DE2153315C3 - Verfahren zur interferometnschen Spektralanalyse einer optischen Eigenschaft einer Probe, sowie Interferenz· Spektralphotometer hierfür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur interferomeischen Spektralanalyse einer optischen Eigenschaft, isbesondere der Absorption oder des Brechungsindex, iner Probe mittels einer lnterfcrometeranordnung, bei 'elchem ein von einer Strahlungsquelle erzeugtes, trahlung verschiedener Wellenlängen, vorzugsweise eine KontinuumstrahJung, enthaltendes Meßstrahlbündel in zwei Teilstrahlen aufgespaltet, die beiden Teilstrahlen nach Durchlaufen gesonderter Strahlengänge mit einstellbar veränderlicher optischer Wegdifferenz rekombiniert und in Überlagerung einem Strahlungsempfänger zur Erzeugung eines der Intensität der auffallenden Gesamtstrahlung proportionalen Signals zugeführt werden, wobei die zu untersuchende Probe je nach der zu analysierenden Eigenschaft in den Meßstrahlengang an einer Stelle vor der Aufteilung in die beiden Teilstrahlen, oder nach der Rekombination der beiden Teilstrahlen, oder in einen der beiden Teilstrahlen eingebracht wird und durch Aufzeichnung des Ausgangssignals für verschiedene optische Wegdifferenzen der beiden Teilstrahlen ein Interferogramm erzeugt und aus den Interferogrammen mit und ohne Probe durch Fourier-Transformation die Spektralanalyse der betreffenden Eigenschaft der Probe gewonnen wird.

Dieses Verfahren der interferometrischen Spektroskopie und hierfür geeignete Interferenz-Spektralphotometer sind bekannt, vgl. beispielsweise »Beckman Report«, 1,1969, S. 3 bis 8, insbesondere Figuren 5 und 6 auf den S. 5 und 6, sowie die britischen Patentschriften 10 56 566 und 1103 270. Der Hauptvorteil dieser interferometrischen Spektralphotometrie besteht darin, daß am Strahlungsdetektor grundsätzlich die gesamte Intensität der im beobachteten Wellenlängenbereich nach Absorption durch die Probe vorhandenen

)o Strahlung zur Verfügung steht und nicht nur, wie bei der herkömmlichen dispersiven Spektralphotometrie, die verhältnismäßig geringe Strahlungsintensität der durch die Wellenlängenaussonderungsvorrichtung (beispielsweise ein Prismen- oder Gitter-Monochromator)

v> ausgesonderten mehr oder weniger monochromatischen Strahlung. Hierdurch gewinnt die interferometrische Spektroskopie besonderes Interesse für spektralphotometrische Untersuchungen in Wellenlängenbereichen, wie etwa dem langwelligen fernen Infrarot (FIR), für welche nur verhältnismäßig intensitätsschwache kontinuierliche Strahlungsquellen zur Verfügung stehen, woraus sich ernsthafte Schwierigkeiten bei der Konzeption von Spektralphotometern üblicher Art ergaben, wenn Auflösungsvermögen und Meßzeiten den im sichtbaren oder im klassischen Infrarotbereich üblichen Werten entsprechen sollen. Die Interferenz-Spektralphotometrie erbringt hier eine prinzipielle Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses. Das Prinzip der interferometrischen Spektralphotometrie beruht auf dem Grundgedanken, daß bei einer Veränderung der Wegdifferenz der im Interferometer interferierenden Strahlenbündel sich das Interferenzmuster der aus der Interferometeranordnuns austretenden Gesamtstrahlung ändert. Trägt man die Werte der am Ausgang gemessenen Gesamtstrahlungsintensität in Abhängigkeit von der jeweiligen eingestellten Wegdifferenz der interferierenden Teilstrahlbünde! auf, so erhält man ein sogenanntes Interferogramm, aus welchem sich durch die mathematische Operation der

bo Fourier-Transformation die zugehörige Spektralverteilung der gemessenen Strahlung, und damit bei Einbringung einer Probe in den Interferometerstrahlengang und Auswertung der mit und ohne Probe erhaltenen Interferogramme, die Spektralverteilung

b5 einer bestimmten optischen Eigenschaft der Probe, beispielsweise das Absorptions-Spektrum oder der spektrale Verlauf des Brechungsindex der Probe, ermitteln läßt. Der wesentliche Unterschied gegenüber

der üblichen dispersiven Spektralphotometrie beruht somit darin, daß nach dem eigentlichen Meßvorgang kein Spektrum, sondern ein Interferogramm vorliegt, das jedoch die eigentlich gewünschte Spektralinformation in verborgener Form enthält.

Im einzelnen wird etwa bei der bevorzugten Verwendung einer Michelson-Interferometeranordnung bei der interferometrischen Spektralphotometrie, wie sie etwa in Fig.5 des genannten »Beckman-Report«, 1, 1969 bzw. in den genannten britischen Patentschriften 10 56 566 und 11 03 270 vorgesehen ist, bei der interferometrischen Spektralphotometrie in der Weise vorgegangen, daß man aufeinanderfolgende Ablesungen der Intensität des aus dem Interferometer austretenden Ausgangsstrahlbündels im Verlauf der Vorschubbewegung des »Scanning«- bzw. Abtastspiegels vornimmt, und zwar mit und ohne Probe im Strahlengang.

Der in das Interferometer eintretende Strahl wird durch eine halbdurchlässige und reflektierende Membran in zwei Teilstrahlen oder Komponentenstrahlen aufgespalten; der reflektierte und der durchgelassene Teilstrahl werden durch zwei Spiegel in solcher Weise auf die Membran zurückreflektiert, daß diese Teilstrahlen oder Komponentenstrahlen wieder zu einem Strahl rekombiniert werden, der dann das Interferometer verläßt.

Einer dieser Spiegel, der sogenannte »Scanning«- oder Abtastspiegel, ist dabei in Richtung parallel zur Einfallsrichtung des auf ihn auftreffenden Teilstrahls verstellbar. Bei der Verschiebung dieses Scanning-Spiegels ändert sich der Gangunterschied zwischen den beiden Teilstrahlen (und zwar ist die Änderung des Gangunterschieds zwischen den beiden Teilstrahlen für eine bestimmte Verschiebung des Scanning-Spiegels gleich dem Zweifachen dieser Verschiebung); eine graphische Darstellung der Intensität des aus dem Interferometer austretenden Strahls in Abhängigkeit von dem Gangunterschied zwischen den beiden Teilstrahlen wird als sogenanntes Interferogramm bezeichnet. Ein Maß der Spektralverteilung des aus dem Interferometer austretenden Strahls (d. h. die Darstellung der Energieverteilung der Strahlung in Abhängigkeit von der Frequenz) läßt sich durch Fourier-Transformation des Interferogramms gewinnen.

