DE202014104206U1

DE202014104206U1 - Spectrometer with single-channel detectors and optical base body for such a spectrometer

Info

Publication number: DE202014104206U1
Application number: DE201420104206
Authority: DE
Original assignee: Bruker Elemental GmbH
Current assignee: Bruker AXS GmbH
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2014-09-29
Anticipated expiration: 2024-09-06

Abstract

Spektrometer mit einem Optikgrundkörper zur Halterung von Einzelkanaldetektoren, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Optikgrundkörper Aufnahmen zur Bestückung mit Einzelkanaldetektoren vorgesehen sind, wobei die Aufnahmen so ausgebildet sind, dass Einzelkanaldetektoren von unterschiedlichen Seiten aus in den Optikgrundkörper eingesetzt werden können.Spectrometer with an optics base body for holding individual channel detectors, characterized in that receptacles for equipping individual channel detectors are provided in the optics base body, the receptacles being designed so that individual channel detectors can be inserted into the optics base body from different sides.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Spektrometer mit Einzelkanaldetektoren und einen Optikgrundkörper für ein solches Spektrometer zur Halterung von Einzelkanaldetektoren. The invention relates to a spectrometer with single-channel detectors and an optical base body for such a spectrometer for holding single-channel detectors.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

Auf dem Gebiet der Erfindung sind Spektrometer mit Einzelkanaldetektoren bekannt, die sich im Vergleich zu sogenannten Spektrometern mit Zeilendetektoren durch eine noch höhere Präzision auszeichnen. In the field of the invention, spectrometers with single-channel detectors are known, which are characterized by an even higher precision compared to so-called spectrometers with line detectors.

Einzelkanaldetektoren besitzen üblicherweise eine röhrenförmige Gestalt mit einem dickeren Hauptkörper und einem dünneren Lichtaufnahmeabschnitt an einem Ende des Hauptkörpers. Single channel detectors usually have a tubular shape with a thicker main body and a thinner light receiving portion at one end of the main body.

Spektrometer mit Einzelkanaldetektoren werden üblicherweise nach kundenspezifischen Vorgaben derart gefertigt, dass in einem Optikgrundkörper Aufnahmen so eingebracht werden, dass in den Optikgrundkörper von einer Seite aus, üblicherweise von oben, Einzelkanaldetektoren so eingesetzt werden können, dass sich deren Lichtaufnahmeabschnitte an denjenigen Stellen befinden, an denen bei den zu analysierenden Stoffen Spektrallinien erwartet werden. Die bekannten Optikgrundkörper, die auch als Komponententräger, Chassis, optische Bank, Gehäuse etc. bezeichnet werden, sind daher immer individuell gefertigte Körper. Dies ist mit verschiedenen Nachteilen behaftet. So besitzen die kundenspezifisch gebauten Spektrometer nur an bestimmten Stellen Detektoren und können demzufolge nur bestimmte Spektrallinien detektieren und damit nur bestimmte Stoffe analysieren. Sollen dicht beieinanderliegende Spektrallinien detektiert werden, muss das Spektrometer sehr groß gebaut werden, um die Linien nach Beugung an einem Gitter hinreichend weit aufzufächern, da die Dicke der Einzelkanaldetektoren bei den bekannten Spektrometern die maximale Annährung der Detektoren aneinander bestimmt. Zudem ist die Herstellung zeitaufwendig, da der Hersteller den Optikgrundkörper erst anhand der kundenspezifischen Angaben über die zu analysierenden Stoffe bauen kann. Spectrometers with single-channel detectors are usually manufactured according to customer specifications such that in an optical base images are introduced so that in the optical base body from one side, usually from above, single channel detectors can be used so that their light receiving portions are located at those points where Spectral lines are expected for the substances to be analyzed. The known optical base body, which are also referred to as component carrier, chassis, optical bench, housing, etc., are therefore always custom-made body. This is associated with various disadvantages. The customized spectrometers have detectors only at certain points and can therefore only detect certain spectral lines and thus analyze only certain substances. If closely spaced spectral lines are to be detected, the spectrometer must be made very large in order to fan out the lines sufficiently far after diffraction on a grating, since the thickness of the single-channel detectors in the known spectrometers determines the maximum approximation of the detectors to each other. In addition, the production is time-consuming, since the manufacturer can build the optical base body only based on the customer-specific information about the substances to be analyzed.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spektrometer mit Einzelkanaldetektoren anzugeben, mit dem es möglich ist, auch sehr dicht beieinander liegende Spektrallinien mittels Einzelkanaldetektoren zu erfassen, ohne dabei durch die Dicke der Detektoren limitiert zu sein. The invention has for its object to provide a spectrometer with single-channel detectors, with which it is possible to detect even very closely spaced spectral lines by means of single-channel detectors, without being limited by the thickness of the detectors.

