DE2036214A1

DE2036214A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Infra rotspektrometrie

Info

Publication number: DE2036214A1
Application number: DE19702036214
Authority: DE
Inventors: Mathias Fontenay Ie Fleury Tong (Frankreich)
Original assignee: Compagnie dApphcations Mecamques a lElectronique, Cinema et a lAtomistique Cameca, Courbevoie, Seme (Frankreich)
Priority date: 1969-07-21
Filing date: 1970-07-21
Publication date: 1971-02-04
Also published as: JPS5032833B1; US3659941A; DE2036214B2; FR2123035A1; DE2036214C3; FR2123035B1; GB1302570A

Description

Dip!.-ing. Gottfried Leiser

Patentanwälte

Telegramme t Labyrinth München

Telefon: 8315 10 Postscheckkonto ι Manchen 117078

Ernsbergeriträsse 19

Unser Zeichen: C

COMPAGNIE D'APPLICATIONSMECANIQUES A Llp AU CINEMA ET A L'ATOMISTIQUE (CAMECA)

103, Boulevard Saint Denis;, 92 Courbevoie/Prankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Infrarotspektrometrie

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Infrarotspektrometrie sowie ein Spektrometer mit zwei Kanälen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bu/ku

Bei

Bei Spektrometer mit zwei. Kanälen wird ein Strahlungsdetektor mit einer im wesentlichen monochromatischen Strahlung gespeist_s welche abwechselnd öurch zwei 'Kanäle übertragen wird, deren einer die zu untersuchende Probe aufnimmt und deren anderer ein Bezugskanal ist, welcher gegebenenfalls ein Muster, wie ein Lösungsmittels enthält. .

Ob es-sich darum handelt, den Durchlässigkeitskoeffizienten, die optische Dichte oder den Reflexionskoeffizlenten der Probe zu bestimmen, man vergleicht stets tatsächlich die Durehlässigkeitskoeffizienten der beiden Kanäle. „

Der übergang von einem Kanal zum anderen wird mittels eines optischen Umschalters bewirkt»

Das Verfahren und das Spektrometer gemäß der Erfindung sind insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, für die Untersuchung des fernen Infrarotbereichs- geeignet.

Allgemein wird bei bekannten' Spektrometer!! mit zwei Kanälen der optische Umschalter so gesteuert.,. daß er seinen Zustand mit fester Frequenz ändert, mit anderen Horten, die beiden Kanäle werden abwechselnd während gleicher Zeiträume gespeist. Die Umschaltung erfolgt ausreichend rasch, so daß mittels einer zweckmäßigen. Einrichtung des elektrischen Teils des Empfängers, dieser ein zur Differenz der von den beiden Kanälen übertragenen Intensitäten proportionales Signal abgibt.. Dieses Signal steuert den Transmissio'nskoeffizienten des Bezugs· kanals mittels eines veränderlichen Sehwächungsgliedes₉

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dessen Schwächungskoeffizient, wenn einmal der Nullwert erreicht ist, direkt an den Transmissionskoeffizienten des Probekanals gebunden ist»

Infolge bekannter Schwierigkeiten (geringe Leistung der verfügbaren Strahlungsquellen im fernen Infrarot₉ thermische Storlichtströme, welche sich dem Nutzsignal überlagern) erfordert eine genaue Aufzeichnung des Spektrums im fernen Infrarot eine beträchtliche Zeit.

Andererseits ergibt die Herstellung eines veränderlichen optischen Schwächungsgliedes im fernen Infrarot Schwierigkeiten. In erster Linie kennt man keine Substanz, welche in der Lage ist, als Sehwächungsglied mit veränderlicher Dichte in einem großen Wellenlängenintervall zu dienen. In zweiter Linie können Schwächungsglieder vom "Kammtyp" bei den gegebenen großen Wellenlängen der vorkommenden Strahlungen zu storeiiA;-\i Beugungserscheinungen Anlaß geben, welche mit der Welleniim *< veränderlich sind« Schließlich wird der Signal-Raüschabstand durch den Kanal bedingt, dessen Transmissionskoeffizient geringer ist.

Wenn man ein elektrisches Sehwächungsglied statt eines optischen Schwächungsgliedes verwendet, beseitigt man die beiden ersten obengenannten Nachteile, jedoch nicht den dritten. Zusätzlich führt man einen weiteren Nachteil ein, nämlich daß man am Ausgang des Detektors zwei getrennte Verstärkerketten hat. Dadurch werden die Ergebnisse bei Abwanderungen dieser beiden Ketten verfälscht, da sich im allgemeinen diese Abwanderungen nicht ausgleichen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Beseitigung dieser

Nachteile 0Ö9888/2O23

; ■■■■/■ BAD

Nachteile mittels eines Meßverfahrens, durch welches einerseits die Gesamtineßzeiten stark verkürzt werden., indem das Verhältnis der Meßzeiten in den beiden Kanälen für jeden untersuchten Teil des Spektrums vom Verhältnis ihrer Transmissionskoeffizienten abhängig gemacht werden,, und durch welches andererseits die Verwendung eines veränderlichen Sefowächungsgliedes vermieden, wird und trötsdem der Vorteil einer automatischen Registrierung des Spektrums erhalten bleibt*. / ;, ·

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Infrarotspektrometrie mittels eines Spektrometers mit zwei Kanälen, , deren einer die zu untersuchende Probe aufnimmt und de■*·. ren anderer als Bezugskanal dient«, wobei.die Kanäle einen Empfänger speisen, welcher ein elektrisches SIg-. .· nal als Funktion der von diesem Empfänger empfangenen ■, Strahlungsintensität abgibt₉ mit einer Wellenlängenaus-. wähleinrichtungj einer optischen ümschalteinrlchtüng zum abwechselnden Belichten der beiden Kanäle- und einer.Aufzeichnungsanordnung ₉ welche an einem Eingang ein Signal als Punktion der Stellung.des Wellenlängenwählers und an einem zweiten Eingang ein aufgrund des Äusgangssignals des Empfängers erzeugtesSignal empfängt_s dadurch gekennzeichnets daß für Jsde einer ausgenutzten Stellung, des Wellenlängenwählers entsprechende Meßperiode das . Ausgangssignal des Empfängers während der Belichtung des einen Kanals_y welcher nachfolgend erster Meßkanal ge- \ nannt wird«, während einer Zeitdauer T_Q- integriert wird₉.v an dejfeji Ende das integrierte Signal einen Wert E "-an- ', nimmt«, wobei eine dieser beiden Größen Im voraus,gewählt wird, und daß während der Belichtung des anderen Kanals\₉

welcher

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welcher nachfolgend zweiter Meßkanal genannt wird, das Signal während der veränderlichen Zeitdauer T. integriert wird, in welcher das integrierte Signal den vorher erreichten Wert E erreicht, und daß das zweite, auf die Registrieranordnung gegebene Signal eine Punktion

der Veränderlichen 1 =..-==—■" ist.

