DE1572618C - Eintritts oder Austrittselement fur Spektrometer mit Dispersionssystem - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Eintritts- oder Austritts- welchen sie benutzt werden sollen, insbesondere zum

element für Spektrometer mit Dispersionssystem. Es Ausgleich der Aberration des Spektrometers.

sind Spektrometer mit einem Dispersionssystem Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nach-

(Prisma oder Gitter) bekannt, an deren Eintritts- und stehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläu»

Austrittsenden Elemente angeordnet sind, welche 5 tert. Hierin zeigt

Serien von Zonen aufweisen, welche die Strahlung F i g. 1 eine sehr schematische Draufsicht einer er-

z. B. durch Transmission übertragen, und von Zonen findungsgemäßen Vorrichtung,

welche die Strahlung absorbieren (undurchsichtige F i g. 2 eine entsprechende Seiteuansicht,

Zonen) oder sie auf eine andere Weise (durch Re- F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung

flexion) als die Zonen einer anderen Serie übertragen, io einer anderen Ausführungsform,

wobei das von einer monochromatischen Strahlung F i g. 4 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung

gelieferte Bild der Zonen des Eintrittselementes mit einer weiteren Ausführungsform,

den Zonen des Austrittselementes in einer Stellung des F i g. 5 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung

Dispersionsystems zusammenfällt (vgl. französische einer weiteren Ausführungsform,

Patentschrift 1 249 247). Ein Spektrometersignal wird 15 F i g. 6 ein Schema eines Spektrometer,

gewöhnlich dadurch erzeugt, daß die Differenz der Fig. 7 und 8 Kurvenverläufe,

Energien gebildet wird, welche zwei Ausgangsbündel F i g. 9 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung

des Spektrometers transportieren, welche der Beein- für ein Element zur Ausrüstung eines Spektrometers

flussung der Strahlung durch Zonen verschiedener mit Autokollimation,

Serien entsprechen. ao F i g. 10 schematisch einen Arbeitsgang bei der Her-

Bei derartigen bekannten Spektrometern werden die stellung eines erfindungsgemäßen Elementes,

Zonen des Eintrittselementes oder des Austrittsele- Fi g. 11 schematisch einen während dieses Arbeits-

mentes durch Kurven begrenzt und bilden zwei Serien gangs erhaltenen Artikel,

von hinsichtlich ihrer Weiterleitungseigenschaft (Durch- Fi g. 12 eine schematische Draufsicht einer bei der sichtigkeit, Undurchsichtigkeit, Reflexion) der auf sie 25 Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung befallenden Strahlung abwechselnden Zonen. nutzten photographischen Anlage,

Bei einem derartigen Spektrometer, welches bei glei- F i g. 13 und 14 sehr schematische Ansichten von

chem Auflösungsvermögen einen beträchtlich größeren den Ergebnissen verschiedener Arbeitsgänge zur Er-

Lichtleitwert als ein Spaltspektrometer hat, ist das läuterung der Herstellung der erfindungsgemäßen

Spektrometersignal nicht ein reines Dreiecksignal, wie 30 Elemente,

bei einem Spaltspektrometer, sondern es zeigt an seiner Fig. 15 eine schematische Ansicht eines Arbeits-Basis Überschwingungen, wodurch die Möglichkeit ganges und einer weiteren Ausführungsform des Herder Analyse einer polychromatischen Strahlung ver- Stellungsverfahrens,

ringert wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn die F i g. 16 eine sehr schematische Ansicht eines hierbei

genannten Kurven parallele Gerade sind, wobei die 35 erhaltenen Artikels,

einzelnen Zonen Streifen ungleicher Breite dar- F i g. 17 und 18 sehr schematische Ansichten von

stellen. den Ergebnissen verschiedener Arbeitsgänge zur Er-

Um dieses Überschwingen zu verringern, ist bereits läuterung dieses weiteren Herstellungsverfahrens,

vorgeschlagen worden, Eintritts- und Austrittsele- F i g. 19 und 20 sehr schematische Ansichten von

mente zu benutzen, bei welchen die die Zonen begren- 40 verschiedenen Ausführungsformen der erhaltenen Ein-

zenden Linien keine Geraden, sondern gekrümmte tritts- oder Austrittselemente,

Kurven insbesondere einer Schar von gleichseitigen F i g. 21 eine nicht schematisierte Ansicht eines erHyperbeln sind, welche auf zu den Asymtoten paralle- findungsgemäßen Elementes.

