DE2303533C2 - Atomabsorptions-Spektralphotometer - Google Patents

Atomabsorptions-Spektralphotometer

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DE2303533C2
DE2303533C2 DE2303533A DE2303533A DE2303533C2 DE 2303533 C2 DE2303533 C2 DE 2303533C2 DE 2303533 A DE2303533 A DE 2303533A DE 2303533 A DE2303533 A DE 2303533A DE 2303533 C2 DE2303533 C2 DE 2303533C2
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Werner K. Dipl.-Phys. 7770 Überlingen Lahmann
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    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
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    • G—PHYSICS
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/3103—Atomic absorption analysis

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Description

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(c) der besagte vollständig offene Sektor (51) winkelmäßig mit dem maskenseitigen Spiegel (34) fluchtet.
7. Atomabsorptions-Spektralphotometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rändern der reflektierenden Sektoren (32, 34) zwischen diesen absorbierende Sektoren (40, 42) vorgesehen sind, welche je ein Dunkelsignal erzeugen.
8. Atomabsorptions-Spektralphotometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sektorspiegel aus einem scheibenförmigen Träger aus lichtdurchlässigem Material besteht, auf welchen die reflektierenden Sektoren (32, 34) als beidseitig reflektierende Schichten aufgebracht sind, und diese reflektierenden Schichten jeweils auf einer Seite von einer absorbierenden Schicht abgedeckt sind.
9. Atomabsorptions-Spektralphotometer nach
Monochromaiors herausgefiltert. Das die Resonanzlinie enthaltende Probenlichtbündel wird dann auf einen Detektor geleitet. Das gesuchte Element in der Probensubstanz absorbiert spezifisch die Resonanzlinie, während diese Linie theoretisch von den anderen Elementen in der Probensubstanz nicht absorbiert wird. Die Absorption des Probenlichtbündels liefert somit ein Maß für die Menge des gesuchten Elements in der Probensubstanz. UmjJen Änderungen der Lampenhel-
i" ligkeit und der Empfindlichkeitsänderung des Detektors Rechnung zu tragen, arbeitet man bekanntermaßen mit einem Zweistrahlgerät, d.h. ein von einer Lichtquelle ausgehendes Lichtbündel wird abwechselnd über einen Probenstrahlengang geleitet, der durch die atomisierte Probensubstanz, z.B. eine Flamme, hindurchgeht, und über einen Referenzstrahlengang, der die atomisierte Probensubstanz umgeht Proben- und Referenzlichtbündel werden auf einen gemeinsamen Detektor geleitet. Die Detektorsignale werden demcvjliert, und es wird
Anspruch S dadurch gekennzeichnet daß die Maske 20 ein Aus£y2ncrssicrn2! erzeugt weiches ^ine Punktion des
von einer dünnen Kreisscheibe gebildet v.ird.
Die Erfindung betrifft ein Atomabsorptions· Spektralphotometer, welches als Zweistrahlgerät mit einem durch eine atomisierte Probensubstanz geleiteten Probenstrahlengang und einem Referenzstrahlengang ausgebildet und zur Berücksichtigung der Untergrundabsorption eingerichtet ist, enthaltend
(a) eine linienemittierende erste Lichtquelle, welche eine Resonanzlinie eines zu messenden Elements emittiert,
(b) eine zweite Lichtquelle, welche ein kontinuierliches Spektrum emittiert,
(c) optische Systeme zur Erzeugung von Lichtbündeln, die ν..η der ersten bzw. zweiten Lichtquelle ausgehen und deren Bündelachsen sich schneiden,
(d) einen Monochromator zum Auswählen eines begrenzten, die Resonanzlinie enthaltenden Spektralbereichs aus dem gesamten kontinuierlichen Spektrum,
(e) einesi von dem Proben- und Referenzstrahlengang beaufschlagten Detektor,
(f) eine Chopperanordnung, durch welche in vorgegebener zyklischer Folge von vier aufeinanderfolgenden Intervallen das, Lichtbündel von der linienemittierenden ersten Lichtquelle über den Proben- und Referenzstrahlengang und das Lichtbündel von der ein kontinuierliches Spektrum liefernden Lichtquelle über den Proben- und den Referenzstrahlengang auf den Monochromator und den Detektor geleitet werden und
(g) eine von den Detektorsignalen beaufschlagte Signalauswerterschaltung, welche ein hinsichtlich der Untergrundabsorption korrigiertes Ausgangssignal liefert.