Die Aufgabe wird gelöst von einem Spektrometer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der nebengeordnete Anspruch 6 betrifft einen Optikgrundkörper für ein Spektrometer. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. The object is achieved by a spectrometer with the features of claim 1. The independent claim 6 relates to an optical base body for a spectrometer. The subclaims relate to advantageous embodiments and developments of the invention.

Die Erfindung beruht auf der Grundidee, einen zur Bestückung mit Einzelkanaldetektoren geeigneten Optikgrundkörper zu schaffen, in dem Aufnahmen für Einzelkanaldetektoren so vorgesehen ist, dass die Einzelkanaldetektoren von unterschiedlichen Seiten in den Optikgrundkörper eingeführt werden können. Damit wird es möglich, die Lichtaufnahmeabschnitte zumindest bestimmter Einzelkanaldetektoren wesentlich dichter beieinander anzuordnen, als dies bei parallel zueinander von derselben Seite eingeführten Detektoren möglich wäre. Wie ausgeführt, besitzen solche Detektoren üblicherweise einen dickeren Hauptkörper und einen dünneren Lichtaufnahmeabschnitt an einem Ende des Hauptkörpers, so dass bei parallel nebeneinander angeordneten Detektoren die Dicke der jeweiligen Hauptkörper einen minimalen Abstand der Lichtaufnahmeabschnitte der Detektoren definiert. Durch die erfindungsgemäße Anordnung können nun auch sehr dicht beieinanderliegende Spektrallinien mittels Einzelkanaldetektoren erfasst werden. The invention is based on the basic idea of creating a suitable optical body for equipping with individual channel detectors, in which receptacles for individual channel detectors are provided so that the individual channel detectors can be inserted from different sides into the optical base body. This makes it possible to arrange the light receiving sections of at least certain individual channel detectors substantially closer to one another than would be possible with detectors inserted parallel to one another from the same side. As stated, such detectors usually have a thicker main body and a thinner light receiving portion at one end of the main body, so that with detectors arranged parallel side by side, the thickness of the respective main body defines a minimum spacing of the light receiving portions of the detectors. By means of the arrangement according to the invention, spectral lines which are very close to one another can now also be detected by means of single-channel detectors.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aufnahmen so ausgebildet, dass die Detektoren von zwei bis vier jeweils um 90 ° zueinander versetzten Seiten aus in den Optikgrundkörper eingesetzt werden können. In a preferred embodiment, the receptacles are formed so that the detectors of two to four each offset by 90 ° to each other pages can be used in the optical base body.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die verwendeten Einzelkanaldetektoren gleicher Bauart, wobei in dem Optikgrundkörper Strahlengänge und/oder Spiegel so angeordnet sind, dass Lichtstrahlen auf die Lichtaufnahmeabschnitte der Detektoren unabhängig davon fallen können, von welcher Seite aus die Detektoren in den Optikgrundkörper eingesetzt sind. Damit kann vorteilhaft ein einziger Detektortyp, also z.B. ein Typ, bei dem Licht quer zur Längsrichtung des Detektors eingestrahlt wird, verwendet werden, was Kostenvorteile bei der Beschaffung (größere Stückzahlen eines Typs statt kleinere Stückzahlen verschiedener Typen) und Reparatur (es müssen nicht unterschiedliche Typen von Einzelkanaldetektoren vorgehalten werden) hat. In a further preferred embodiment, the individual channel detectors used are of the same design, wherein in the optical base body beam paths and / or mirrors are arranged so that light rays can fall on the light receiving portions of the detectors regardless of which side of the detectors are inserted into the optical base body. Thus, advantageously, a single type of detector, e.g. a type in which light is radiated across the longitudinal direction of the detector can be used, which has cost advantages in procurement (larger numbers of one type rather than smaller numbers of different types) and repair (there need not be different types of single channel detectors).