Eine Information über die Absorptions-Eigenschaften einer Probe kann man erhalten, indem man ein Interferogramm mit in den Strahlengang an einer Stelle entweder vor der Aufspaltung oder hinter der Rekombination eingebrachter Probe aufnimmt und sodann ein weiteres sogenanntes »background«-Interferogramm ohne Probe zur Ermittlung der Eigenschaften der Hintergrundstrahlung aufzeichnet Aus den Fourier-Transformationen der beiden lnterferogramme kann der Absorptionskoeffizient für die betreffende Probe als Funktion der Frequenz über eine gewählte Bandbreite ermittelt werden.

Eine Information über den Brechungsindex einer Probe läßt sich gewinnen, indem man die Probe so anordnet, daß einer der Teilstrahlen des durch die halbdurchlässige und reflektierende Membran in dem Michelson-Interferometer aufgespaltenen Strahls bzw. Strahlbündels nur teilweise, nicht zur Gänze durch die Probe verläuft Ein mit der Probe in dieser Stellung aufgenommenes Interferogramm besitzt zwei Hauptspitzen; aus der Kenntnis des Abstands zwischen diesen Spitzen und der Dicke der Probe läßt sich der durchschnittliche Brechungsindex über eine bestimmte Bandbreite der Strahlung berechnen. Um jedoch der Brechungsindex der Probe als Funktion der Frequens berechnen zu können, müssen zwei weitere lnterferogramme aufgenommen werden, und zwar eines mit dei Probe im Strahlengang eines Teilstrahls, und das andere ein sogenanntes Hintergrund-Interferogramm, ohne Probe im Strahlengang.

Den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zui interferometrischen Spektralphotometrie haftet somr

ίο der Nachteil an, daß wenigstens zwei, ggf. sogar dre gesonderte Durchgänge zur Messung der erforderli chen zwei bzw. drei lnterferogramme als Grundlage füi die Gewinnung des eigentlich gewünschten Spektrum; der betreffenden Probeneigenschaft erforderlich sind

1¹S was nicht nur mühsam und zeitaufwendig, sondern aucr meßtechnisch insofern nachteilig ist, als hierdurcl zeitliche Intensitälsschwankungen der Strahlungsquelle zeitliche Änderungen der Detektorempfindlichkei sowie gegebenenfalls nicht auszuschließende zeitlich« Änderungen des geometrischen Strahlengangverlaufs ir die Messung eingehen und die Meßgenauigkei beeinträchtigen. Dies gilt grundsätzlich auch für das aui den eingangs erwähnten britischen Patentschrifter 10 56 566 und 1103 270 bekannte Verfahren, be welchem jeweils in jeder Einstellung der optischer Wegdifferenz der beiden Teilstrahlen des einziger Meßstrahlenbündels jeweils zwei oder drei Werte (mi Probe, ohne Probe bzw. mit einer Vergleichssubstanz gemessen und so insgesamt schrittweise zwei oder dre

jo lnterferogramme bestimmt werden, wobei entweder dis Probe und ggfs. eine Vergleichssubstanz abwechselnd ir den stationären einzigen Meßstrahlengang eingebrach oder bei fest angeordneter Probe (und ggfs. fes angeordneter Vergleichssubstanz) der einzige Meß strahlengang abwechselnd geometrisch umgeschalte wird. Auch dieses Verfahren, bei dem jeweils für jede Einstellung der optischen Wegdifferenz zwei bzw. dre Aufzeichnungen vorgenommen werden müssen, is mühsam und zeitaufwendig und mit Fehlermöglichkei ten durch zeitliche Schwankungen der Strahlungsquel lenintensität bzw. der Detektorempfindlichkeit bzw durch nicht genau reproduzierbare geometrische Strahlengangsverläufe behaftet.

Der Erfindung liegt somit als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zur interferometrischen Spektralana lyse einer Probeneigenschaft und eines Interferenz Spektralphotometers hierfür zugrunde, das in einen einzigen Abtast-Durchgang des Interferometers ir einfacher, insbesondere zur automatischen Durchfuhr rung geeigneter Weise die gleichzeitige Gewinnung eines Interferogramms der Probe und des »Hinter grund«-Interferogramms mit hoher Meßgenauigkei gewährleistet

Zu diesem Zweck ist bei einem Verfahren dei eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgese hen, daß die Interferometeranordnung mit zwei vor einer gemeinsamen Strahlungsquelle abgeleiteter Strahlenbündeln beaufschlagt wird, wobei die Probe ir den Strahlengang des einen Strahlenbündels einge bracht wird, daß die beiden Strahlbündel die Interfero meteranordnung parallel zueinander durchlaufen, ir gleicher Weise in je zwei Teilstrahlen aufgespalten unc aus diesen wieder rekombiniert werden, daß die beider Strahlbündel mit unterschiedlichen Frequenzen intensi tätsmoduliert werden und dem gemeinsamen Strah lungsempfänger zugeführt werden, aus dessen Aus gangssignal die den beiden Strahlbündeln zugeordneter Signalkomponenten durch phasensynchrone Gleich

richtung abgetrennt werden, derart daß in einem einzigen Abtast-Durchgang der Interferometeranordnung gleichzeitig die Inlerferogramme mit und ohne Probe gewonnen werden.