Bei der Atomabsorptions-Spektrometrie wird eine Probensubstanz z. B. durch Einsprühen in eine Flamme in weitgehend atomaren Zustand gebracht. Durch die so in atomaren Zustand gebrachte Probensubstanz wird ein Probenlichtbündel geleitet, welches von einer linienemittierenden Li .'htquelle ausgeht und eine Resonanzlinie eines in der Probensubstanz gesuchten Elements enthält. Diese Resonanzlinie wird mittels eines Verhältnisses der von Proben- und Referenzlichibündel herrührenden Signalanteile ist (Kahn u. Slavin »An Atomic Absorption Spectrophotometer« in »Applied Optics« 1963,931-936).
2ϊ Die Annahme, daß die Resonanzlinie des gesuchten Elements nur durch das gesuchte Element absorbiert oder geschwächt wird, so daß die Intensität des Probenlichtbündels im Verhältnis z.-jr Intensität des Referenzlichtbündels ein genaues und eindeutiges Maß
jo für die Menge des gesuchten Elements ist, trifft in der Praxis nicht zu. Es tritt eine »Untergrundabsorption« auf, welche durch Molekularabsorption, Absorption infolge des Lösungsmittels der Probenlösung oder durch Streuung, z. B. an Salzkristallen, hervorgerufen werden kann. Diese Untergrundabsorption kann den mit dem Atomabsorptions-Spektrometer erhaltenen Meßwert nicht unerheblich verfälschen.
Es ist daher bekannt, diese Untergrundabsorption zu kompensieren (DE-OS 19 11 048 und DE-OS 22 07 298).
Ef wird dabei die Tatsache ausgenutzt, daß die Untergrundabsorption eine Größe ist, die sich relativ langsam mit der Wellenlänge ändert, im Gegensatz zu der Absorption der Resonanzlinie durch das gesuchte Element. Es kann also die Untergrundabsorption dadurch gemessen werden, daß von einer Lichtquelle, die ein kontinuierliches Spektrum liefert, mittels des Monochromator ein Wellenlängenbereich herausgefiltert wird, der die Resonanzlinie des gesuchten Elements enthält, aber wesentlich breiter ist als diese. Dieser Wellenlängenbereich wird ebenfalls der Untergrundabsorption unterworfen, die über den gesamten Bereich hinweg als im wesentlichen konstant angesehen werden kann. Die Absorption, der diese Kontinuumsstrahlung im Bereich der schmalen Resonanzlinie durch die Atome des gesuchten Elements unterworfen ist, kann gegenüber der Gesamtabsorption in dem wesentlich breiteren Wellenlängenbereich praktisch vernachlässigt werden. Durch Vergleich mit der Bündelintensität, welche sich für den besagten ausgefilterten Wellenlängenbereich des kontinuierlichen Spektrums längs des Referenzstrahlenganges ergibt, kann die Untergrundabsorption bestimmt werden. Diese Untergrundabsorption kann dann kompensiert oder bei der Signalauswertung rechnerisch berücksichtigt werden. Bekannte Atomabsorptions-Spektrometer weisen somit zwei Lichtquellen auf, nämlich eine linienemittierende Lichtquelle, die meist von einer Hohlkaihodenlampe gebildet wird, und eine ein kontinuierliches
Spektrum liefernde Lichtquelle, z. B. eine Deuteriumlampe. Es ist eine Chopperanordnung vorgesehen, durch welche in einer festen Folge in vier aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten das Licht jeder der Lichtquellen einmal längs des Referenzstrahlenganges geleitet wird. Bei einer bekannten Anordnung (DE-OS 19 11048) enthält die Chopperanordnung einen rotierenden Sektorspiegel, durch den das von einer Hohlkathodenlampe ausgehende LichJbündel einmal in einen Probenstrahlengang und einmal in einen Referenzstrahlengang geleitet wird. Der Sektorspiegel ist auch auf der der Hohlkathodenlampc abgewandten Seite mit einem Spiegelsektor versehen. Hinter dem Sektorspiegel ist eine Deuterium-Gasentladungslampe angeordnet, die ein kontinuierliches Spektrum aussendet. Das von dieser ausgehende Licht wird von der »Rückseite«1 des Sektorspiegels in den Referenzstrahiengang reflektiert, in den das Licht von der HohikathodeniaTipe bei einer anderen Stellung des Sektorspiegels durchgelassen wird. Bei einer Durchlaßstelliing des Sektorspiegels wird einmal Licht von der Hohlkathodenlampe in üblicher Weise in den Referenzstrahlengang durchgelassen, während bei einer anderen Durchlaßstellung des Sektorspiegels Licht von der ein kontinuierliches Spektrum aussendenden Lichtquelle in den Probenstrahlengang durchtritt und der Referenzstrahlengang durch eine Abdeckblende unterbrochen ist.