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Optikgrundkörper in Schichtbauweise aus mehreren übereinander geschichteten und miteinander verbundenen, insbesondere verklebten flachen Elementen gefertigt, wodurch überraschenderweise gleich eine ganze Reihe von Vorteilen erzielt werden. Dabei sei an dieser Stelle betont, dass der Begriff "Übereinanderschichten" stellvertretend gewählt wurde, weil bei den üblichen Montagetechniken die einzelnen Elemente nacheinander und aufeinander angeordnet werden, die Elemente natürlich aber auch nebeneinander geschichtet sein können, was ausdrücklich vom Schutzumfang eingeschlossen sein soll. In a further preferred embodiment of the optical base body is made in a layered construction of a plurality of stacked and interconnected, in particular bonded flat elements, which surprisingly equal a whole series of advantages can be achieved. It should be emphasized at this point that the term "layering" was chosen representative, because in the usual Assembly techniques, the individual elements are arranged one after the other and on top of each other, but the elements can of course also be layered next to each other, which should be expressly included in the scope of protection.

Bislang wurde versucht, bei Optikgrundkörpern Klebungen und mehrstückige Bauweisen zu vermeiden, da es hierbei zu Setzungen bzw. (bei thermischen Schwankungen) zu induzierten Spannungen kommen kann. Viele der bekannten Optikgrundkörper sind deshalb aus dem Vollen gearbeitet, was regelmäßig sehr aufwändig und mit einem hohen Werkzeugverschleiß verbunden ist. Zudem lassen sich damit nur begrenzt komplexe Strukturen schaffen. Bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform des Optikgrundkörpers werden nun zunächst einzelne flache Elemente aus Platten aus einem Material mit niedrigem und zumindest in einer Isotropieebene isotropem Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt, wobei einzelne Platten nicht nur einfacher zu bearbeiten sind als ein Vollkörper, aus dem der Optikgrundkörper herausgearbeitet werden muss, sondern wobei einzelne Platten auch leicht so bearbeitet werden können, dass sich benachbarte Platten zur Bildung komplexer Strahlengänge und/oder Halterungen für weitere Bauteile eines Spektrometers ergänzen. So far, it has been attempted to avoid gluing and multi-piece constructions in the case of optical basic bodies, since in this case subsidence or (in the case of thermal fluctuations) induced voltages can occur. Many of the known optical base body are therefore made of solid, which is usually very complex and associated with high tool wear. In addition, only limited complex structures can be created. In the presently preferred embodiment of the optical base body, individual flat elements are first produced from sheets of a material with a low isotropic thermal expansion coefficient, at least in one isotropic plane, whereby individual sheets are not only easier to machine than a solid body from which the optical base body has to be machined. but where individual plates can also be easily edited so that adjacent plates complement each other to form complex beam paths and / or mounts for other components of a spectrometer.

Vorteilhaft können die flachen Elemente aus einer oder mehreren Platten mittels eines Trennverfahrens, z.B. durch Sägen, Fräsen, Wasserstrahl- oder Laserschneiden, hergestellt werden, so dass in den Platten vorhandene Isotropieebenen, innerhalb derer der Wärmeausdehnungskoeffizient zumindest annähernd isotrop ist, erhalten bleibt, wogegen Umformungsverfahren, wie z.B. Tiefziehen, Isotropieeigenschaften regelmäßig verändert. Advantageously, the flat elements may be formed from one or more sheets by a separation process, e.g. by sawing, milling, water-jet or laser cutting so that isotropic planes present in the plates, within which the coefficient of thermal expansion is at least approximately isotropic, are retained, whereas forming processes such as e.g. Deep drawing, isotropic properties changed regularly.