Indem nach dem Grundgedanken der Erfindung das Interferenz-Spektralphotometer eingangsseitig mit zwei gesonderten, jedoch von der gleichen Strahlungsquelle abgeleiteten Eingangsstrahlbündeln beaufschlagt wird, welche das Interferenzspektralphotometer parallel zueinander durchlaufen, als Informationsträger für zwei Interferogramme dienen und am Ausgang des Interferometers von einem einzigen Strahlungsdetektor empfangen werden, aus dessen gemeinsamen Ausgangssignal die beiden Interferogramm-Informationen durch Demodulation getrennt gewonnen werden, wird erfindungsgemäß in einem einzigen Abtast-Durchgang die gleichzeitige Gewinnung zweier Interferogramme in einfacher, für automatische Auswertung geeigneter Form und mit hoher Meßgenauigkeit ermöglicht. Zeitliche Schwankungen der Strahlungsquellen-Intensitat oder der Detektorempfindlichkeit oder geringfügige geometrische Strahlengangsverlagerungen bleiben beim erfindungsgemäßen Verfahren ohne Auswirkung auf das Meßergebnis. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zuverlässig gewährleistet, daß für jede jeweilige Einstellung der optischen Weglängendifferenz die Intensitäten der den beiden Parallel-Strahlbündeln entsprechenden Komponenten der Detektorausgangsgröße im genau gleichen Zeitpunkt bestimmt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbeson- jo dere zur spektralphotometrischen Vermessung des Absorptionsvermögens oder des Brechungsindex einer Probe, wobei in beiden Fällen die erforderlichen Proben- und Hintergrund-Interferogramme in einem einzigen Abtastvorgang gewonnen werden. Bei Anwendung zur Messung des Absorptionsspektrums sollte die Probe dabei vorzugsweise an einer vor der Strahlaufspaltung oder an einer nach der Strahlrekombination gelegenen Stelle in den Strahlengang eines der beiden Parallelstrahlbündels eingebracht werden; zur Bestimmung des spektralen Verlaufs des Brechungsindex der Probe muß die Probe in den Strahlengang eines der Teilstrahlen eines der beiden Parallelstrahlbündel eingebracht werden.

Zweistrahlverfahren, bei welchen Licht einer gemeinsamen Strahlungsquelle längs zwei Strahlengängen gelenkt wird, von welchen der eine als Proben- und der andere als Vergleichs- oder Bezugsstrahlengang dient, und wobei die beiden Strahlengänge ggfs. auch wieder vereint und einem gemeinsamen Detektor zugeführt werden, in Verbindung mit unterschiedlicher Modulation der beiden Strahiengänge zur Unterscheidung der den beiden Strahlengängen zugeordneten Signalkomponenten im gemeinsamen Ausgangssignal eines gemeinsamen einzigen Strahlungsdetektors, sind in der optischen Meßtechnik und speziell auch in der herkömmlichen dispersiven Spektralphotometrie an sich bekannt, vgl. beispielsweise »Zeiss-Werkzeitschrift«, 1956, Nr. 21, S. 76 bis 81, »Revue de Physique Applique«, Bd. 1,1966, März, S. 32 bis 36, sowie deutsche Patentschrift 10 75 856. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, im Rahmen der Interferenz-Spektralphotometrie die Interferometeranordnung eingangsseitig mit zwei von der gleichen Strahlungsquelle abgeleiteten Eingangsstrahlbündeln zu beaufschlagen, ts welche die Interferometeranordnung parallel durchsetzen und ohne spektrale Auflösung einem gemeinsamen Strahlungsdetektor zugeführt sind, wobei aus dem einen Ausgangssignal des gemeinsamen Strahlungsdetektors zwei gesonderte Interferogramme gewonnen werden können, ist hieraus jedoch nicht bekannt und auch nicht nahegelegt. Während bei den bekannten Zweistrahlverfahren auf dem Gebiet der herkömmlichen dispersiven Spektralphotometrie ausgangsseitig jeweils spektral gleichartige Strahlbündel gleichzeitig gemessen und miteinander verglichen werden, liegen beim erfindungsgemäßen Verfahren ausgangsseitig jeweils nach Intensität und spektraler Zusammensetzung unterschiedliche Strahlbündel vor, so daß keine einfache Vergleichbarkeit mit den bekannten Zweistrahlverfahren gegeben ist.

Aus der US-Patentschrift 35 35 024 ist es im Rahmen eines Michelson-Interferometers zur Spektralanalyse ankommender Strahlung, beispielsweise der Strahlung eines Himmelskörpers bei Beobachtung von einem Raumfahrzeug aus, bekannt, das Interferometer parallel zu der zu analysierenden Himmelskörperstrahlung von Strahlung einer hiervon verschiedenen Bezugslichtquel-Ie durchlaufen zu lassen; das mit einem gesonderten Detektor gemessene Ausgangsstrahlbündel der Bezugslichtquelle dient dabei nicht zur Gewinnung eines eigenen Interferogramms, sondern als Teil eines Regelsystems zur Stabilisierung der Interferometeranordnung gegen von dem Trägerfahrzeug auf das Interferometer ausgeübte Vibrationen und Stöße. Das Ausgangssignal des Bezugsstrahlengangs dient dabei als Korrektur-Regelsignal zur Verstellung der optischen Wegdifferenz-Einstellvorrichtung zur Kompensation von durch fahrzeugbedingte Vibrationen und Stöße verursachten Verstellungen.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, zur gleichzeitigen Gewinnung zweier Interferogramme ein Interferenz-Spektralphotometer mit zwei von der gleichen Lichtquelle herrührenden und auf den gleichen Detektor arbeitenden Parallelstrahlbündeln zu beaufschlagen, ist hieraus nicht bekannt.

Ähnliches gilt bezüglich der französischen Patentschrift 14 56 634, welche speziell die Durchführung der Fourier-Transformation für ein herkömmlich erstelltes Interferogramm betrifft und in diesem Zusammenhang eine ihrerseits optischinterferometrische Anordnung zur Gewinnung der Fourier-Koeffizienten betrifft. Auch soweit gemäß den F i g. 2 und 3 das Interferometer zur Gewinnung des Interferogramms einerseits und das Interferometer zur optischen Erzeugung der Fourier-Koeffizienten andererseits zu einer Interferometer-Anordnung verschmolzen sind, welche von zwei Parallelstrahlbündeln durchlaufen wird, sind bei der bekannten Anordnung notwendigerweise verschiedene Lichtquellen für die beiden Sirahiengänge vorgesehen, nämlich die eine Strahlungsquelle, deren Licht untersucht werden soll, und eine weiße Lichtquelle zur interferometrischen Gewinnung der Fourier-Koeffizienten. Im übrigen werden bei dieser bekannten Anordnung die beiden Parallelstrahlbündel ausgangsseitig gesonderten Strahlungsdetektoren zugeführt, und zwar notwendigerweise, weil das Ausgangsstrahlbündel der weißen Lichtquelle bei der bekannten Anordnung anschließend in einem Dispersions-Spektrographen zerlegt werden muß, zur Gewinnung der erwähnten Fourier-Koeffizienten. Das Meßverfahren der vorliegenden Erfindung ist auch hieraus nicht bekannt oder nahegelegt

