DE1547136B2

DE1547136B2 -

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Publication number: DE1547136B2
Application number: DE19661547136
Authority: DE
Priority date: 1963-05-14
Filing date: 1966-12-09
Publication date: 1970-12-03
Also published as: DE1547136A1; JPS521313B1; GB1068884A; SE303617B

Description

Es sind photoelektrische Spektralphotometer bekannt, bei denen die von einer Lichtquelle ausgehende Strahlung abwechselnd über einen ein Bezugsobjekt enthaltenden Strahlengang und über einen ein Meßobjekt enthaltenden Strahlengang geleitet wird und danach auf einem gemeinsamen elektronischen Lichtdetektor gerichtet wird, der als ein Photovervielfacher ausgebildet sein kann.

Bei derartigen Anordnungen ist es zweckmäßig, daß der Lichtdetektor ein Ausgangssignal erzeugt, welches im wesentlichen logarithmisch der auf den Lichtdetektor auffallenden Lichtintensität entspricht. Diese logarithmische Abhängigkeit ist deswegen zweckmäßig, weil dann das Ausgangssignal unmittelbar ein Maß für die Extinktion bildet.

In der Zeitschrift »Review of Scientific Instruments«, 1962, S. 1062 bis 1066, ist eine photoelektrische Meßanordnung beschrieben, die den Unterschied des Extinktionswertes einer von einer Strahlung durchsetzten Probenzelle bei zwei verschiedenen Wellenlängen dadurch zu bestimmen gestattet, daß die die Zelle verlassende Strahlung unter Anwendung eines halbreflektierenden Spiegels und dahinter angeordneter Filterscheiben auf je einen Photodetektor fällt. Da das Ausgangssignal eines Photodetektors im wesentlichen proportional der auf den Detektor fallenden Intensität ist, wird das Ausgangssignal der beiden Detektoren logarithmisch verstärkt und dann zur Bildung der Differenz der Extinktionswerte einer Subtraktionsstufe zugeführt.

Logarithmische Verstärkerstufen müssen einen ausgesprochen weiten Arbeitsbereich aufweisen, da betriebsmäßig mit Schwankungen der auf den Detektor auffallenden Lichtintensität und des von demselben gelieferten Ausgangssignals in einem Verhältnis von 1:10⁸ zx rechnen ist. Eine Anordnung gemäß der genannten Veröffentlichung fällt daher verhältnismäßig aufwendig aus, wenn sie imstande sein soll, derartige Schwankungen der Lichtintensität zu beherrschen, wobei insbesondere zu beachten ist, daß bei der bekannten Anordnung zwei derartige logarithmische Verstärker als Vorverstärker für die Subtraktionsstufe vorgesehen sein müssen.

Durch die USA.-Patentschrift 2 971 433 ist es ferner für eine Photometerschaltung bekanntgeworden, als Lichtdetektor einen Photovervielfacher zu verwenden, der so geschaltet ist, daß er mit einem im wesentlichen konstanten Anodenstrom arbeitet, wobei das Ausgangssignal von dem die Dynoden mit Spannung versorgenden Potentiometerwiderstand abgegriffen wird. Es wird auf diese Weise ein Ausgangsstrom erhalten, der angenähert dem Logarithmus der einfallenden Lichtintensität ist. Eine genaue Proportionalität des Logarithmus des Lichtstromes zur Dynodenspannung ist bei dieser Anordnung nicht gegeben. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung eines einzigen logarithmischen Nachverstärkers in einer mit einem Bezugsstrahlengang und einem Meßstrahlengang arbeitenden Photometeranordnung Signale zu erzeugen, die genau dem Logarithmus der Intensität des über den Bezugsstrahlengang und den Meßstrahlengang geleiteten Lichtes entsprechen, um damit die Differenz der Extinktionswerte der Meßsubstanz und der Bezugssubstanz erhalten zu können.