Diese bekannte Chopperanordnung ist kompliziert und optisch ungünstig.
In der DE-AS 21 47 142 ist ein Photometer für die quantitative Analyse von in einer Lösung enthaltenden Elementen beschrieben. Bei diesem Photometer geht der Strahlengang stets durch die Probe, die eine in einer Küvette enthaltene Lösung ist. Von einer Lichtquelle werden mittels eines halbduchlässigen Spiegels zwei Lichtbüüdc! erzeug;. Diese Lichtbündel werden durch Filter monochromatisch gemacht und fallen auf zwei verschiedene Detektoren. Es sind zwei Chopperglieder auf einer Welle vorgesehen. Dabei ist eines lichtquellenseitig und das andere detektorseitig von der Probe in dem einzigen Probenstrahlengang angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache Chopperanordnung für Atomabsorptions-Spektralphotometer der eingangs definierten Art zu schaffen und eine Anordnung dieser Art so auszubilden, daß die Lichtquellen bequem zugänglich angeordnet sind und in im wesentlichen gleichartigen Strahlengängen abgebildet werden, so daß im Proben- und Referenzstrahlengang im wesentlichen geometrisch gleichartige Bündel von den beiden Lichtquellen alternierend erhalten werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
(h) die Chopperanordnung zwei gleichachsig in axialem Abstand angeordnete, gemeinsam umlaufende ebene Chopperglieder enthält,
(i) beide Chopperglieder optisch vor dem Proben- und Referenzstrahlengang im Bereich des Schnittpunktes der Bündelachsen der von den beiden Lichtquellen ausgehenden Lichtbündel angeordnet sind und
(j) an den Choppergliedern spiegelnde und lichtdurchlässige Flächen so angeordnet sind, daß jeweils nur eines der von den Lichtquellen ausgehenden Lichtbündel auf einen der Strahlengänge geleitet wird.
Es wird dann einmal von der »Vorderseite« des Sektorspiegels das Licht von der einen Lichtquelle, z. B. der linienemittierenden Hohlkathodenlampe, in z. B. den Probenstrahlengang reflektiert. Bei einer anderen Stellung wird das Licht von der Hohlkathodenlampe durch den Ausschnitt des Sektorspiegels und einen Ausschnitt am Rand der Abdeckblende in den Referenzstrahlengang durchgelassen. Das einwärts davon auf die Abdeckblende treffende Lichlhündel von der ein kontinuierliches Spektrum aussendenden anderen Lichtquelle, z. B. einer Deuteriumlampe, wird von der Abdeckblende unterbrochen und kann bei dieser Stellung nicht durch den Ausschnitt des Sektorspiegels in den Probenstrahlengang gelangen. Bei einer weiteren Stellung des Sektorspiegels und der Abdeckblende wird
is das Licht von der Deuteriumlampe durch den freien Sektor der Abdeckplatte hindurch durch den auf der »Rückseite« des Sektorspiegels angeordneten Spiegelsektor in den Keferenzstrahlengang reflektiert. In einer weiteren Stellung des Sektorspiegels tritt das Lichtbündel von der Deuteriumlampe durch den inneren Durchbruch der Abdeckblende und den Ausschnitt des Sektorspiegels hindurch in den Probenstrahlengang, während umgekehrt das Licht von der Hohlkathodenlampe durch den undurchlässigen Rand der Abdeck-
.'r> blende vom Referenzstrahlengang ferngehalten wird. Die Abdeckblende ist in einem solchen Abstand hinter den,· Sektorspiegel angeordnet, daß die auf dem letzteren im wesentlichen zusammenfallenden Querschnitte des Lichtbündels von der Deuteriumlampe und
jo des Referenzsirahlenganges in der Ebene der Abdeckblende sauber getrennt sind und so durch die Abdeckblende getrennt steuerbar sind. Damit ergibt sich ein höchst einfacher konstruktiver Aufbau. Es braucht nicht eine Lichtquelle zwischen Sektorspiegel und Abdeckblende angeordnet zu werden, so daß von beider: Lichtquellen ausgehend mit üblichen Mitteln geometrisch im wesentlichen übereinstimmende Lichtbündel erzeugt werden können.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
•»o Unteransprüche.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 zeigt den Strahlengang der Chopperanord-
Jä nung;
F i g. 2 ist eine Vorderansicht des Sektorspiegels mit der Abdeckblende:
F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Signalauswertung.
so Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird ein von einer (nicht dargestellten) Hohlkathodenlampe ausgehendes Lichtbündel 10 durch einen Hohlspiegel 12 über einen Planspiegel 14 in einem Punkt 16 in der Nähe einer Chopperanordnung 18 fokussiert. Ein Lichtbündel 20, das von einer ein kontinuierliches Spektrum aussendenden nicht dargestellten Lichtquelle, z. B. Deuieriumlarnpe, ausgehl, wird durch (ebenfalls nicht dargestellte) optische Glieder im Punkt 22 auf einem Umlenkspiegel 24 fokussiert, der das Bündel dann auf die Chopperanordnung 18 reflektiert.
Die Chopperanordnung 18 enthält einen Sektorspiegel als erstes Choppergiied 26 und eine um die gleiche Achse 28 zusammen mit dem Sektorspiegel umlaufende Maske als zweites Choppergiied 30. Das zweite Choppergiied 30 ist im Abstand von dem ersten Choppergiied 26 angeordnet, und zwar auf der Seite des von der Deuteriumlampe herkommenden Lichtbündels. Die beiden Punkte 16 und 22. in denen die Lichtbündel
10 und 20 fokussiert sind, liegen spiegelsymmetrisch zueinander ir. bezug auf die Ebene des ersten Chopperglieds 26. Die beiden Lichtbündel 10 und 20 verlaufen von den Punkten 16 und 22 aus divergierend und ebenfalls spiegelsymmelrisch zueinander in bezug auf :!ie Ebene des ersten Chopperglieds auf das erste Chopperglied 26 zu, und zwar in einer die Umlaufachse 28 der Chopperanordnung 18 enthaltenden Ebene, wobei die Bündelachsen gegen die Flachennormale des ersten Chopperglieds 26 in Richtung auf die Umlaufachse 28 geneigt sind. Die Bündelquerschnitte der Lichtbündel 10 und 20 in der Ebene des ersten Chopperglieds 26 fallen zusammen und sind im wesentlichen gleich.
Das erste Chopperglied 26 enthält zwei sich über jeweils etwas weniger als 90° erstreckende Spiegelsektnren 32 und 34. Die SniegeUektoren 32 und 34 sind in bezug auf die Umlaufachse 28 diametral einander gegenüberliegend angeordnet. Der Spiegelsektor 32 ist auf der Seite der Hohlkathodenlampe angeordnet, so daß er das Lichtbündel 10 reflektiert. Der Spiegelsektor 34 sitzt auf der anderen, der Deuteriumlampe und der Abdeckblende 30 zugewandten Seite des ersten Chopperglieds 26 und reflektiert das Lichtbündel 20. Zwischen den Spiegelsektoren 32 und 34 weist das erste Chopperglied 26 Ausschnitte 36 und 38 auf, die sich über je etwa 90° erstrecken. Zwischen dem Spiegelsektor 32 und dem Ausschnitt 38 und zwischen dem Spiegelseklor 34 und dem Ausschnitt 36 ist auf der Seite des betreffenden Spiegelsektors jeweils ein absorbierender Sektor 40 bzw. 42 zur Erzeugung eines Dunkelsignals vorgesehen.
Das zweite Chopperglied 30 weist in dem Sektor des Ausschnittes 36 einen kreisbogenförmigen Durchbruch 44 auf, der in seinem radialen Abstand von der Achse 28 dem Durchstoßpunkt des Bündels 20 durch die Ebene des zweiten Chopperglieds 30 entspricht. Außerhalb dieses Durchbruchs 44 weist das zweite Chopperglied 30 einen lichtdurchlässigen Randteil 46 auf.