len Geraden gleiche Segmente abschneiden. Die Her- F i g. 1 und 2 zeigen sehr schematisch ein erfindungsstellung derartiger Eintritts- und Austrittselemente er- 45 gemäßes Eintritts- oder Austrittselement. Das EIefordert die Anfertigung einer langwierigen und ver- ment 20 wird aus einer Platte oder einem Block 21 aus hältnismäßig verwickelten Werkstattzeichnung, welche einem durchsichtigen Werkstoff zweckmäßigerweise nur bei einer Massenfertigung vorgenommen werden mit kreisförmigem Umriß 22 hergestellt. Die Platte 21 kann. wird so behandelt, daß gewisse ihrer Abschnitte unGegenstand der Erfindung ist deshalb ein Eintritts- 50 durchsichtig gemacht werden. Die undurchsichtigen oder Austrittselement für ein Spektrometer, welches Abschnitte bilden eine große Anzahl von kleinen verhältnismäßig einfach in einem nicht für die Her- Zonen 23 mit gleicher länglicher Form, die parallel stellung von Apparaten zur Spektralanalyse speziali- zueinander angeordnet sind. Die Verteilung der Zonen sierten Laboratorium hergestellt werden kann und 23 ist hierbei nicht nach einer bestimmten Gesetzweiches bei seiner Benutzung in der. oben angegebenen 55 mäßigkeit, sondern zufallsgemäß vorgenommen. Die Weise die Vornahme von Spektralanalysen hoher erfindungsgemäßen Vorrichtungen können sich daher Qualität ermöglicht. hinsichtlich der Verteilung der Zonen voneinander

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die unterscheiden, wobei jedoch bei jeder von ihnen eine Zonen der einen Serie (23 in F i g. 1; 25 in F i g. 3; statistische Veneilung vorliegt.
27 in F i g. 4; 29 in F i g. 5; 41 io F i g. 9) zufallsgemäß 60 Bei einer Ausführungsform ist jede Zone, wie in verteilte gegenseitige Abstände haben, während die F i g. 1 dargestellt, rechteckförmig. Die Zonen haben Zonen der anderen Serie vom Grund des Elementes verhältnismäßig kleine Abmessungen gegenüber denen (21 in F i g. 1; 24 in F i g. 3; 26in F i g. 4; 28 in F i g. 5,. der Platte 21. Die Zahl der Zonen 23 ist so groß, daß 42 in F i g. 9), auf welchem die ersten Zonen verteilt die von ihnen bedeckte Oberfläche der Platte ansind, gebildet werden. 65 nähernd 50% der Gesamtoberfläche beträgt. Diese

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Eintritts- oder Angabe ist jedoch nur näherungsweise gültig, so daß

Austrittselemente besteht in ihrer leichten Anpassung dieser Anteil beispielsweise auch 40% betragen kann,

an die verschiedenen Typen von Spektrometern, in Bei einer anderen Ausführung (F i g. 3) wird das

Element durch eine Platte oder einen Block gebildet, dessen Oberfläche 24 undurchsichtig und nicht reflektierend ist, aber durchsichtige Zonen 25 aufweist, " deren Form und Anordnung den hinsichtlich F i g. 1 ünd.2 gemachten Ausführungen entsprechen.

Bei einer Ausführungsabwandlung wird das Element durch eine dünne feste undurchsichtige Platte gebildet, z.B. eine Metallplatte, welche den Zonen 25 entsprechende öffnungen aufweist. Λ
; Bei einer anderen Ausführung (Fig.4) weist das Element eine durchsichtige Platte 26 auf, wobei die Zonen 27 reflektierend sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Element durch eine dünne feste ieflektierende Platte gebildet-— z. B. eine Metallplatte —, welche den Zonen entsprechende Ausschnitte aufweist.

Bei der in F i g. 5 gezeigten Ausführung wird das Element durch eine undurchsichtige nicht reflektierende Platte 28 gebildet, und die Zonen 29 sind reflektierend.

Elemente der obigen Art können als Eintritts-und Austrittselement eines Spektroraeters benutzt werden, welches in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß es ein Spektrometersignal liefert.