Im folgenden wird mit "Integrator mit zwei Einstellungen", ein Integrator bezeichnet, welcher eine Meßstellung, für welche er das auf seinen "Signaleingang" oder "Integrationseingang" gegebene Signal integriert, und eine Speicherstellung aufweist j in welcher er bis zur Nullrückstellung den letzten Wert des integrierten Signals, das er in der Meßstellung abgegeben hat, speichert.

Weiter wird mit "Zeitmeßanordnung mit zwei Einstellungen" eine Einrichtung bezeichnet, welche eine Meßstellung, in der sie ein elektrisches Signal als Punktion der Zeit abgibt, die verflossen ist, seit die Einrichtung in ihre Stellung gebracht wurde, sowie eine Speicherstellung aufweist, in welcher sie bis zur Nullrückstellung das letzte elektrische Zeitsignal speichert, das sie in der Meßstellung abgegeben hat. Eine solche Zeitmeßanordnüng kann insbesondere aus einem mit einer konstanten Spannung gespeisten Integrator oder auch aus einem mit Impulsen konstanter Frequenz gespeisten Zähler bestehen.

Weiter wird mit Spektrometer der oben genannten Art ein Spektrometer des Typs bezeichnet, wie er bei der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschildert wurde.

Unter

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20362H

Unter dieser Voraussetzung schafft die Erfindung weiter ein Spektrometer der genannten Art zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall, daß E einen festen und vorbestimmten Wert hat, zur Aufzeichnung eines Transmissionsspektrums, gekennzeichnet durch einen Integrator mit zwei Einstellungen, welcher mit dem Ausgang des Empfängers gekoppelt ist, zwei Zeitmeßanordnungen mit zwei Einstellungen, welche Jeweils den zwei Kanälen des Spektrometers zugeordnet sind, Einrichtungen zum Einstellen der optischen Umschalt.· einrichtung auf einen der Kanäle, den sogenannten ersten Meßkanal, und sodann zum gleichseitigen Einschalten des Integrators und der dem ersten Meßkanal zugeordneten Zeitmeßanordnung in die Meßstellung und zum Einschalten derselben in die Speicherstellung, wenn das Ausgangssignal des Integrators den Wert E erreicht hat, Einrichtungen zum Einstellen der optischen Umsehaltanordnung auf den anderen Kanal, den sogenannten zweiten Meßkanal, zum gleichzeitigen Einschalten des vorher auf Null zur rückgestellten Integrators mit zwei Einstellungen und der diesem zweiten Meßkanal zugeordneten Zeitmeßanordnung in die Meßstellung und zum Einschalten derselben in die Speicherstellung, wenn das Ausgangssignal des Integrators den Wert E erreicht hat, und durch Einrichtungen zum Aufgeben eines elektrischen Signals auf den zweiten Eingang der Registrieranordnüng, welches eine Funktion des Verhältnisses der Zeitdauern ist, während welcher die Jeweils den beiden Kanälen zugeordneten Zeitmeßanordnungen in die Meftstellung geschaltet waren.

Schließlich befaßt sich die Erfindung mit einem Spektrometer der genannten Art zur Durchführung des erflndungs-

% 03 6

gemäßen Verfahrens für den besonderen Fall, daß T einen festen und vorbestimmten Wert hat, zur Aufzeichnung eines Transmissionsspektrums ₃ gekennzeichnet durch wenigstens einen Integrator mit zwei Einstellungen, welcher mit dem Ausgang des Empfängers gekoppelt ist, eine Zeitmeßanordnung mit zwei Einstellungen, Einrichtungen zum Einstellen der optischen Umschaltanordnung.-auf einen der Kanäle, den sogenannten ersten Meßkanal, und zum Sehalten des Integrators in die Meßstellung während der festen Zeitdauer T sowie zum nachfolgenden Einschalten desselben in die Speicherstellung, Einrichtungen zum Einstellen der Umschaltanordnung auf den anderen Kanal, den sogenannten zweiten Meßkanal, und zum Einschalten der Zeitmeßanordnung in die Meßstellung während der Zeitdauer T₁, in deren Verlauf der integrierte Wert.des^Ausgangs signals des Empfängers den vorher in diesem.Inte- ' grator gespeicherten Wert E erreicht, und zum nachfolgenden Einschalten dieser Zeitmeßanordnung in die Speicher stellung, und durch Einrichtungen zum Aufgeben eines Signals auf den zweiten Eingang der Begistrieranordnung, welches eine vorbestimmte Punktion vom AusgangsSignal der genannten Zeitmeßanordnung ist» , , .

Anhand d«r Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt :

Figur 1 schematisch eine allgemeine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spektrometers zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 2 im einzelnen'-eine Äusführungsform der elektrischen Schaltungen des in Figur 1 gezeigten Spektrometers

00 9.886/20 2 3 ' ^; ■■' / ; _; ■

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: ■ 203S214 - 8 - : · ; ". .■;:■■■^:-

für den Fall, daß E= const ans ist, ■-■"-_,-.

Figur 3 ein auf die Schaltungen gemäß Figur 2 bezogenes Zeitdiagramm und .

Figur 4 im einzelnen eine Ausführungsform der elektrischen Schaltungen des in Figur 1 gezeigten Spektrometers für den Fall, daß T_Q - constans ist.

Zunächst werden die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.

Mit K wird das Verhältnis K_Q I K^ der Transmissionskoeffizienten K und K_-1 des ersten und des zweiten Meßkanals ο l

bezeichnet.

Es ist erwünscht, Ergebnisse zu erzielen₉ welche bei einem unterhalb einer festgesetzten Grenze £ liegenden

Fehler ) 1 erhalten werden:

(a) in einer Zeit, die so kurz wie möglich ist, und

(b) mit einer Apparatur, welche gleichzeitig technisch zu verwirklichen ist und deren Kompliziertheit nicht unzulässig groß ist.

Bei bekannten Spektrometern werden gleiche Belichtungsdauern der beiden Kanäle verwendet.

Theoretische Überlegungen zeigen» d&B rnanaur Ersieiung des Ergebnisses (a) auf schwierig εύ ©rfülXesiä® 'B^iia- . ■ gütigen stößt, welche von dem, ^ί|^

meiere Abhängen. . :.^; \ ."'