Im Bereich des Ausschnittes 38 des ersten Chopperglieds 26 ist dagegen im Bereich des Durchstoßpunktes des Bündels 20 ein lichtundurchlässiger Mittelteil 48 vorgesehen, an den sich außen ein Ausschnitt 50 anschließt.
Im Bereich des Spiegelsektors 34 weist das zweite Chopperglied 30 einen vollständig freien Ausschnitt 51 auf.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:
Wenn der Spiegelsektor 32 in der in F i g. 1 unteren Lage ist, wird das Lichtbündel 10 davon reflektiert. Es wird dann von einem Hohlspiegel 52 gesammelt und in einen Probenstrahlengang 54 geleitet Das Lichtbündel 20 wird durch das zweite Chopperglied 30 abgedeckt. Nach etwa 90°-Drehung der Chopperanordnung 18 im Bereich des Ausschnittes 38 wird das Lichtbündel 10 durch das erste Chopperglied 26 durchgelassen, tritt durch den Ausschnitt 50 des zweiten Chopperglieds 30 und wird durch einen Hohlspiegel 56 gesammelt Das so gesammelte Lichtbündel wird über einen Umlenkspiegel 58 in einen Referenzstrahlengang 60 geleitet Das Lichtbündel 20 wird dagegen von dem Mittelteil 48 des zweiten Chopperglieds abgedeckt und kann nicht durch den Ausschnitt 38 in den Probenstrahlengang gelangen. Nach einer weiteren 90°-Drehung des ersten Chopperglieds 26 entgegen dem Uhrzeigersinn in F i g. 2 fällt das Lichtbündel 20 durch den Ausschnitt 51 auf den Spiegelsektor 34 und wird von diesem in den Referenzstrahlengang 60 reflektiert In der letzten Stellung des ersten Chopperglieds 26 tritt das Lichtbündel 20 durch den Durchbruch 44 und den Ausschnitt 36 in den Probenstrahlengang 54. Das durch den Ausschnitt 36 hindurchtretende Lichtbündel 10 wird durch den Randteil 46 unterbrochen, so daß es in dieser Stellung nicht in den Referenzstrahlengang gelangt.
Es ergibt sich mit der beschriebenen Chopperanordnung somit folgende Schaltfolge:
(a) Lichtbündel 10 von Hohlkathodenlampe in Probenstrahlengang,
(b) Lichtbündel 10 in Refrrenzstrahiengang,
(c) Lichtbündel 20 in Referenzstrahlengang,
(d) Lichtbündel 20 in Probenstrahlengang.
is
Dazwischen ergeben sich durch die absorbierenden Sektoren 40. 42 h7w durch d-"· ?wpitp Chonpprglipri 30 jeweils Dunkelsignale.
Die Anordnung würde auch funktionieren, wenn in F i g. 1 die Lichtquellen und/oder Proben- und Referenzstrahlengang vertauscht würden. Es wäre auch möglich, die winkelmäßige Anordnung der Sektoren zueinander zu verändern, sofern nur die Zuordnung der entsprechenden Sektoren des ersten und des zweiten Chopperglieds erhalten bleibt. Das würde nur eine Umstellung der oben angegebenen Schaltfolge bringen. In Fig. 3 ist schematisch die Verarbeitung der erhaltenen Signale dargestellt.
Mit 62 ist die linienemittierende Hohlkathodenlampe bezeichnet, mit 64 die ein kontinuierliches Spektrum aussendende Deuteriumlampe. Beide Lichtbündel 10 und 20 werden in der vorstehend angegebenen Schaltfolge auf Proben- und Referenzstrahlengang 54 bzw. 60 gegeben, wobei in dem Probenstrahlengang 54 eine Flamme 66 angeordnet ist. Durch die Flamm^ 66 wird das Lichtbündel 10 um den Faktor (1 —-4ο) (1 — A\) geschwächt, wobei Ao die Absorption der Resonanzlinie durch das gesuchte Element :n der Flamme 66 und /4i die Schwächung durch die Untergrundabsorption ist. Das Lichtbündel 20 erfährt im wesentlichen nur eine Schwächung durch die Uniergrundabsorption um den Faktor (1-A1).
Die Signale des Detektors werden in den vier Zeitabschnitten (a) bis (d) phasenempfindlich demodu-
« liert und stehen getrennt zur Verfügung.