Unter einem Material mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten werden hier Materialien mit Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner 5 × 10^–6 K^–1, vorzugsweise kleiner 3 × 10^–6 K^–1 verstanden, wie insbesondere kohlenfaserstoffverstärkte Kunststoffe (CFK), glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK), Gläser, insbesondere Quarzgläser sowie Keramiken, insbesondere Glaskeramiken. Under a material with a low coefficient of thermal expansion materials with thermal expansion coefficients smaller than 5 × 10 ^-6 K ^-1 , preferably less than 3 × 10 ^-6 K ^-1 understood, in particular carbon fiber reinforced plastics (CFRP), glass fiber reinforced plastics (GRP), glasses, in particular Quartz glasses and ceramics, in particular glass ceramics.

Verschiedene flache Elemente eines Optikgrundkörpers können aus verschiedenen Materialien bestehen, bevorzugt ist derzeit jedoch, dass alle flachen Elemente eines Optikgrundkörpers aus einem einzigen Material bestehen. Wenn es sich bei diesem Material um ein Material mit bestimmten ausgezeichneten Richtungen handelt, wie z.B. CFK, so werden die flachen Elemente bevorzugt derart übereinandergeschichtet und miteinander verbunden, dass diese Richtungen miteinander übereinstimmen, dass also bei aus CFK bestehenden Elementen die Faserverläufe benachbarter Elemente miteinander übereinstimmen. Platten aus GFK oder CFK besitzen nämlich meist Anisotropien, insbesondere in Richtung der Plattendickenachse. Durch Ausrichtung der flachen Elemente bleiben auch alle Symmetrieebenen in Ausrichtung, während eventuelle Anisotropien sich lediglich in Dickenrichtung des Optikgrundkörpers auswirken, was ohne Einfluss auf die optischen Eigenschaften des Optikgrundkörpers ist. Mit anderen Worten: zum Aufbau eines einfachen Grundkörpers wie z.B. einer Basisplatte mit wenigstens einer Seitenwand, in der Aufnahmen für Detektoren vorgesehen sind, werden nicht etwa Basisplatte und Seitenwand aus einer Platte ausgeschnitten und dann die Seitenwand aufgestellt, also um 90° gegenüber der Basisplatte gekippt, sondern es wird eine Seitenwand dadurch geschaffen, dass entweder aus einer entsprechend dicken Platte so viel Material entfernt wird, dass nur die Seitenwand stehenbleibt, oder es wird aus mehreren dünneren Platten zunächst Material entfernt und die Platten dann zur Bildung der Seitenwand übereinandergeschichtet. Various flat elements of an optical base body can be made of different materials, but it is currently preferred that all flat elements of an optical base body consist of a single material. If this material is a material with certain excellent directions, e.g. CFRP, the flat elements are preferably stacked and connected to one another in such a way that these directions coincide with one another, so that in the case of CFRP elements, the fiber profiles of adjacent elements coincide with one another. In fact, plates made of GRP or CFRP usually have anisotropies, in particular in the direction of the plate thickness axis. By aligning the flat elements, all planes of symmetry also remain in alignment, while possible anisotropies only affect the thickness direction of the optical base body, which has no influence on the optical properties of the optical base body. In other words, to construct a simple body such as e.g. a base plate having at least one side wall, are provided in the receptacles for detectors are not about base plate and side wall cut out of a plate and then placed the side wall, so tilted by 90 ° relative to the base plate, but it is created by a side wall either From a correspondingly thick plate so much material is removed that only the side wall stops, or it is first material removed from several thinner plates and then the plates are stacked to form the side wall.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung. Further details and advantages of the invention will become apparent from the following purely exemplary and non-limiting description of embodiments of the invention in conjunction with the drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

1 zeigt einen Teil eines Spektrometers mit Einzelkanaldetektoren und Optikgrundkörper in perspektivischer Darstellung. 1 shows a part of a spectrometer with single channel detectors and optical base body in perspective view.