Die Elemente sind hierbei so angeordnet, daß die kleinen Seiten der Rechtecke parallel zur Dispersionsrichtung zu liegen kommen.

Mit einem so ausgerüsteten Spektrometer erhält man ein praktisch dreieckförmiges Spektrometersignal, wobei Überschwingungen ohne besondere Vorrichtungen vermieden werden. Dies läßt sich folgendermaßen erklären:

Zwei identische Elemente der in F i g. 3 gezeigten Art, die durchsichtige rechteckförmige Zonen auf einem schwarzen Grund besitzen, seien im folgenden betrachtet. Die Zonen haben Seiten mit der Länge 2x und 2y. Sie haben alle die gleiche Ausrichtung und sind' in großer Zahl zufallsgemäß auf der Platte 24 verteilt. Zur Vereinfachung sei angenommen, daß die Hälfte der Oberfläche eines Elementes undurchsichtig und die andere Hälfte durchsichtig ist. Wenn man die beiden Elemente einander überlagert und einen gleichförmigen Strahlungsfluß F auf sie fallen läßt, sind die beiden folgenden Fälle möglich:

i) wenn die Gitter genau übereinanderliegen, d. h., wenn die gleichartigen Zonen des einen den gleichartigen Zonen des anderen überlagert sind, tritt durch die durch die beiden Gitter gebildete .An-

Ordnung ein Fluß y ;

ii) wenn aus dieser Überlagerungsstellung die Gitter um einen Betrag y in der zu den kleinen Seiten der Rechtecke parallelen Richtung verschoben werden, tritt durch die beiden Gitter ein Fluß -=-.

Man erhält also bei der Verschiebung eines Elementes gegenüber dem anderen in der zu den kleinen Seiten der Rechtecke parallelen Richtung eine Änderung der durchgelassenen Energie. Diese Änderung zeigt bei einer Verschiebung aus der genauen Überlagerungsstellung einen Höchstwert, während ab Erreichen drier Verschiebung um den Betrage diese Änderung auf Null abfällt und auch weiterhin Null bleibt, wenn die Verschiebung größer wird.

Wenn η die Zahl der Bereiche eines jeden Elementes ist und wenn diese Zahl η hinreichend groß ist, kann der wahrscheinliche relative Fehler (oder die mittlere Abweichung) dieses Wertes des Flusses durch das Ver-

■ '' Ö 34 ■ ■^; ■ ' ■ "

hältnis ■ ausgedrückt werden.

V" :

Wenn z. B. der relative Fehler nicht 1 % übersteigen soll, muß h in der Nähe von 1000 gewählt werden.

In einem Spektrometer können als Eintritts- und Austrittselement je ein Paar der in Fig. 1· bis 5 gezeigten Elemente verwendet werden. Die Elemente sind hierbei derart angeordnet, daß die kleinen Seiten

ίο der die Zonen bildenden Rechtecke parallel zur Dispersionsrichtung liegen. Wenn dieses Spektrometer eine monochromatische Strahlung empfängt und das Dispersionssystem eine dieser Wellenlänge entsprechende Stellung einnimmt, fällt das Bild des Eintrittselementes genau mit dem Austrittselement zusammen, so daß in diesem Falle die ganze von dem Eintrittselement übertragene Strahlung von dem Austrittselement ebenfalls übertragen wird. Wenn das Dispersionssystem dagegen um eine Strecke verschoben wird, welche einer Verschiebung des Bildes des Eintrittselementes gegenüber dem Austrittselement um einen Betrag y entspricht, so wird nur die Hälfte der von dem Eintrittselement übertragenen Strahlung auch von dem Austrittselement übertragen. Auch bei weiterer Verschiebung wird stets nur die Hälfte der von dem Eintrittselement weitergeleiteten Strahlung auch von dem Austrittselement weitergeleitet.

Das von einem derartigen Spektrometer gelieferte Spektrometersignal kann dreieckig sein und ist praktisch frei von Uberschwingungen.