Die Erfindung betrifft auch ein Interferenz-Spektralphotometer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgehend von einem Interferenz-Spektralphotometer nach dem Stand der Technik etwa

gemäß »Beckman-Report«, I, 1969, S. 3 bis 8, insbesondere Figur 5 oder Figur 6, oder nach den britischen Patentschriften 10 56 566 oder 11 03 270 kennzeichnet sich das Interferenz-Spektralphotometer gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Ausbildung der Strahlerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung zweier von der gleichen Lichtquelle abgeleiteter Eingangsstrahlbündel, welche die Interferometeranordnung parallel zueinander durchlaufen, derart daß beide Eingangsstrahlbündel in je zwei Teilstrahlen aufgespalten, die beiden Teilstrahlpaare in gleicher Weise zur Erzeugung gleichartiger einstellbar veränderlicher optischer Wegdifferenzen beeinflußt und beide Teilstrahlenpaare jeweils wieder zu einem Ausgangsstrahlbündel rekombiniert werden, durch eine Vorrichtung zur Einbringung der zu untersuchenden Probe in den Strahlengang eines der Strahlbündel, durch eine Vorrichtung zur Intensitätsmodulation der beiden Strahlbündel mit unterschiedlichen Frequenzen, durch eine gemeinsame Empfängervorrichtung für die beiden rekombinierten Strahlbündel zur Erzeugung eines der jeweiligen momentanen Gesamtintensität beider Sirahibünde! proportionalen Ausgangssignais, durch der Meß- bzw. Registriervorrichtung zugeordnete, auf das gemeinsame Ausgangssignal der Empfängervorrichtung ansprechende Schaltmittel zur Abtrennung von der jeweiligen Intensität der beiden Strahlbündel proportionalen Signalkomponenten aus dem gemeinsamen Ausgangssignal, sowie durch Ausbildung der Meß- bzw. Registriervorrichtung zur gesonderten Aufzeichnung bzw. Registrierung der den beiden Strahlbündeln entsprechenden Signalkomponenten, derart daß in einem einzigen Abtastdurchgang der Vorrichtung zur Erzeugung einer einstellbar veränderlichen optischen Wegdifferenz der beiden Teilstrahlpaare gleichzeitig die Interferogramme mit und ohne Probe gewonnen werden.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß die Modulationsvorrichtung zur intensitätsmodulation der beiden Strahlen so angeordnet ist, daß das Strahlbündel, in dessen Strahlengang die Probe eingebracht wird, vor seinem Durchtritt durch die Probe moduliert wird. Hierdurch wird jegliche Beeinflussung des betreffenden Interferogramms durch von der Probe emittierte Strahlung eliminiert.

Die Vorrichtung zur teilweisen Reflexion und die Vorrichtung zur Überlagerung der reflektierten und durchgelassenen Teilstrahlen können beispielsweise einen Bestandteil eines Mach-Zehnder-lnterferometers bilden; vorzugsweise sind sie jedoch Bestandteil eines Interferometers vom Michelson-Typ, wobei die Reflektorvorrichtung den Scanning- oder Vorschubspiegel des Interferometers bildet.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung zur Modulation der Strahlungsintensität der beiden Strahlen jeweils eine Vorrichtung zur periodischen Unterbrechung jedes der beiden Strahlen auf. Vorzugsweise wird diese Unterbrechung der Strahlen durch periodisches Einbringen und Wiederentfernen eines strahlungsundurchlässigen Gegenstandes in den betreffenden Strahlengang bewirkt Diese Art der Strahlmodulation gewährleistet, daß die Eigenschaften der Strahlung in den betreffenden Strahlengängen durch die Modulation nicht beeinflußt werden, während gleichzeitig die Messung der Amplituden der entsprechenden Komponenten der Detektorausgangsgröße erleichtert wird.

Als Vorrichtungen zur periodischen Unterbrechung der Strahlen dienen vorzugsweise zwei rotierende Zerhacker, deren jeder jeweils einen der beiden Strahlen unterbricht und die jeweils mit konstanter Drehzahl angetrieben sind. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, die Länge jeder Unterbrechung des betreffenden Strahls sowie die Unterbrechungsfrequenz über lange Zeitperioden mit hohem Genauigkeitsgrad konstant zu halten. Die Zerhacker können jeweils aus einer Platte mit einer öffnung oder mit einer Anzahl von in gleichen Abständen und gleicher Erstreckung in

ίο Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse angeordneten öffnungen bestehen. Alternativ kann jeder Zerhakker mehrere in gleichen Abständen und mit gleicher Erstreckung in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse angeordnete Zerhackerklingen bzw. -Sektoren aufweisen.

Zum Drehabtrieb der beiden Zerhacker kann ein gemeinsamer Motor vorgesehen sein. Die Zerhacker können dann jeweils durch den gemeinsamen Motor beispielsweise über eine geeignete Übersetzung angetrieben werden. Alternativ können zwei Antriebsmotoren, je einer für jeden Zerhacker, vorgesehen sein, die mit einer Wechselspannung vom gleichen Oszillator beaufschlagt werden, wobei die Frequenzen der Antriebsspannungen gleich der Oszillatorfrequenz oder gleich einem Bruchteil der Oszillatorfrequenz sein können.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß das Modulationsaggregat für die Intensitätsmodulation der beiden Strahlbündel zwei rotierende Zerhacker, deren jeder jeweils einen der Strahlen bzw. Strahlbündel unterbricht, sowie Vorrichtungen zum Antrieb der beiden Zerhacker mit konstanter Drehzahl aufweist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung zur Bestimmung der Amplituden der den beiden Strahlen entsprechenden Komponenten der Detektor-Ausgangsgröße eine Vorrichtung zur phasenempfindlichen Gleichrichtung der Detektor-Ausgangsgröße mit den Modulationsfrequenzen der Strahlen mitteis Bezugsschwingungen, die jeweils in Phase mit den Modulationen der beiden Strahlen sind, sowie Glättschaltungen für die Signale nach der phasenempfindlichen Gleichrichtung aufweist. Die phasenempfindliche Gleichrichtung mit nachfolgender Glättung ergibt zwei Gleichstromsignale, deren Amplituden ein Maß der betreffenden, von den beiden Strahlen herrührenden Komponenten der Detektor-Ausgangsgröße darstellen. Vorzugsweise werden die Bezugsschwingungen nach Maßgabe

so der Ausgangsgrößen von zwei Photozellen erzeugt, die jeweils einem der beiden Strahlen zugeordnet sind und wobei jeweils das auf die Photozellen auffallende Licht durch die die Intensitätsmodulation der betreffenden Strahlen bewirkende Modulationsvorrichtung mit der gleichen Frequenz und in konstanter Phasenbeziehung zur Modulation der betreffenden Strahlen moduliert wird.

