DE2254764A1 - Vorrichtung fuer die schnelle messung der streulichtwinkelabhaengigkeit - Google Patents
Vorrichtung fuer die schnelle messung der streulichtwinkelabhaengigkeitInfo
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Description
GESELLSCHAFT FÜR . Karlsruhe, den 3. Oktober 1972
KERNFORSCHUNG MBH . PLA 72/55 Ga/sz
Vorrichtung für die schnelle Messung der Streülichtwinkelafohängigkeit.
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen für 'die schnelle -Messung der
Streulichtwinkelabhängigkeit kleiner Partikel, irisbesondere, dar in
einem kondensierten Molekularstrahl enthaltenen Cluster» mit einem
Detektor für Streu licht und -einem das Streulicht erzeuge η neri an—
regungsstrahl. ' ' ■
Es ist eine Vorrichtung zxi£ Messung von S treu lieh tvinkelabh Engigkeiten an kleinen Partikeln bekannt (J, ehenu Phys* 51» Ö3I f 9δ9| »
Bel ihr wird ein Laserstrahl im konstanten Winkel auf einen ClU-sterstrahl
-gerichtet und mit einem Betsktor, der auf einem das
Streuvolüinen schwenkbaren Arm befestigt ist*' die Wink«?LahhEngigkeit der St .reust rah lung aufgenoiisuen,. mittels dieser Winke 1. abhängig
keilt tsnri dann rechnerisch die Gröfe dar im Streuvolufiieti entfoaltcnoT,
Teilchen b,s,ü,mt -^. 4 Q g e ? 3 ; Q ^ 2 g
Im Hinblick darauf, daß die Streulichtwinkelabhängigkeit kleiner Partikel z.B. als Funktion schnell veränderlicher Parameter oder
während eines nur wenige Millisekunden dauernden Clusterstrahlimpulses aufgenommen werden soll, ist es jedoch notwendig, eine
schnellere, rationelle Methode zu besitzen, die im besten Falle schon während wenigen Millisekunden eine vollständige Winkelabhängigkeit
liefern kann. Mit der oben genannten Vorrichtung dauert die Messung der Winkelabhängigkeit der Streulichtintensität z.B.
von Clusterstrahlimpulsen etwa drei Stunden. Eine wesentliche Beschleunigung der Messung durch Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit
des Detektors um das Streuvolumen ist aber zumindest aus Festigkeitsgründen auszuschließen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin. Vorrichtungen zu
bieten, mit denen eine schnelle Messung von Winkelabhängigkeiten von Streulicht und damit u.a. eine schnelle Bestimmung der .Größe
von Teilchen erfolgen kann, so daß es auch z.B. möglich ist, in den Herstellungsprozess von Kolloiden, regel- bzw. steuerungstechnisch
einzugreifen.
Eine Lösung dieser Aufgabe besteht erf indungsgeiräß darin, daß der
Detektor gegenüber der Hauptströmungsachse und darait dem Streuvolumen des Molekularstrahls feststehend ist, daß eine Blende, die
vor dem Detektor angeordnet ist, einen Streustrahl aus dem Streulicht ausblendet, und daß der Anregungsstrahl in einer Ebene um
den Molekularstrahl rotiarend angebracht ist.
Eine andere Lösung dieser Aufgabe sieht vor, da3 der Detector gegenüber
der Hauptströmungsachse und damit dem Strouvolumen des
Molekularstrahl feststehend ist, daß der Anregungsstrahl den
Molekularstrahl in einer beliebigen, aber festen Richtung durchstrahlend angeordnet ist, daß das Streulicht auf eine rotierende
Spiegelfläche mittels Reflexionsflächen gerichtet ist, und daß
vor dem Detektor eine Blende angeordnet ist, die einen Streustrahl aus dem von der rotierenden Spiegelfläche reflektierten Streulicht
ausblendet. Es ist in bevorzugten Ausführungsbeispielen d?r Erfindung
ir.öglich, daß die einen Anregungs&trahl erzeugende Lichtquelle;
uiT» das Strfiuvoluraen in einer Ebene rotierend angeordnet ist oder
409823^0425
BAD
daß eine rotierende Lichtquelle den Anregungsstrahl erzeugt, der
auf eine in der Ebene aufgestellte Reflexionsflächeund von dieser
auf den Molekularstrahl gerichtet ist.
Eine mögliche Weiterführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche von einem elliptischen Zylinder- .
spiegel gebildet wird, der zumindest teilweise um das Streuvolumen
in einer Ebene aufgestellt'ist und.in dessen einer Brennachse die
Lichtquelle angeordnet ist und dessen andere Brennachse das Streuvolumen
enthält. .
Eine weitere Ausbildungsform diner der beiden erfindungsgemäßen
Vorrichtungen ist dadurch gekennzeichnet., daß die weiteren Spiegelflächen
einen elliptischen Zylinderspiegel bilden, der zumindest teilweise um die Hauptströmungsachse aufgestellt ist, und daß im
Durchstoßpunkt der einen Brennachse durch eine Ebene, in der der Anregungsstrahl und der Streusträhl verläuft, die rotierende Spiegelfläche angeordnet ist, und daß"die Hauptströmungsachse die andere
Brennachse ist.
Eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Reflexionsfläche von mindestens einem Rotations-Reflexionsprisma
gebildet wird, dessen reflektierende 3asiss.eite in einer Ebene um das Streuvoluraen aufgestellt ist, und daß der
Anregungsstrahl von einem Teil der Basisseite auf das Streuvolumen gerichtet ist und nach Durchtritt durch das Streuvolumen von einem
anderen Teil der Basisseite aus der Ebene herausreflektierbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand dreier Ausführungsbeispiele
mittels der Figuren 1 bis 3 näher erläutert. ν
Das Verfahren der Bestrahlung ßines Streuvolumens, mit dem die erfindungsgemäßen
Vorrichtungen nach den Figuren 1 und 2 arbeiten,
beruht auf der Eigenschaft einer Ellipse (elliptischen Zylinders),
daß ein von einem Brennpunkt (Brennachse) ausgehender Strahl nach
Reflexion an der Ellipse (am elliptischen Zylinder) durch den anderen Brennpunkt (Brennachse) geht. Wenn also in einer Brennachse.
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des elliptischen Zylinders ein rotierender Spiegel angebracht ist und ein Laserstrahl darauf gerichtet wird, so daß dieser die Brennachse
im Durchstoßpunkt durch den Spiegel schneidet, dann rotiert der am elliptischen Zylinder reflektierte Strahl mit Drehpunkt in
der zweiten Brennachse. Längs dieser Achse verläuft nun z.B. ein Clusterstrahl. Ein fest montierter Streulichtdetektor "sieht" dann
in Abhängigkeit von der Zeit eine Winkelabhängigkeit der Streulichtintensität in dem Maße, wie sich der Winkel zwischen rotierendem
Laserstrahl und fester Richtung Streuvolumen - Streulichtdetektor ändert.
Umgekehrt besteht auch die Möglichkeit, den Laserstrahl fest auf das Streuvolumen zu richten und mittels des rotierenden Spiegels
Streulicht von verschiedenen Winkelbereichen auf den ebenfalls feststehenden Streulichtdetektor zu reflektieren.
Eine Vorrichtung des Typs, bei dem der einfallende Laserstrahl rotiert,
ist in Figur 1 schematisch dargestellt. Senkrecht auf eine Ebene 1 ist ein elliptischer Zylinderspiegel 2 um einen vorzugsweise
verwendeten Clusterstrahl 3 aufgestellt. Der elliptische Zylinderspiegel 2 weist eine reflektierende Innenfläche 4 auf und
besitzt zwei Brennpunkte bzw. Brennachsen 5 und 6. Die Brennachse 6 ist mit der Hauptströmungsachse des Clusterstrahls 3 oder Molekular-
oder Materiestrahls identisch, wobei dieser Clusterstrahl ein scharf gebündelter Strahl ist, der vorzugsweise senkrecht zur
Ebene 1 strömt. Der elliptische Zylinderspiegel 2 bzw. dessen verwendeter Sektor besitzt eine kleine numerische Exzentrizität, wobei
diese gleich dem Quotienten aus linearer Exzentrizität und der grossen
Kalbachse ist.
Ein Laserstrahl 7, der außerhalb der Ebene 1 erzeugt wird, wird über ein Prisma G parallel zur Brennachse 5 abgelenkt und durchtritt
ein X/4-Plättchen 9, bevor er auf ein Spiegelprisma 10 mit
Polarisator 11 auftrifft, welches im Durchstoßpunkt der Brennachse 5 r.it der Ebene 1 steht. Das Spiegelprisma 10 kann in diesem Durchr
stoßpunkt bzw. in der Ebene 1 um die Brennachse 5 rotieren, was durch den Pfeil 12 schematisch dargestellt ist.
— 4 —
4 0 9 8 ? 3 / (U 2 5 BAD ORIGINAL
Der Laserstrahl 7, der auf das Spiegelprisma 10 auftrifft, wird
von diesem reflektiert und zwar in Richtung auf die reflektierende
Innenseite 4 · des Zylinderspiegels 2. Dieser reflektierte Strahl
13 bzw. das wiederum an der Innenseite 4 reflektierte Lichtbündel
14 durchsetzt den Clusterstrahl 3."Der übrige Raum um den Clusterstrahl,
insbesondere der Raum gegenüber dem Zylinderspiegel 2 ist ■ mit einer als Sumpf ausgebildeten Wand 15 umgeben« die das reflektierte
Lichtbündel 14, das durch den Clusterstrahl 3 hindurchgetreten ist, absorbiert. Das durch die Blende 16 in der Wand 15
ausgeblendete Streulichtbündel 17 trifft in einen Detektor 18, der außerhalb der Vorrichtung steht, hinein.
Bei der Reflexion des linear polarisierten Laserstrahls 7 am Spiegelprisma
10 bzw. einem Drehspiegel ohne X /4-Plättchen 9 und P.olärisator
11 und an der reflektierenden Innenseite 4 des elliptischen
Zylinderspiegels 2 sind sowohl die Einfalls- und Reflexionswinkel auf der Fläche 4 als auch die Lage des elektrischen Feldvektors
bezüglich der Einf-allsebene am Spi.egelprisma 10 veränderlich.
Das bedeutet, daß die Intensität und der Polarisationszustand des rotierenden Strahls .14 moduliert, ist. Die Intensitätsmodulation
kann prinzipiell durch Eichung eliminiert werden. Darüberhinaus
besteht zu ihrer Unterdrückung die Möglichkeit, durch
Wahl der Geometrie den Variationsbereich der Einfallswip.kel. möglichst
klein zu machen. Dies führt zu einer Ellipse mit geringer numerischer Exzentrizität. Weiterhin solion, die Einfallswinkel im
Bereich der schwächsten Variation des Reflexionskoaf£Lz\enten liegen,
also bei möglichst senkrechter Inzidenz. Dies führt1 ebenfalls
zu einer Ellipse mit kleiner numerischer Exzentrizität.
Das Problem der Modulation des Polcji"isatiOn§zu§tandas läßt sich
erfindungsgemäß dadurch lösen f daß ein ^/4 Plättchen ^1 das. Spie-:
cjelprisma 10 und der Polarisator 11 kombiniert werden. Der linear
polarisierte Laserstrahl 7 t:ritt von oben entlang der Brennachse
5 durch ein fest montiertes ~\ /4-Plätt.Ghen 9S. WQdurch er zirkulär
polarisiert wird. Dieser zirkivlar- palarisierte Strahl wird am rotierpnden
Spiegelprisma 10 totaj. reflektiert un4 verläßt, das Prisma
elliptisch polarisiert^ Das We sent .Ii,ehe ist, daß tiieser elliptische
Polarisations.zustand wege.n der Rpjiatiginsijyninietr.iß der Vqrrichtung
zur Qrennachse 5 unabhängig ist ¥P,ni Drehv;i|ike3.. per auf
BAD
£ 2214764
das Spiegelprisma 10 gekittete Polarisator 11 verwandelt das elliptisch polarisierte Licht wieder in das gewünschte linear
polarisierte Licht als Lichtstrahl 13. Die Intensität dieses Lichtstrahls 13 ist unabhängig vom Drehwinkel.
Das Streuvolumen im Clusterstrahl 3 wird durch den Durchschnitt von Cluster- und Laserstrahl 3 und 14 gebildet. Seine Abmessungen
müssen klein gegen die Entfernung zum Streulichtdetektor 18 sein. Das Streuvolumen kann nicht mit der Optik des Streulichtdetektors
18 vorgegeben werden, da das Volumen des Durchschnitts vom rotierenden Laserstrahl 13 bzw. 14 und Akzeptanzkegel der Optik mit dem
Rotationswinkel variiert.
Es ist auch denkbar, anstelle der Reflexionen am Spiegelprisraa 10
und an der Innenfläche 4 des elliptischen Zylinderspiegels 2 eine Lichtquelle für den Laserstrahl (in diesem Falle Lichtbündel 14)
direkt um die Hauptströmungsachse 6 des Clusterstrahls 3 in der Ebene 1 in einer Kreisbahn rotieren zu lassen, wenn es gelingt,
die Masse der Lichtquelle so klein zu halten, daß keine besonderen Fliehkräfte auftreten.
Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der einfallende
Laserstrahl ruht, ist schematisch in Figur 2 dargestellt (für sich entsprechende Teile sind gleiche Bozugszeichen verwendet). In der
Ebene i ist der elliptische Zylinderspiegel 2 mit seiner reflektierenden Innenseite 4 aufgestellt. Ihm gegenüber ist die als
Sumpf ausgebildete Wand Ip angeordnet, welche das Laserlicht absorbiert.
In der Wand sind jedoch rjrei Öffnungen 16, 10 und 20
ausgespart, wobei durch die Öffnung If? wiederum der ausgeblendete
Streulichtstrahl 17 zum Streulichtdetektpr 18 geführt ist.
Der Laserstrahl 21 tritt durch die Öffnung 15 in ilen vom elliptischen
Zylinderspiegel und vom ''Suwpf" umschlossenen Raum ein
Und durchsetzt den Clusters tr ah.}. 3 (nur ein Schnitt des Oiustorstrahls
dargestellt sowie der Durctistoßpunkt der jHaupt^tpömungsachse
6) , der in der einen Brenr}achsö 6 des] elliptischen Zylinderspiegels
2 verläuft. Der direkt durch den ClusterstrahJ. 3 hindurchtretende
Laserstrahl 22 trifft durch die öffnung 20 auf eine
r 6 -
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Absorberglasscheibe 23 auf und wird dort absorbiert. Das gesamte
im Bereich von ungefähr 15° bis 170° gestreute Licht am Clusterstrahl
3 wird auf die zweite Brennachse 5 (nur Durchstoßpunkt durch die Ebene 1 dargestellt) fokussiert, in der der Drehspiegel
24 koaxial angebracht ist. Der Drehspiegel 24 kann rotieren, was durch den Pfeil 12 angedeutet ist. Eine Linse 25, deren Brennebene
die Brennachse 5 enthält, sammelt das vom Drehspiegel 24 reflektierte und durch die Öffnung 16 gestrahlte Streulicht und
■ macht daraus Parallelbündel 26. Die Blende 27 vor dem Streulichtdetektor
18 gibt den Durchmesser der auf den Streulichtdetektor
18 gelangenden Lichtbündel 26 vor, die Blende 28 die maximale
Neigung gegen die optische Achse. ■
Es wird ein paraxiales Lichtbündel 26 betrachtet, dessen Durchmesser
durch die Blende 27 vorgegeben ist. Dieses Bündel 26 wird mit einem bestimmten Öffnungswinkel auf den Drehspiegel 24 fokussiert.
Nach der Reflexion hat es denselben Öffnungswinkel unabhängig von der Stellung des Drehspiegels'24. Durch den elliptischen Zylinderspiegel 2 wird das Bündel in die zweite Brennachse
6 fokussiert und hat dort einen anderen Öffnungswinkel, der sich
aus den Entfernungen des Reflexionspunktes auf dem elliptischen
Zylinderspiegel 2 zu jeweils einer Brennachse errechnet«. Dieser
so herausgegriffene Streulichtwinkel variiert also in dem Maße,
wie sich der Quotient der Längen von Brennachse 6 zu dem Z-oiftreffpunkt
29 auf der Innenseite 4 des Zylinderspiegels 2 und von diesem Auftreffpunkt 29 zum Drehspiegel 24 bei Rotation des Drehspiegels
24 ändert. Dadurch wird die Streulichtintensität am Detektor 18 moduliert. Dieser Einfluß kann prinzipiell wiederum durch
Eichung eliminiert bzw. durch eine kleine numerische Exzentrizität des elliptischen Sylinderspiegels 2 gemindert werden.
Das erfaßte Volumen, aus dem Streulicht aufgefangen wird, wird
durch die Betrachtung eines zweiten, parallelen Lichtbündels
(nicht näher dargestellt) festgelegt, dessen Durchmesser wieder durch die Blende 27 bestimmt wird und das einen bestimmten Neigungswinkel
zur optischen Achse hat. Dieses Bündel wird in die
Brennebene der Linse 25 fokussiert. Dar Brennfleck liegt-hoch auf
dem Drehspiegel 24, wobei.Drehspiegel und Brennebene nur eine
■ - -. 7 409823/0 42 5
Gerade, die Brennachse 5 des elliptischen Zylinderspiegels 2 gemeinsam
haben. Der Brennfleck wird durch die Reflexion am elliptischen Zylinderspiegel 2 auf einen Punkt, der etwas neben der
anderen Brennachse 6 liegt, abgebildet. Verschiedene Punkte des Streuvolumens erzeugen also an der Blende 27 verschieden geneigte
Parallelbündel. Die maximale Neigung und damit die Größe des erfaßten Volumens wird durch die zweite Blende 28 bestimmt. Den Einfluß
der Tatsache, daß Drehspiegel- und Brennebene nicht übereinstimmen, kann durch Wahl einer großen Linsenbrennweite der Linse
25 gemildert werden.
Um den gesamten Sektor von ungefähr 160 einmal überstreichen zu können, muß der Drehspiegel 24 sich um 80 drehen können. Typische
Clusterstrahlimpulse dauern ca. 4 msec. Eine Winkelabhängigkeit muß demnach in etwa einer msec, durchfahren sein. Die Zeit für eine
ganze Umdrehung beträgt also ungefähr 4 msec, d.h. der Drehspiegel
24 muß mit einer Frequenz von 250 Hz rotieren.
Das rotierende Prisma 10 nach Fig. 1 muß sich dahingegen um 160 drehen.' Bei gleicher Motordrehzahl werden also 2 msec, benötigt,
um denselben Winkelbereich abzufahren.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer der erfindungsgemäßen
Vorrichtungen ist in Figur 3 in einem Schnitt dargestellt. Der Unterschied zur Methode mit den elliptischen Zylinderspiegeln 2
nach Fig. 1 und 2 ist der, daß anstelle dieser Reflexionsflächen
2 kegelförmige Spiegelflächen verwendet werden, die durch zwei 90 -Reflexionsprismen 30 und 31 realisiert werden. Diese Rotations-Reflexionsprismen
30 und 31 können auch als Axicons mit kegeligen, nicht sphärischen Flächen mit einer zentralen Bohrung gebildet
v/erden. Als besonderer Vorteil gegenüber den elliptischen Zvl.tnderspiegeln 2 sind eine erhebliche vereinfachte Fertigung, ein
geringerer Platzbedarf, eine leichtere Justierung und die exakte Beseitigung der Intensitätsmodulation des Lichtstrahls in Abhängigkeit
vom Drehwinkel· zu nennen. Mit der Vorrichtung ist es iedoch wiederum möglich, .einen Lichtstrahl 7 bzw. 13 und 14 um eine vor-
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gegebene Achse (Hauptströmungsachse 6 des ClusterstrahIs 3) rotieren
zu lassen. Es ist aber auch möglich, den Laserstrahl 7 bzw. 13 und 14 ruhen zu lassen.
Die gesamte Vorrichtung ist zylindersymmetrisch. Das Streuvolumen
liegt auf der Zylinderachse, die mit der Hauptströmungsachse 6 des
Clusterstrahls 3, der durch eine Düse expandiert und mittels einer
Blende 33 ausgeblendet ist, identisch ist. Der Laserstrahl 7 wird
mittels des Reflexionsprismas 8 (Teile, die in den Figuren 1 und
2 bereits genannt wurden, sind mit den gleichen Bezugs zeichen; versehen)
in die Zylinderachse 6 gespiegelt, durchsetzt dann das
A /4-Plättchen 9 und trifft auf das rotierende Reflexionsprisma
10 mit dem aufgekitteten Polarisator 11 auf. Das. Ref lexionsprisjna
8 zur Umlenkung des Laserstrahls 7 sowie das, X /4^Plättchen 9 sind
in einer Halterung 34 gefaßt und mittels: eines Steges 35 an einer
Haltestange 36 für die scheibenförmigen Halteteile 37 und 38 für
die beiden Rotationsprismen 31 und 3O befestigt. Das Reflexionsprisma 10 ist über eine weitere Halterung 39 mit der Drehachse 40
eines Motors 41 verbunden, der wiederum über eine Haltestange 42
mit der Ilaltestange 36 verbunden ist. An diese Kältestange 36 ist
eine weitere Haltestange 43 mit einem am Ende angebrachten Auffangbecher
44 befestigt, der den Clusterstrahl 3- nacfc Durchstrahlung;
auffängt. " ,
Mach dem Verlassen des rotierenden Ref lexionsprismss- 10' rotiert
der Strahl 13, der an der Basisseite 45 ctes·. Rotationsprismas 30
reflektiert wird, dann parallel zur Haviptströmungsachse 6 verläuft
und an der Basisseite 46 des anderen Ro tat ion spri Sinais 31 wiederum
reflektiert wird;, dann als Straft·! 14 wie ein Seiger xxm diie- Haupt-'
strönvüngsachse 6. Da-s erste Rotations- Reflexionspristt» 3Q- spiegelt
demnach den Laserstrahl 13 mich oben, wobei er einen; Sylindfirmän-tsi
beschreibt. Nach der Spiegelung am. zweiten Rotations-Refle-xionspris-*
ma 31 rotiert der Laserstrahl 14 schließ Ii eh; tim die· Zyliftd&ra.chse 6v
Der im Detektor IB, der hinter der Blende- 16- steht,■
Streu] ich -t strahl Cent sprechend: dem Streulichtbiindel. 17- fraiGih: Pig-c 2
und 2) tritt durch einen Sektorausschnitt 47.Im^ zwei;ten>
Ro-tations^
Reflexionsprisma 31 hindurch« Dem Sichlitz 47 gegenüber steht eift als
Sumpf für Streulicht und Laser licht ausgebildeter Absorber 48,
der über die Halterung 49 ebenfalls an der Haltestange 36 angeordnet sein kann.
Nachdem das Streuvolumen im Clusterstrahl 3 durchsetzt wurde, wird das Eäserlicht wiederum durch die beiden Rotations- Reflexionsprismen 31 und 30 auf das rotierende Reflexionsprisma 10 zurückgeworfen
und von dort in die Halterung 39 gestrahlt. Der Sektorausschnitt 47 im oberen Rotations- Reflexionsprisma 31 überstreicht
etwa einen Winkel von 20 . Der Winkel zwischen dem Laserstrahl 14 und der Beobachtungsrichtung (mittels des Schlitzes 47 definiert)
überstreicht Werte von etwa 10 bis 170 und dann von etwa 190° bis 350 . Es werden also automatisch beide Seiten der Streulichtwinkelabhängigkeit
erhalten und somit kann die Symmetrie leicht
kontrolliert werden. Durch die Zylindersyrametrie der Rotations-Reflexionsprismen
30 und 31 wird außerdem die Abhängigkeit vom Drehwinkel streng beseitigt.
- Io --
0 9' 8 2 3/0425
BAD iia
Claims (9)
1.) Vorrichtung für die schnelle Messung der Streülichtwinkel-
^-— abhängigkeit kleiner Partikel, insbesondere der in einem, kondensierten
"Molekularstrahl enthaltenen Cluster, mit einem Detektor für Streulicht und einem das Streulicht erzeugenden Anregungsstrahl,
dadurch gekennzeichnet,- daß der Detektor (18) gegenüber der Hauptströmungsachse (6) und damit dem Streuvölumen
des Molekularstrahls (3) feststehend ist, daß eine Blende (16), die vor dem Detektor (18) angeordnet ist,- einen Streustrahl (17)
aus dem Streulicht ausblendet, und daß der Anregungsstrahl (14) in einer Ebene (1) um den Molekularstrahl (3) rotierend angebracht
ist. . ■
2. Vorrichtung für die schnelle Messung der Streulichtwinkelabhängigkeit
kleiner Partikel, insbesondere der" in einem kondensierten Molekularstrahl enthaltenen Cluster, mit einem Detektor
für Streulicht und einem das Streulicht erzeugenden Anregungsstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (18)'gegenüber
der Hauptströmungsav-hse (6) und damit dem .Stretivolumen
(6) des Molekularstrahls (3) feststehend ist, daß der Anregungsstrahl (14) den Molekularstrahl (3) in einer beliebigen, aber
festen Richtung durchstrahlend angeordnet ist, daß das Streulicht auf eine rotierende Spiegelflache (24) mittels einer Reflexionsfläche
(4) gerichtet ist, und daß vor dem Detektor (18) mindestens eine Blende (16). angeordnet ist, die einen Streustrahl
(17) aus dem von der rotierenden Spiegelfläche (24) reflektierten
Streulicht ausblendet, ·
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ebene (1) senkrecht zur Hauptströmungsrichtung (6) des Molekularstrahles (3) steht. '
- 11 -4 0982370425
' BAD Ä
' BAD Ä
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
eine den Anregungsstrahl (14) erzeugende Lichtquelle um die Hauptströmungsachse (6) in der Ebene (1) rotierend angeordnet
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, ausgenommen
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine rotierende Lichtquelle (10) den Anregungsstrahl (14) erzeugt, der auf eine
in der Ebene (1) aufgestellte Reflexionsfläche (4) und von dieser
auf den Molekularstrahl (3) gerichtet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, ausgenommen
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche (4) von einem elliptischen Zylinderspiegel (2) gebildet
ist, der zumindest teilweise um die Hauptströmungsachse (6) in der Ebene (1) aufgestellt ist und in dessen einer Brennachse
(5) die Lichtquelle (10) angeordnet ist und dessen andere Brennachse (6) die Hauptströmungsachse ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche (4) von einem elliptischen Zylinderspiegel (2)
gebildet ist, der zumindest teilweise um die Hauptströmungsachse (6) aufgestellt ist, daß im Durchstoßpunkt der einen
Brennachse (5) durch eine Ebene (1), in der der Anregungsstrahl
(21) und der Streustrahl (17) verläuft, die rotierende Spiegelfläche
(24) angeordnet ist, und daß die Hauptströmungsachse (6) die andere Brennachse ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, ausgenommen
Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche
von mindestens einem Rotations- Reflexionsprisma
(31) gebildet ist, dessen reflektierende Basisseite (46) in
der Ebene (1) um die Hauptströmungsachse (6) aufgestellt ist, und daß der Anregungsstrahl (14) von einem Teil der Basisscite
(46) auf den Molekularstrahl (3) gerichtet ist und nach Durchtritt durch den Molekularstrahl (3) von einem anderen Teil der
Basisseite (46) aus der Ebene (1) herausreflektierbar ist.
-· 12 409823/0425
BAD ORJGfNAt.
• 2254754 Λ-
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anregungsstrahl (14, 21) ein Lichtstrahl von konstanter Intensität und Polarisationszustand
ist.
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409823/0425
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722254764 DE2254764C3 (de) | 1972-11-09 | Vorrichtung für die schnelle Messung der Streulichtwinkelabhängigkeit kleiner Partikel | |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3811475A1 (de) * | 1988-04-06 | 1989-10-19 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Messeinrichtung zur bestimmung des streu- und absorptionskoeffizienten der atmosphaere |
| DE3840277A1 (de) * | 1988-11-30 | 1990-05-31 | Diehl Gmbh & Co | Einrichtung zum orten einer gaskonzentration |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3811475A1 (de) * | 1988-04-06 | 1989-10-19 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Messeinrichtung zur bestimmung des streu- und absorptionskoeffizienten der atmosphaere |
| US5024526A (en) * | 1988-04-06 | 1991-06-18 | Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. | Measuring instrument for determining the scattering and absorption coefficient of the atmosphere |
| DE3840277A1 (de) * | 1988-11-30 | 1990-05-31 | Diehl Gmbh & Co | Einrichtung zum orten einer gaskonzentration |
Also Published As
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| DE2254764B2 (de) | 1977-02-03 |
| GB1405682A (en) | 1975-09-10 |
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