Die Signale aus dem Probenstrahlengang 54 werden mittels eines regelbaren Verstärkers 68, an den sie über einen gesteuerten Schalter 70 während der Zeitabschnitte (a) und (d) angelegt werden, verstärkt. Ein Regler 72 vergleicht während der Zeitabschnitte (c) und (d) das Signal von der Deuteriumlampe 64 im Referenzstrahlengang 60 mit dem Ausgang des Verstärkers 68, der zu diesem Zweck über einen gesteuerten Schalter 74 während des Zeitabschnitts (d) an den Reglereingang gelegt wird, und regelt den Verstärkungsgrad des Verstärkers 68 entsprechend. Es wird so durch den Verstärker 68 der Absorptionsverlust infolge der Untergrundabsorption kompensiert, d. h. der Verstärker 68 verstärkt die Signale um einen Faktor
I-Ai
Während des Zeitabschnittes (a) legt der Schalter 74 das Verstärkerausgangssignal, welches proportional
= hoV-Αύ
ist, an einen weiteren gesteuerten Schalter 76, der das Signal auf einen logarithmischen Verstärker 78 schaltet. Während des Zeitabschnittes (b) legt der Schalter 76 das ungeschwächie Signal, welches von dem Lichtbündel 10 bei Durchlauten des Referenzstrahlenganges herrührt und proportional lio ist, an den logarithmischen Verstärker /8. Der Ausgang des Verstärkers 78 wird durch einen Gleichstromverstärker 80 nochmals verstärkt und liefert ein Signal proportional zu
10
unabhängig von ho, Detektorempfindlichkeit oder Untergrundabsorplion.
Eine konstruktiv günstige Lösung besteht darin, daß das erste dhopperglied 26 einen scheibenförmigen Träger aus lichtdurchlässigem Material aufweist, auf welchen die Spiegelsektoren 32, 34 als beidseitig spiegelnde Schichten aufgebracht sind, und daß diese spiegelnden Schichten auf jeweils einer Seite von einer absorbierenden Schicht abgedeckt sind. Dabei kann der Träger eine kreisrunde dünne Scheibe sein, wobei die
to »Durchbrüche« oder »Ausschnitte« 44 bzw. 50 von durchlässigen Partien der Scheibe gebildet werden. Die Scheibe muß dabei sehr dünn sein, um Justierfehler klein zu halten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Atomabsorpiions-Spektralphoiometer, welches als Zw eistrahlgerä! mit einem durch eine atomisierte Probensubstanz (66) geleiteten Probenstrahlengang (54) und einem Referenzstrahlengang (60) ausgebildet und zur Berücksichtigung der Untergrundabsorption eingerichtet ist, enthaltend
(a) eine linienemittierende erste Lichtquelle (62), welche eine Resonanzlinie eines zu messenden Elements emittiert.
(b) eine zweite Lichtquelle (64) welche ein kontinuierliches Spektrum emittiert.
(c) optische Systeme zur Erzeugung von Lichtbündeln (10, 20). die von der ersten bzw. zweiten Lichtquelle (62, 64) ausgehen urid deren Bildelachsen sich schneiden.
(d) eiüen Monochromator /um Auswählen eines begrenzten, die Resonanziinie enthaltenden Spektralbereiches aus dem gesamten kontinuierlichen Spektrum.
(e) einen von dem Proben- und Referenzstrahlengang beaufschlagten Detektor.
(f) eine Chopperanordnung (18). durch welche in vorgegebener zyklischer Folge von vier aufeinanderfolgenden Intervallen das Lichtbündel (10) von der linienemittierenden ersten Lichtquelle (62) über den Proben- und Rcicrenzstrahlengang (54 bzw. 60) und das Lichibündc! (20) von der ein koniinuierlLnes Spektrum liefernden Lichiquelle (61») über den Proben- und den Rcferenz.Mrahlengang ,54 bzw. 60) auf den Monochromator und den Detektor geleitet werden, und
(g) eine von den Detektorsignalen beaufschlagte Signalauswcrteschaltung. welche ein hinsichtlich der Uniergriiiidabsorption korrigiertes Ausgangssignal liefen.
dadurch g c k e η η ζ c i c h η c ι. daß
(h) die Chopperanordnung (18) zwei gleichachsig in axialem Abstand angeordnete, gemeinsam umlaufende ebene Chopperglieder (26,30) enthält.