Den nach der phasenempfindlichen Gleichrichtung erhaltenen, den beiden Komponenten der Detektorausgangsgröße entsprechenden Signalen werden im allgemeinen verschiedene Harmonische der betreffenden Modulationsfrequenz sowie Wechselstromkomponenten mit Frequenzen überlagert sein, welche der Summe bzw. der Differenz zwischen der einen Modulationsgrundfrequenz und ihren Harmonischen und der anderen Modulationsgrundfrequenz und ihren Harmonischen entsprechen. Einer der besonderen Vorteile der erfindungsgemäß vorgesehenen phasenempfindlichen

Gleichrichtung besteht darin, daß die Harmonischen gleicher Ordnung in den den beiden Komponenten der Detektorausgangsgröße nach der phasenempfindlichen Gleichrichtung entsprechenden Signalen nicht mehr vorliegen. Die anderweitigen unerwünschten Wechselstromkomponenten können im allgemeinen durch geeignete Filterschaltungen vor und/oder nach der phasenempfindlichen Gleichrichtung weitgehend eliminiert werden.

Als Glättungsschaltungen können jeweils Tiefpaßfilier verwendet werden, deren Grenzfrequenz niedriger als die Frequenz, mit welcher der betreffende Strahl moduliert ist und auch niedriger als die Differenz zwischen den Modulationsfrequenzen der beiden Strahlen liegt.

Vorzugsweise können die Modulationsfrequenzen der beiden Parallelstrahlen bzw. -Strahlbündel und der Empfindlichkeitsbereich des Detektors so gewählt sein, daß die Detektor-Ausgangsgröße für Strahlung, die mit einer der Differenz zwischen den Modulationsfrequenzen der beiden Parallelstrahlen entsprechenden Frequenz moduliert ist, klein ist im Vergleich zur Detf ktor-Äusgangsgröße für die gleiche Strahlung bei Modulation mit einer der Modulationsfrequenzen der beiden Parallelstrahlen. Dies trägt zur Unterdrückung der Grunddifferenzfrequenz und damit zur Erhöhung der Genauigkeit, mit welcher die Amplituden der den beiden Strahlen entsprechenden Komponenten der Detektor-Ausgangsgröße gemessen werden können, bei.

Der Detektor kann vom Golay-Typ sein und einen flexiblen, gasgefüllten Behälter aufweisen, wobei der Behälter die auf einem Teil seiner Oberfläche auffallende Strahlung absorbiert und ein Wechselstromsignal erzeugt, das proportional den sich ausbildenden Änderungen der Krümmung eines von dem strahlungsabsorbierenden Teil verschiedenen Teils der Behälteroberfläche ist. Das Wechselstromsignal kann von einer Photozelle erzeugt werden, auf welche Licht auffällt, das von dem erwähnten anderen Oberflächenteil des Detektorbehälters reflektiert wird. Alternativ kann an dem erwähnten anderen Oberflächenteil ein biegsames Metallteil befestigt sein, oder dieser andere Oberflächenteil aus einem derartigen flexiblen Metallteil bestehen, das die eine Seite eines Kondensatormikrophons in einer geeigneten Detektorschaltung bildet. Ein derartiger Detektor kann für Strahlung im Wellenlängenbereich von 5 χ 10-' cm bis 5 χ 10-⁴ cm verwendet werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der spektroskopischen Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Spektraluntersuchung von Proben anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine schematische Teilansicht der Vorrichtung;

F i g. 2 eine Schnittansicht durch die Modulationsvorrichtung für die Strahlen, wobei der Schnitt längs der Linie X-Xin F i g. 1 gelegt ist;

F i g. 3 ein Blockschaltbild der dem Detektor zugeordneten elektronischen Schaltungen.

F i g. 1 zeigt zwei von der gleichen Strahlungsquelle ausgehende, zueinander parallele Lichtstrahlen bzw. -Strahlbündel, die über eine Modulationseinheit 1, in welcher sie mit unterschiedlichen Frequenzen zerhackt werden, einem Michelson-Interferometer 2 zugeführt werden. Die beiden aus dem Interferometer austretenden Strahlen bzw. Strahlbündel werden auf einen gemeinsamen Detektor fokussiert; mittels geeigneter elektronischer Schaltungen können die Amplituden der jeweils von den beiden Strahlbündeln erzeugten Komponenten der Detektor-Ausgangsgröße (die ein Maß für die jeweilige Intensität der auf den Detektor auftreffenden beiden Strahlen sind) gleichzeitig bestimmt werden. Für Durchlässigkeitsmessungen (Absorptionsmessungen) wird die Probe in den Strahlengang eines der Strahlbündel vor der Strahlteilung oder nach der Wiedervereinigung eingebracht; für Messungen des Brechungsindex wird die Probe in den reflektierten oder durchgelassenen Teilstrahl eines der Strahlbündel eingebracht.

Das Michelson-Interferometer weist — wie üblich — eine halbdurchlässige und reflektierende Membran 3

π auf, die mit ihrer Ebene unter 45° bezüglich der Ebenen von zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Spiegeln 4 und 5 geneigt angeordnet ist. Die beiden Parallelstrahlen bzw. -Strahlbündel sind so angeordnet, daß sie normalerweise senkrecht auf den Spiegel 4 auffallen. Der sogenannte Scanning- oder Abtastspiegel 5 ist in einer zu seiner Normalen parallelen Richtung mit einer konstanten Geschwindigkeit mittels einer (nicht dargestellten) Antriebsvorrichtung verstellbar, die so einstellbar bzw. regelbar ist, daß der Betrag der Verstellgeschwindigkeit des Scanning- bzw. Abtastspiegels für jede beliebige spezielle Abtastbewegung einstellbar ist.