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Gesaratdauer einer Messung bei gleicher Genauigkeit allgemein verr bessert werden kann, indem man für jede Periode oder jeden Arbeitszyklus das Verhältnis der Meßdauern in den beiden Kanälen gleich dem umgekehrten Verhältnis der Transmissionskoeffizienten der beiden Kanäle macht. Andererseits ist dies vom technischen Standpunkt aus leicht zu verwirklichen, indem man das Signal jedes Kanals jeweils während zweier Zeitdauern T_Q und T₁ inte*- griert, an deren Ende der Wert des integrierten Signals in den beiden Fällen gleich, nämlich gleich dem Wert E ist. / . / : ; ; .■■■..- : . ^:

K T₁ Man erhält daher; K = -^- ~ -nr~

Um die beiden Zeitdauern T_Q und T, in einer bevorzugten Weise vollständig zu bestimmen, setzt man E - constäns, was dazu führt, daß man jede Zeitdauer umgekehrt proportional zum Transmissionskoeffizienten des betreffenden Kanals und zur Intensität der von der Strahlungsquelle für Jede Wellenlänge gelieferten Strahlung macht.

Bei einer anderen Ausführungsairt des Verfahrens, welche zu einer Vereinfachung der Schaltungen führt, setzt man einfach T_Q = constäns.

In Figur ^ 4st ein allgemeines Schema eines Spektrometers mit automatischer Registrierung des Spektrums aur Durchführung des erfindungsgemtßen Verfahrens wiedergegeben. ■' ■ ■ ■ . . ^: _: .:■-,-■; % : ; " .'■ ',-■ ', - - ''■■'■■ ^: *^;' ■

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Gemäß Figur 1 wird der von einer Strahlungsquelle 1 ausgehende Lichtstrom zu einer Voniehtung 2 geleitet, welche in an sich bekannter Weise in beliebiger Reihenfolge einerseits ein Tiefpaß-Vorfilter für das einfallende Bündel, andererseits einen Ja-Nein-Modulator für diesen Lichtstrom, beispielsweise eine Schlitzscheibe, sowie die Schaltungen zur Erzeugung eines mit der Drehbewegung des Modulators synchronisierten elektrischen Bezugssignals aufweist. Dieses Signal wird am elektrischen Ausgang

12 der Vorrichtung 2 abgegeben.

Der vorfiltrierte und moduliertes am optischen Ausgang der Vorrichtung 2 abgegebene Lichtstrom wird auf einen Monochromator 3 gegeben, von welchem das Beugungsgitter

13 dargestellt ist, das um eine Achse parallel zu den Gitterstrichen beweglich ist und mittels einer elektromechanischen Einrichtung 23 angetrieben wird, wobei diese Einrichtung beispielsweise aus einem Synchronmotor und einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe besteht und der Motor durch ein auf den elektrischen Eingang 33 des Monochromators gegebenes Signal gesteuert wird« Ein mit der Einrichtung 23 fest verbundenes WMergabepotentiometer ¹IO liefert ein elektrisches Signal X in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Gitters.

Die aus dem Monochromator 3 austretende monochromatische Strahlung wird auf eine optische ,Umschalteinrichtung k gegeben, welche ermöglicht _s die Strahlung abwechselnd in den ersten und zweiten .Heßkanal 10 bzwο ll.au leiten* wobei in einem derselben die Prdbe angeordnet wird.und der andere als Bezugskanal dient= ..","..... . . ._:

Es werde angenommen_s daß das bewegliche Element der Umsehalteinrichtung ein Spiegel 2k mit zwei Einstellungen ist, welcher im Inneren des Blocks k in ausgezogenen Linien in einer seiner Ruhestellungen und in gestrichelten Linien in seiner zweiten Ruhestellung dargestellt ist, wobei diese Stellungen Jeweils der Belichtung der Kanäle 10 bzw. 11 entsprechen.

Die Einstellung des Spiegels 2k wird durch eine elektromechanische Einrichtung 3k unter Verwendung einer Anordnung von in der Figur nicht dargestellten Anschlägen gesteuert. Die Einrichtung 3k wird ihrerseits durch ein auf den elektrischen Eingang Ik der Einrichtung k gegebenes elektrisches Signal gesteuert.

Schließlich werden die Ausgangslichtströme der beiden Kanäle beide auf den optischen Eingang eines Empfängers 6 über eine optische Anordnung 5 gegeben. Der Empfänger 6 enthält einen optisch-elektrischen Detektor und einen Synchrondetektor, welcher am elektrischen Eingang 16 dieses Empfängers das vom elektrischen Ausgang 12 der Einrichtung 2 abgegebene Bezugssignal empfängt.

Alle den bisher beschriebenen Teil des Spektrometers beahriebenen Elemente sind an sich bekannt und müssen nicht weiter beschrieben werden.

Der Empfänger 6 speist eine Schaltung 8, welche wenigstens einen Integrator mit zwei Einstellungen aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Empfängers 6 gekoppelt ist. Die Schaltung 8 steuert die Stellung des Spiegelt 24 (über den Eingang Ii der Einrichtung 4) und die·

Jenige

Λ'·..- 'f,l ''■;,, ■ ':./.[ ':;'' ,...'■··. " ORIGINAL "INSPECTED·

jenige des Gitters 13 (über den Eingang 33 der Einrichtung 3). Sie gibt andererseits auf den zweiten Eingang 29 eines Registriergeräts 9 ein Signal, welches vom Verhältnis der Durchlässigkeitskoeffizienten der beiden Kanäle für jede Stellung des Gitters abhängt«»

Das Registriergerät 9 empfängt andererseits an seinem Eingang 19 das von der Stellung des Gitters abhängige Signal X, welches vom Wiedergabepotentiometer HOgeliefert wird.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der 'Schaltungen 8'"·■' · ' für den Fall, daß E wenigstens für die ganze Dauer einer Aufzeichnung konstant ist. In dieser Figur ist durch ^Λ den Block 100 die Gesamtheit der in Figur 1 von der Strahlungsquelle 1 bis zum Empfänger 6 angeordneten Elemente mit ihren Steuereingängen 33 und 14 dargestellt, wobei dieser Block andererseits einen Integrator 71 mit zwei Einstellungen durch den elektrischen Ausgang und das Wiedergabepotentiometer 40 durch seinen mechanischen Ausgang speist.

Die Schaltung 8 weist vier weitere Integratoren 72 bis 75 mit zwei Einstellungen sowie zwei Additionsglieder 81 und 82 mit unterschiedlichem Aufbau auf, deren jeder einen Steuereingang R besitzt.

Jeder der fünf Integratoren weist einen Steuereingang Z auf, welcher seine Nullrückstellung gestattet, indem * eine Verbindung zur Entladung seines Integrationskondensaotrs hergestellt wird. Der Integrator wird"in NuIl-

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rückstellung" genannt, wenn diese Verbindung hergestellt ist, unabhängig davon, ob er bereits auf Null zurückgestellt ist oder nicht. Er weist/weiter einen Steuereingang M auf, welcher ermöglicht, daß derselbe in Meßstellung oder in Speicherstellung gebracht wird, indem die Verbindung seines Signaleingangs oder "Integrationseingangs" mit den anderen Teilen des Integrators bestehen bleibt oder untaforochen wird.