2 zeigt einen Teil eines Spektrometers gemäß 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung gesehen in Richtung auf die Strahleneingänge zu den Einzelkanaldetektoren. 2 shows a part of a spectrometer according to 1 seen in perspective exploded view in the direction of the radiation inputs to the single-channel detectors.

3 zeigt einen Teil eines Spektrometers gemäß 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung gesehen auf die den Strahleneingängen abgewandte Rückseite des Optikgrundkörpers. 3 shows a part of a spectrometer according to 1 seen in perspective exploded view of the radiation inputs facing away from the back of the optical base body.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

In den 1 bis 3 ist ein Abschnitt eines in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Spektrometers mit Einzelkanaldetektoren handelt. In einem Optikgrundkörper, der bei diesem Ausführungsbeispiel durch Schichten und Verbinden mehrerer flacher Elemente 12, 14, 16, 18 und 20 übereinander gebildet ist, sind Aufnahmen für Einzelkanaldetektoren 22 und 24, von denen hier nur einige gezeigt sind, gebildet. Der Optikgrundkörper ist auf einer Basisplatte 26 befestigt, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus dem gleichen Material wie die flachen Elemente 12 bis 20 besteht. An dem Optikgrundkörper und der Basisplatte können verschiedene weitere Baugruppen des Spektrometers in an sich bekannter Weise befestigt werden, insbesondere Beugungsgitter und Lichteintrittsoptik. In the 1 to 3 is a section of one in its entirety 10 designated spectrometer with single channel detectors. In an optical base body, in this embodiment, by laminating and connecting a plurality of flat elements 12 . 14 . 16 . 18 and 20 are formed on top of each other, are receptacles for single channel detectors 22 and 24 , of which only a few are shown, formed. The optics basic body is on a base plate 26 attached, which in this embodiment of the same material as the flat elements 12 to 20 consists. On the optical base body and the base plate, various other Assembled assemblies of the spectrometer in a conventional manner, in particular diffraction grating and light entry optics.

Die einzelnen flachen Elemente 12, 14, 16, 18 und 20 des Optikgrundkörpers sind bei diesem Ausführungsbeispiel ebenso wie die Basisplatte 26 aus CFK-Platten ausgeschnitten, insbesondere mittels Wasserstrahlschneiden. Die bevorzugt verwendeten Platten besitzen zumindest eine Isotropieebene, innerhalb derer der Wärmeausdehnungskoeffizient im Wesentlichen isotrop ist. Die Isotropieebene verläuft im Normalfall parallel zu den flachen Außenseiten der Platten. Anisotropien in Dickenrichtung beeinträchtigen dann die optischen Eigenschaften des fertigen Optikgrundkörpers nicht. The individual flat elements 12 . 14 . 16 . 18 and 20 of the optical base body are in this embodiment as well as the base plate 26 cut out of CFRP plates, in particular by means of water jet cutting. The preferred plates used have at least one isotropic plane within which the thermal expansion coefficient is substantially isotropic. The isotropic plane is normally parallel to the flat outer sides of the plates. Anisotropies in the thickness direction then do not affect the optical properties of the finished optical base body.

Dabei sind die Elemente 12, 14, 16, 18 und 20 ebenso wie die Basisplatte 26 aus Platten mit einer Dicke im Bereich von etwa 1 bis 15 mm ausgeschnitten. Typischerweise besitzen die flachen Element 12 und 16 eine Dicke im Bereich von etwa 9 bis 15 mm, vorzugsweise etwa 12 mm, die flachen Elemente 14 und 20 eine Dicke von etwa 1 bis 5 mm, vorzugsweise etwa 3 mm und das flache Element 18 sowie die Basisplatte 26 eine Dicke im Bereich von etwa 6 bis 10 mm, vorzugsweise etwa 8 mm. Bei den Größenangaben handelt es sich um typische Bemaßungen. Here are the elements 12 . 14 . 16 . 18 and 20 as well as the base plate 26 cut out from sheets having a thickness in the range of about 1 to 15 mm. Typically, the flat element possess 12 and 16 a thickness in the range of about 9 to 15 mm, preferably about 12 mm, the flat elements 14 and 20 a thickness of about 1 to 5 mm, preferably about 3 mm and the flat element 18 as well as the base plate 26 a thickness in the range of about 6 to 10 mm, preferably about 8 mm. The size specifications are typical dimensions.