Die in F i g. 2 dargestellte Modulationseinheit 1 weist einen Kasten 6 auf, in dessen Vorder- und Rückwandung zwei öffnungen 7 und 8 zum Durchtritt der beiden parallelen Strahlen bzw. Strahlbündel vorgesehen sind. Die Größe jeder der öffnungen 7 und 8 ist veränderlich, derart, daß die Strahlungsintensität in jedem Strahl bzw. Strahlbündel variiert werden kann. In dem Kasten 6 sind zwei drehbare Organe 9 und 10 angeordnet, die aus drei bzw. vier sich nach außen erstreckenden Schaufeln bzw. Blendensektoren bestehen. Die Organe 9 bzw. 10 sind so angeordnet, daß sie bei ihrer Rotation jeweils periodisch einen der beiden Parallelstrahlen bzw. -Strahlbündel unterbrechen. Die Kanten der Blendensektoren jedes der beiden Blendenorgane verlaufen in radialen, zur Drehachse der betreffenden Blende senkrechten Richtungen und sind in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse mit gleichen Winkelabständen angeordnet.

Die beiden Zerhackerblenden 9 und 10 werden von Motoren 11 bzw. 12, die jeweils von dem gleichen Oszillator angetrieben bzw. gesteuert sind, mit der gleichen Drehzahl angetrieben. Wegen der unterschiedlichen Anzahl von Blendensektoren ergeben sich trotz der gleichen Antriebsdrehzahl der beiden Zerhackerblenden 9 und 10 unterschiedliche Unterbrecher- bzw. Zerhackerfrequenzen für die Lichtstrahlen.

In dem Kasten 6 sind ferner auch zwei (nur schematisch angedeutete) Photozellen-Aggregate 13 und 14 angeordnet, die jeweils aus einer Photozelle und einer Lichtquelle in solcher Anordnung bestehen, daß die Sektoren der Zerhackerblenden 9 und 10 bei ihrer Drehung das auf die Photozellen auffallende Licht unterbrechen. Das auf die Photozellen auffallende Licht wird dabei jeweils für die gleiche Zeitdauer und mit der gleichen Frequenz wie der zugehörige Strahl und damit in einer konstanten Phasenbeziehung mit der Strahlmodulation unterbrochen. Die Photozellen-Aggregate 13 und 14 sind in horizontaler Richtung verschiebbar, um die Phase der Unterbrechungen der jeweiligen Photozelle bezüglich der Phase der Unterbrechungen des zugehörigen Strahls bzw. Strahlbündels einstellen zu können. Die Ausgangsgrößen der Photozellen dienen

zur phasenempFindlichen Gleichrichtung der Ausgangsgröße des Detektors.

Als Strahlungsdetektor dient ein Golay-Detektor 15. Der Umstand, daß das Ansprechverhalten des Golay-Detektors von der Frequenz einer Intensitätsänderung der auf ihn auffallenden Strahlung abhängig ist, bedeutet eine Einschränkung hinsichtlich der Wahl der Modulationsfrequenzen für die Strahlmodulation. Für die spezielle beschriebene Vorrichtung haben sich Modulationsfrequenzen von 10 Hz für den einen Strahl und

15 Hz für den anderen Strahl sowie 10,5 Hz für den einen Strahl und 13 Hz für den anderen Strahl als zufriedenstellend erwiesen.

Wie im einzelnen aus Fig.3 ersichtlich, wird die Ausgangsgröße des Golay-Detektors 15 in zwei Teile aufgespalten, die jeweils getrennten Signalpfaden zugeleitet werden. Mit Hilfe der in jedem dieser Signalpfade bzw. -kanäle vorgesehenen elektronischen Schaltungen kann jeweils die Amplitude einer Komponente der Detektor-Ausgangsgröße bestimmt werden.

Im einzelnen werden die beiden Teile der Ausgangsgröße des Golay-Detektors jeweils einem Bandpaßfilter

16 bzw. 17 zugeführt, die jeweils Frequenzen gleich der jeweiligen Grundfrequenz des betreffenden Signals durchlassen, hingegen Frequenzen gleich oder größer als die dritte Harmonische des betreffenden Signals unterdrücken. Die Bandpaßfilter 16 bzw. 17 unterdrükken ferner auch einen gewissen Teil der den Komponenten der Detektorausgangsgröße zugeordneten Summen- und Differenzfrequenzen.

Die Ausgangsgrößen der Bandpaßfilter 16 bzw. 17 werden über Verstärker 18 bzw. 19 phasenempfindlichen Gleichrichtern 20 bzw. 21 zugeführt, wo sie nach Maßgabe der Ausgangsgrößen der Photozellen 13 bzw. 14 phasenempfindlich gleichgerichtet werden. Im praktischen Betrieb werden die Photozellen-Aggregate anfänglich zunächst horizontal so lange verschoben, unter gleichzeitiger Änderung der Phasen der Modulationen der Photozellen-Ausgangsgrößen bezüglich der Phasen der Unterbrechung der betreffenden Strahlen, bis die Ausgangsgrößen der phasenempfindlichen Detektoren 20 bzw. 21 ein Maximum zeigen.

Die Ausgangsgrößen der phasenempfindlichen Gleichrichter 20 und 21 werden zur Glättung Tiefpaßfiltern 22 bzw. 23 zugeführt. Unter Zugrundelegung der oben erwähnten speziellen Modulationsfrequenzen können die Filter beispielsweise eine Grenzfrequenz von 1 Hz besitzen, d. h. daß sje Frequenzen unterhalb 1 Hz durchlassen. Die Ausgangsgrößen der Tiefpaßfilter 22 und 23 stellen jeweils Gleichstromsignale dar, deren Amplitude ein Maß der Amplitude derjenigen Komponenten der Detektor-Ausgangsgröße darstellt, die von dem betreffenden zugeordneten, auf den Detektor auffallenden Strahl herrührt.

Der Golay-Detektor und die Bauteile in den beiden Signalkanälen in welchen die Detektor-Ausgangsgröße aufgeteilt wird, sind so ausgebildet und angeordnet, daß die Ausgangsgrößen der beiden Signalkanäle in linearer Beziehung zu der Intensität des entsprechenden auf den Detektor auffallenden Lichtstrahls bzw. -Strahlbündels stehen.