F i g. 6 zeigt schematisch ein Spektrometer mit Eintritts- und Austrittselementen, die derartige Zonenscharen enthalten. Eine Strahlenquelle 100 liefert an ein Eintrittselement 101 ein Strahlenbündel 102, welches nach Durchgang durch einen Kollimator 103 durch einen Spiegel 104 auf ein Dispersionssystem 105 — in dem dargestellten Beispiel ein Gitter — abgebildet wird. Das dispergierte Bündel 106 an dem Spiegel 104 reflektiert und fällt nach Durchgang durch einen Kollimator 108 auf das Austrittselement 107. Bei dem beschriebenen Beispiel sind die Weiterleitungszonen des Eintrittselementes 101 durchsichtige Zonen. Das Austrittselement 107 besitzt eine erste Serie von durchsichtigen Zonen, welche aus dem Bündel 106 ein erstes Ausgangsbündel 109 liefern, und eine zweite Serie von reflektierenden Zonen, welche aus dem dispergierten Bündel 106 ein zweites Ausgangsbündel 110 liefern. Die Ausgangsbündel 109 und 110 gelangen nach Reflexion an Spiegeln 111 und 112 auf einen Empfänger 113. Dieser Empfänger 113 kann z. B.

Photozellen enthalten sowie Einrichtungen, welche ständig die Differenz der von der einen und der anderen Zelle gelieferten elektrischen Signale bilden.

Einer bestimmten Wellenlänge der Strahlung entspricht eine bestimmte Stellung des Dispersionssystems 105, bei der von den Zonengrenzen des Eintrittselementes 101 Bilder entstehen, welche mit den Zonengrenzen des Austrittselementes 107 zusammenfallen. Bei Verschiebung des Dispersionssystems aus dieser Stellung läßt sich die von dem Bündel 109 auf dieser Wellenlänge transportierte Energie gemäß Fig. 7 durch eine Kurve darstellen, welche von einem Scheitel α aus — welcher der Einstellung des Dispersionssystems entspricht — einen sehr steilen Abschnitt b bis zu einem Punkt c und hierauf einen Abschnitt d mit verhältnismäßig geringer Steigung umfaßt, welcher die Abszissenachse für eine Stellung des Dispersionssystems erreicht, in welcher das Bild des

.Eintrittselementes nicht mehr das Austrittselement ' Weiterhin ist es möglich, die Änderung des Verüberdeckt. Bei Verschiebung des Dispersionssystems hältnisses der von Eintritts- und Austrittselement weiaus seiner Eihstellage heraus in die andere Richtung tergeleiteten Energie durch eine entsprechende Vererhält man eine die von dem Bündel 109 transpor- teilung der Zonen zu beeinflussen, tierte Energie darstellende Kurve, die in bezug auf die 5 So kann, wenn man jeder Zone eine versetzte Zon· durch den Punkt α gehende Senkrechte symmetrisch entsprechen läßt, die Änderung des Verhältnisses der ist und durch die Strecke e und / dargestellt ist. weitergeleiteten Energie gemäß F i g. 7 als die Summe

Die von dem Bündel 110 transportierte Energie von zwei dreieckigen Funktionen dargestellt werden. wird unter analogen Bedingungen in dem ersten Fall -Weiterhin kann durch Anbringen von Zonen in den. durch die Gerade A "dargestellt, welche von dem auf io beiden Elementen, die hinsichtlich ihres Weiterleider Abszissenachse liegenden Punkt / bis zu dem tuegsvermögens komplementär sind — d. h. die durchPunkt c geht, und anschließend durch die Gerade d. sichtig an dem einen und undurchsichtig an dem ande-Bei Verschiebung des Dispersionssystems in die andere ren Element sind —, erreicht werden, daß sich das Vor-Richtung erhält man entsprechend die Geraden j und/. zeichen des resultierenden Signals umkehrt.