Die flachen Elemente werden bevorzugt durch reine Trennverfahren, wie insbesondere Wasserstrahlschneiden, aus entsprechenden Platten hergestellt, ohne die Platten umzuformen, also z.B. zu biegen oder tiefzuziehen, da durch diese Trennverfahren die Isotropieeigenschaften der Platten nicht verändert werden. The flat elements are preferably prepared by pure separation processes, such as in particular water jet cutting, from corresponding plates without reshaping the plates, e.g. to bend or deep draw, since these separation processes, the isotropic properties of the plates are not changed.

Dabei sei an dieser Stelle betont, dass es natürlich möglich ist, an den flachen Elementen bestimmte umgeformte Bereiche vorzusehen, z.B. Randbereiche, die keine Funktion im Hinblick auf die optischen Eigenschaften des Spektrometers besitzen und von daher nicht Teil des eigentlichen Optikgrundkörpers bilden. Unter dem Begriff "flache Elemente" werden also nur diejenigen Abschnitte des Optikgrundkörpers verstanden, die die optischen Eigenschaften des Spektrometers bestimmen und deren Isotropieebenen zueinander im Wesentlichen parallel sind. It should be emphasized at this point that it is of course possible to provide certain shaped portions on the flat elements, e.g. Edge regions which have no function with regard to the optical properties of the spectrometer and therefore do not form part of the actual optical base body. The term "flat elements" thus means only those sections of the optical base body which determine the optical properties of the spectrometer and whose isotropy planes are substantially parallel to one another.

Weisen die Platten bestimmte ausgezeichnete Richtungen auf, wie z.B. CFK- und GFK-Platten durch die jeweiligen Faserlagen der in ihnen vorgesehenen Fasern, werden die flachen Elemente bzw. die Platten beim Zuschneiden der flachen Elemente so ausgerichtet, dass die Vorzugsrichtungen in den einzelnen flachen Elementen im fertigen Optikgrundkörper miteinander ausgerichtet sind. Damit werden auch die Isotropieebenen der flachen Elemente 12 bis 20 und der Basisplatte 26 parallel zueinander ausgerichtet. If the plates have certain excellent directions, such as CFRP and GFRP plates, through the respective fiber layers of the fibers provided in them, the flat elements or plates are aligned in the cutting of the flat elements so that the preferred directions in the individual flat elements are aligned with each other in the finished optical base body. With this, the isotropy planes of the flat elements also become 12 to 20 and the base plate 26 aligned parallel to each other.