Die Differenzfrequenz, die normalerweise die größte Amplitude hätte, d. h. die Differenzfrequenz zwischen den beiden Grundfrequenzen, mit welchen die Strahlen moduliert sind, kann bis zu einem gewissen Grad durch eine geeignete Wahl der Modulationsfrequenzen durch den Golay-Detektor selbst reduziert werden. Bei Verwendung der erwähnten Modulationsfreauenzen von 10 Hz und 15 Hz oder 10,5 Hz und 13 Hz wird die jeweilige Grunddifferenz-Frequenz von 5 Hz bzw. 2,5 Hz durch den Detektor reduziert, da die Ausgangsgröße des Detektors für mit einer Frequenz von 5 Hz und 23 Hz modulierte Strahlung klein im Vergleich zu seiner Ausgangsgröße für die gleiche Strahlung bei Modulation mit Frequenzen von 10 Hz bis 15 Hz ist

Die geglätteten Signale werden schließlich über eine logische Kontrollschaltung 24 einem Analog-Digital-Konverter 23 zugeführt, und die so gewonnene Digital-Informa.ion kann auf Papierstreifen oder Magnetband registriert oder in dem Konverter gespeichert werden.

Die Betriebs- und Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Nach Einbringen der Probe in den Strahlengang eines der Strahlen bzw. Strahlbündel vor dessen Strahlteilung bzw. nach der Rekombination oder in den Strahlengang eines der Teilstrahlen eines der beiden Hauptstrahlen, wird der Scanning- bzw. Abtastspiegel des Michelson-Interferometers in bekannter Weise mit einer konstanten Geschwindigkeit verschoben, und es werden aufeinanderfolgend Ablesungen der von den beiden Tiefpaßfiltern durchgelassenen Signale jeweils gleichzeitig und in gleichen Zeitabständen im Verlauf der Abtastbewegung des Scanning-Spiegels vorgenommen. Jede dieser Ablesungen wird kurzzeitig gespeichert, wobei die logische Kontrollschaltung den-Analog-Digital-Konverter zunächst die dem einer Strahl zugeordnete Ablesung und sodann die (gleichzeitige) zu dem anderen Strahl gehörige Ablesung zuführt Alternativ können jeweils paarweise aufeinanderfolgen de Ablesungen der Ausgangsgröße der Tiefpaßfilter in Verlauf der Vorschubbewegung des Scanning-Spiegel· um gleiche Abstände in aufeinanderfolgende Vorschub Stellungen vorgenommen werden.

Aus den so erhaltenen Interferogrammen kann mi Hilfe eines geeigneten Computers die gewünscht« Information über die Durchlässigkeit und/oder dei Brechungsindex einer Probe gewonnen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur interferometrischen Spektralanalyse einer optischen Eigenschaft, insbesondere der Absorption oder des Brechungsindex, einer Probe mittels einer Interferometeranordnung, bei welchem ein von einer Strahlungsquelle erzeugtes, Strahlung verschiedener Wellenlängen, vorzugsweise eine Kontinuumstrahlung, enthaltendes Meßstrahlbündel in zwei Teilstrahlen aufgespaltet, die beiden Teilstrahlen nach Durchlaufen gesonderter Strahlengänge mit einstellbar veränderlicher optischer Wegdifferenz rekombiniert und in Überlagerung einem Strahlungsempfänger zur Erzeugung eines der Intensität der auffallenden Gesamtstrahlung proportionalen Signals zugeführt werden, wobei die zu untersuchende Probe je nach der zu analysierenden Eigenschaft in den Meßstrahlengang an einer Stelle vor der Aufteilung in die beiden Teilstrahlen, oder nach der Rekombination der beiden Teilstrahlen, oder in einen der beiden Teilstrahlen eingebracht wird und durch Aufzeichnung des Ausgangssignals für verschiedene optische Wegdifferenzen der beiden Teilstrahlen ein Interferogramm erzeugt und aus den Interferogrammen mit und ohne Probe 2·; durch Fourier-Transformation die Spektralanalyse der betreffenden Eigenschaft der Probe gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Interferometeranordnung mit zwei von einer gemeinsamen Strahlungsquelle abgeleiteten Strahl- jo bündeln beaufschlagt wird, wobei die Probe in den Strahlengang des einen Strahlbündels eingebracht wird, daß die beiden Strahibündel die Interferometeranordnung parallel zueinander durchlaufen, in gleicher Weise in je zwei Teilstrahlen aufgespalten )5 und aus diesen wieder rekombiniert werden, daß die beiden Strahlbündel mit unterschiedlichen Frequenzen intensitätsmoduliert werden und dem gemeinsamen Strahlungsempfänger zugeführt werden, aus dessen Ausgangssignal die den beiden Sirahlbündeln zugeordneten Signalkomponenten durch phasensynchrone Gleichrichtung abgetrennt werden, derart daß in einem einzigen Abtast-Durchgang der Interferometeranordnung gleichzeitig die Interferogramme mit und ohne Probe gewonnen werden.

