Segment entspricht. Regardless of whether the light goes through the path ABD or the path ACD, the entire length of the light beam is unchanged, and the light beam reaches the sensitive surface of the Lichtumformorgans essentially unchanged in in terms of spatial distribution. In other words, if the light beam is a figure causes the light source on the sensitive surface of the light converter, this picture does not become in relation to position and size by changing the light path impaired. When using a single disc with cutouts the number of cut out parts m n n 'm' must be equal to a whole odd Be number. Of course, the single disc can also be separated by two Discs of a similar arrangement are replaced, with one disc in the point A acts and the other in the point D, provided that the waves of the disks driven in such a way that the required such synchronization results and that a reflective segment essentially corresponds to a cut-out segment.

Die Polarisationsebene An des Analysators 19, der selbst ein lichtpolarisierendes Organ ist, schneidet die Bezugsachse OX. Es ist daher offensichtlich, daß der Polarisator 16 den hindurchtretenden Lichtstrahl in einer Weise polarisiert, daß die Polarisationsebene einen Winkel von - a relativ zur Polarisationsebene des Analysators 19 besitzt, während der Polarisator 21 die Polarisationsebene des hindurchgehenden Lichtes unter einem gleichen, aber entgegengesetzten Winkel + a in bezug auf die Polarisationsebene des Analysators polarisiert. Wenn daher die Scheibe 13 umläuft, durchsetzen die beiden Lichtstrahlen abwechselnd die zu untersuchende Substanz, die sich in dem Behälter 18 befindet, und zwar so, daß die abwechselnd zur Wirkung gelangten Lichtstrahlen abwechselnd in positiver und in negativer Richtung in bezug auf die Polarisationsebene des Analysators 19 gedreht sind. Dies hat die entsprechende Modulation des Lichtes zur Folge, welches den Analysator verläßt und auf die empfindliche Oberfläche des Umformgerätes 12 auftritt. Das Lichtumformorgan formt die Lichtenergie in Schwankungen entsprechender elektrischer Stromgrößen um, welch letztere für die Messung oder für die Zwecke eines Alarmvorganges oder eines Steuervorganges ausgenutzt werden können. The plane of polarization An of the analyzer 19, which is itself a light-polarizing Is organ, the reference axis intersects OX. It is therefore evident that the polarizer 16 polarizes the light beam passing through in such a way that the plane of polarization has an angle of - a relative to the plane of polarization of the analyzer 19, while the polarizer 21 below the plane of polarization of the light passing through an equal but opposite angle + a with respect to the plane of polarization of the analyzer polarized. Therefore, when the disc 13 rotates, prevail the two light beams alternate the substance to be examined, which is in the Container 18 is located, in such a way that the alternating light rays came into effect alternately in positive and negative directions with respect to the plane of polarization of the analyzer 19 are rotated. This has the corresponding modulation of the light as a result, which leaves the analyzer and hits the sensitive surface of the Forming device 12 occurs. The light converter forms the light energy in fluctuations corresponding electrical current quantities, which latter for the measurement or be used for the purposes of an alarm process or a control process can.

In Anbetracht der Tatsache, daß der Lichtstrahl, welcher die zu untersuchende Substanz und den Analysator durchsetzt, moduliert ist, ergeben sich Schwankungen im Ausgangsstrom des das Licht umformenden Organs, und zwar sowohl in bezug auf Wechselstrom als auch auf Gleichstromkomponenten. In view of the fact that the light beam which is to be examined Substance and the analyzer permeated, modulated, there are fluctuations in the output current of the organ converting the light, both with respect to Alternating current as well as direct current components.

