DE19861479B4 - Simultaneous double grating spectrometer with semiconductor line sensors or photomultipliers - Google Patents

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Abstract

Zur Vergrößerung des simultan verfügbaren Spektralbereichs und zur Optimierung der spektralen Auflösung unter Beibehaltung eines kompakten Spektrometeraufbaus werden zwei Dispersionsgitter auf einer gemeinsamen Fokalkurve (Rowlandkreis) in Paschen-Runge-Anordnung betrieben. Das Spektrometer besitzt lediglich einen Eintrittsspalt und erlaubt eine gezielte Anpassung des überdeckten Spektralbereiches an die Erfordernisse der analytischen Spektrometrie. Neben Photoelektronenvervielfachern werden zur simultanen Erfassung des Spektrums kommerzielle Halbleiter-Zeilenarraysensoren verwendet, welche am Fokalkreis tangential aufgereiht sind. Mit Hilfe speziell zugeschnittener Zylinderspiegel, die den Strahlengang für die Zeilen abwechselnd um 90° nach unten bzw. oben lenken, werden zwei Effekte erzielt, die nahezu lückenlose Detektion des Spektrums und ein Intensitätsgewinn durch Fokussierung senkrecht zur Dispersionsebene.To increase the simultaneously available spectral range and to optimize the spectral resolution while maintaining a compact spectrometer design, two dispersion grids are operated on a common focal curve (Rowland circle) in Paschen-Runge arrangement. The spectrometer has only one entrance slit and allows a targeted adaptation of the covered spectral range to the requirements of analytical spectrometry. In addition to photomultipliers, commercial semiconductor line array sensors, which are arranged tangentially at the focal circle, are used for the simultaneous acquisition of the spectrum. With the help of specially tailored cylindrical mirrors, which alternately direct the beam path for the lines by 90 ° downwards or upwards, two effects are achieved, the almost complete detection of the spectrum and an intensity gain by focusing perpendicular to the dispersion plane.

Description

Die Paschen-Runge-Anordnung findet seit langem Verwendung in der analytischen Spektrometrie. Dieser Umstand ist im Wesentlichen darauf zurückzuführen, dass Dispersion und Abbildung mit demselben optischen Element – einem Konkavgitter – erfolgen.The Paschen-Runge arrangement has long been used in analytical spectrometry. This circumstance is essentially due to the fact that dispersion and imaging occur with the same optical element - a concave grating.

Unter Vorgabe des Einfallswinkels und der Liniendichte des Dispersionsgitters wird ein bestimmter Spektralbereich auf dem Rowlandkreis abgebildet. Die spektrale Auflösung – entscheidend für die Nachweisgrenzen in der Spektrometrie – ist dabei durch den Durchmesser des Rowlandkreises und die Dispersion bestimmt. Die Forderung nach einer kompakten Bauweise verbietet die Verwendung großer Rowlandkreisdurchmesser. Das notwendige spektrale Auflösungsvermögen wird vorzugsweise über eine hohe Dispersion, d. h. eine hohe Zahl von Gitterlinien pro Millimeter erzielt. Der verfügbare Spektralbereich ergibt sich dann aus der Länge des genutzten Rowlandkreissegments. Bisherige Paschen-Runge-Spektrometer mit nur einem Dispersionsgitter besitzen Nachteile aufgrund folgender Tatsachen:

  • 1. Unter großen Beugungswinkeln führt die starke Zunahme der Aberrationen zu einer Verschlechterung der spektralen Auflösung, so dass die nutzbare Bogenlänge am Rowlandkreis und damit der verfügbare Spektralbereich eingeschränkt ist.
  • 2. Es lässt sich nur ein zusammenhängender Spektralbereich darstellen, so dass Teile des Rowlandkreises von analytisch oft wenig interessanten Abschnitten des Spektrums belegt sind.
Under specification of the angle of incidence and the line density of the dispersion grating, a specific spectral range is imaged on the Rowland circle. The spectral resolution - crucial for the detection limits in spectrometry - is determined by the diameter of the Rowland circle and the dispersion. The demand for a compact design prohibits the use of large Rowlandkreisdurchmesser. The necessary spectral resolution is preferably achieved by means of a high dispersion, ie a high number of grating lines per millimeter. The available spectral range then results from the length of the used Rowlandkreissegments. Previous Paschen-Runge spectrometers with only one dispersion grating have disadvantages due to the following facts:
  • 1. Under large diffraction angles, the large increase in aberrations leads to a deterioration of the spectral resolution, so that the usable arc length at the Rowlandkreis and thus the available spectral range is limited.
  • 2. Only a coherent spectral range can be represented, so that parts of the Rowland circle are occupied by analytically often less interesting sections of the spectrum.