2. Interferenz-Spektralphotometer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Strahlung verschiedener Wellenlängen, vorzugsweise Kontinuumsstrahlung, in dem interessierenden Wellenlängenbereich emittierenden Strahlungsquel- w Ie, mit einer von der Strahlungsquelle beaufschlagten Strahlerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Eingangsstrahlbündels, mit einer Vorrichtung zur Aufspaltung des Eingangsstrahlbündels in zwei Teilstrahlen, mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer einstellbar veränderlichen optischen Wegdifferenz der beiden Teilstrahlen, mit einer Vorrichtung zur Rekombination der beiden Teilstrahlen, mit einer Vorrichtung zur Einbringung der zu untersuchenden Probe in den Strahlengang an einer vor der Aufspaltung, nach der Rekombination, bzw. in einem der Teilstrahlengänge gelegenen Stelle, mit einer Empfängervorrichtung für das rekombinierte Ausgangsstrahlbündel zur Erzeugung eines dessen Intensität proportionalen Ausgangssignals, sowie ^ mit einer auf dieses Ausgangssignal ansprechenden Meß- bzw. Registriervorrichtung zur Aufzeichnung eines Interferogramms in Abhängigkeit von einem Abtastvorgang der Vorrichtung zur einstellbaren Veränderung der optischen Wegdifferenz der beiden Teilstrahlen, gekennzeichnet durch eine Ausbildung der Strahlerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung zweier von der gleichen Lichtquelle abgeleiteter Eingangsstrahlbündel, welche die Interferometeranordnung parallel zueinander durchlaufen, derart daß beide Eingangsstrahlbündel in je zwei Teilstrahlen aufgespalten, die beiden Teilstrahlpaare in gleicher Weise zur Erzeugung gleichartiger einstellbar veränderlicher optischer Wegdifferenzen beeinflußt und beide Teilstrahlenpaare jeweils wieder zu einem Ausgangsstrahlbündel rekombiniert werden, durch eine Vorrichtung zur Einbringung der zu untersuchenden Probe in den Strahlengang eines der Strahlbündel, durch eine Vorrichtung zur Intensitätsmodulation der beiden Strahlbündel mit unterschiedlichen Frequenzen, durch eine gemeinsame Ernpfängervorrichtung für die beiden rekombinierten Strahfbündel zur Erzeugung eines der jeweiligen momentanen Gesamtintensität beider Strahlbündel proportionalen Ausgangssignals, durch der Meß- bzw. Registriervorrichtung zugeordnete, auf das gemeinsame Ausgangssignal der Empfängervorrichtung ansprechende Schaltmittel zur Abtrennung von der jeweiligen Intensität der beiden Strahlbündel proportionalen Signalkomponenten aus dem gemeinsamen Ausgangssignal, sowie durch Ausbildung der Meß- bzw. Registriervorrichtung zur gesonderten Aufzeichnung bzw. Registrierung der den beiden Strahlbündeln entsprechenden Signalkomponenten, derart daß in einem einzigen Abtastdurchgang der Vorrichtung zur Erzeugung einer einstellbar veränderlichen optischen Wegdifferenz der beiden Teilstrahlpaare gleichzeitig die Interferogramme mit und ohne Probe gewonnen werden.

3. Interferenz-Spektralphotometer nach Anspruch 2, in Ausbildung als Michelson-Interferometer, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Aufspaltung der von der Strahlerzeugungsvorrich'.urig gelieferten beiden Parallel-Eingangsstrahlbündel in die beiden Teilstrahlpaare und zur Rekombination dieser beiden Teilstrahlpaare zu den beiden Ausgangsstrahlbündeln einen teildurchlässigen, teilreflektierenden Strahlenteiler aufweist, welcher die beiden auffalllenden Eingangsstrahlbündel jeweils in einen teilweise reflektierten und einen teilweise durchgelassenen Teilstrahl aufspaltet und die beiden Teilstrahlpaare nach Reflexion der einen bzw. anderen Teilstrahlen jedes Teilstrahlpaars an je einem Reflektor (4, 5) durch Überlagerung zu den beiden Ausgangsstrahlbündeln rekombiniert, und daß die Vorrichtung zur Erzeugung jeweils gleicher, einstellbar veränderlicher optischer Wegdifferenzen zwischen den beiden Teilstrahlen jedes Teilstrahlpaars die beiden Reflektoren (4,5) des Michelson-Interferometers umfaßt, von welchen wenigstens der eine (5) in Richtung parallel zur Einfallsrichtung der auf ihn auffallenden einen Teilstrahlen der beiden Teilstrahlpaare verschieblich angeordnet ist.

4. Interferenz-Spektralphotometer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung gleicher, einstellbar veränderlicher optischer Wegdifferenzen zwischen den beiden Teilstrahlen jedes Teilstrahlpaars wenigstens einen Teil eines Michelson-Interferometers aufweist, dessen Scanning- bzw. Abtastspiegel (5)

einen verschiebbaren gemeinsamen Reflektor für die einen Teilstrahlen der beiden Teilstrahlpaare bildet.

5. Interferenz-Spektralphotometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulatioiisvorrichtung (1, Fig. 1) jeweils einen rotierenden Zerhacker (9, 10) für jedes der beiden Parallelstrahlbündel aufweist

6. Interferenz-Spektralphotometer nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Parallelstrahlbündeln zugeordneten Zerhakker nach Anzahl oder Form unterschiedliche Zerhackerblenden aufweisen und von einem Motor mit konstanter Drehzahl angetrieben sind.

7. Interferenz-Spektralphotometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Ausgangssignal des gemeinsamen Strahlungsdetektors (15) ansprechenden Schaltmittel zur Abtrennung der den Intensitäten der beiden Ausgangsstrahlbündel proportionalen Signalkomponenten jeweils einen auf die Modulationsfrequenzen der beiden Strahlbündel abgestimmten Phasensynchrondetektor (20 bzw. 21, Fig.3) sowie Glättungsschaltungen (22 bzw. 23) aufweisen, welchen die betreffenden Signalkomponenten nach der phasensynchronen Demodulation zugeführt sind.

8. interferenz-Spektralphotometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungsschaltungen jeweils ein Tiefpaßfilter (22 bzw. 23) aufweisen, dessen Grenzfrequenz unter der Modulationsfrequenz des zugeordneten Strahlbündels liegt und auch kleiner als die Differenz zwischen den Modulationsfrequenzen der beiden Parallelstrahlbündel ist.

9. Interferenz-Spektralphotometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulationsvorrichtung eine Vorrichtung (11, 12, Fig. 1) zur Erzeugung von Phasenbezugssignalen für die phasensynchrone Demodulation zugeordnet ist.

10. Interferenz-Spektraiphotometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Ausgangssignal des gemeinsamen Strahlungsdetektors (15) ansprechenden Schaltmittel zur Abtrennung der der Intensität der beiden Parallelstrahlen entsprechenden Signalkomponenten je ein Bandpaßfilter (16 bzw. 17) mit einem Durchlaßband entsprechend der jjweiligen Modulationsfrequenz des zugeordneten Parallelstrahlbündels aufweisen.

11. Interferenz-Spektralphotometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den jeweiligen Intensitäten der beiden Ausgangsstrahlbündeln entsprechenden Signalkomponenten über eine Logikschaltung (24) einem Analog-Digital-Wandler zur Gewinnung und gegebenenfalls Aufzeichnung der beiden Interferogramme zugeführt sind.