In den einzelnen flachen Elementen 12 bis 20 des Optikgrundkörpers sind unterschiedliche Ausnehmungen vorgesehen, die einander teilweise zur Bildung von Strahlengängen und Aufnahmen für weitere Bauelemente des Spektrometers, insbesondere für Spiegel und Einzelkanaldetektoren, ergänzen. Beispielsweise sind in dem flachen Element 20 Ausnehmungen 48 und in dem flachen Element 12 Ausnehmungen 30, von denen jeweils nur einige mit Bezugszeichen versehen wurden, zum Einführen von Detektoren 22, 24 vorgesehen. Entsprechende Ausnehmungen und zusätzliche Lichteintrittskanäle befinden sich in den jeweils benachbarten flachen Elementen. Für den Fachmann ist aus dieser Darstellung ersichtlich, dass auch komplexe Strahlengänge und Aufnahmen in einfacher Weise dadurch gebildet werden können, dass entsprechende Abschnitte der Strahlengänge bzw. der Aufnahmen in einzelnen flachen Elementen gebildet werden, die sich dann mit Ausnehmungen in benachbarten flachen Elementen zu der gewünschten komplexen Struktur ergänzen, insbesondere zu einem zur Bestückung mit Einzelkanalsensoren geeigneten Optikgrundkörper, in dem Aufnahmen für Einzelkanaldetektoren vorgesehen sind, die von unterschiedlichen Seiten, im gezeigten Beispiel von oben und von der Seite, in den Optikgrundkörper eingesetzt werden können, so dass die Lichtaufnahmeabschnitte zumindest In the individual flat elements 12 to 20 of the optical base body, different recesses are provided which partially supplement one another to form beam paths and recordings for further components of the spectrometer, in particular for mirrors and single-channel detectors. For example, in the flat element 20 recesses 48 and in the flat element 12 recesses 30 , of which only a few have been provided with reference numerals, for introducing detectors 22 . 24 intended. Corresponding recesses and additional light entry channels are located in the respective adjacent flat elements. For the person skilled in the art, it can be seen from this illustration that even complex beam paths and recordings can be formed in a simple manner by forming corresponding sections of the beam paths or the recordings in individual flat elements, which then engage with recesses in adjacent flat elements complement the desired complex structure, in particular to a suitable for assembly with single channel sensors optical base body in which receptacles are provided for single channel detectors that can be used from different sides, in the example shown from above and from the side into the optical base body, so that the light receiving portions at least

bestimmter Einzelkanaldetektoren wesentlich dichter beieinander angeordnet werden können, als dies bei parallel zueinander von derselben Seite eingeführten Detektoren möglich wäre. Dies führt auch dazu, dass das Spektrometer kompakter bauen kann, denn benachbarte Spektrallinien müssen nun weniger weit aufgefächert werden, um zu den Lichtaufnahmeabschnitte der zur Detektion der jeweiligen Spektrallinien bestimmten Detektoren zu gelangen. certain individual channel detectors can be arranged much closer together than would be possible with parallel introduced from the same side detectors. This also means that the spectrometer can build more compact, because adjacent spectral lines must now be fanned less wide in order to get to the light receiving sections of the specific detectors for detecting the respective spectral lines.

Durch Ausgestaltung der jeweiligen Strahlengänge, insbesondere durch Anordnung von Spiegeln kann Licht in einfacher Weise so gelenkt werden, dass es auf die Lichtaufnahmeabschnitte der jeweiligen Detektoren fällt. By configuring the respective beam paths, in particular by arranging mirrors, light can be directed in a simple manner so that it falls onto the light receiving sections of the respective detectors.