Die in 1. und 2. genannten Beschränkungen können bisher oft nur durch Aufteilung des gesamten Spektralbereichs auf mehrere Spektrometereinheiten aufgehoben werden.

  • 3. Kommerzielle Halbleiterzeilensensoren werden in standardisierten Chipgehäusen konfektioniert, deren geometrischen Dimensionen weit über die Abmessungen des lichtempfindlichen Teils hinausgehen. Bei der Aneinanderreihung mehrerer Zeilensensoren entlang der Fokalkurve müssen daher zur vollständigen Erfassung des Spektrums die einzelnen Chipgehäuse überlappend angeordnet werden. Dies kann entweder durch Schrägstellung zur Dispersionsebene erfolgen (vgl. Offenlegungsschrift DE 195 23 140 A1 , ”Mehrkanal-Spektrometer mit Zeilensensor”) oder durch Überlappung horizontal liegender Zeilen. In beiden Fällen wird von den Zeilensensoren überwiegend Strahlung in einer Entfernung von mehreren Millimetern oberhalb bzw. unterhalb der Dispersionsebene detektiert, in Bereichen also, wo die Abbildungsphysik der Rowlandanordnung eine Zunahme der Aberrationen, also eine Verminderung der spektralen Auflösung bewirkt.
The limitations mentioned in 1. and 2. above can often only be eliminated by dividing the entire spectral range into several spectrometer units.
  • 3. Commercial semiconductor line sensors are assembled in standardized chip packages whose geometrical dimensions go far beyond the dimensions of the photosensitive member. When juxtaposing a plurality of line sensors along the focal curve, therefore, the individual chip packages must be arranged overlapping to completely capture the spectrum. This can be done either by tilting to the dispersion level (see Offenlegungsschrift DE 195 23 140 A1 , "Multi-line spectrometer with line sensor") or by overlapping horizontal lines. In both cases, the line sensors predominantly detect radiation at a distance of several millimeters above or below the dispersion plane, in areas where the imaging physics of the Rowland arrangement causes an increase in the aberrations, ie a reduction in the spectral resolution.

DE 39 02 390 A1 offenbart ein optisches Gitterspektrometer in Rowlandanordnung bei dem Elementlinien unmittelbar nach einer Spaltmaske, welche in der meridionalen Fokalebene auf dem Rowlandkreis angeordnet ist, über Kippspiegel auf beidseitig zur Fokalebene benachbarte Empfänger abgebildet werden. Einzelnen Elementlinien wird jeweils ein Kippspiegel zugeordnet, der die auftreffende Strahlung auf einen Empfänger richtet. Der Empfänger kann somit über die Kippspiegel eine freie Auswahl von Elementkombinationen unabhängig von der Lage der Elementlinie im Polychromator messen. DE 39 02 390 A1 discloses an optical grating spectrometer in Rowland arrangement in which element lines immediately after a slit mask, which is arranged in the meridional focal plane on the Rowlandkreis, are imaged via tilt mirrors on both sides of the focal plane adjacent receiver. Individual element lines are each assigned a tilting mirror, which directs the incident radiation onto a receiver. The receiver can thus use the tilting mirrors to measure a free selection of element combinations independently of the position of the element line in the polychromator.

Aus der DE 38 33 602 A1 ist ein optisches Gitterspektrometer in Paschen-Runge-Anordnung bekannt, bei dem auf dem Rowlandkreis einzelne Spektralbereiche durch Spalten ausgewählt werden, die direkt oder über Bildleiter auf eine Photodiodenzeile abgebildet werden.From the DE 38 33 602 A1 is an optical grating spectrometer in Paschen-Runge arrangement known in which individual spectral ranges are selected by columns on the Rowlandkreis, which are imaged directly or via image conductors on a photodiode array.

