DE2027450B2 - Sequentiell messendes spektrometer - Google Patents

Description

3. Spektrometer nach Anspruch 1 und 2, da- jede Spektrallinie von neuem vollzogen wird. Wegen durch gekennzeichnet, daß ein zweiter Photo- der Bewegung und durch den konstruktionsbedingten empfänger vorgesehen ist, der eine Verhältnis- Verschleiß ist eine solche Justierung an sich weniger bildung der Intensitäten ermöglicht. 25 genau als beim simultanen Verfahren und verschlech-

4. Spektrometer nach den Ansprüchen 1 bis 3, tert sich zudem im Lauf des Betriebes. 2. Bei einem dadurch gekennzeichnet, daß die einschwenk- fahrbaren Empfängersystem ist es nicht möglich, baren Blenden (B₁ bis B₄) elektromagnetisch zwei Spektrallinien gleichzeitig zu messen. Eine solche betätigbar sind. gleichzeitige Messung zweier Spektrallinien mit Ver-

5. Spektrometer nach den Ansprüchen 1, 2 30 hältnisbildung der Meßwerte ist in der Spektral- und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti- analyse zur Verbesserung der Genauigkeit erwünscht gung der einschwenkbaren Blenden (Bi bis B₄) und auch üblich. 3. Das kontinuierliche Abfahren des programmgesteuert erfolgt. Spektrums zwingt dazu, die Spektrallinien in der Reihenfolge zu messen, in der sie im Spektrum verteilt

35 sind, also in einer Reihenfolge, die im wesentlichen zufällig ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein

Spektrometer der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich gegenüber herkömmlichen sequentiell 40 messenden Spektrometern durch eine wesentlich gesteigerte Genauigkeit des Ergebnisses der mit ihm

Die Erfindung betrifft ein sequentiell messendes, durchgeführten Analysen auszeichnet, wobei sich optisches Spektrometer mit photoelektrischer Aus- jedoch ein eventuell zusätzlicher konstruktiver Aufwertung, wand in engen Grenzen halten soll.

Eines der Vorteile der Spektralanalyse ist die 45 Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch Schnelligkeit des Meßverfahrens. Man benutzt dazu gelöst, daß jeder auszuwertenden Spektrallinie ein z. B. Spektrometer, die im optischen Spektralbereich eigener Austrittsspalt zugeordnet ist, daß die disperarbeiten, das heißt in dem Bereich, in dem man gierten Strahlen über fest angeordnete Spiegel auf optische Bauteile, wie Linsen, Spiegel, Prismen, einen einzigen fest angeordneten Photoempfänger Gitter usw., benutzen kann und bei denen das Meß- 5° lenkbar sind und daß in die Strahlen einschwenkbare prinzip auf der photoelektrischen Messung der Strah- Blenden vorgesehen sind, die die wahlweise Auslungsleistung von Spektrallinien eines Emissions- blendung von Spektrallinien ermöglichen,
spektrums liegt. Solche Geräte heißen photoelektri- Diese erfindungsgemäße Anordnung weist keinerlei

sehe Emissions-Spektrometer. bewegte Teile auf, welche die Genauigkeit des Meß-

Die erwünschte schnelle Durchführung des Meß- 55 ergebnisses nachteilig beeinflussen könnten. Für jede Vorgangs wird unter anderem dadurch erreicht, daß zu messende Spektrallinie wird ein fest justierter die zur Messung benutzten Spektrallinien entweder Austrittsspalt vorgesehen. Die dem bisher bekannten gleichzeitig (simultan) oder in schneller Folge nach- sequentiellen Verfahren anhaftende Ungenauigkeit einander (sequentiell) gemessen werden. wegen der Justierung der Spalte auf die jeweilige