Das resultierende Spektrometersignal wird von dem 15 Eine weitere Ausführungsform des Elementes kann Punkt α aus durch die Gerade k zwischen dem Punkt α gleichzeitig als Eintritts- und Austrittselement in einem und dem Punkt /, wobei letzterer die gleiche Abszisse mit Autokollimation arbeitenden Spektrometer verwie der Punkt c hat, und hierauf durch die waagrechte wendet werden. Eine derartige Ausführung ist in Gerade Im dargestellt; bei einer Verschiebung des Fig. 9 dargestellt. Hierbei genügen die Zonen den Dispersionssystems in die andere Richtung entspre- ao oben hinsichtlich ihrer Form, ihrer Zahl und ihrer Anchend durch die Gerade an und die Waagerechte rtp. Ordnung aufgestellten Bedingungen. Weiterhin muß Dieses durch die Differenz der von den Photozellen für die Verwendung in Autokollimation einem beliegelieferten Signalen gebildete Spektrometersignal wird bigen Bereich 41i des Elementes ein Bereich 4I₂ entdurch den Kurvenzug mlanp mit dem dreieckigen sprechen, der in erster Annäherung zu dem Bereich 4I₁ Teil lan dargestellt. Die Ordinate des" Punktes α stellt 95 in bezug auf einen Punkt O symmetrisch ist. Der hierbei die auf der Einstellwellenlänge des Disper- Punkt O kennzeichnet den Durchstoßpunkt der optisionssystems transportierte Energie dar. sehen Achse des Apparates durch das gezeigte Element

Das obige Diagramm zeigt den theoretischen Ver- (die nicht genaue symmetrische Lage in bezug auf den lauf. Bei Benutzung von Eintritts- und Austrittsele- Punkt O gestattet gegebenenfalls, die Verzerrung des menten mit bekannter Oberflächenausbildung ist das 30 Spektrometer zu berücksichtigen). Weiterhin besitzt erhaltene Diagramm von dem dargestellten etwas ver- das Element zwei Weiterleitüngseigenschaften für die schieden, wobei man insbesondere keine von den Strahlung, so daß die Bereiche 41 z. B. durchsichtig Punkten / und η ausgehende, mit der Abszissenachse sind und der Boden 42 der Vorrichtung reflektierend zusammenfallende Geraden enthält. In diesen Fällen ist, oder der Boden 42 ist durchsichtig und die Beerfolgt der Anschluß zwischen den Geraden al und an 35 reiche 41 sind reflektierend.

und der Abszissenachse durch eine Reihe von Über- F i g. 21 zeigt eine wirkliche, d. h. nicht schematische

schwingungen, wie dies schematisch in F i g. 8 dar- Ansicht eines derartigen Elementes, gestellt ist; Die Überschwingungen dehnen sich hierbei Derartige Elemente werden mit Vorteil bei einem

mehr oder weniger weit von dem Punkt i aus. Bei Spektrometer verwendet, bei dem das Spektrometereinem erfindungsgemäßen Eintritts- und Austrittsele- 40 signal dadurch erhalten wird, daß das Bild des Einment ist dagegen das an den Empfänger 113 gelieferte trittselementes gegenüber dem Austrittselement in Spektrometersignal dem theoretischen Diagcamm sehr Schwingungen versetzt wird. Wenn man hierbei zwei ähnlich, d. h., die Überschwingungen sind praktisch identische Elemente genau überlagert und aus dieser unterdrückt. Koinzidenzstellung ein Element gegenüber dem ande-

Es ist auch möglich, das Spektrometer so auszubil- 45 ren parallel zu den großen Seiten der Rechtecke mit den, daß durch die Wahl der Längsrichtung der Zonen der Länge 2x verschiebt, so fällt das resultierende Sider Astigmatismus des Spektrometers ausgeglichen gnal, das für die Koinzidenzstellung gleich Eins gesetzt wird, εο daß die Zonen des Eintrittselementes und die wird, bei einer Verschiebung um χ plötzlich auf den Zonen des Austrittselementes astigmatisch einander Wert Null und bleibt auch bei einer größeren Ver-. zugeordnet sind. 50 Schiebung bei diesem Wert.

Ein Element mit rechteckigen Zonen der beschrie- Wenn die erfindüngsgemäßen Elemente in einem der-

benen Art gestattet ferner, die Beugung in dem zu der artigen Spektrometer — sei es mit oder ohne Auto-Dispersionsrichtung des Spektrometers senkrechten kollimation — verwendet werden, und die von der Richtung auszugleichen. Dispersionsrichtung verschiedene Schwingungsrich-

Die Änderung des Verhältnisses der von den er- 55 tung parallel zu den kleinen oder den großsn Seiten der findungsgemäßen Eintritts- und Austrittselementen Rechtecke verlduft, nimmt der durchgelassen Energie- 2fSZ£S2Ü Ä *- *« f * *