AT 14 932 E offenbart einen Doppel-Polychromator, bei dem das Strahlenbündel der nullten Ordnung in eine Mehrzahl von monochromatischen Strahlenbündeln des sichtbaren und nahen infraroten Bereiches zerlegt wird. AT 14 932 E discloses a dual polychromator in which the zero order beam is split into a plurality of visible and near infrared monochromatic beams.

Es ergibt sich somit die erfindungsgemäß zu lösenden Aufgabe:
Realisierung einer Detektoranordnung an der Fokalkurve, bei welcher:

  • (a) lediglich die Strahlung nahe der Dispersionsebene nachgewiesen und somit die optimale spektrale Auflösung gewährleistet wird,
  • (b) mit handelsüblichen Halbleiterzeilensensoren eine möglichst lückenlose Erfassung des angebotenen Spektrums erfolgt.
This results in the problem to be solved according to the invention:
Realization of a detector arrangement on the focal curve, in which:
  • (a) only the radiation near the dispersion plane is detected and thus the optimal spectral resolution is ensured,
  • (B) with commercially available semiconductor line sensors a complete coverage of the offered spectrum is carried out.

Anstelle eines Dispersionsgitters werden zwei Dispersionsgitter [1, 2] auf einem Rowlandkreis verwendet (1). Dabei stimmen die geometrischen Abmessungen und die Krümmungsradien der beiden Gitter überein, die Zahl der Gitterlinien pro Millimeter kann sich jedoch unterscheiden. Die Gitter sind so justiert, dass ihre Fokalkurven zur Deckung kommen und einen gemeinsamen Rowlandkreis [3] formen. Die Gitternormalen schneiden sich im Mittelpunkt des Rowlandkreises [4] und bilden den Winkel δ [5], der den Abstand der beiden Gitter beschreibt.Instead of a dispersion grating, two dispersion grids [ 1 . 2 ] used on a Rowlandkreis ( 1 ). The geometrical dimensions and the radii of curvature of the two gratings coincide, but the number of grating lines per millimeter may differ. The grids are adjusted so that their focal curves coincide and a common Rowlandkreis [ 3 ] to shape. The lattice normals intersect at the center of the Rowland circle [ 4 ] and form the angle δ [ 5 ], which describes the distance between the two grids.

Das Spektrometer besitzt lediglich einen Eintrittsspalt [6], durch welchen das erste Gitter [1] unter dem Einfallswinkel α1 [7] beleuchtet wird. Am Bildort des Eintrittsspalts in nullter Beugungsordnung befindet sich ein Umlenkspiegel [8], der die Strahlung auf das zweite Gitter [2] reflektiert. Auf diese Weise wirkt das Bild des Eintrittsspalts als virtueller Eintrittsspalt für das zweite Gitter [2], der unter dem Einfallswinkel α2 [9] gesehen wird (Anspruch 2).The spectrometer has only one entrance slit [ 6 ], through which the first grid [ 1 ] below the angle of incidence α1 [ 7 ] is illuminated. At the image location of the entrance slit in zeroth diffraction order is a deflection mirror [ 8th ], which transfers the radiation to the second grid [ 2 ] reflected. In this way, the image of the entrance slit acts as a virtual entry slit for the second grid [ 2 ], which is at the angle of incidence α 2 [ 9 ] is seen (claim 2).

Symmetriebedingt gilt stets: α2 = –(α1 + δ). Durch Wahl von α1 und δ nach Betrag und Vorzeichen sowie der beiden Gitterkonstanten können an jedem Abschnitt des Rowlandkreises unterschiedliche Spektralbereiche mit unterschiedlicher Dispersion in 1. Beugungsordnung simultan abgebildet werden. Ausgenommen hiervon sind lediglich die Orte, an denen die Gitter selbst, der Eintrittsspalt oder der Umlenkspiegel stehen. Die Vielfalt der spektralen Kombinationsmöglichkeiten erhöht sich weiter bei Verwendung höherer Beugungsordnungen. Symmetry is always: α2 = - (α1 + δ). By selecting α1 and δ according to magnitude and sign as well as the two lattice constants, different spectral regions with different dispersion in the 1st diffraction order can be imaged simultaneously on each section of the Rowland circle. Excluded from this are only the places where the grid itself, the entrance slit or the deflecting mirror stand. The variety of spectral combination possibilities increases further when using higher diffraction orders.