Bei der Meßstellung und bei der Speicherstellung wird offensichtlich angenommen, daß der Kondensator sich nicht in Nüllrückstellung befindet. Andererseits findet die NullrückSätellung hier stets an einem Integrator statt, welcher von dem Element, das denselben in der Meßsteilung speist, abgetrennt ist, so daß jeder dieser drei Ausdrücke "Meßstellung", "Speicherstellung" und "Nullrückstellung" vollständig den Zustand eines Integrators definiert, was die durch seine Eingänge M und Z gesteuerten Verbindungen betrifft. Diese Integratoren können Miller-Integratoren sein.

Die Schaltung 8 enthält ein Programmiergerät 30, welches an seinen Eingängen 31 und 32 zwei von der übrigen Schaltung kommende Informationen empfängt.

Das Programmiergerät 30 spist die Eingänge 33 und 14 des Blocks 100, die Steuereingänge M und Z der Integratoren 71 bis 75 ted den Eingang R der Additionsglieder 81 und 82 über ©ine Mehrzahl von Ausgängen 63»

Die Gesamtheit dieser letzteren Ausgänge ist durch zwei

Pfeile

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Pfeile in ausgezogenen Linien und einen gestrichelten Pfeil symbolisiert. Um das Lesen der Figur zu erleichtern, sind die entsprechenden Verbindungen nicht dargestellt.

Die insbesondere die oben geschilderten Elemente enthaltende Schaltung 8 ist folgendermaßen aufgebaut:

Der Ausgang des Integrators 71 speist den ersten Eingang des Additionsgliedes 81, dessen zweiter Eingang die fe-. ste Spannung - E empfängt und dessen dritter Eingang die Spannung + E empfängt.

Der Ausgang des Additionsgliedes 81 speist den Steuereingang einer Kippschaltung 91, deren Ausgang mit dem Eingang 31 des Programmiergeräts 30 verbunden ist. Eine Spannungsquelle mit der festen Spannung U ist mit dem Integrationseingang des Integrators 72 verbunden, dessen Ausgang mit dem Integrationseingang des Integrators 73 verbunden ist. Der Ausgang desselben speist den ersten Eingang des Additionsgliedes 82, welches an seinem zweiten Eingang die feste Spannung - Ξ und an seinem dritten Eingang die Spannung + E empfängt. Der Ausgang des Additionsgliedes 82 speist den Steuereingang einer Kippschaltung 92, deren Ausgang mit dem Eingang 32 des Programmiergeräts 30 verbunden ist.

Jedes der Addltionsglieder 81 und 82 weist einen Steuereingang R auf, welcher ermöglicht, die Kopplung seines Ausgangs mit seinem dritten Eingang bestehen zu lasseh oder zu unterbrechen, wobei das Additionsglied im ersten Fall als in der Stellung "1" und ip weiten Fall ...

In 0098 86/20 2 3

- 15 - ' ^{; ;} : / '■■■■■ ' ■ "■' -

in der Stellung ¹¹O" befindlich bezeichnet wird. In der Stellung "O" führt das Additionsglied die Operation

χ + (-E) f.;' x-E

durch, wobei χ die an seinen ersten Eingang angelegte Spannung ist. In der Stellung "1" führt es die Operation

χ + (-E) + 2 (+E) . X +E

durch und gibt infolgedessen ein positives Signal ab, wenn χ nur positiv oder Null sein kann, wie es hier der Fall ist.

Jede der Kippschaltungen 91 und 92 wird durch ein auf ihrenSteuereingang gegebenes negatives Signal mit ausreichender Signalhöhe in seinen Zustand "1" gebracht, wenn sie sich nicht bereits in demselben befindet. Sie kippt in ihren Zustand "0", sobald das auf ihren Steuereingang gegebene Signal aufhört, negativ zu sein.

Die Spannungsquelle U speist andererseits den Integrationseingang des Integrators 7^₃ dessen Ausgang mit dem Integrationseingang des Integrators 75 und andererseits mit einem linearen Anpassungsglied 21 verbunden ist.

Der Ausgang des Integrators 75 speist ein lineares Anpassungsglied 22 und ein logarithmisches Anpassungsglied 20* Die Ausgänge der Schaltungen 20, 21 und 22 sind jeweils mit den Eingängen 60, 61 und 29 des Registriergeräts 9 verbunden, welches andererseits an seinem Eingang 19

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- 16 - ..-■.■.■■■■

das Signal des Wiedergabepotentiometers 40 empfängt.

Es wird zunächst die Arbeitsweise des Spektrometer^ . zur Aufzeichnung eines Spektralpunktes beschrieben, indem die Automatisierung der verschiedenen Vorgänge, welche "im übrigen auf verschiedene Arten verwirklicht werden kann, sowie die Vorgänge der Nullrückstellung beiseitegelassen werden.

Die Zeitkonstanten der Integratoren werden so gewählt, daß diese nur in ihrem linearen Teil arbeiten (mit ande-

—t/RC ren Worten, daß man setzen kann e - 1-t/RC) Und-zur

Vereinfachung der Schreibweise bezeichnet man _;jewelIs mit l/m., l/m₂ ... l/m,- die Zeitkonstanten der Integratoren 71 bis 75. ■:'■--;. ;. i ·

Alle Integratoren werden stets auf Null zurückgestellt, bevor sie in die Meßstellung gebracht werden.

Es werde hier angenommen, daß der Kanal 10, der erste Meßkanal, die Probe enthält.

Wenn daher das Beugungsgitter 13 eine neue Orientierung erhalten hat und der Spiegel 14 den Kanal 10 belichtet, wird die Integration des Ausgangssignals desselben mittels des in die Meßstellung gebrachten Integrators 71 durchgeführt, wobei dieser das in der Stellung "0" befindliche Additionsglied 8l speist und dieses letztere den Eingang der Kippschaltung 91 speist, welche &m Beginn der Integration sich in ihrem Zustand.-"!'¹ befindet. Der mit der konstanten Spannung U gespeiste integrator

bildet 009886/2023

bildet die mit dem Kanal 10 verbundene Zeitmeßeinrichtung und wird gleichzeitig mit dem Integrator 71 in Meßstellung gebracht. Das Ausgangssignal ν des Integrators 71 wird im Additionsglied 81 zur Spannung - E addiert. Wenn das Ausgangssignal (v - E)/2 des Additionsgliedes den Wert 0 überschreitet, kippt die Kippschaltung 91 in den Zustand "0", was den Integrator 72 in die Speicherstellung bringt. Das von diesem gespeicherte Signal ist n

Die Integratoren 73 und 7^ werden sodann gleichzeitig in Meßstellung gebracht. Das Ausgangssignal des ersten wird im Additiönsglied 82, das sich dann im Zustand "0" befindet, zu der Spannung - E addiert, wobei sich die Kippschaltung 92 im Zustand "1" befindet. Wenn das Ausgangssignal dieses Additionsgliedes am Ende einer Zeit T-, die durch das Kippen der Kippschaltung 92 beendet wird, den Wert 0 Überschreitet, erhält man:

m₂ UT₀ T₂ = E

daraus folgt T₂ =

₂ =

Das Ausgangssignal des Integrators 7k ist sodann:

mi. UT, : :' 4 2 m, m_o τ 3 2

Der Integrator 7¹I wird sodann in Speicherstellung gebracht und der Spiegel 2k wird auf den Kanal 11 eingestellt.