Zonen nicht rechteckförmig, sondern mit gebogenen rührende Verschiebung größer als der Wert y oder χ

Längsseiten versehen, um die Verzerrung des Spcktro- ist. Sie behält diesen Wert auch für größere Verschie-

meters selbst zu berücksichtigen. ■ bungen bei. Man erhält daher auf dem Empfänger ein

Bei einer anderen Ausführung haben die Zonen ab- periodisch schwankendes Signal entsprechend den gerundete Enden. 65 periodischen Änderungen des durchgelassenen Ener-

Bei einer weiteren Ausführungsform haben die Zonen gieflusses. Bei obigem Beispiel war ferner vorausg«-

abgerundete Enden, und ihre Längsseiten sind leicht setzt, daß eine Hälfte des Elementes durchsichtig und

konvex gekrümmt. die andere reflektierend ist.

Die Herstellung von Eintritts- und Äustrittselemen- gungserzeugung benutzt werden, bei dem die Richtung

ten für Spektrometer mit Autokollimation wird im der Schwingungen senkrecht zu der Dispersiorisrich-

f olgenden näher beschrieben. Hierbei erläuterte Maß- tung steht. Das Element wird hierbei so angeordnet,

nahmen lassen sich auch vorteilhaft zur Herstellung daß die Längsrichtung der Zonen senkrecht zu der

von Elementen verwenden, die in einem Spektrometer 5 durch den Pfeil / angedeuteten 'Dispersionsrichtung

ohne Autokollimation Verwendung finden können. ■ und somit parallel zu der durch den Doppelpfeil F an-

. Man stellt (s. Fig. 10) eine Kugelkalotte 50 aus gedeuteten Schwingungsrichtung verläuft.

meinem starren Werkstoff her, deren konkave Fläche 51 Fi g. 15 bis 19 zeigen eine andere Ausführungsform

kurz zuvor mit schwarzer Farbe bestrichen wurde^ des Herstellungsverfahrens für die erfindüngsgemaßen ' yi|

welche noch nicht trocken ist. Auf diese mit ihrer kon- io Elemente. Hierbei erhält man zunächst, wie im obigen ,

vexen Fläche auf den Boden gelegte Kalotte läßt man Fall, eine photographische Platte 56 gemäß Fi g. 13

kreisförmige, weiße, konfettiartige Scheibchen'52 mit mit zwei Scharen von latenten, in bezug auf das Zen-

einem Durchmesser von einigen Millimetern aus einer trum 61 zueinander symmetrischen Bildern 58 und 58'.

großen Höhe von z. B. bis zu 10 m regnen. Die weißen Ferner wird gemäß F i g. 15 eine zweite zu der Kalotte

Konfettis 52 kleben dann an der schwarzen Fläche der 15 51 analoge Kugelkalotte 70 hergestellt und auf ihrer

Kalotte gemäß einer zufallsgemäßen Verteilung an. konkaven Seite 71 frisch mit schwarzer Farbe bestri-

Die so besetzte, sehr schematisch in Fig. 11 dar- chen. Während sie auf ihrer konvexen Seite ruht, läßt

gestellte Kalotte wird nun gemäß F i g. 12 in einer man auf sie gleiche Konfettis, wie sie bei dem ersten

photographischen Anlage einem Photoapparat mit Arbeitsgang benutzt werden, jedoch mit einer erheb-

einer Platte 56 so gegenübergestellt, daß ihr Zehtrum 53 ao Hch kleineren Dichte, herabregnen. Man erhält so ge-

auf der Achse 54 des Photoobjektivs 54' liegt. Die maß Fig. 16 eine Kalotte 70 mit einem schwarzen

Achse 55 der Kalotte ist jedoch hierbei gegen die konkaven Grund 71, die mit kreisförmigen Konfettis 72

Achse 54 um einen Winkel α verschoben. Dieser Win- in zufallsgemäßer Verteilung besetzt ist.

kel wird bei der Herstellung entsprechend der in dem- Die so besetzte Kalotte 70 wird dann in die oben be-

jenigen Spektrometer selbst auftretenden Verzerrung as schriebene photographische Anlage gebracht, welche

bestimmt, in welchem das Element verwendet werden die in der beschriebenen Weise belichtete Platte 56 ent-

soll. Die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen hält. Man nimmt dann eine neue Belichtung vor, wobei