Beim simultanen Verfahren wird für jede zu 60 Speklrallinie wird dadurch gänzlich beseitigt. Des messende Spektrallinie ein eigenes Empfängersystem gleichen ist das Empfängersystem fest angeordnet, so eingebaut, das aus einem auf diese Linie justierten daß auch von dieser Seite keine Justierungsarbeiten Spalt und einem photoelektrischen Empfänger be- mehr anfallen. Die sequentielle Messung der einzelsteht; häufig befindet sich zwischen Spalt und Emp- nen Spektrallinien wird durch eine sequentielle Ein/ fänger noch ein optisches Bauelement, wie Linse 65 Ausschaltung der dispergierten Strahlen durch die in oder Spiegel. diese einschwenkbaren Blenden bewirkt. Da für die

Beim sequentiellen Verfahren wird für alle Linien Genauigkeit der Messung im wesentlichen nur die nur ein einziges solches Empfängersystem benutzt, Genauigkeit der Spaltjustierung und der Justierung

von Umlenkspiegeln maßgebend ist, ist die Bewe- optimieren. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung

gung der einschwenkbaren Blenden vollkommen un- ist in der Zeichnung dargestellt. „naivtiochen

schädlich. Die erfindungsgemäße Anordnung weist Gema^ der Zeichnung mrd aus emeranaiytiscnen

darüber hinaus den kostenmäßigen Vorteil auf, daß Entladung mittels eines Spaltes B ein ^nmrani r

sie grundsätzlich mit nur einem einzigen Photoemp- 5 ausgeblendet und auf ein (jitteru S"¹¹-

fänger auskommt. bestimmten Anwendungsfallen kann an Stelle des

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist weiter- Gitters G auch ein Prisma vorgesehen «»?·

hin vorgesehen, daß die einschwenkbaren Blenden in Am Gitter G erfolgt eine Beugung ™d J^on

Einfallsrichtung der Strahlen gesehen hinter den des Lichtstrahles P unter Aufteilung ηι die·^per&er

Austrittsspalten angeordnet sind. Dadurch wird er- i„ ten Strahlen S₁, S₂, S₈ und S₄ bzw. m die .einzelnen

reicht, daß für die Unterbringung dieser Blenden und Spektrallinien. Diese Strahlen S₁ bis J treten üurcn

ihrer Antriebsmechanismen genügend Raum zur Ver- Austrittsspalte F₁ bis F₄ hindurch Letetere sm _a aur

fügung steht, da infolge des Schneidens der Strahlen die jeweiligen Spektrallimen J«*^; ¹J *"* ™Jg ^d£

auf der Photokathode des Photoempfängers mit wach- einfallenden Strahlen gesehen hmter jedem age«* ι

sender Entfernung von dem Photoempfänger der _i5 bis F₄ befindet sich je em Spwgd^temM, te M₄

für die einschwenkbaren Blenden zur Verfügung ste- die das Licht aus den zugehörigen Spa en /·^bis; ς₄

hende Raum im Spektrometer größer wird. auf einen der beiden (durch die/ustierung der Spie

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung gelsysteme M₁ bis M₄ vorher te^^_J££L

sind zwei Photoempfänger vorgesehen. Auf diese empfänger abgebildet EsT^/JJ^jS Weise ist eine Parallelmessung zweier Spektrallinien *<> mit Photokathoden verwendet ^"

mit anschließender Verhältnisbildung möglich. Diese rung der Empfindlichkeit über die_n ?

gleichzeitige Messung zweier Spektrallinien mit Ver- vernachlässigbar ist. Vor jedem ^sP£g«g«jF

hältnisbildung der Meßwerte dient (wie erwähnt) der bis M₄ ist je eine m die dispergieren Strahlen

Steigerung der Genauigkeit des Meßergebnisses. Auch bis S₄ einschwenkbare Blende B₁ b s B₄ ω*»™

in diesem Fall besteht noch ein eindeutiger Kosten- ₂₅ die von je einem Elektromagneten ⁿ^^cht f^f

vorteil gegenüber vergleichbaren simultan arbeiten- zwischen zwei Stellungen so bewegt werden können,

den Spektrometern mit ihrer Vielzahl von Photo- daß sie den Strahlengang der dispergierten Strahlen

emofängern entweder unterbrechen oder freigeben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vor- Obwohl das erfindungsgemäße Sp**™£gj£_

gesehen, daß die einschwenkbaren Blenden elektro- 30 besonderem Vorteil als Enussions-Spektrome^ter Wr

magnetisch betätigbar sind. Ein solcher Antrieb ist wendung findet, kann es auch als Atomabsorptions

konstruktiv gesehen vergleichsweise einfach und er- Spektrometer ausgeführt werden^ _photokatho.