Im Regelfall interessiert im betrachteten Rowlandabschnitt nur die Emission von einem der Gitter. Durch Abblendung der jeweils unerwünschten Strahlung werden am Rowlandkreis getrennte Regionen für die jeweiligen Gitter reserviert, auf denen getrennte oder auch überlappende Spektralbereiche abgebildet werden. Die beiden Spektralbereiche mit ihren zugehörigen Dispersionen sind angepasst an die aktuellen analytischen Erfordernisse.As a rule, in the considered Rowland section only the emission of one of the grids is of interest. By blocking the respectively unwanted radiation, separate regions for the respective gratings are reserved on the Rowland circle, on which separate or also overlapping spectral ranges are imaged. The two spectral ranges with their associated dispersions are adapted to the current analytical requirements.

Besonders vorteilhaft sind die Konfigurationen, bei denen α1 und α2 verschiedene Vorzeichen besitzen. In diesem Fall findet eine weitgehende Kompensation der Aberrationen der Abbildung des zweiten Gitters statt. Für den Arbeitsbereich des zweiten Gitters ergeben sich daraus zwei Vorteile:

  • (a) Es lassen sich ohne Einbuße der spektralen Auflösung größere Einfalls- und Beugungswinkel nutzen.
  • (b) Es ergeben sich durch die verbesserte Bildqualität höhere Strahlungsdichten, d. h. größere Signalintensitäten.
Particularly advantageous are the configurations in which α1 and α2 have different signs. In this case, a substantial compensation of the aberrations of the image of the second grating takes place. For the work area of the second grid, this results in two advantages:
  • (a) Larger angles of incidence and diffraction can be used without sacrificing the spectral resolution.
  • (b) The improved image quality results in higher radiation densities, ie greater signal intensities.

Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich dann, wenn der Wellenlängenbereich des zweiten Gitters langwelliger gewählt wird als die Grenzwellenlänge des ersten Gitters. Die Grenzwellenlänge eines Reflexionsgitters ist die Wellenlänge, für die der Beugungswinkel der 1. Beugungsordnung 90° beträgt. Für Strahlung mit längeren Wellenlängen existiert nur die nullte Beugungsordnung. Das erste Gitter wirkt lediglich als Hohlspiegel, die Strahlungsenergie verteilt sich nicht mehr auf mehrere Ordnungen, es gibt also kaum Intensitätsverluste für den Arbeitsbereich des zweiten Gitters.An additional advantage arises when the wavelength range of the second grating is selected to be longer than the cutoff wavelength of the first grating. The cut-off wavelength of a reflection grating is the wavelength for which the diffraction angle of the 1st diffraction order is 90 °. For radiation with longer wavelengths, only the zeroth diffraction order exists. The first grating acts only as a concave mirror, the radiation energy is no longer distributed over several orders, so there are hardly any intensity losses for the working area of the second grating.

Der Nachweis spektraler Information erfolgt einerseits in herkömmlicher Weise auf diskreten Spektrallinien mittels entsprechend positionierter Austrittsspalte und Photoelektronenvervielfacher (Photomultiplierröhren). Andererseits wird erfindungsgemäß ein breitbandiger spektraler Nachweis mit Hilfe von Halbleiter-Zeilensensoren erreicht. Es handelt sich um handelsübliche Zeilenarrays, die normalerweise in anderen Applikationen als der Spektrometrie Einsatz finden, mit Pixelzahlen von einigen 1000 und Pixeldimensionen in Dispersionsrichtung im 10 μm Bereich. Die Zeilensensoren werden – wenn notwendig – nachträglich mit einer Fluoreszenzbeschichtung versehen, die sie für den Nachweis von Strahlung mit Wellenlängen unterhalb 360 nm empfindlich macht. Jeder Zeilensensor [13] bildet zusammen mit einem Zylinderspiegel [12] eine Detektoreinheit, die relativ zur Dispersionsebene verschieden montiert werden kann (2). Die Länge des Zylinderspiegels entspricht etwa der Länge des lichtempfindlichen Arrays. Die Zylinderachsen der Spiegel sind tangential zum Rowlandkreis ausgerichtet. Die Spiegel befinden sich nicht am Ort der Fokalkurve, sondern um einen gewissen Betrag zum Kreismittelpunkt hin eingerückt. Hier bewirken die Zylinderspiegel zweierlei:

  • (a) Die Abschnitte der Rowlandkurve im Bereich der Spiegel werden aus dem Kreisbogen ausgeschnitten und um 90° nach oben bzw. unten an die Stelle verlegt, wo sich die Zeilensensoren befinden. Die Qualität der Rowlandabbildung wird dabei nicht verändert. Planspiegel anstelle der Zylinderspiegel würden hier zum gleichen Ergebnis führen.
  • (b) Die Spiegel fokussieren Strahlung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Durch Blenden [14] vor den Spiegeln wird der bei der Fokussierung wirksame vertikale Bereich bestimmt. Die richtige Dimensionierung der Blenden stellt sicher, dass die Zeilensensoren nur Strahlung aus Bereichen nahe der Dispersionsebene erfassen, wo die Bildqualität am besten, die spektrale Auflösung also am höchsten ist.
The detection of spectral information takes place on the one hand in a conventional manner on discrete spectral lines by means of appropriately positioned exit slits and photomultiplier tubes (photomultiplier tubes). On the other hand, a broadband spectral detection is achieved with the aid of semiconductor line sensors according to the invention. These are commercially available line arrays, which are normally used in applications other than spectrometry, with pixel numbers of a few thousand and pixel dimensions in the dispersion direction in the 10 μm range. The line sensors are retrospectively provided with a fluorescent coating, if necessary, which makes them sensitive to the detection of radiation at wavelengths below 360 nm. Each line sensor [ 13 ] together with a cylindrical mirror [ 12 ] a detector unit that can be mounted differently relative to the dispersion plane ( 2 ). The length of the cylinder mirror corresponds approximately to the length of the photosensitive array. The cylinder axes of the mirrors are aligned tangentially to the Rowland circle. The mirrors are not located at the location of the focal curve, but indented by a certain amount towards the center of the circle. Here are the cylinder mirror two things:
  • (a) The sections of the Rowland curve in the area of the mirrors are cut out of the circular arc and moved 90 ° upwards or downwards to the point where the line sensors are located. The quality of the Rowland image is not changed. Flat mirrors instead of the cylindrical mirrors would lead to the same result here.
  • (b) The mirrors focus radiation perpendicular to the propagation direction. By blending [ 14 ] in front of the mirrors, the effective vertical focus range is determined. Proper sizing of the baffles ensures that the line sensors only detect radiation from areas near the dispersion plane where the image quality is best and the spectral resolution is highest.

Durch erfindungsgemäßes Aufreihen mehrerer Spiegel innerhalb des Rowlandkreises, kann ein abwechselndes Spiegeln der Fokalkurve nach oben bzw. unten erreicht werden, wobei sich trotz des großen geometrischen Platzbedarfs der Sensoren die Zylinderspiegel benachbarter Detektoreinheiten berühren können. Die Detektion des Spektrums lässt sich durch geometrische Anpassung der Zylinderspiegel an die jeweilige Position am Rowlandkreis weiter optimieren. Hierzu werden die Seitenkanten der Spiegel so geschnitten, dass sie aus der Blickrichtung des Gitters betrachtet senkrecht erscheinen. Auf diese Weise ergeben sich scharfe spektrale Trennstellen bei der Strahlungserfassung benachbarter Zeilensensoren und die Detektoreinheiten können lückenlos aneinander geschoben werden (Anspruch 3).By arranging several mirrors within the Rowland circle according to the invention, an alternating mirroring of the focal curve can be achieved upwards or downwards, whereby the cylindrical mirrors of adjacent detector units can touch despite the large geometrical space requirement of the sensors. The detection of the spectrum can be further optimized by geometric adjustment of the cylindrical mirror to the respective position on the Rowland circle. For this purpose, the side edges of the mirrors are cut so that they appear perpendicular viewed from the direction of view of the grid. In this way, sharp spectral separation points result in the radiation detection of adjacent line sensors and the detector units can be pushed together without gaps (claim 3).