Schicht der Platte, die Blende des Objektivs und die die Kalotte 71 mit der gleichen Translationsbewegung

Beleuchtung der Kalotte werden so bestimmt, daß man wie zuvor die Kalotte 51 verschoben wird. Auf diese

über eine" verhältnismäßig lange Belichtungszeit ver- 30 Weise erhält man gemäß F i g. 17 latente Bilder 73.

fügt. Während der Belichtung der photographischen Jedes dieser Bilder hat einen Umriß mit der gleichen

Platte 56 wird der Kalotte 51 eine Translationsbe- Form wie die latenten Bilder 58. Auch sie sind zufalls-

wegung in Richtung einer Achse 57 erteilt, die senk- gemäß verteilt, jedoch in einer geringeren Zahl als die

recht zu der durch die Achsen 54 und 55 bestimmten latenten Bilder 58. In Fig. 17 ist zur Vereinfachung

Ebene — der Zeichenebene — verläuft und deren Rieh- 35 nur ein einziges latentes Bild 73 dargestellt.

tung schematisch durch den eingekreisten Punkt 57 Hierauf wird die Platte 56 aus dem photographischen

angegeben ist. Man erhält dann auf der photograpi- Apparat entfernt und durch eine unbelichtete photo-

schen Platte latente Bilder, die den in F i g. 13 gezeig- graphische Platte ersetzt. Die Kalotte 70 wird in ihre

ten Zonen 58 entsprechen. Die abgerundeten Enden 59 Ausgangsstellung zurückgeführt. Sie wird um 180° um

und 60 stellen die Bilder der gleichen Konfettis zu Be- 40 ihre Achse verdreht, und es wird eine neue Belichtung

ginn bzw. am Ende der Verschiebung der Kalotte dar. vorgenommen, wobei der Kalotte 70 eine neue und der

Anschließend bringt man die Kalotte 50 in ihre Aus- vorhergehenden entsprechende Translationsbewegung

gangsstellung zurück, verdreht sie Um 180° um ihre erteilt wird. Man erhält so gemäß F i g. 18 eine Platte

Achse 55 und nimmt eine neue Belichtung in gleicher 74 mit latenten Bildern 73', welche in bezug auf das

Weise wie die vorhergehende ebenfalls mit einer Ver- 45 Zentrum 75 der Platte 74 symmetrisch zu den latenten

Schiebung vor. Man erhält auf der photographischen Bildern 73 liegen.

Platte 56 daher weitere latente Bilder, welche zu den Nach der Entwicklung der Platten 56 und 74 wird

vorher erhaltenen latenten Bildern in bezug auf das ein positiver Abzug von der Platte 56 und ein negativer

Zentrum.61 symmetrisch sind. Ein derartiges latentes Abzug von der Platte 74 hergestellt. Dieses Positiv und

Bild ist bei 58' dargestellt, welches zu dem während des 50 dieses Negativ werden anschließend übereinanderge-

ersten Arbeitsganges erhaltenen latenten Bild 58 sym- legt. Von diesem zusammengesetzten Abzug aus nimmt |

metrisch ist. man die Umkehrung der Bilder und die Photogravüre j

. Um die Zeichnung nicht zu unübersichtlich werden vor. Man erhält damit gemäß F i g. 19 einen Block \

zu lassen, ist in F i g. 13 und 14 nicht die Anordnung oder eine Platte 76 mit Zonen 77 und 77', welche in · j

der latenten Bereiche dargestellt, welche allen Kon- 55 bezug auf das Zentrum 78 symmetrisch sind und ' <

fettis der F i g. 11 entsprechen würde. gleiche Weiterleitungseigenschaften haben, sowie Zo- j

Die so erhaltene Platte 56 wird derart entwickelt, nen 79 und 79' mit komplementären Weiterleitungs-

daß man einen großen Kontrast erhält. Anschließend eigenschaften.

kann sie zur Herstellung umgekehrter Bilder mittels Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform. Es

Photogravüre verwendet werden. Diese enthalten ge- 60 wird von einer photographischen Platte 56 ausgegan- ^;

maß F ig. 14 auf einem undurchsichtigen Grund 63 gen. Auf diese werden latente Bilder 58 erzeugt, indem

zu dem Zentrum 65 symmetrische reflektierende Be- man der Kalotte 51 eine Translationsbewegung längs

reiche 64 und 64'. der Achse 57, erteilt, wie dies unter Bezugnahme auf ·.·!