fordert praktisch keine Wartung. Die Abbildung des ^^^l?ihkri?dieserSoto-

Die Anordnung dieses elektromagnetischen An- den und die homogene Empfin^ch^es^rPho^

triebs erbringt gleichzeitig die Voraussetzung für eine 35 kathoden erlauben «^ne^*^c _re ^VÄ d ™ΜοΓ-

programmgesteuerte Betätigung der einschwenkbaren erfindungsgemaßen Spektrometer* die irida_ßMog

Blenden. Hierdurch können auch räumlich weit lichkeit der Verwendung von.Spiegeln gleicher Brenn

voneinander getrennte Spektrallinien ohne Zeitver- weite und gleicher Abmessung η bestem

lust durch Betätigen der entsprechenden einschwenk- Wie erwähnt, wurde ™^ "⁰J¹^fJA

baren Blenden angewählt werden, und außerdem kann 40 beispiel erläutert. Sdbstversttmdhch »£ « ^J,

man Spektrallinien in jeder beliebigen Reihenfolge erfindungsgemaße Spektrometo mt Baueleme^tei

auswählen. Dies ist besonders deshalb günstig, weil zur Messung sehr vieler Spektrallimen zu versehen

im zeitlichen Verlauf einer Analyse bekanntermaßen Ein weiterhin bevorzugtes Gerat 'J z· ^ ^z^^r ^^s

die Messung mit der betreffenden Spektrallinie jeweils 50 nur zwei Photoempfanger.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

mit dem weiteren Unterschied, daß dieses Empfänger-Patentansprüche: system bewegbar angeordnet ist und von einer zu messenden Spektrallinie zur anderen gefahren wird.

1. Sequentiell messendes optisches Spektro- Der Vorteil des simultanen Verfahrens besteht meter, dessen dispergierte Strahlen duTch einen 5 unter anderem darin, daß die Austrittsspalte bei der Austrittsspalt hindurch auf einen Photoempfänger Herstellung des Spektrometer fest justiert werden; fallen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder eine solche Justierung kann sich bei normalem Geauszuwertenden Spektrallinie (S₁ bis S₄) ein eige- brauch nicht verschlechtern. Sein wesentlicher Nachner Austrittsspalt (F₁ bis F₄) zugeordnet ist, daß teil ist der, daß so viele photoelektrische Empfänger die dispergierten Strahlen (S₁ bis S₄) über fest io wie zu messende Spektrallinien nötig sind. Dies erangeordnete Spiegel (M₁ bis M₄) auf einen einzi- bringt einen zusätzlichen Kostenaufwand.

gen fest angeordneten Photoempfänger (R₁) lenk- So ist aus der USA.-Patentschrift 3 080 788 ein

bar sind und daß in die Strahlen (S₁ bis S₄) ein- solches Spektrometer bekannt, bei dem hinter jedem

schwenkbare Blenden (B₁ bis B₄) vorgesehen Austrittsspalt je ein Spiegel angeordnet ist, der die

sind, die die wahlweise Ausblendung von Spek- 15 Strahlen auf je einen Empfänger lenkt

trallinien ermöglichen. Der Hauptvorteil des sequentiellen Verfahrens be-

2. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch steht darin, daß nur ein einziges Empfängersystem gekennzeichnet, daß die einschwenkbaren Blen- erforderlich ist. Seine Nachteile sind unter anderem: den (B₁ bis B₄) in Einfausrichtung der Strahlen 1. Die das Empfängersystem von Spektrallinie zu (S₁ bis S₄) gesehen hinter den Austrittsspalten ao Spektrallinie fahrende Vorrichtung muß dafür sor-(F₁ bis F₄) angeordnet sind. gen, daß für jede Finzelanalyse die Justierung auf