Die

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Die Integration des Ausgangssignals des Kanals 11 . _v.^ läuft in der gleichen Weise wie diejenige des Ausgangssignals des Kanals 10 ab, bis auf die Tatsache, daß jetzt der Integrator 75 gleichzeitig mit dem Integrator 71 in Meßstellung gebracht wird. Der Integrator 75, welcher durch die vom Integrator 7h gespeicherte Spannung gespeist wird, bildet tatsächlich die dem Kanal 11 zugeordnete Zeitmeßanordnung.

Am Ende der Zeit T., an welchem das vom Integrator 71 integrierte Signal den Wert E erreicht, kippt die Kippschaltung 91 vom Zustand "1" in den Zustand "0".

Das Ausgangssignal des Integrators 75 ist sodann: m₅ m^ E T₁Zm-- In₃T₀ = E_Q · ^Tj/^T _o» wobei E_Q eine Konstante ist.

Man sieht, daß.durch Speisung des Integrators 75 durch das im Integrator 74 gespeicherte Signal der Integrator 75 am Ende der Zeit T₁ ein Signal abgibt, welches gleich zeitig direkt proportional zu T₁ und umgekehrt proportio nal zu T_Q ist.

Dieses (zu K₀ZK₁ proportionale) Signal wird auf den Eingang 29 des Registriergeräts 9 über das lineare Anpässungsglied 22 für die Aufzeichnung des Transmissionsspektrums des Kanals 10 bezüglich des Kanals 11 gegeben« Es wird andererseits auf den Eingang 60 dieses Geräts über das logarithmische Anpassungsglied 20 zur Aufzeichnung nicht mehr des Transmissionsspektrums, sondern des optischen Dichtespektrums des Kanals 11 bezüglich des

Kanals

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Kanals 10 gegeben. (Um das optische Dichtespektium der Probe zu erhalten, genügt es, diese im Kanal 11 anzuordnen und den Kanal 10 als Bezugskanal zu verwenden). Schließlich kann das Ausgangssignal des Integrators 7*f auf den Eingang 61 des Registriergeräts 9 über das lineare Adaptionsglied 21 gegeben werden, tun das "einstrahlige" Trarismissiönsspektrum des Kanals 10 zu erhalten.

Figur 3 ist ein Zeitdiagramm, welches die auf das Programmierglied 30 und die von demselben im Verlauf einer Periode abgegebenen Steuersignale darstellt. Die Automatisierungseinrichtung bringt Signale mit zwei Signal-_ höhen "0" und "1" ins Spiel, welche unabhängig von ihrer Dauer 0 oder 1 genannt werden. "

Ein integrator befindet sich in der Meßstellung oder in der Speicherstellung, je nachdem^ ob sein Eingang M ein Signal 1 oder ein Signal 0 empfängt, wenn außerdem sein Eingang Z ein Signal 0 empfängt. Er wird auf Null zurückgestellt, wenn sein Eingang Z ein Signal 1 und sein Eingang M ein Signal 0 empfängt, wobei er tatsächlich mit einer vernaöhlässigbaren "Nullrückstell"-Zeitverzögerung auf Null zurückgestellt wird.

Die Additionsglieder 81 und 82 befinden sich in der Stellung "O" oder "1", Je nachdem, ob das auf ihren Eingang gegebene Signal den Wert 0 oder 1 hat.

Der Spiegel 24 1st auf den Kanal 10 oder auf den Kanal 11 eingestellt, Je nachdem, ob das auf seinen Eingang ■14 gegebene Signal den Wert 0 oder 1 hat·

Das

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Das Beugungsgitter 13 verschwenkt sich um einen Schritt bei einem auf seinen Eingang gegebenen Impuls mit der flöhe 1 von vorbestimmter Dauer. . '

Die Eingänge M, Z und R werden mit diesen Buchstaben, gefolgt von der Zahl bezeichnet, welche dem Element entspricht, zu dem sie gehören,, und die auf diese Eingänge gegebenen Steuersignale werden durch die gleichen Symbole bezeichnet wie die Eingänge, auf welche sie gegeben werden, jedoch in Klammern. Diese Signale sind in'Figur 3 dargestellt.

Sie werden vom Programmierglied 30 mittels bekannter Schaltungen erzeugt, welche .die Ausgangssignale D. und d der Kippschaltungen 91 und 92 empfangen, die ebenfalls in Figur 3 gezeigt sind. . -_

Es werde nun angenommen,, daß man sich im Anfangszeitpunkt t einer Periode befindet.

Unmittelbar nach dem Zeitpunkt t ist die Situation die folgende:

Der Spiegel 24 ist auf den Kanal 10 eingestellt.

Das Beugungsgitter 33 nimmt noch die Winkelstellung ein, die es bei der Aufzeichnung des vorhergehenden ■ Spektralpunktes innehatte.

Die Integratoren 71 und JH sind auf Null' zurückgestellt. '--■''^; "■""■" ■'■'.-' ' - - ^{: l} -

Der integrator 72 befindet sich auf Null In der Speicher s teilung.

Die

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-21 -'■ ^; : ■/:■-■■'

Die Integratoren 73 und 75 befinden sich in Speicherstellung und bewahren die Ladung, die sie am Ende der Meßstellung besaßen.

Die Additionsglieder 81 und 82 befinden sich in der _; Stellung "1" und die Kippschaltungen 91 und 92 befinden sich in ihrem Zustand "0".

Wenn a, b und c konstante Zeitdauern sind, wobei gilt, daß c > a + b ist, so laufen die folgenden Vorgänge ab:

Zwischen den Zeitpunkten t^ = t+ a und tp = t, + b wird ein Impuls mit der Höhe 1 auf den Eingang 33 gegeben, um die Winkelstellung des Beugungsgitters 13 um einen Schmitt zu verschwenken, wobei dieser Eingang 33 während aller anderen Abschnitte einer Periode ein Signal mit der Höhe 0 empfängt. Im Zeitpunkt t, = t_Q + c werden die Integratoren 71 und 72 in Meßstellung und das Additionsglied 81 in die Stellung "0" gebracht, wobei die Kippschaltung 91 in ihren Zustand "1" tibergeht und der Integrator 73 auf Null zurückgestellt wird, während die Kippschaltung 92 im Zuäband "0" verbleibt, da das Additionsglied 82 sich noch im Zustand "1" befindet.