Bei der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist der Optikgrundkörper mit einer Vielzahl von Aufnahmen 28, 30 für Einzelkanaldetektoren versehen, von denen tatsächlich nur einige mit Detektoren bestückt sind. Es handelt sich bei dem gezeigten Optikgrundkörper um einen "Universalgrundkörper", bei dem Aufnahmen für Detektoren an denjenigen Stellen vorgesehen sind, an denen typischerweise von Kunden analysierte Stoffe Spektrallinien zeigen. Im jeweiligen Einsatzfall interessieren den Kunden typischerweise nur wenige, z.B. 5 oder 10 Spektrallinien, der Optikgrundkörper könnte aber z.B. 30 oder 50 Einzelkanaldetektoren zur Detektion einzelner Spektrallinien aufnehmen. Der Kunde kann dann vorteilhaft angeben, welche bestimmten Spektrallinien für seinen Anwendungsfall von Interesse sind und mit dem Spektrometer ggf. detektiert werden sollen, so dass der Optikgrundkörper nur entsprechend mit Einzelkanaldetektoren bestückt werden muss, was mehrere Vorteile hat. So muss das Spektrometer nicht mehr Detektoren aufweisen, als im jeweiligen Anwendungsfall nötig. Der Hersteller muss nicht mehr, wie bislang üblich, kunden- bzw. anwendungsfallspezifische Optikgrundkörper fertigen, sondern kann mit einem Universalgrundkörper verschiedene Wünsche abdecken. Wenn sich kundenseitig die Wünsche ändern, muss ein vom Kunden angeschafftes Spektrometer nicht ersetzt, sondern lediglich die Detektorkonfiguration geändert werden, d.h. bestimmte Detektoren müssen in andere Aufnahmen eingesetzt werden. In the preferred embodiment shown in the figures, the optical base body is provided with a plurality of receptacles 28 . 30 provided for single channel detectors, of which only a few are actually equipped with detectors. The optical base body shown is a "universal base body", in which recordings for detectors are provided at the points where substances typically analyzed by customers show spectral lines. In the particular case of application, customers are typically only interested in a few, for example 5 or 10 spectral lines; however, the optical base body could, for example, accommodate 30 or 50 single-channel detectors for the detection of individual spectral lines. The customer can then indicate advantageous, which particular spectral lines are of interest for his application and should be detected with the spectrometer if necessary, so that the optical base body must be equipped only with correspondingly single channel detectors, which has several advantages. Thus, the spectrometer does not have to have more detectors than necessary in the respective application. The manufacturer no longer needs to manufacture customer-specific or application-specific optics basic bodies, as hitherto customary, but can cover various requirements with a universal basic body. If the customer wishes to change, a spectrometer purchased from the customer does not need to be replaced, but only the detector configuration must be changed, ie certain detectors must be used in other recordings.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Spektrometer spectrometer
12 12: flaches Element flat element
14 14: flaches Element flat element
16 16: flaches Element flat element
18 18: flaches Element flat element
20 20: flaches Element flat element
22 22: Detektor detector
24 24: Detektor detector
26 26: Basisplatte baseplate
28 28: Ausnehmung recess
30 30: Ausnehmung recess

Claims

Spectrometer with an optical base body for holding single-channel detectors, characterized in that in the optical base body receptacles are provided for mounting with individual channel detectors, wherein the receptacles are formed so that single-channel detectors can be used from different sides in the optical base body.

Spectrometer according to claim 1, wherein each individual channel detector has a light receiving portion, characterized in that at least certain adjacent images in the optical base body are formed so that the light receiving portions of adjacent detectors inserted in them in the intended mounting state are closer to each other than in parallel arrangement of the same detectors it is possible.

Spectrometer according to one of claims 1 or 2, characterized in that the receptacles are formed so that the detectors can be used from two to four each offset by 90 ° to each other pages in the optical base body.

Spectrometer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the individual channel detectors used are of the same type, wherein in the optical base body beam paths and / or mirrors are arranged so that light rays can fall on the light receiving portions of the detectors regardless of which side of the Detectors are inserted into the optical base body.

Spectrometer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the recordings for assembly with individual channel detectors and beam paths are formed by recesses formed in stacked flat elements by means of separation processes.

Optical base body for a spectrometer, characterized in that in the optical base body shots for mounting with individual channel detectors are provided, wherein the images are formed so that single channel detectors can be used from different sides in the optical base body.

Optical base body according to claim 6, characterized in that the optical base body is made in a layered construction of a plurality of interconnected flat elements, wherein provided in a plurality of flat elements recesses and are formed so that at least certain recesses in adjacent flat elements to form the receptacles for the individual channel detectors and / or to form beam paths.

Optical base body according to claim 7, characterized in that the flat elements each have a thickness in the range of about 1 mm to about 15 mm.

Optical base body according to one of claims 7 and 8, characterized in that the flat elements of CFRP plates, GRP plates, ceramic plates and / or glass plates are made.

An optical base body according to claim 9, wherein the flat elements are made of single-type material plates.

Optical base body according to claim 10, wherein the flat elements made of CFK or GRP, characterized in that they are aligned in the optical base body so that their fiber profiles match each other.

Optics basic body according to one of claims 7 to 11, - wherein each of the flat elements has a low and at least in an isotropic plane substantially isotropic coefficient of thermal expansion and - wherein the flat elements are stacked and interconnected so that their Isotropieebenen substantially parallel to each other.