In der vorgenannten Erfindung wurden Verfahren und Mittel beschrieben, welche sowohl die Wechselstromkomponente als auch die Gleichstromkomponente des das Licht umformenden Organs zu messen gestatten, wobei ein Verhältnis gebildet wird, welches charakteristisch für das Maß der optischen Drehung der Polarisationsebene des polarisierten Lichtes ist, die auf das Durchlaufen der zu untersuchenden Lösung zurückzuführen ist. Die genaue Bestimmung des optischen Drehvermögens einer Lösung liefert wertvolle Erkenntnisse in bezug auf chemische Analyse und Molekularstruktur. Unter praktischen Bedingungen ist es häufig erforderlich, das optische Drehvermögen einer unbekannten Lösung in bezug auf eine bekannte Lösung vorgegebener Konzentration zu bestimmen. Eine Anordnung solcher Art ist in Fig. 3 dargestellt. Hier befinden sich zwei Behälter 18 und 18' in den beiden Lichtwegen AB und AC angeordnet. Ein einziger Polarisator 16 befindet sich in der Nähe der Eintrittsöffnung des Schirmes 11 und polarisiert das eintretende Licht Eo in der Richtung OP, die einen bestimmten Winkel a relativ zur Bezugsachse OX bildet. Wenn die Scheibe 13 gedreht wird, folgt der polarisierte Lichtstrahl dem einen der möglichen Wege ABD oder ACD, bevor er den Analysator 19 durchsetzt und auf das Lichtumformorgan 12 trifft. Wie in Fig. 1 befinden sich der Analysator und das Lichtumformorgan 12 auf der Achse BD. In Fig. 3 ist die Wechselstromkomponente des Ausgangsstromes des Lichtumformorgans proportional dem Unterschied der optischen Drehwinkel, die durch die optisch aktiven Stoffe in den beiden Gefäßen 18, 18' bedingt sind. Es sind geeignete Mittel vorgesehen, welche die Wechselstromkomponenten des die Lichtenergie umformenden Organs messen, so daß die Differenz des optischen Drehvermögens der beiden Lösungen direkt an einer kalibrierten Skala abgelesen werden kann. In Fig. 3 ist die Anwendung eines optischen Keiles 23 vorgesehen, der entweder aus linksdrehenden oder rechtsdrehenden Quarzplatten bestehen kann. Es wird angenommen, daß das Gefäß 18 eine bekannte Lösung enthält; eine solche Lösung kann aber auch durch den Keil 23 ersetzt werden. Der Keil ist mit einem Zeiger 24 ausgestattet, welcher längs einer Skala 25 bewegt wird und in Winkelgraden geeicht ist. Die relative Stellung der beiden Quarzplatten, aus denen der Keil 23 besteht, kann so gewählt werden, daß das Licht auf dem Lichtweg ABD um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht wird, der durch die Stellung des Zeigers 24 auf der Skala 25 angezeigt wird.In the aforementioned invention, methods and means were described, which both the AC component and the DC component of the Allow the organ converting light to measure, with a relationship formed which is characteristic of the degree of optical rotation of the plane of polarization of polarized light is due to the passage through the solution to be examined is due. The precise determination of the optical rotatability of a solution provides valuable insights into chemical analysis and molecular structure. In practical conditions, it is often necessary to have optical rotatability an unknown solution with respect to a known solution of a given concentration to determine. Such an arrangement is shown in FIG. Located here two containers 18 and 18 'are arranged in the two light paths AB and AC. A only polarizer 16 is located near the entrance opening of the screen 11 and polarizes the incoming light Eo in the direction OP, which defines a Forms angle a relative to the reference axis OX. When the disc 13 is rotated, it follows the polarized light beam one of the possible paths ABD or ACD before it passes through the analyzer 19 and strikes the light converter 12. As in Fig. 1 are the analyzer and the light converter 12 on the axis BD. In Fig. 3 is the AC component of the output current of the light transducer proportional to the difference in the optical rotation angle created by the optically active Substances in the two vessels 18, 18 'are conditional. Appropriate means are provided which the AC components that transforms the light energy Measure organ so that the difference in the optical rotatability of the two solutions can be read directly from a calibrated scale. In Fig. 3 is the application an optical wedge 23 is provided, which consists of either left-handed or right-handed Quartz plates can consist. It is believed that the vessel 18 is a known solution contains; such a solution can, however, also be replaced by the wedge 23. Of the Wedge is equipped with a pointer 24 which is moved along a scale 25 and is calibrated in degrees. The relative position of the two quartz plates, from which the wedge 23 consists can be chosen so that the light on the light path ABD is rotated by a certain angular amount determined by the position of the pointer 24 is displayed on the 25 scale.