. Man kann mit derartigen Verfahren auch eine Platte F i g. 12 beschrieben wurde. Hierauf wird die Kalotte \ mit einem reflektierenden Grund und symmetrischen 65 51 in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht. Sie wird ■ '■ ■ \

durchsichtigen Zonen herstellen. dann um 180° auf ihrer Achse 55 verdreht und in einer : jj

Ein derartiges umgekehrtes Bild kann als Element in zu der Achse 57 senkrechten Richtung um eine Strecke j einem Spektrometer mit Autokollimation und Schwin- verschoben, die in der Größenordnung des Halbmes-

sers eines Konfettis liegt. Anschließend wird eine neue Belichtung vorgenommen, während der man zunächst durch eine zu der Achse 57 senkrechte Bewegung die Kalotte in ihre Stellung vor der Verschiebung zurückführt, und dann der Kalotte eine Translationsbewegung in Richtung der Achse 57 erteilt und sie anschließend in ihre Ausgangsstellung zurückführt. Man erhält so ein latentes Bild 58", welches allgemein in bezug auf das Zentrum 61 der Platte 56 zu der Zone 58 symmetrisch ist, aber an einem Ende einen Vorsprung 80 besitzt. Dieser geringe Formunterschied zwischen symmetrischen Zonen hat sich in gewissen Fällen als günstig für die Erzielung eines Spektrometersignals, welches an dem Übergang zwischen seinen stark geneigten Abschnitten und der Abszissenachse kein Überschwingen aufweist.

Claims (16)

Patentansprüche: 20

1. Eintritts- oder Austrittselement für Spektrometer mit einem Dispersionssystem, mit zwei Serien von Zonen mit verschiedenem Weiterleitungsvermögen (Transmission, Absorption, Reflexion) für die Strahlung, dadurch.gekennzeichnet, daß die Zonen der einen Serie (23 in F i g. 1; 25 in F i g. 3; 27 in F i g. 4; 29 in F i g. 5; 41 in F i g. 9) zufallsgemäß verteilte gegenseitige Abstände haben, während die Zonen der anderen Serie vom Grund des Elementes (21 in F i g. 1; 24 in F i g. 3; 26 in F i g. 4; 28 in F i g. 5; 42 in F i g. 9), auf welchem die ersten Zonen verteilt sind, gebildet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Zonen identische Form haben. .

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zonen so groß ist, daß zwei identische Elemente außerhalb ihrer Überlagerungsstellung unabhängig von ihrer gegenseitigen Lage dieselbe Transmission aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 mit 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine beliebige Zone (58 in F i g. 13) aus einer anderen Zone (59, 60 in F i g. 13) durch eine Translationsbewegung

• hergestellt werden kann.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1

mit 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen eine längliche Form haben.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ,mit 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen parallel zueinander angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Γ mit 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen einen rechteckigen Umriß haben. *

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der gesamten Flächen der Bereiche größenordnungsmäßig 50% der Gesamtfläche der Vorrichtung beträgt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 mit 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Zonen so gewählt ist, daß die Verzeichnung des Spektrometers berücksichtigt wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 mit 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Zonen so gewählt ist, daß der Astigmatismus des Spektrometers berücksichtigt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge-r kennzeichnet, daß gewisse Zonen (58" in F i g. 20) an einem Ende einen querliegenden Vorsprung (80) besitzen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 mit 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen paarweise in bezug auf das Zentrum der Elemente symmetrisch angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zone aus der symmetrischen Lage zu einer anderen Zone in bezug auf das Zentrum etwas verschoben ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines Elementes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung einer zufallsgemäßen Verteilung der Zonen auf einem Grund (51 in F i g. 10,11) konfettiartiges Material (52) in freiem Fall aus einer großen Höhe auf eine Unterlage fallen läßt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage eine Kugelkalotte (50 in F i g. 10) ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage während der photographischen Belichtung verschoben wird, um längliche Zonen zu erhalten (F i g. 12, 13, 14, 17,18, 19, 20).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen