DE2364359A1 - DEVICE FOR CONTROLLING LIGHT BEAMS - Google Patents

DEVICE FOR CONTROLLING LIGHT BEAMS

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Robert William Allington
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
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    • H05B41/39Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3922Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations and measurement of the incident light

Description

Vorrichtung zur Steuerung von LichtstrahlenDevice for controlling light beams

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung von Lichtstrahlen gemäß Patent (deutsche Patentanmeldung P 23 28 193.8).The invention relates to a device for controlling light beams according to patent (German patent application P 23 28 193.8).

Das optische System gemäß US-PS 3 463 927 enthält ein zylindrisches, strahlendes Fluoreszenzelement, das auf einer der beiden Brennachsen eines rohrförmigen, ellipsoidförmigen Reflektors angeordnet ist, sowie eine in der anderen Brennachse angeordnete Primärlichtquelle, so daß Licht von der Primärlichtquelle auf das strahlende Element reflektiert und in Form von zwei Lichtstrahlen von dem Element abgestrahlt wird. Bei einer Ausführung einer Vorrichtung mit den wesentlichen Merkmalen des optischen Systems gemäß der US-PS ist nahe der Primärlichtquelle eine Fotozelle angeordnet, um Lichtschwankungen festzustellen und diese Schwankungen über eine" negative Rückkopp lungs schaltung einer Steuerein-The optical system according to US-PS 3,463,927 includes a cylindrical, radiating fluorescent element that is positioned on one of the two focal axes of a tubular, ellipsoidal Is arranged reflector, and arranged in the other focal axis primary light source, so that light from the Primary light source is reflected onto the radiating element and emitted from the element in the form of two light beams will. In one embodiment of a device with the essential features of the optical system according to US Pat a photocell arranged near the primary light source in order to Determine light fluctuations and these fluctuations via a "negative feedback circuit of a control unit

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hext zuzuführen, die die Intensität der Primärlichtquelle in Richtung einer Korrektur der Schwankungen steuert.hext that the intensity of the primary light source steers towards a correction of the fluctuations.

Das bekannte optische System hat den Nachteil, daß es die Intensität des Lichtes nicht genau aufrechterhält, da unter gewissen Umständen keine Korrektur der Lichtintensität erfolgt, wenn an sich eine Korrektur erforderlich ist, bzw. da unter gewissen Umständen eine falsche Korrektur vorgenommen wird. Diese Ungenauigkeit entsteht dadurch, daß die Intensität des von einer Stelle oder in einer Richtung innerhalb der Primärlichtquelle abgegebenen Lichtes sich bezüglich der Intensität des von einer anderen Stelle oder in einer anderen Richtung innerhalb der Primärlichtquelle abgegebenen Lichtes ändert, wodurch sich das zur Abgabe an das strahlende Element dem rohrförmigen Reflektor zugeführte Licht bezüglich des von der Fotozelle empfangenen Lichtes ändert, so daß die Rückkopplungsschaltung keine korrekten Änderungen oder eine falsche Korrektur vornimmt.The known optical system has the disadvantage that it is the Does not exactly maintain the intensity of the light, since under certain circumstances there is no correction of the light intensity, if a correction is necessary, or because under certain circumstances an incorrect correction has been made will. This inaccuracy arises because the intensity of the from one point or in one direction within the primary light source, the intensity of the light emitted from another location or light emitted in a different direction within the primary light source changes, which means that it is to be emitted the radiating element supplied to the tubular reflector with respect to that received by the photocell Light changes so that the feedback circuit does not make correct changes or incorrect corrections.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein optisches System zu schaffen, bei dem die Intensität des Lichtes der Primärlichtquelle so gesteuert wird, daß die von dem strahlenden Element, das Licht von der Primärlichtquelle erhält, abgestrahlten Lichtstrahlen eine verhältnismäßig konstante Intensität haben.It is therefore the object of the invention to create an optical system in which the intensity of the light from the primary light source is controlled so that those emitted by the radiating element receiving light from the primary light source Rays of light have a relatively constant intensity.

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Hierzu dient erfindungsgemäß ein optisches System mit einer Primärlichtquelle und einem lichtabstrahlenden Element, das so angeordnet ist, daß es Licht von der Lichtquelle in mindestens einem Lichtstrahl abgibt, sowie mit einer optischen FokussieranOrdnung, die das von der Primärlichtquelle abgestrahlte Licht in einem verhältnismäßig großen Raumwinkel auf das lichtabstrahlende Element leitet. Dieses optische System zeichnet sich dadurch aus, daß die Fokussieranordnung Licht von der Primärlichtquelle zu einem Punkt auf dem strahlenden Element zusammenfaßt und daß eine Steuerschaltung über einen Rückkopplungskreis einen Lichtdetektor mit der Primärlichtquelle verbindet, wobei der Lichtdetektor Licht von der Primärlichtquelle empfängt und über den Rückkopplungskreis mit einer Spannungsquelle für die Primärlichtquelle verbunden ist.According to the invention, an optical system with a primary light source and a light-emitting element is used for this purpose, which is arranged to emit light from the light source in at least one light beam and with an optical one Focusing arrangement, which is the one from the primary light source directs emitted light in a relatively large solid angle on the light-emitting element. This optical system is characterized in that the focusing arrangement light from the primary light source to a point summarizes on the radiating element and that a control circuit via a feedback circuit a light detector connects to the primary light source, the light detector receiving light from the primary light source and via the feedback circuit with a voltage source for the primary light source connected is.

Der Lichtdetektor ist entweder auf den hellen Punkt der Primärlichtquelle oder auf einen Punkt auf dem strahlenden Element ausgerichtet, wobei das strahlende Element entweder eine passive streuende Fläche, eine klare Fluoreszenzfläche oder eine Anzahl von Fluoreszenzteilchen enthält, die sowohl Licht streuen als auch infolge von Fluoreszenz Licht emittieren. Die optische Fokussieranordnung enthält einen Reflektor in Form eines verlängerten Sphäroids mit zwei Teilen, von denen jeder Teil eine fluchtend mit dem licht-The light detector is either on the bright point of the Primary light source or aimed at a point on the radiating element, the radiating element being either a passive scattering surface, a clear fluorescent surface or a number of fluorescent particles containing both Scatter light and emit light as a result of fluorescence. The optical focusing assembly includes a Reflector in the form of an elongated spheroid with two parts, each part of which is aligned with the light

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abstrahlenden Element angeordnete öffnung aufweist. In einem Ausführungsbeispiel, bei dem der Lichtdetektor auf das lichtabstrahlende Element fokussiert ist, hat ein Teil eine zusätzliche öffnung, durch die Licht auf den Lichtdetektor fallen kann. Für gewisse chromatografieehe Untersuchungen wird ein Phosphor benutzt, der Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 270 bis 290 nm emittiert, wobei als Lichtquelle eine UV-Lampe verwendet wird.having a radiating element arranged opening. In one Embodiment in which the light detector on the light emitting Element is focused, one part has an additional opening through which light reaches the light detector can fall. For certain investigations related to chromatography a phosphor is used which emits light with a wavelength in the range from 270 to 290 nm, with as a light source a UV lamp is used.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie Lichtstrahlen konstanter Intensität liefert, selbst wenn die Intensität des von einem Punkt in der Primärlichtquelle oder in einer Richtung von der Primärlichtquelle emittierten Lichtes bezüglich der Intensität des von einem anderen Punkt in der Primärlichtquelle oder in einer anderen Richtung von der Primärlichtquelle emittierten Lichtes schwankt.The device according to the invention has the advantage that it Provides light rays of constant intensity, even if the intensity of the from one point in the primary light source or light emitted in one direction from the primary light source with respect to the intensity of that from another point in the primary light source or in another direction from the light emitted by the primary light source fluctuates.