Wenn jetzt der Keil 23 so eingestellt wird, daß die Wechselstromkomponente in dem Ausgangskreis des Lichtumformorgans verschwindet, so ist die Winkeldrehung (-) der unbekannten Lösung gleich der Summe der Winkeldrehung, die durch die bekannte Lösung bewirkt wird plus der Drehung, die durch den Keil bewirkt wird, wobei letzterer direkt an der Skala 25 abgelesen werden kann. Wenn andererseits die Vergleichslösung aus dem Behälter 18 entfernt wird, so ist die winkelmäßige Drehung des Lichtstrahles in der unbekannten Lösung direkt durch die Einstellung des Keiles 23 zu messen, welche die Wechselstromkomponente im Ausgangskreis des Lichtumformungsgerätes zum Verschwinden bringt. If now the wedge 23 is adjusted so that the alternating current component disappears in the output circle of the light converter, so is the angular rotation (-) the unknown solution equals the sum of the angular rotation caused by the known Solution caused plus the rotation caused by the wedge, the latter can be read directly from the scale 25. On the other hand, if the comparison solution is removed from the container 18, it is the angular rotation of the light beam to measure in the unknown solution directly by adjusting the wedge 23, which the alternating current component in the output circuit of the light conversion device for Disappears.

Es kann weiterhin die bekannte Lösung in den Behälter 18' gebracht werden und die unbekannte Lösung in den Behälter 18. In diesem Falle ist das Maß der Drehung der Polarisationsebene des Lichtes durch die unbekannte Lösung gleich der Differenz zwischen der Rotation. die durch die bekannte Lösung bewirkt wird, und der Rotation, die durch die Einstellung des Keiles bewirkt wird, welche die Wechselstromkomponente im Ausgangskreis des Lichtumformungsorgans auf Null bringt. Es ist ferner offensichtlich, daß ein einziger Polarisator. wie er in Fig. 3 gezeigt ist, durch zwei Polarisatoren in Fig. 1 ersetzt werden kann. Die einzige zu erfüllende Bedingung in allen Fällen liegt darin, daß die Eintrittsfläche eines jeden Behälters in dem gleichen Abstand von der Lichtquelle liegen muß.The known solution can also be brought into the container 18 ' and the unknown solution into container 18. In this case the measure is equal to the rotation of the plane of polarization of the light through the unknown solution the difference between the rotation. caused by the known solution, and the rotation caused by the adjustment of the wedge which the Brings alternating current component in the output circuit of the light conversion element to zero. It is also evident that a single polarizer. as shown in FIG can be replaced by two polarizers in FIG. The only one to be fulfilled The condition in all cases is that the entry surface of each container must be at the same distance from the light source.

In Fig. 4, die im wesentlichen der Fig. 1 ähnelt werden zwei Lichtstrahlen abwechselnd durch eine zu untersuchende Lösung, die sich in dem Behälter 18 befindet, geleitet; es findet ein einziger Polarisator 16 im Zusammenwirken mit einem optischen Keil Anwendung, wobei letzterer im wesentlichen dem in Fig. 3 verwendeten Keil entspricht. Fig. 4 beruht darauf, daß abwechselnd der Lichtweg unter der Wirkung des umlaufenden Spiegels 13 entweder gemäß ABD oder gemäß ACD verläuft. Das polarisierte Licht, welches längs der Bezugsachse OX durch den Polarisator 16 polarisiert wurde, durchsetzt die einstellbare Keilanordnung 23, die in diesem Falle aus linksdrehenden Quarzplatten bestehen kann. In Fig. 4, which is substantially similar to Fig. 1, there are two light beams alternately by a solution to be examined, which is located in the container 18, directed; it finds a single polarizer 16 in cooperation with an optical one Wedge application, the latter essentially corresponding to the wedge used in FIG. Fig. 4 is based on the fact that alternately the light path under the effect of the circumferential Mirror 13 runs either according to ABD or according to ACD. The polarized light which has been polarized along the reference axis OX by the polarizer 16 passes through the adjustable wedge assembly 23, which in this case consists of left-handed quartz plates can exist.

Die Richtung der Polarisationsachse dreht sich, wenn der Strahl die Keilanordnung durchsetzt, und nimmt die Stellung OP an, wobei sich der Winkel - in bezug auf die Bezugsachse OX ergibt. Die Winkelverstellung -u kann durch geeignete Einstellung der Keilanordnung verändert werden, wobei die Ein- stellung durch die Stellung des Zeigers 24 in bezug auf die ihm zugeordnete Skala 25 zu erkennen ist.The direction of the polarization axis rotates when the beam passes the Wedge arrangement penetrates, and assumes the position OP, whereby the angle - with respect to the reference axis OX results. The angle adjustment -u can be made by suitable Setting of the wedge arrangement can be changed, whereby the position by the Position of the pointer 24 in relation to the scale 25 assigned to it can be seen.

Eine planparallele linksdrehende Quarzplatte 26, deren Dicke etwas größer ist als die maximale Dicke der Keilanordnung 23, kann ferner in den Strahlengang gebracht werden, wobei die Stärke dieser Quarzplatte etwas weniger ist als die maximale Dicke des Keiles 23. Auf diese Weise kann der Veränderungsbereich der Keilanordnung vergrößert werden.A plane-parallel left-rotating quartz plate 26, the thickness of which is somewhat is greater than the maximum thickness of the wedge arrangement 23, can also be in the beam path The thickness of this quartz plate is slightly less than the maximum Thickness of the wedge 23. In this way, the range of change of the wedge arrangement be enlarged.

Wenn die Scheibe 13 ein sechstel Umdrehung ausführt, so trifft das Licht, welches längs der Bezugsachse OX durch den Polarisator 16 polarisiert ist, auf den Spiegel 20, und es wird reflektiert, so daß es einen zweiten einstellbaren Doppelkeil 27, der aus rechtsdrehendem Quarz besteht, durchläuft. Nachdem es die Keilanordnung 27 durchsetzt hat, ist der Lichtstrahl so gedreht. daß seine Polarisationsebene die Richtung OP, annimmt und einen Winkel +a relativ zu der Bezugsachse OX bildet. Mit der Keilanordnung 27 wirkt eine planparallele rechtsrehende Quarzplatte 28 von gleicher Dicke wie die Quarzplatte 26 zusammen. und diese Platte kann in den Lichtstrahl gebracht werden, so daß der Einstellbereich der Keilanordnung 27 vergrößert wird. When the disk 13 rotates a sixth of a turn, that happens Light polarized along the reference axis OX by the polarizer 16, on the mirror 20 and it is reflected so that there is a second adjustable Double wedge 27, which consists of clockwise quartz, passes through. After it's the Has passed through the wedge arrangement 27, the light beam is rotated. that its plane of polarization assumes the direction OP, and forms an angle + a relative to the reference axis OX. With the wedge arrangement 27 acts a plane-parallel right-handed quartz plate 28 from the same thickness as the quartz plate 26 together. and this plate can be in the light beam are brought so that the adjustment range of the wedge assembly 27 is increased.

Die Polarisationsebene OA,, des Analysators 19 fällt mit der Bezugsebene OX zusammen. Es ist daher offensichtlich, daß sich bei Drehung der Scheibe 13 eine Modulation des Lichtstrahles ergibt, welche die zu untersuchende Lösung durchsetzt und dann durch den Analysator verläuft, wobei der Bereich der Modulation gleich den Winkeln ~L < und - a ist, beiderseits der Polarisationsebene OAn des Analysators. Der sich ergebende Ausgangsstrom des Lichtumformgerätes wird genauso gemessen, wie dies in der vorgenannten Erfindung erörtert wurde. Es kann eine solche Strommessung Anwendung finden, um das optische Drehvermögen einer Lösung zu bestimmen oder auch um einen Alarmvorgang oder Steuervorgang bei einem kontinuierlichen chemischen Verfahren durchzuführen. The plane of polarization OA ,, of the analyzer 19 coincides with the reference plane OX together. It is therefore obvious that when the disk 13 is rotated a Modulation of the light beam results, which penetrates the solution to be examined and then passes through the analyzer, the range of modulation being the same the angles ~ L <and - a, on both sides of the polarization plane OAn of the analyzer. The resulting output current of the light converter is measured exactly as this was discussed in the aforementioned invention. It can be such a current measurement Used to determine the optical rotation of a solution or also an alarm process or control process in a continuous chemical process perform.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, verwendet die Erfindung Mittel, welche einen Lichtstrahl abwechselnd über zwei verschiedene Wege leiten. Zum mindesten der Lichtstrahl, der den einen der beiden Wege durchläuft, wird in einer Ebene polarisiert, die einen bestimmten Winkel in bezug auf die Polarisationsebene des Analysators bildet. Der polarisierte Lichtstrahl kann die zu untersuchende Lösung durchsetzen, und dann wird der Analysator und der Lichtstrahl, der aus dem Analysator austritt, in einen entsprechenden elektrischen Strom umgeformt, welcher den Zwecken der Messung, der Alarmauslösung oder der Steuerung dient. As can be seen from the foregoing, the invention employs means which direct a beam of light alternately over two different paths. At least the light beam that traverses one of the two paths is polarized in one plane, which make a certain angle with respect to the plane of polarization of the analyzer forms. The polarized light beam can penetrate the solution to be examined, and then the analyzer and the light beam that comes out of the analyzer, converted into a corresponding electrical current, which serves the purposes of measurement, is used for alarm triggering or control.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Polarimeter arrangement, in which from the electrical Energy measurement of a person experiencing a modulation with respect to the direction of polarization Light beam Measured variables for the rotation occurring in a permeated substance the optical polarization plane can be derived. characterized in that a light beam periodically alternating over two different paths of the same length is guided and the one on the two paths in a certain way with each other polarized in different directions and by the substance to be examined guided light beam on a common optical Axis one Analyzer passes through whose plane of optical polarization to the plane of polarization forms an angle in at least one of the two light paths.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that for alternating Conducting the light beam over the two light paths an odd number im equidistant from one another, radially extending sector-shaped Possessing wings, rotating disc is provided, in which the space between two sector wings as large as each sector wing and on the wing surfaces light reflective coatings are provided and that the axis of rotation of the disc is at an angle of 450 to the light beam path and on both sides of the disc one fixed mirror, oriented parallel to the pane, in the beam path of each of the two light paths is arranged.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a polarizer is arranged in each of the two alternately traversed light paths is whose polarization directions with respect to the polarization direction of the rear the container containing the substance to be examined in the combined beam path arranged analyzer in positive and negative direction by equal angular amounts are offset.

4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the polarizer in the common beam path before splitting into the two light paths is arranged and in the two alternately interspersed light paths each on the plane of polarization right or left rotating organ is provided, the rotation capacity of the same is preferably adjustable, and that the substance containing the substance to be examined Container and the analyzer behind it in the reunited beam path are arranged.

5. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that in the common beam path before the division into the two light paths of the polarizer and in the common beam path after the two light paths have been brought together again the analyzer is provided and that in the two alternately traversed light paths one each containing the substance to be examined or one containing a reference substance Container is arranged and at least in one of the light paths an adjustable the polarization plane rotating organ is provided.

6. Arrangement according to claim 1 or one of the following, characterized in that that one transforms the energy of the incident light into an electric current Converter is provided behind the analyzer.

Publications considered: »Colorimetry, Photometry and Spectrometry «, by Gustav Ko rtüm, 3rd edition, Springer Verlag, Berlin-Göttingen-Heidelberg, 1955, 5,224-251; British Patent No. 540,876; U.S. Patent No. 2 503 808, 2731 875, 2829555, 2861493.