Im Zeitpunkt t^ = t, + T₀, welcher sich durch das Kippen der Kippschaltung 91 in ihren Zustand "0" und einen entsprechenden Umschlag des Signals D auszeichnet, nimmt das Signal (1^1) wieder den Wert 1 an und infolgedessen wird der Spiegel 2k auf den Kanal 11 eingestellt, der Integrator 7.2 wird in Speicherstellung gebracht, die Integratoren 71 und 75 werden auf Null zurückgestellt und das Additionsglied 81 in die Stellung 1 gebracht, wobei

durch 009886/20 2 3

durch diesen letzteren Vorgang die Kippschaltung 91 in ihrem Zustand "O" gehalten wird. '

Im Zeitpunkt t,- = t^ + a werden die Integratoren 73 und 74 in Meßstellung und das Additionsglied 82 in die Stellung "0" gebracht, was das Kippen der Kippschaltung 92 . in ihren Zustand "1" mit sich bringt.

Der Zeitpunkt tg = t,- + Tp ist durch das Kippen der Kipp schaltung 92 in den Zustand "O" und einen entsprechenden Umschlag des Signals d definiert. Die Integratoren 73 und 7*1 werden in Speicherstellung gebracht, wobei der In tegrator 73 dabei die Kippschaltung 92 lh diesem Zustand "0" hält.

Der Zeitpunkt t- fällt mit tg zusammen, wenn tr + T ist, und er fällt mit t^ + c im entgegengesetzten Fäll zusammen (der in der Figur dargestellte Fall). -

In diesem Zeitpunkt t„ werden die Integratoren 71 und 75 in Meßstellung und das Additionsglied 81 in die Stellung Null gebracht, was das Kippen der Kippschaltung 91 in ihren Zustand "1" mit sich bringt, und der Integrator 72 wird auf Null zurückgestellt.

Der Zeitpunkt to = t„ + T^, ist durch ein Kippen der Kippschaltung 91 und einen weiteren Umschlag des Signals D von 1 auf 0 gekennzeichnet. Das Signal (14) fällt auf 0 zurück, wodurch der Spiegel 2k auf den Kanal 10 eingestellt wird. Der Integrator 71 wird auf Null zurückgestellt, während das Additionsglied 8l in die Stellung "1"

gebracht

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■ gebrächt wird, wodurch die Kippschaltung 91 in ihrem Zustand "O" gehalten wird.

Der Integrator 75 wird in die Speicherstellung zur Aufzeichnung der Spektralpunkte im Doppelstrahlverfahren entsprechend der gerade beendeten Periode gebracht j während der Integrator7H auf Null zurückgestellt wird und der vorher entladene Integraler 72 in die Speicherstellung gebracht wird. Das Additionsglied 82 wird in die^r Stellung ¹M" gebracht.

Am Beginn einer neuen Periode findet man die oben angegebenen Zustände wieder vor.

Bei diesem Ausführungsbeispiel fallen die drei im Registriergerät 9 vorgenommenen Aufzeichnungen mit ihren Eingangssignalen auf Null zurück.

Die erforderlichen Steuersignale werden leicht in der abgeschlossenen Periode vom Programmiergerät 30· mittels der Ausgangssighale D und d der Kippschaltungen 91 und 92 erzeugt.

Am Beginn einer Periode von t_o bis t, einschließlich werden die Vorgänge genau vorherbestimmt, wobei die Zeitr punkte W, t„ und t, definiert sind durch:

■■;■ " ; H ^{s fc}o ^{+ c} / / /ν - ^;

Unter

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2Q362 Η

Unter dieser Voraussetzung ist der Zeitpunkt tj, durch den ersten Umschlag des Ausgangssignals D der Kippschal tung 91 von 1 auf O bestimmt. t_ Ist sodann definiert durch t,- = t"jj + a.

tr ist definiert durch einen Umschlag des Ausgangssignals d der Kippschaltung 92 von 1 auf O,

t„ ist definiert durch t„ = tg₉ wenn W t c < tg und durch tj. + c im entgegengesetzten Fall (dem in Figur 3 dargestellten Fall)..

tg ist definiert durch-den zweiten Umschlag des Signals D von 1 auf O, wobei der Zeitpunkt t der folgenden Periode mit dem Zeitpunkt to der vorhergehenden Perlode zusammenfällt.

Es ist festzustellen daß das Signal D gleich dem Signal (M-71) und das Signal d gleich den Signalen (M-73) und (M-T¹O ist. ■ :] .,

Weiter ist festzustellen,- daß das Zeitintervall "a" zwischen t_Q und t^ die Höhe des Signals (I¹I) erkennen läßt, wenn man das Signal (33) aufgrund des Signals (14) bilden will, und daß das Zeltintervall c zwischen t und t, und das minimale Zeitintervall zwischen t,. und t„ einer für die optische Umschaltung und außerdem im ersten Fall für die Drehung des Beugungs-gitters erforderlichen Ver~ * zögerung entspricht ο -·

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meters. Man erteilt T_Q einen konstanten Wert, wodurch E variabel wird.

Der Block 100 sowie seine Eingänge und Ausgänge haben die gleiche Bedeutung wie oben und desgleichen der Block

4o. ;■ ■' ■■ ^; ' / ; .■..'■■■■/ . ■/ ■

Die Schaltung enthält drei Integratoren 76, 77 und 78 von gleicher Bauart wie die Integratoren 71 bis 75 in Figur 2.

Ein Umschalter 110 mit einem Steuereingang I ermöglicht entweder durch seine Stellung "0" eine Ankopplung des Integrationseingangs des Integrators 77 oder durch seine Stellung "1" die Ankopplung des Integrationseingangs des Integrators 76 jeweils an den Ausgang der Anordnung 100.

Der Ausgang des Integrators 77 ist mit dem Eingang eines Polaritätsumschalters 101 verbunden.

-Ein* zweiter-Umschalter 111, welcher mit einem Steuereingang I versehen ist, koppelt den zweiten Eingang eines Additionsgliedes 83 entweder bei seiner Stellung "0" mit dem Ausgang des Polaritätsumschalters 101 oder bei seiner Stellung "1" mit einem auf konstantem positiven Potential W befindlichen Punkt.

Das Additionsglied 83 empfängt an seinem ersten Eingang das Ausgängssignal des Integrators 76.