(i) beide Chopperglieder (26, 30) optisch vor dem Proben- und Refcrenzstrahlengang (54 bzw. 60) im Bereich des Schnittpunktes der Bündclacfisen der von den beiden Lichtquellen ausgehenden Lichtbündel (10,20) angeordnet sind und
(j) an den Choppergliedern (26, 30) spiegelnde und lichtdurchlässige Flächen (32, 34 bzw. 36, 38 und 44, 50) so angeordnet sind, daß jeweils nur eines der von den Lichtquellen (62, 64) ausgehenden Lichtbündel (10, 20) auf einen der Strahlengänge (Proben- oder Referenzstrahlengang) (54 bzw.60)geleitel wird.
2. Atomabsorplions-Spektralpholometer Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,daß
(a) eines der besagten Chopperglieder (26) ein Sektorspiegel ist, der zwei gegeneinander winkelvcrsetzte reflektierende Sektoren (32, 34) auf seinen gegenüberliegenden Seiten und winkelma'ßig zwischen diesen Sektoren (32, 34) angeordnet ein Paar von lichtdurchlässigen
Ausschnitten (36,38) aufweist,
(b) das andere der besagten Chopperglieder (30) eine Maske ist, welche zwei Ausschnitte (44,50) aufweist, von denen einer ein bogenförmiger Durchbruch und der andere ein Ausschnitt mit einem von dem Durchbruch verschiedenen Radius ist, der sich über einen der Ausschnitte (38) des Sektorspiegels erstreckt, sowie einen vollständigen offenen Sektor (51) fluchtend mit dem der Maske (30) zugewandten reflektierenden Sektor (32), und
(c) die optischen Systeme (12, 14, ... 24) die Lichtbündel (10, 20) von der ersten und der zweiten Lichtquelle (62, 64) so schräg auf den Sektorspiegel fallen lassen, daß sie im Bereich der reflektierenden Sektoren (32, 34) im wesentlichen symmetrisch zu der.i Sektorspiegel reflektiert werden,und
(d) einer der Ausschnitte (44) der Maske (30) das eine der darauffaüenden Lichtbünde! (20) zu dem Probenstrahlengang (54) und der andere Ausschnitt (50) das andere Lichtbünde! (10) zu dem Referenzstrahlengang während derjenigen Intervalle durchläßt, während welcher durchlässige Ausschnitte (36, 38) des Sektorspiegels den Durchtritt des Lichtbündels (20 bzw. 10) durch den Sektorspiege! gestatten.
3. Atomabsorptions-Spektralpholometer nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Sektoren (32, 34) des Seklorspiegels einander in bezug auf die Umlaufachse (28) diametral gegenüberliegen und die lichtdurchlässigen Ausschnitte (36, 38) dazwischen angeordnet sind.
4. Atomabsorptions-Spektralphotome'.er nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Sektoren (3Ii, ^4) des Sektorspiegels symmetrisch zu einer ersten zur Umlaufachse (28) senkrechten diametralen Linie angeordnet sind und die lichtdurchlässigen Ausschnitte (36, 38) symmetrisch zu einer zweiten, zu der ersten diametralen Linie und der Umlaufachse (28) senkrechten diametralen Linie angeordnet sind.
5. Aiomabsorptions-Spektralphotometer nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß beide Bündelachsen der beiden Lichtbündel (10, 20) die von der ersten bzw. zweiten Lichtquelle (62, 64) auf den Sektorspiegel fallen, in einer die Umlaufachse (28) der Chopperanordnung (18) enthaltenden Ebene liegen und gegenüber der Oberflächennormalen zu dieser Umlaufachse hingeneigt sind.
6. Aiomabsorptions-Spektralphoiomeier nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß
(a) der bogenförmige Durchbruch (44) der Maske (30) sich winkelmäßig über den einen Ausschnitt (36) des Seklorspiegels in dem Radialbereich des Schnittpunktes des maskenseitigen Licht-
nach '·'-> bündeis (20) mit der Ebene der Maske (30)
erstreckt.
(b) ein Ausschnitt (50) am Umfang der ,Maske in dem Radialbereich des Schnittpunktes des an dem maskenseitigen. reflektierenden Sektor (34) reflektierten Lichtbündels (20) mit der Ebene der Maske (30) liegt und sich winkelmäßig über den anderen Ausschnitt (38) des Sektorspiegcls erstreckt und
ir
it
η e η
it
i-
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