Die beschriebene Spektrometeranordnung soll nachfolgend an einem Beispiel erläutert werden (3). Die Strahlung der Quelle tritt am Eintrittsspalt [6] in das Spektrometer ein und beleuchtet das erste Gitter [1]. Der in nullter Ordnung gebeugte Anteil wird auf den Umlenkspiegel [8] fokussiert und von dort auf das zweite Gitter [2] reflektiert. Die Einfallswinkel der beiden Gitter haben verschiedene Vorzeichen, d. h. die Aberrationen der Abbildung am zweiten Gitter [2] werden weitgehend kompensiert. Ein Abschottungsblech schränkt die Emission der Gitter so ein, dass auf dem Rowlandkreis zwei getrennte Bogensegmente als Arbeitsbereiche der Gitter in 1. Beugungsordnung reserviert werden [10, 11]. Die Detektoreinheiten – übersichtshalber wurden in 3 nur die Zylinderspiegel angedeutet – sind am Rowlandkreis tangential aufgereiht. Unabhängig davon, ob gerade nach oben oder unten gespiegelt wird, erscheinen die Spiegelkanten [15] parallel zu den Gitterstrichen.The described spectrometer arrangement will be explained below by way of example ( 3 ). The radiation of the source occurs at the entrance slit [ 6 ] into the spectrometer and illuminate the first grid [ 1 ]. The zero-order diffracted component is applied to the deflection mirror [ 8th ] and from there to the second grid [ 2 ] reflected. The angles of incidence of the two gratings have different signs, ie the aberrations of the image at the second grating [ 2 ] are largely compensated. A foreclosure plate restricts the emission of the grids so that two separate arc segments are reserved on the Rowland circle as working areas of the gratings in the 1st diffraction order [ 10 . 11 ]. The detector units - for the sake of clarity - were in 3 only the cylinder mirrors indicated - are lined tangentially at the Rowlandkreis. Regardless of whether it is mirrored straight up or down, the mirror edges appear [ 15 ] parallel to the grid lines.

Auf diese Weise erfolgt eine eindeutige Trennung der Spektralbereiche benachbarter Detektoreinheiten und die Spiegel lassen sich nahezu lückenlos zusammenführen. Des weiteren sind die Blenden [14] vor den Detektoreinheiten angedeutet, mit denen der Wirkungsbereich für die vertikale Fokussierung durch die Zylinderspiegel eingestellt wird.In this way, a clear separation of the spectral regions of adjacent detector units and the mirror can be almost completely merge. Furthermore, the apertures are 14 ] indicated in front of the detector units, with which the range of effect for the vertical focusing is adjusted by the cylinder mirror.

Die vorgestellte Spektrometeranordnung wurde bereits technisch realisiert und die beschriebenen Eigenschaften in Messungen verifiziert.The presented spectrometer arrangement has already been technically realized and verified the properties described in measurements.

Claims (3)

Optisches Gitterspektrometer in Rowlandanordnung mit Halbleiterzeilensensoren, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Rowlandkreises (3) mehrere Spiegel (12) aufgereiht sind, welche eine Strahlablenkung derart bewirken, dass die Fokalkurve abschnittsweise nach unten bzw. oben verschoben wird.Optical grating spectrometer in Rowland arrangement with semiconductor line sensors, characterized in that within the Rowlandkreises ( 3 ) several mirrors ( 12 are strung, which cause a beam deflection such that the focal curve is shifted in sections down or up. Gitterspektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel Zylinderspiegel (12) mit tangentialer Ausrichtung der Zylinderachsen sind, die eine Strahlungsfokussierung senkrecht zur Dispersionsebene in einem vorgewählten Wirkungsbereich bewirken.A grating spectrometer according to claim 1, characterized in that the mirrors are cylindrical ( 12 ) with tangential alignment of the cylinder axes which cause radiation focusing perpendicular to the dispersion plane in a preselected area of effect. Gitterspektrometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch abwechselndes Spiegeln nach oben bzw. unten einerseits sowie durch schrägen Zuschnitt der Seitenkanten (15) der Zylinderspiegel (12) unter Winkeln, bei denen die Spiegelkanten (15) in der Projektion auf die Gitterrichtung senkrecht zur Dispersionsebene erscheinen andererseits, eine nahezu lückenlose Erfassung des Spektrums mit Halbleiterzeilensensoren erreicht wird.Grating spectrometer according to claim 2, characterized in that by alternately mirroring up or down on the one hand and by oblique cutting of the side edges ( 15 ) the cylindrical mirror ( 12 ) at angles at which the mirror edges ( 15 ) in the projection on the grating direction perpendicular to the dispersion plane appear on the other hand, a nearly complete detection of the spectrum is achieved with semiconductor line sensors.
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