Eine Verstärkerschaltung für photoelektrische Spektralphotometer, bei denen die von einer Lichtquelle ausgehende Strahlung abwechselnd über einen ein Bezugsobjekt enthaltenden Strahlengang und über einen ein Meßobjekt enthaltenden Strahlengang geleitet wird und danach auf einen gemeinsamen elektronischen Lichtdetektor gerichtet wird und bei denen Mittel vorgesehen sind, um ein der auf den Lichtdetektor auffallenden Lichtintensität im wesentlichen logarithmisch entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen, unter Anwendung eines Photovervielfachers als Lichtdetektor, bei dem der Anodenstromkreis des Photovervielfachers auf die Dynoden in solcher Weise gegengekoppelt ist, daß der Anodenstrom im wesentlichen konstant ist und daß die Ausgangssignale dem Dynodenstromkreis entnommen werden, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß der Dynodenstromkreis gleichstrommäßig mit einem logarithmischen Nachverstärker verbunden ist, der über eine phasenempfindliche Schaltvorrichtung, vorzugsweise über einen phasenempfindlichen Gleichrichter eine Meßvorrichtung aussteuert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß ein Blockkondensator an die Ausgangsstufe des Nachverstärkers angeschlossen ist, wobei zweckmäßigerweise ein als ein Zweiweggleichrichter wirkender Schalter an der Ausgangsseite des Blockkondensators angeschlossen ist und dem Ausgangsmeßinstrument die Meßspannung zuführt.

Analytische Methoden, die auf der Absorption von Licht beruhen, werden im Prinzip in der Weise durchgeführt, daß die relative Schwächung der Energie von Licht untersucht wird, welche die zu untersuchende Substanz oder das zu untersuchende Objekt durchsetzt. WennX₀ die Lichtintensität beim Eintreten in die Substanz bedeutet und L die Intensität beim Verlassen des Objekts, so ist die Durchlässigkeit T bestimmt durch die Beziehung:

T == — = 10-*«*,

wobei k eine für die Substanz spezifische Konstante, der Extinktionskoeffizient, und d die Länge des Lichtweges durch die Substanz und c die Konzentration der zu analysierenden Substanz sind. Indem man die vorstehende Beziehung logarithmisch umformt, ergibt sich:

-log — =kcd= E,

wobei E die Extinktion der untersuchten Substanzmenge und damit eine lineare Funktion der Konzentration ist. Die Extunktion ist eine zweckmäßiger zu verwendende Größe als die Transmission T.

Bei jetzt gebräuchlichen Absorptionsmeßgeräten verwendet man getrennte optische Wege, nämlich einen Meßweg und einen Bezugsweg, die von dem gemeinsamen Strahlungsweg einer von einer Lichtquelle ausgehenden Strahlung abgezweigt werden. Dies erfolgt entweder dadurch, daß die Strahlung gespalten oder auf verschiedene Wege umgeschaltet wird, wobei das die Bezugsstrahlung bildende Strahlenbündel und das die Meßstrahlung bildende Strahlenbündel auf einen gemeinsamen Punkt einer Detektorvorrichtung fokussiert werden. Nach dem Durchsetzen des Bezugsweges und des zu untersuchenden Objekts wird das Verhältnis der Intensität des Lichtes, welches das Objekt durchsetzt hat, zu der Intensität des Lichtes, welches den Bezugsweg durchsetzt hat, bestimmt.

Es ist praktisch nicht möglich, Materialien zu ver-

wenden, die bei allen Wellenlängen identische optische Eigenschaften haben, und daher werden Meßgeräte bevorzugt, die mit zeitlicher Trennung von Meß- und Bezugsstrahlung arbeiten. Derartige Anordnungen sind dann besonders zweckmäßig, wenn in dem Meßweg und im Bezugsweg gemeinsame optische Elemente verwendet werden.

Bevor näher auf die Erfindung eingegangen wird, soll die allgemeine Methode erklärt werden.
. Die Wirkung eines Photovervielfachers kann durch die nachstehende Gleichung beschrieben werden:

I=SLkV^an.