Der Ausgang des Additionsgliedee 83 ist mit dem Steuereingang einer bistabilen Kippschaltung 93 verbunden, wel-

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ehe bei einer ausreichend negativen Schwellenspannung in ihren Zustand "1" kippt, wenn sie sich nicht bereits in diesem befand, und welche in ihren Zustand "O" bei einer Nullspannung oder einer positiven Spannung kippt.

Eine feste Spannung U speist den Integrationseingang des Integrators 78, dessen Ausgang über ein logarithmisches Anpassungsglied 120 mit dem Eingang 129 eines Registriergeräts 109 verbunden ist.

Der Eingang 119 desselben ist mit dem Ausgang des Wiedergabepotentiometers 40 verbunden.

Der Ausgang der Kippschaltung 93 speist den Eingang 131 eines Programmiergliedes 130, welches an seinen Ausgängen 163 die Steuersignale auf die Eingänge 14, 33, M und Z der Integratoren und die Eingänge I der Umschalter gibt.

Eine der Aufzeichnung eines Punktes des Transmissionsspektrums entsprechende Periode läuft in der folgenden Weise ab, wobei festzustellen ist, daß alle Integratoren vor dem Umschalten in die Meßstellung auf Null zurückgestellt wurden.

Der Spiegel 24 wird auf den Kanal 10 eingestellt, welcher der erste Meßkanal ist und Jetzt als Bezugskanal dient. Die Winkelstellung des Beugungsgitters 13 wird um einen Schritt vorgerückt, der Umschalter 110 koppelt den Integrator 77 mit dem Ausgang der Anordnung 100 und dieser Integrator 77 wird In die Meßs'telluog für die feste Zeitdauer T gebracht, alitieren Ende das. integrierte Signal

einen

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einen veränderlichen Wert E annimmt. Im Verlauf dieser Messung befindet sich der Umschalter 111 in der Stellung "1", so daß die Kippschaltung 93 in ihrem Zustand "O" gehalten wird.

Am Ende der Zeitdauer T. wird der Integrator 77 in die Speicherstellung gebracht.

Der Spiegel 2Ά wird sodann auf den Kanal 11 eingestellt und die Integratoren 76 und 78 werden gleichzeitig in Meßstellung und der Umschalter 111 in die Stellung "G" gebracht, wodurch die Kippschaltung 93 in ihren Zustand "1" kippt. Der durch die konstante Spannung U gespeiste Integrator 78 bildet die Zeitmeß'anordnung der Schaltung.

Am Ende einer Zeit T₁J₁ an welchem das vom Integrator integrierte Signal den im Integrator 77 gespeicherten Wert E erreicht hat, kippt die Kippschaltung 93 in ihren Zustand 0. Dadurch wird der Integrator 78 in die Speicher-Stellung gebracht.

Das vom Integrator 78 gespeicherte Signal ist U mg Tj-vwenn man seine Zeitkonstante mit l/mgbezeichnet.

Das logarithmische Anpassungsglied 120 ermöglicht, auf das Registriergerät 109 ein der optischen Dichte der Probe entsprechendes Signal zu geben.

Die Stellung "1" des Umschalters 111 ermöglicht _s die Kippschaltung 93 außerhalb dei
ihrem Zustand O zu halten.

schaltung 93 außerhalb der Zeitintervalle T_Q stets in

Infοlgedes s en

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Infolgedessen kippt die Kippschaltung 93 nur dann aus ihrem Zustand "1" in ihren Zustand "Q", wenn das vom Integrator 76 integrierte Signal den Wert E erreicht.

Wenn man mit t. den Zeitpunkt bezeichnet, in welchem

die Integratoren 76 und 78 in die Meßstellung gebracht werden, und mit t._+i den Zeitpunkt, in welchem die Kippschaltung 93 von 1 auf O kippt, wodurch das Ende einer Periode gekennzeichnet wird, so können die zwischen t_Q und t. einschließlich ablaufenden Vorgänge nach einem Programm durchgeführt werden, dessen kennzeichnende Zeitpunkte von t durch vorbestimmte Zeitdauern getrennt — : · sind, wobei der Zeitpunkt t einer Periode im übrigen mit dem Zeitpunkt t.₊* der vorangehenden Periode zusammenfällt.-

Die einzige für das Programmierglied 30 erforderliche Information ist daher diejenige, welche auf dassselbe vom Ausgang der Kippschaltung 93 gegeben wird. Daher sind vorsorgliche Verzögerungen, welche gleich denjenigen sind, die oben für das Spektrometer gemäß Figur 2 angegeben wurden, auch hier zu berücksichtigen.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.,

Man kann beispielsweise als Zeitmeßanordnung mit zwei Einstellungen einen von einem Taktgeber gespeisten Zähler verwenden, wobei der Taktgeber für zwei Zeitmeßanordnungen gemeinsam sein kann. Beispielsweise in dem Fall, daß E =NConstans ist, liefern diese beiden Anordnungen

zwei

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zwei Zahlen N₁ und N₀, welche jeweils proportional zu T₁ und T₀ sind, und es ist leicht, die eine durch die andere mittels eines Rechengliedes zu teilen und den Quotienten mittels eines Digital-Analog-Wandlers in ein analoges Signal umzuwandeln.

Andererseits kann man bei der in Figur 4 gezeigten Anordnung einen einzigen Integrator statt der Integratoren 76 und 77 verwenden, wobei der Bezugskanäl den Integrator auflädt und der Probekanal denselben entlädt, wenn durch einen Umschalter ermöglicht wird, daß der Ausgang der Anordnung lOOOabwechselnd direkt oder über einen Polaritätsumsehalter mit dem Eingang dieses Integrators verbunden wird.

Statt die Polarität vor diesem Integrator umzuschalten, kann man das gleiche Ergebnis erzielen, indem man die Polarität des auf den Synchrondetektor des Spektrometers gegebenen Bezugsslgnals umschaltet, je nachdem, ob der eine oder andere Kanal den optisch-elektrischen Detektor speist.

Patentansprüche 009886/20 21

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Infrarotspektrometrie mittels eines Spektrometers mitzwei Kanälen, deren einer die zu untersuchende Probe aufnimmt und deren anderer als Bezugskanal dient, wobei die Kanäle einen Empfänger speisen, welcher ein elektrisches Signal als Punktion der von diesem Empfänger empfangenen Strahlungsintensität abgibt, mit einer Wellenlängenauswahleinrichtung, einer optischen Umschalteinrichtung zum abwechselnden Belichten der beiden Kanäle und einer Aufzeichnungsanordnung_s welche an einem Eingang ein Slgnalrals Punktion der Stellung des Wellenlängenwählers und an einem zweiten Eingang ein aufgrund des Ausgangssignals des Empfängers erzeugtes Signal empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß für jede einer ausgenutzten Stellung des Wellenlängenwählers entsprechende Meßperiode das Ausgangssignal des Empfängers während der Belichtung des einen Kanals, welcher nachfolgend erster Meßkanal genannt wird, während einer Zeitdauer T_Q integriert wird, an deren Ende das integrierte Signal einen Wert E annimmt, wobei eine dieser beiden Grüßen im voraus gewählt wird, und daß während der Belichtung des anderen Kanals, welcher nächfolgend .zweiter Meßkanal genannt wird, das Signal während der veränderlichen Zeitdauer T₁ integriert wird, in welcher das integrierte Signal den vorher erreichten Wert E erreicht_s,und daß das zweite, auf die Registrieranordnüng gegebene Signal

T₁ "■ -' eine Funktion der Veränderlichen i «..—*- 1st.

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2. Spektrometer der genannten Art zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall, daß E einen festen und vorbestimmten Wert hat, zur Aufzeichnung eines Transmissionsspektrums, gekennzeichnet durch einen Integrator mit zwei Einstellungen, welcher mit dem Ausgang des Empfängers gekoppelt ist, zwei Zeitmeßanordnungen mit zwei Einstellungen, welche jeweils den zwei Kanälen des Spektrometers zugeordnet sind, Einrichtungen zum Einstellen der optischen Umschalteinrichtung auf einen der Kanäle, den sogenannten ersten Meßkanal, und sodann zum gleichzeitigen Einschalten des Integrators und der dem ersten Meßkanal zugeordneten Zeitmeßanordnung in die Meßstellung und zum Einschalten derselben in die Speicherstellung, wenn das Ausgangssignal des Integrators den Wert E erreicht hat, Einrichtungen zum Einstellen der optischen Umschaltanordnung auf den anderen Kanal, den sogenannten zweiten Meßkanal, zum gleichzeitigen Einschalten des vorher auf Null zurückgestellten Integrators mit zwei Einstellungen und der diesem zweiten Meßkanal zugeordneten Zeitmeßanordnung in die Meßstellung und zum Einschalten derselben in die Speicherstellung, wenn das Ausgangssignal des Integrators den Wert E erreicht hat, und durch Einrichtungen zum Aufgeben eines elektrischen Signals auf den zweiten Eingang der Registrieranordnung, welches eine Funktion des Verhältnisses der Zeitdauern ist, während welcher die jeweils den beiden Kanälen zugeordneten Zeitmeßanordnungen in die Meßstellung geschaltet waren.

3. Spektrometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß Jede der beiden Zeltmeßanordnungen aus einem Integra

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tor mit zwei Einstellungen und aus einer Einrichtung zum Aufgeben einer Spannung mit konstantem Wert auf ,den Signaleingang dieses Integrators, während sich die-· ser in der Meßstellung befindet_s besteht.

Spektrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er fünf Integratoren mit zwei Einstellungen aufweist, deren erster der mit dem Ausgang des Empfängers gekoppelte Integrator ist und deren zweiter und fünfter jeeinen Teil der jeweils dem ersten und zweiten Meßkanal zugeordneten Zeitmeßanordnungen bildende Integratoren sind, daß die Einrichtung zum Speisen des zweiten Integrators aus einer Konstantspannungsquelle besteht, daß ' die Signaleingänge des dritten undvierten Integrators jeweils mit dem Ausgang des zweiten Integrators bzw. mit der KonstantSpannungsquelle verbunden sind, daß der Sig« nalelngang des fünften Integrators mit dem Ausgang des vierten gekoppelt ist und daß das Spektrometer Einrichtungen aufweist, welche Im Verlauf jeder Perlode nach dem gleichzeitigen Einschalten des ersten und zweiten Integrators in die Meßstellung und der Einschaltung des zweiten In die Speicherstellung und vor der gleichzeitigen Einstellung des ersten und fünften Integrators in die Meßstellung gleichzeitig den dritten und fünften Integrator in die Meßstellung schalten,, sodann diesen letzteren In die Speicherst ellung schalten*, wenn das vom dritten Integrator Integrierte Signal einen vorbestimmten Wert erreicht hat, und daß die Einrichtungen zum Aufgeben des vom Verhältnis der Zelten abhängigen elektrischen Signals auf die Registrieranordnung aus mindestens einer Verbindung zwischen dem Ausgang des fünften Integrators und der Registrieranordnung bestehen.

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5. Spektrometer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Verbindungen zwischen dem Ausgang des fünften Integrators und der Registrieranordnung, wobei eine dieser beiden Verbindungen ein lineares Anpassungsglied und die andere ein logarithmisches Anpassungsglied enthält»

6. Spektrometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zeitmeßanordnungen aus einem Zähler und Einrichtungen zum Aufgeben von Impulsen mit konstanter Frequenz auf den Signaleingang dieses Zählers, während sich dieselbe in der Meßstellung befindet, besteht.

7. Spektrometer der genannten Art zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den besonderen Fäll, daß T ; einen festen und vorbestimmten Wert hat, zur Aufzeichnung eines Transmissionsspektrums, gekennzeichnet durch wenigstens einen Integrator" mit zwei Einstellungen, welcher mit dem Ausgang des Empfängers gekoppelt ist, eine Zeitmeßanordnung mit zwei Einstellungen, Einrichtungen zum Einstellen der optischen Umschaltanordnung auf einen der Kanäle, den sogenannten ersten Meßkanal, und zum Schalten des Integrators in die Meßstellung während der festen Zeitdauer T_Q sowie zum nacMblgenden Einschalten desselben in die Speicherstellung, Einrichtungen zum Einstellen der Umschaltanordnung auf den anderen Kanal, den sogenannten zweiten Meßkanal, und zum Einschalten der Zeitmeßanordnung in die Meßstellung während der Zeitdauer T₁, in deren Verlauf der integrierte Wert des Ausgangssignals des Empfängers den. vorher in diesem Integrator gespeicherten Wert S erreicht,

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und zum nachfolgenden Einschalten dieser Zeitmeßanordnung in die Speicherstellung, und durch Einrichtungen zum Aufgeben eines Signals auf den zweiten Eingang der Registrieranordnung, welches eine vorbestimmte Punktion vom Ausgangssignal der genannten Zeitmeßanordnung ist.

8. Spektrometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßanordnung aus einem Integrator mit zwei Einstellungen und aus Einrichtungen zum Aufgeben einer Spannung mit konstantem Wert auf den Signaleingang des Integrators, während sich dieser in der Meßstellung befindet, besteht.

9· Spektrometer nach Anspruch 7₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßanordnung aus einem Zähler und aus Einrichtungen zum Aufgeben von Impulsen mit konstanter Frequenz auf den Signaleingang dieses Integrators, während sich dieser in der Meßstellung befindet, besteht.

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