In der Gleichung bedeutet / den Photoanodenstrom und S die Empfindlichkeit der Photokathode (A/Lumen), die bei einer gegebenen Wellenlänge konstant ist, und L die Lichtintensität, gemessen inLum^n und k, einen von der Anzahl der Stufen abhängigen Parameter und V die Dynodenspannung pro Stufen und α eine Konstante, die von der lichtempfindlichen Schicht abhängt, und η die Anzahl Stufen.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß es bei derartigen Untersuchungen zweckmäßig ist, das Verhältnis der beiden Intensitätswerte in solcher Weise zu messen, daß als Endergebnis der Messung eine Funktion der Lichtintensitäten, nämlich die Extinktion

erhalten wird.

Wenn in der obengenannten Gleichung die Werte L₀ und L eingesetzt werden, erhält man von den beiden .Gleichungen die Beziehung

IL₀

an.

Geht man in dieser Gleichung auf die Logarithmen über, so erhält man

log

log — = an · log .

Wenn der Quotient -γ- konstant auf dem Wert 1 in der Meßvorrichtung gehalten werden kann, ergibt sich

log ^- = an ■ (log V - log V₀),

aus der man schließen kann, daß, wenn die Dynodenspannung V logarithmisch umgeformt wird, beispielsweise durch Anwendung eines Funktionsumwandlers, so daß

an· log V = b · e

ist, wobei b eine Konstante und e eine Spannung ist, man dann erhält:

log^- = an · (log V- log K₀) = b · (β - e₀) ^bU = E.

Daraus sieht man, daß, wenn die betreffenden Werte der Dynodenspannung logarithmisch umgewandelt werden und der sich ergebende Spannungsunterschied dann abgegriffen wird, man eine Ausgangsspannung erhält, deren Meßwert direkt proportional der Extinktion £ ist gemäß der Beziehung:

log — = bU = E = an log —-. :

L V₀

Bei der praktischen Anwendung dieser Beziehungen wild eine Gleichstromverstärkung mit starker Gegenkopplung auf den Anodenbelastungskreis des Photovervielfachers verwendet, damit der Photoanodenstrom / hinreichend konstant gehalten wird. Dabei werden eine gute Wiedergabegenauigkeit und gute Impulsform bewahrt, was für die funktioneile Umwandlung wichtig ist im Hinblick auf die Ausgangsmeßgröße, da die Messung auf der Messung der Spitzenwerte der flachen Abschnitte der Impulsspitzen beruht.

Indem man den Photoanodenstrom / konstant hält, schwankt die Dynodenspannung V in Abhängigkeit der Lichtintensität an der Kathode des Photovervielfachers. Derartige Intensitätsschwankungen können beispielsweise durch Anwendung eines schwingenden Spiegelsystems erhalten werden, welches die abwechselnde Messung von zwei Punkten eines mikröskopisch zu untersuchenden Objekts innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls gestattet. Wenn das zu untersuchende Objekt in den beiden Meßpunkten eine Modulation der Lichtintensität in unterschiedlicher Weise bedingt, ergibt sich eine Änderung der Dynodenspannung. Nachdem die Dynodenspannung in einer funktionellen Umwandlungsvorrichtung logarithmisch umgewandelt wurde, wird die Spannungsänderung abgeleitet und gleichgerichtet und als endgültiger Meßwert aufgezeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erörtert. Es zeigt die Figur ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der in der Figur dargestellten Anordnung wird mit der Beschreibung der optischen Teile begonnen.

Eine Lichtquelle 1 wild über einen Kollimator 2 auf den Eingangsspalt 3 eines Monochromator abgebildet, der nach spektraler Zerlegung die Lichtquelle auf den Ausgangsspalt 5 abbildet.

Das Bild im Ausgangsspalt wird mittels des optischen Systems 6 auf die Eingangsöffnung des Kondensators 10 mittels eines stationären Spiegels 9 und eines um 90° ablenkenden Spiegelsystems 9 abgebildet. Das optische System wirkt auch als ein Element zur Anpassung der Ausgangsöffnung des Monochromators an die Eingangsöffnung des Mikroskopkondensators, so daß sich Verhältnisse optimaler Strahlung ausnützen lassen. Das Spiegelsystem 9 besteht aus vier totalreflektierenden, in Bezug aufeinander parallelen Spiegelflächen, wobei die eine Spiegelfläche 11 mittels eines elektromagnetischen Systems 12 momentan so angetrieben wird, daß sie zwei verschiedene Stellungen einnimmt, die eine Ablenkung gegenüber dem parallelen Strahlengang bedingen. Infolge dieser Spiegelablenkung ergibt es sich, daß die optischen Strahlen von dem Spiegelsystem 9 winkelmäßig etwas versetzt nach zwei verschiedenen Richtungen reflektiert werden, die durch die Endstellungen des schwingenden Spiegels Il bestimmt sind, so daß sich auf diese Weise die zeitliche Verschachtelung der Strahlungsenergie ergibt.

Der Einfluß der Lichtintensität und deren Schwankungen auf die lichtempfindliche Kathode des Photo-

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vervielfachers hängt in erster Linie von den optischen Gitter der Steuerröhre zugeführt wird, beeinflußt die Eigenschaften des zu untersuchenden Objekts und der Spannung an den Dynoden und dementsprechend die Betiiebsweise des schwingenden Spiegels ab. Wenn der Verstärkung in der Photovervielfacherröhre in solcher schwingende Spiegel zwei momentane Endlagen Z₁ und Weise, daß das Spannungsgefälle des Anodenphoto- t₂ wälirend seiner Schwingperiode einnimmt, verlaufen 5 stromes an dem Anodenwiderstand gleich der Bezugsdie Strahlen abwechselnd durch das Bezugsobjekt und spannung wird, die die Spannungsquelle 25 liefert,
das Meßobjekt und sind konstant während des Zwi- Indem die Spannung, welche den Dynoden zugeschenintervalls zwischen beiden Lagen. Die periodi- führt wird, geändert wird, ändert sich die Verstärkung sehen Bewegungen, welche der Spiegel ausführen soll, der Photovervielfacherröhre. Die Gegenkopplung erüm die Anwendbarkeit der Meßmethode zu bedingen, io gibt sich daher als Produkt der Verstärkung A der Versollten daher einer Rechteckwelle entsprechend seirr. Stärkeranordnung 26 und der Verstärkungsänderung

Auf diese Weise beeinflußt der schwingende Spiegel , ~, , . _ie , ... „ d/ „ , „

ii j· τ ■ uχ χ 1.1 · 11. nr ■ λ η u der Photovervielfacherrohre R · -J₇T, wo R den Bell die Lichtstrahlung in solcher Weise, daß nach er- dV

folgter Reflexion das Licht in zwei verschiedene Rieh- lastungswiderstand des Photoanodenkreises bezeichturigen, aber mit zeitlich gleichen Intervallen gelenkt 15 net. Wenn A hinreichend groß ist, so hat der Anoderiwird. Es wird daher die Lichtintensität während des photostrom einen im wesentlichen konstanten Wert.

einen Intervalls^ durch das Bezugsobjekt und während Ä_nderung der Verstärkung R ■ -% ist ddher im

des anderen Intervalls t₂ durch das Meßobjekt modu- ^{ö s} dK

liert. ; wesentlichen konstant innerhalb des für die Messung

Beim Auftreffen des Lichtstrahles auf die Kathode 17 20 ausgenützten Dynodenspannungsbereiches. Dies bedes Photovervielfachers wird ein primärer Photostrom deutet, daß eine grofe Stabilität in dem Stromkreis infolge der Emission der Photoelektronen erzeugt, auch bei starken Schwankungen der Lichtintensität welcher proportional der Lichtintensität ist. Wenn die sich ergibt. Die Spannung an dem Spannungsteiler 28 beiden Objekte die Lichtintensität in verschiedener ist daher allein durch die Intensität des auf die Photo-Weise modulieren, ergibt sich ein pulsierender pri- 25 kathode fallenden Lichtes bestimmt,
märer Photostrom, wenn jedoch die Modulation gleich Um eine hohe Empfindlichkeit und gute Linearität

ist, d. h., wenn die Intensität der von den beiden zu erhalten, sollten die Spannungsimpulse an der Objekten durchgelassenen Lichtstrahlen dieselbe ist, Dynodenkette Rechteckwellenform haben, und die ergibt sich ein konstanter primärer Photostrom. Messung ihrer Amplitude sollte während des Zeitinter-

Der primäre Photostrom wird durch Sekundär- 30 valls erfolgen, währenddessen der Spitzenwert konemission in den Dynoden 22 verstärkt und als ein stant ist. Der Spiegel 11 kann mit irgendeiner ge-Anodenphotostrom zwischen der Photoanode 23 und wünschten Frequenz schwingen, beispielsweise mit der letzten Dynode, die geerdet ist, entnommen, und einer Frequenz von 50 Hz. Es hat sich jedoch praktisch zwar über den Anodenwiderstand 24 des Photoverviel- gezeigt, daß die Bandbreite nicht weniger als 1000 Hz fachers. 35 sein sollte, damit man eine gute Impulsform erhält, da

Dei primäre Photostrom ist die Eingangskapazität des Verstärkers 26 die Größe

T=CT des Anodenwiderstandes 24 und damit die Empfind-

^p ' lichkeit bestimmt. Beachtet man diese Bedingungen, so

und der Anodenstrom ist, wie bereits festgestellt wurde, ist der Logarithmus der Spannung am Spannungsteiler j _ „» y_an 40 28 proportional der Intensität des Lichtes an der Photo

kathode während der Zeitintervalle t_x und t₂. Handelt

Die zur Anwendung gelangende Meßmethode hält es sich um zwei Lichtintensitäten, welche, unter dem den Anodenphotromost / auf einem konstanten Wert, absorbierenden Einfluß des Bezugsobjektes und des / > der unabhängig von den Schwankungen der Lichtinten- Meßobjektes die Werte L₀ bzw. L haben und während *. sität L ist. Dies erreicht man dadurch, daß das Span- 45 der Zeitintervalle I₁ und t₂ auf die Photokathode nungsgefälle des Anodenphotostromes an der Impe- wirker, so kann ihre Beziehung am Spannungsteiler 28 danz 24 mit einer konstanten Bezugsspannung ver- durch, die Gleichung ausgedrückt werden
glichen wird, die von einer Spannungsquelle 25 ge- · ■ - ■ .. '

liefert wird. log I^L· = an · (log V_t - log V₀ )

Durch Anwendung einer negativen Rückkopplung 50 £_i2 . \ ^ll' ·
über die Dynodenkette, d. h. durch Anwendung eines

sogenannten Dynodengegenkopplungskreises, wird das Es wurde bereits erwähnt, daß der Meßwert

Differenzsignal zwischen der Bezugsspannung und der ·,...■:.

sich an dem Anodenwiderstand ausbildenden Span- 1°S ^2 — log Pi)J₁

nung hinreichend niedrig gehalten, wenn die Gegen- 55

kopplung hoch ist. Das bedeutet, daß der Anoden- den gewünschten Meßwert darstellt,
photostrom auf einem im wesentlichen konstanten Die Umwandlung in logarithmische Werte der Wert gehalten wird. momentanen Dynodenspannung ergibt sich in einer Eine starke Gegenkopplung wird dadurch erhalten, funktionellen Umwandlungsstufe 18 logarithmischen daß das Differenzsignal den Eingangsklemmen eines 60 Verhaltens, die so angeschlossen ist, daß die eine Einbreitbandigen Gleichstromverstärkers 26 zugeführt gangsklemme am negativen Pol des Spannungsteilers wird, dessen Ausgangsspannung dem Gitter einer Jiegt und die andere Eingangsklemme geerdet ist. Die Steuerröhre 27 zugeführt wird, die in Serie mit dem Ausgangsspannung der Umwandlungsstufe 18 ist proSpannungsteiler 28 liegt, welche die Spannungen der portional dem logarithmischen Wert der Dynoden-Dynode bestimmt. Die steuernde Röhre 27 arbeitet als 65 spannung e_ut = b· log V. Durch den Kondensator 30 variabler Widerstand in Serie mit dem Spannungsteiler, wird die Gleichstromkomponente entfernt, und die und es wird im Stromkreis Energie von der Spannungs- Wechselstromkomponente wird an den Eingangsquelle 29 zugeführt. Die Steuerspannung, die dem klemmen des Transformators 31 erhalten. Der Spitzen-

wert der Wechselspannung ist proportional dem Unterschied

log Vt₂ - log V_Otl .

Die Sekundärwicklung des Transformators 31 hat hat eine geerdete Mitte und die beiden Wicklungshälften 35, 36, die an die beiden festen Kontakte des Umschalters 32 angeschlossen sind. Der bewegliche Kontaktarm des Umschalters 32 ist an den Filterkondensator 22 angeschlossen, der parallel zu einem Widerstand 34 liegt. Der Schalter und die Sekundärseite des Transformators wirken als Zweiweggleichrichter, da die Spannungen an den beiden Transformatorwicklungen um 180° in der Phase versetzt liegen.

Der Schaltarm des Schalters wird mit der Bewegung des schwingenden Spiegels 11 synchronisiert, so daß, wenn der Spiegel seine Endlage t_x hat, der Schaltkontakt seine Schaltstellung t_x und die Transformatorswicklung 35 mit dem Kondensator 33 verbindet; wenn der Spiegel seine Endstellung t₂ hat, verbindet der Schaltarm des Schalters die Transformatorwicklung 36 mit dem Kondensator 33.

Um Meßfehler zu vermeiden, die durch den Übergang des schwingenden Spiegels zwischen seinen beiden Endlagen bedingt sein können, soll die Schaltdauer des Schalters 32 nicht größer sein als die Dauer der Spitzenwerte der Impulsspannungen.

An die Ausgangsklemmen ist eine Meß vorrichtung 38 angeschlossen, so daß eine kontinuierliche graphische Aufzeichnung der Meßwerte in Abhängigkeit der Wellenlänge erhalten werden kann. Die Änderung der Wellenlänge ergibt sich dadurch, daß das Dispersionselement des Monochromators verstellt wird, und zwar synchron mit der Anordnung, welche den Vorschub des Registrierstreifens bewirkt. Die Maximalgeschwindigkeit der Frequenzänderung des Lichtes ist bestimmt durch die Frequenz, mit der der schwingende Spiegel arbeitet. Es darf die Durchlauffrequenz des Spektrums nicht so hoch sein, daß sich eine Messung des Differentialquotienten der Selektivität der Lichtquelle ergibt. Mit anderen Woiten ausgedrückt, soll Licht von ungefähr der gleichen Wellenlänge den Spiegel in seinen beiden Endlagen treffen. Die spektrale Durchlaufgeschwindigkeit des Lichtes wird daher durch die Zeitkonstante des Kondensators 33 und des Widerstandes 34 bestimmt, und zwar im Hinblick auf die niedrigen Lichtintensitäten, welche die zu messenden mikroskopischen Flächen durchsetzen.

Die Spannungsformen an den verschiedenen Stellen der Schaltung sind schematisch in F i g. 1 angegeben. Wenn die Intensität des das Meßobjekt durchsetzenden Lichtes geringer wird als die Intensität des Lichtes, welches das Bezugsobjekt durchsetzt hat, so hat die Spannung an dem Anodenwiderstand des Photovervielfachers die Neigung, geringer zu werden. Es steigt dann die Gitterspannung der steuernden Röhre an, und dementsprechend steigt die Spannung an den Dynoden an in einer negativen Richtung, wie in der Kurve 39 bei t₂ angegeben ist. Es nimmt daher die Verstärkung des Photovervielfachers zu, und es wird der Anodenphotostrom größer, so daß die Spannung an dem Anodenwiderstand bis zu dem Wert der Bezugsspannung ansteigt. Solange der Spiegel 11 sich in seiner Endlage t₂ befindet und daher die Lichtintensität konstant ist, bleibt auch die Spannung an der Dynodenkette, nachdem sie den Spitzenwert erreicht hat, konstant.

Die gesamte Gleichspannung wird kontinuierlich der funktionellen Umwandlungsstufe zugeführt, und die Ausgangsspannung derselben hat die in F i g. 40 dargestellte Form, wobei der Spitzenwert während des Intervalls t₂ proportional dem Logarithmus des Spitzenwertes I₂ an der Dynodenkette ist.

Während des Intervalls t_v, wenn der Spiegel 11 Licht durch das Bezugsobjekt richtet, hat, wenn man annimmt, daß die Lichtintensität in diesem Fall höher ist, die Spannung an der Anode des Photovervielfachers die Tendenz zu steigen. Die Spannung des Steuergitters der steuernden Röhre wird daher geringer, und die Spannung an der Dynodenkette fällt in positiver Richtung ab, und die Verstärkung des Photovervielfachers wird geringer, bis die Spannung an dem Belastungswiderstand der Anode des Photovervielfachers wieder den Wert der Bezugsspannungsquelle 25 hat. Nachdem die Regelverhältnisse der Stromkreisanordnung konstant geworden sind, ergibt sich an der Dynodenkette eine konstante Gleichspannung, die in der Kurve 39 mit Z₁ bezeichnet ist.

Die Kurvenform der Spannungsimpulse nach Beseitigung der Gleichstromkomponente ist bei 41 gezeigt.

An der Sekundärseite des Transformators ist die Spannung der beiden Wicklungen 180° versetzt, da die Sekundärwicklung eine geerdete Mitte hat. Die Impulsform und die Phasenverschiebung sind durch die Kurvenform 35 und 36 gezeigt. Wenn die Phasenlage des Schalters 32 so gewählt wird, daß der positive Zyklus der betreffenden Spannung gleichgerichtet wird, so ergibt sich eine Gleichspannung im Ausgangskreis der Filtervorrichtung 33, 34, welche die bei 42 gezeigte Kurvenform hat.

Claims

Patentansprüche:

1. Verstärkerschaltung für photoelektrische Spektralphotometer, bei denen die von einer Lichtquelle ausgehende Strahlung abwechselnd über einen ein Bezugsobjekt enthaltenden Strahlengang und über einen ein Meßobjekt enthaltenden Strahlengang geleitet wird und danach auf einen gemeinsamen elektronischen Lichtdetektor gerichtet wird und bei denen Mittel vorgesehen sind, um ein der auf den Lichtdetektor auffallenden Lichtintensität im wesentlichen logarithmisch entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen, unter Anwendung eines Photovervielfachers als Lichtdetektor, bei dem der Anodenstromkreis des Photovervielfachers auf die Dynoden in solcher Weise gegengekoppelt ist, daß der Anodenstrom im wesentlichen konstant ist und daß die Ausgangssignale dem Dynodenstromkreis entnommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dynodenstromkreis (28) gleichstrommäßig mit einem logarithmischen Nachverstärker (18) verbunden ist, der über eine phasenempfindliche Schaltvorrichtung, vorzugsweise über einen phasenempfindlichen Gleichrichter (32) eine Meßvorrichtung (38) aussteuert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blockkondensator (30) an der Ausgangsstufe des Nachverstärkers (18) angeschlossen ist.

3. -Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Zweiweggleichrichter wirkender Schalter (32) an der Ausgangsseite des Blockkondensators (30) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 549/286