In einem Ausführungsbeispiel, bei dem der Detektor direkt auf die Lampe fokussiert ist, ergibt sich eine größere Stabilität als bei einer Fokussierung des Detektors auf das strahlende Element. Außerdem läßt sich eine derartige Anordnung leichter herstellen, da der Detektor einfach über die Basis der Lampe geschoben werden kann, so daß keine zusätzliche Öffnung im Reflektor vorgesehen werden muß. Die erhöhte Stabilität stellt einen unerwarteten Vorteil dar,In an embodiment in which the detector is focused directly on the lamp, a larger one results Stability than when the detector is focused on the radiating element. In addition, such a Easier to make arrangement because the detector can simply be slid over the base of the lamp, so that no additional Opening in the reflector must be provided. The increased stability is an unexpected benefit,

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der wahrscheinlich dadurch entsteht, daß am Lichtdetektor eine größere Lichtintensität zur Verfügung steht.which probably arises from the fact that the light detector a greater light intensity is available.

Diese Anordnung hat ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis gegenüber den vorbekannten Anordnungen, was ebenfalls einen unerwarteten Vorteil darstellt. Die Verbesserung im Signal-Rausch-Verhältnis könnte dadurch entstehen, daß ein größerer Teil des von der Primärlichtquelle emittierten Lichtes zu den schließlich vom strahlenden Element abgegebenen Lichtstrahlen beiträgt, wenn ein Reflektor mit verlängerter Sphäroidform Licht auf einen Punkt des strahlenden Elementes fokussiert und nicht, wie bei den vorbekannten Anordnungen, das Licht auf einen zylindrischen Strahler leitet. Infolge/ dessen bewirken Intensitätsunterschiede in dem in verschiedene Richtungen von der Primärlichtquelle abgestrahlten Licht eine geringere Abweichung zwischen dem Licht, das zu den vom strahlenden Element emittierten Lichtstrahlen beiträgt, und dem Licht, das das Signal vom Fotodetektor steuert, wenn der Reflektor ein'verlängertes Sphäroid (prolate spheroid) und nicht ein rohrförmiges Ellipsoid ist.This arrangement has an improved signal-to-noise ratio over the previously known arrangements, which is also a represents unexpected benefit. The improvement in the signal-to-noise ratio could result from the fact that a larger Part of the light emitted by the primary light source to the light rays ultimately emitted by the radiating element contributes when a reflector with an elongated spheroid shape shines light on a point of the radiating element focused and not, as in the case of the previously known arrangements, directing the light onto a cylindrical radiator. As a result/ this causes intensity differences in the light emitted in different directions from the primary light source Light a smaller deviation between the light contributing to the light rays emitted by the radiating element, and the light that controls the signal from the photodetector when the reflector is an elongated spheroid (prolate spheroid) and not a tubular ellipsoid.

Die Verbesserung der Stabilität und des Signal-Rausch-Verhältnisses ermöglicht die Verwendung einer billigeren Rückkopplungsschaltung. Die Stabilität wird außerdem durch Be-The improvement of the stability and the signal-to-noise ratio enables a cheaper feedback circuit to be used. The stability is also enhanced by

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nutzung einer Wärmesenke erhöht, die die von der Primärlichtquelle erzeugte Temperatur verringert.Use of a heat sink increases that of the primary light source generated temperature is reduced.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figures showing exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt teilweise in einer Ansicht und teilweise schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.Fig. 1 shows partly in a view and partly schematically an embodiment of a device according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1.FIG. 2 shows a section along the line 2-2 from FIG. 1.

Fig. 3 zeigt "teilweise in einer Ansicht, teilweise schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 3 shows "partly in a view, partly schematically another embodiment of a device according to the invention.

Fig. Jj zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4-4 aus Fig. 3·Fig. Jj shows a section along the line 4-4 of Fig. 3.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung der Rückkopplungsschaltung für die beiden Ausführungsbexspiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung.5 schematically shows a circuit arrangement of the feedback circuit for the two Ausführungsbexspiele the device according to the invention.

Fig. 6 zeigt die Schaltungsanordnung einer Lichtintensitätssteuerschaltung für ein Ausführungsbexspxel der Erfindung .Fig. 6 shows the circuit arrangement of a light intensity control circuit for an exemplary embodiment of the invention .

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In den Pig. 1, 2, 3 und 4 sind zwei gleiche optische Doppelstrahlsysteme 10 gezeigt, die jeweils als wesentliche Elemente eine Doppelstrahl-Lichtquelle 12, eine erste und eine zweite Lichtabsorptionszelle 14, 16, eine erste und eine zweite Lichtmeßzelle 18, 20 und eine Lichtintensitätsüberwachung 21 mit einem Fotodetektor 40 enthalten.In the pig. 1, 2, 3 and 4 are two identical double beam optical systems 10 shown, each as essential elements a double-beam light source 12, a first and a second light absorption cell 14, 16, a first and a second light measuring cell 18, 20 and a light intensity monitor 21 with a photo detector 40 included.

Die Doppelstrahl-Lichtquelle 12 ist mittels eines Basisteils 22 mittig innerhalb eines quaderförmigen Gehäuses 24 befestigt und gibt zwei in entgegengesetzten Richtungen geführte Lichtstrahlen ab, wobei zwischen einer ersten Seite der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 und der ersten Lichtmeßzelle 18 eine erste Lichtabsorptionszelle 14 und zwischen der zweiten Seite der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 und der zweiten Lichtmeßzelle 20 die zweite Lichtabsorptionsζeile angeordnet ist. Die erste Seite der Doppelstrahl-Lichtquelle 12, die erste Lichtabsorptionszelle 14 und die erste Lichtmeßzelle 18 sind bezüglich eines ersten Lichtstrahla>ausgerichtet, und die erste Lichtmeßzelle 18 ist an einer ersten Seite des Gehäuses 24 befestigt. Die zweite Seite der Doppelstrahl-Lichtquelle 12, die zweite Lichtabsorptionszelle 16 und die zweite Lichtmeßzelle 20 sind bezüglich eines zweiten Lichtstrahls ausgerichtet, und die zweite Lichtmeßzelle. 20 ist an einer zweiten Seite des Gehäuses 24 befestigt.. Um das Innere des Gehäuses 24 zugänglich zu machen, sind die SeitenThe double beam light source 12 is by means of a base part 22 fastened centrally within a cuboid housing 24 and emits two light beams guided in opposite directions from, wherein between a first side of the double-beam light source 12 and the first light measuring cell 18 a first light absorption cell 14 and between the second side of the double beam light source 12 and the second light measuring cell 20 the second Lichtabsorptionsζeile is arranged. The first side of the double-beam light source 12, the first light absorption cell 14 and the first light measuring cell 18 are aligned with respect to a first light beam, and the first light measuring cell 18 is on a first side of the Housing 24 attached. The second side of the double beam light source 12, the second light absorption cell 16 and the second light measuring cell 20 are with respect to a second light beam aligned, and the second light measuring cell. 20 is attached to a second side of the housing 24 .. To the To make the interior of the housing 24 accessible are the sides

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bei 26 und 28 angelenkt, so daß die Anordnung zur Reparatur und zum Ersetzen von Teilen leicht geöffnet werden kann.hinged at 26 and 28 so that the assembly can be easily opened for repair and replacement of parts.

Das optische Doppelstrahlsystem 10 ist Teil einer fotometrischen Vorrichtung, die zwei aneinander angepaßte Lichtstrahlen benötigt. Eine derartige fotometrische Vorrichtung kann beispielsweise zum Lokalisieren gelöster organischer Stoffe, etwa verschiedener Proteine und Aminosäuren o.a. beim Ver- lassen einer Chromatografiesäule während deren Fraktionie- ■ rung benutzt werden.The double beam optical system 10 is part of a photometric device which has two matched light beams needed. Such a photometric device can be used, for example, to locate dissolved organic substances, about various proteins and amino acids, etc. when leaving a chromatography column during its fractionation ■ can be used.

Bei dieser Art von Vorrichtungen werden die verschiedenen gelösten organischen Stoffe beim Verlassen der Säule durch ihre unterschiedlichen Lichtabsorptionen lokalisiert, die dadurch bestimmt werden, daß ein erster Lichtstrahl einer Doppelstrahl-Lichtquelle durch die die Stoffe enthaltende, die Säule verlassende Lösung und ein zweiter Lichtstrahl von der Doppelstrahl-Lichtquelle durch eine Probe des reinen Lösungsmittels für die Säule geleitet wird und die Intensitäten der beiden Strahlen vor und nach dem Durchtritt des Lösungsmittels durch die Säule miteinander verglichen, werden. Für den Fachmann ist es jedoch klar, daß es andere Anwendungsfälle für das optische Doppelstrahlsystem 10 gibt*With this type of device, the various organic solutes are passed through as they exit the column localized their different light absorptions, which are determined by the fact that a first light beam a Double beam light source through the solution containing the substances, leaving the column and a second light beam from the double beam light source is passed through a sample of the pure solvent for the column and the intensities of the two rays before and after the passage of the solvent through the column are compared with each other. However, it is clear to those skilled in the art that there are other applications for the optical double-beam system 10 there are *

Selbst bei den optischen Doppelstrahlsystemen ist es erwünscht, die Intensität der Lichtquelle konstant zu halten,Even with the optical double-beam systems it is desirable to keep the intensity of the light source constant,

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um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen, und zwar weil es häufig schwierig ist, die beiden Kanäle des Doppelstrahlsystems genau aneinander anzupassen.to increase the signal-to-noise ratio because it is often difficult to use the two channels of the double-jet system to adapt exactly to each other.

Während in Fig. 1 ein optisches Doppelstrahlsystem 10 dargestellt und auch vorstehend beschrieben ist, können optische Exnzelstrahlsys'teme für gleiche Zwecke benutzt werden. Um beispielsweise organische Lösungsmittel in einer Chromatografiesäule während des Fraktionierens der Säule zu lokalisieren, sendet eine Einzelstrahl-Lichtquelle ihren Licht-, strahl durch das die Säule verlassende Eluat, das den Stoff und das Lösungsmittel enthält. Unterschiede in der Lichtabsorption im Eluatstrom zeigen das Vorhandensein verschiedener Stoffe an unterschiedlichen Stellen an. Außerdem kann eine Doppelstrahl-Lichtquelle als Lichtquelle für zwei Einzelstrahlen benutzt werden, wobei die beiden Strahlen entweder die gleiche Wellenlänge oder unterschiedliche Wellenlängen haben, um aus zwei verschiedenen Säulen austretende, gelöste organische Stoffe zu lokalisieren. Außerdem können Lichtquellen so aufgebaut werden, daß sie unter Anwendung analoger Prinzipien wie bei dem optischen Doppelstrahlsystem 10 mehr als zwei Lichtstrahlen abgeben, und derartige Systeme können entweder zum Vergleich der Lichtäbsorptionen von Fluiden aus zwei Säulen oder zur Messung der Eluate aus einzelnen Säulen ohne einen derartigen Ver-While in Fig. 1, an optical double beam system 10 is shown and is also described above, single beam optical systems can be used for the same purposes. Around for example, to locate organic solvents in a chromatography column during the fractionation of the column, a single-beam light source sends its light beam through the eluate leaving the column, which is the substance and contains the solvent. Differences in light absorption in the eluate stream indicate the presence of different ones Fabrics in different places. Also, a double beam light source can be used as a light source for two Single beams are used, the two beams either having the same wavelength or different Have wavelengths to localize dissolved organic matter emerging from two different columns. aside from that For example, light sources can be constructed to operate using principles analogous to those used in the double-beam optical system 10 emit more than two light beams, and such systems can either be used to compare the light absorptions of fluids from two columns or for measuring the eluates from individual columns without such a

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— 1Ω —- 1Ω -

gleich ode.r eine Zusammenfassung dieser beiden Punktionen benutzt werden. .at the same time or a summary of these two punctures to be used. .

Um die Intensität der beiden Lichtstrahlen konstant zu halten, ist der Fotodetektor 40 der Lichtintensitätsüberwachung 21 vorgesehen, der Intensitätsänderungen in dem der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 zugeführten Licht feststellt und die Intensität dieses Lichtes steuert, wie dies später beschrieben werden wird.To keep the intensity of the two light rays constant, is the photodetector 40 of the light intensity monitor 21 is provided, the intensity changes in the double beam light source 12 detected light and the Controls the intensity of this light as will be described later.

Vor Betrieb des optischen Doppelstrahlsystems 10 wird die Lichtintensitätsüberwachung 21 eingestellt, um die Intensität des von der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 emittierten Lichtes festzulegen. - ,Before operation of the optical double-beam system 10, the light intensity monitor 21 is set to the intensity of the light emitted from the double-beam light source 12. -,

Im Betrieb des optischen Doppelstrahlsystems 10 wird zum Vergleich der Lichtabsorption der Fluide in zwei Lichtabsorptionszellen der erste Lichtstrahl der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 auf die erste Lichtmeßzelle 18 geleitet, nachdem er durch die erste Lichtabsorptionszelle 14 hindurchgetreten ist, die eine in eine Chromatografiesäule einzubringende Lösung oder eine Lösung enthält, deren Konzentration bestimmt werden soll. Der zweite Lichtstrahl der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 trifft nach Durchtritt durch die zweite Lichtabsorptionszelle l6, die allein das Lösungsmittel enthält,During operation of the optical double-beam system 10, the light absorption of the fluids in two light absorption cells is used for comparison the first light beam of the double-beam light source 12 is guided to the first light measuring cell 18 after he passed through the first light absorption cell 14 which contains a solution to be introduced into a chromatography column or a solution whose concentration is determined shall be. The second light beam from the double-beam light source 12 strikes after passing through the second light absorption cell l6, which contains the solvent alone,

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auf die zweite Lichtmeßzelle 20. Die erste und die zweite Lichtmeßzelle erzeugen in Abhängigkeit von dem auftreffenden Licht ein erstes und ein zweites elektrisches Signal, und diese Signale werden zum Vergleich der Lichtabsorptionseigenschaften der Substanzen in der ersten und der zweiten Lichtabsorptionszelle miteinander verglichen.on the second light measuring cell 20. The first and the second Light measuring cells generate a first and a second electrical signal depending on the incident light, and these signals are used for comparison of the light absorption properties of the substances in the first and second light absorption cells are compared with each other.

Im Betrieb als optisches Einzelstrahlsystem oder als optisches System für zwei einzelne Strahlen trifft jeder Lichtstrahl auf eine andere Meßzelle, nachdem er durch eine Lichtabsorptionszelle hindurchgetreten ist, die einen gelösten Stoff enthält, der in dem Strom durch eine Chromatografiesäule lokalisiert werden soll. Jede Lichtmeßzelle erzeugt in Abhängigkeit von dem auftreffenden Licht ein elektrisches Signal, und Schwankungen dieses Signals zeigen den Ort des Stoffes an, der die Chromatografiesäule entsprechend der Lichtmeßzelle verläßt.In operation as an optical single beam system or as an optical System for two individual beams, each light beam hits a different measuring cell after passing through a light absorption cell which contains a solute contained in the stream through a chromatography column should be localized. Each light measuring cell generates in dependence an electrical signal from the incident light, and fluctuations in this signal indicate the location of the Substance that leaves the chromatography column according to the light measuring cell.

Unabhängig davon, ob die Doppelstrahl-Lichtquelle 12 als optisches Einzelstrahlsystem oder als optisches Doppelstrahlsystem arbeitet, ermittelt die Lichtintensitätsüberwachung 21 bei Änderungen der Intensität des von der Primärlichtquelle 12 emittierten Lichtes die Änderung und führt die Intensität des von der Primärlichtquelle emittierten Lichtes auf die voreingestellte Intensität zurück.Regardless of whether the double-beam light source 12 operates as an optical single-beam system or as an optical double-beam system, the light intensity monitoring system determines 21 for changes in the intensity of the primary light source 12 emitted light changes and controls the intensity of the light emitted by the primary light source back to the preset intensity.

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Die Doppelstrahl-Lichtquelle 12 enthält eine Lampe 3O, ein 3.icht ab strahlendes Element 32 und einen ellipsoidförmigen Reflektor 34 mit einem ersten Sektor 36 und einem zweiten Sektor 38. -.....-..The double beam light source 12 includes a lamp 3O, a 3. Not from radiating element 32 and an ellipsoidal reflector 34 with a first sector 36 and a second Sector 38. -.....- ..

Um Licht für den ersten und den zweiten Lichtstrahl zu liefern, ist die Lampe 30 am Basisteil 22 befestigt Λ das als Aufnahme für die elektrische Verbindung dient und mittig innerhalb der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 angeordnet ist. Die Lampe 30 dient, als Primärlichtquelle und kann von unterschiedlichster Art sein, wobei die Wahl davon abhängt, ob sie Licht der gewünschten Frequenz liefern kann.In order to supply light for the first and the second light beam, the lamp 30 is attached to the base part 22 Λ which serves as a receptacle for the electrical connection and is arranged centrally within the double-beam light source 12. The lamp 30 serves as the primary light source and can be of the most varied of types, the choice depending on whether it can deliver light of the desired frequency.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Lampe 30 aus einer Niederdruck-Quecksilberdampflampe, die ultraviolettes Licht abstrahlt, dessen Wellenlängen für einige fotometrische Vorrichtungen besonders geeignet sind, etwa zum Messen oder Vergleichen der optischen Dichte oder der Lichtabsorption gewisser Lösungen, die organische Stoffe, beispielsweise Protein, Aminosäure o.a. enthalten. Es können jedoch für andere Zwecke auch andere Arten von Lampen als Primärlichtquellen verwendet werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Verwendung in fotometrischen Vorrichtungen, in denen das von einigen Stellen der Primärlichtquelle abgestrahlte Licht in seiner Intensität gegen- ,In a preferred embodiment, the lamp 30 consists of a low pressure mercury vapor lamp, the ultraviolet Emits light whose wavelengths are particularly suitable for some photometric devices, such as for measuring or comparing the optical density or the light absorption of certain solutions containing organic substances, for example protein, amino acid, etc. It can however, for other purposes other types of lamps than Primary light sources are used. The invention relates refer in particular to use in photometric devices in which the primary light source is provided by some points the intensity of the emitted light,

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über dem Licht schwankt, das von anderen Stellen abgestrahlt wird, oder bei denen das in einigen Richtungen abgestrahlte Licht in seiner Intensität gegenüber dem Licht, schwankt, das in anderen Richtungen abgestrahlt wird.fluctuates above the light emitted from other places or in which the light emitted in some directions fluctuates in intensity compared to the light, that is emitted in other directions.

Wenn die Lampe 30, wie im bevorzugten Ausführungsbeispiel, aus einer Quecksilberdampflampe besteht, so ist für diese eine thermische Klemme vorgesehen. Diese thermische Klemme kann eine Wärmesenke sein, wie sie zweckmäßigerweise durch die Herstellung des Basisteils 22 aus Metall gewonnen wird..When the lamp 30, as in the preferred embodiment, consists of a mercury vapor lamp, a thermal clamp is provided for this. This thermal clamp can be a heat sink, as it is expediently obtained by manufacturing the base part 22 from metal ..

Wird bei einigen Arten von Quecksilberdampflampen einer Doppelstrahl-Lichtquelle 12 keine thermische Klemme vorgesehen, so ist "die Lichtintensitätsüberwachung 21 instabil und der Strom durch die Lampe 30 steigt auf einen hohen Wert. Der Strom erhöht sich infolge einer sich selbst wiederholenden Kette von vier Schritten, nämlich (1) der Strom durch die Lampe heizt den Dampf in der Lampe und bewirkt einen Anstieg der Temperatur und des Dampfdruckes; (2) die Zunahme des Dampfdruckes bewirkt eine Absorption von mehr Licht durch den Dampf, wodurch sich die vom Fotodetektor empfangene Lichtintensität verringert; (3) die von Fotodetektor festgestellte Verringerung der Lichtintensität läßt die Lichtintensitätsüberwachung 21 den Stromfluß durch die Lampe vergrößern, um die Intensität auf den eingestellten WertIf some types of mercury vapor lamps of a double-beam light source 12 do not have a thermal clamp, so, "the light intensity monitor 21 is unstable and the current through the lamp 30 rises to a high one Value. The current increases as a result of a self-repeating chain of four steps, namely (1) the current through the lamp heats the vapor in the lamp and causes an increase in temperature and vapor pressure; (2) the An increase in vapor pressure causes more light to be absorbed by the vapor, thereby reducing the amount of light received by the photodetector received light intensity decreased; (3) the decrease in light intensity detected by the photodetector leaves the Light intensity monitoring 21 increase the current flow through the lamp in order to bring the intensity to the set value

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zurückzuführen; (4) der erhöhte Stromfluß erhöht weiter die Dampftemperatur in der Quecksilberdampflampe, so daß der Ablauf der vier Schritte erneut beginnt.to be returned; (4) the increased current flow further increases the Vapor temperature in the mercury vapor lamp so that the sequence of the four steps begins again.

Um einen großen Teil des Lichtes von der Lampe 30 auf das strahlende Element 32 zu bündeln, hat der ellipsoidförmige Reflektor 34 im wesentlichen die Form eines länglichen Sphäroids, das aus zwei Sektoren- 36 und 38 aufgebaut ist, die in der Mitte einen Abstand voneinander haben und deren konkave Seiten einander zugewandt sind. Wie am deutlichsten in Fig. 2 zu erkennen-ist, befindet sich der Helligkeitspunkt der Lampe 30 im ersten Brennpunkt des ellipsoidförmigen Reflektors 34, um das Licht auf den zweiten Brennpunkt zu fokussieren, in dem sich das lichtabstrahlende Element 32 befindet, um Licht von einem großen Raumwinkel um die Lampe 30 zu empfangen.To a large part of the light from the lamp 30 on the To focus radiating element 32, the ellipsoidal reflector 34 has substantially the shape of an elongated Spheroid, which is made up of two sectors - 36 and 38, which have a distance from one another in the middle and whose concave sides face one another. How most clearly can be seen in Fig. 2, the brightness point of the lamp 30 is in the first focal point of the ellipsoidal Reflector 34 to focus the light on the second focal point in which the light-emitting element 32 is located to receive light from a large solid angle around the lamp 30.

Damit der erste und der zweite Lichtstrahl den ellipsoidförmigen Reflektor 34 entlang einer einzigen optischen Achse verlassen können, sind in dem Reflektor 34 zwei Lichtstrahlöffnungen 46 und 47 vorgesehen, von denen die eine Lichtstrahlöffnung 46 im einen Sektor und fluchtend mit der Lichtstrahlöffnung 47 im anderen Sektor sowie mit dem zweiten Brennpunkt angeordnet ist. Da die beiden Lichtstrahlöffnungen mit dem zweiten Brennpunkt des Reflektors 34 und miteinanderSo that the first and the second light beam are ellipsoidal Reflector 34 can leave along a single optical axis, two light beam openings are in the reflector 34 46 and 47 are provided, one of which is a light beam opening 46 in one sector and in alignment with the light beam opening 47 is arranged in the other sector as well as with the second focal point. Because the two light beam openings with the second focus of reflector 34 and with each other

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fluchten., wird das Licht nicht direkt in einer geraden Linie durch das lichtabstrahlende Element 32 und die öffnung im, anderen Sektor in eine Liehtabsorptionszelle geleitet, ohne daß eine entsprechende Streuung stattfindet, denn es gibt keinen derartigen Weg für das Licht, sondern alle geradlinigen Lichtbahnen von einem Reflektor durch die öffnung des anderen Reflektors verlaufen unter einem Winkel zum ersten und zweiten Lichtstrahl.align., the light is not straight in a straight line through the light-emitting element 32 and the opening in, other sector in a light absorption cell, without that a corresponding scattering takes place, because there is no such path for the light, but all straight ones Light paths from one reflector through the opening of the other reflector run at an angle to first and second light beams.

In dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im ellipsoidföriaigen Reflektor 34 eine dritte Licht-Strahlöffnung 48 vorgesehen, die sich durch eine Lichtausrichteinrichtung erstreckt, welche einen zur überwachung der Intensität des abgestrahlten Lichtes von der Lichtintensitätsüberwachung 21 zu untersuchenden dritten Lichtstrahl in zwei andere Lichtstrahlen unterteilt, ohne daß das von der Lampe 30 entlang einer direkten Bahn emittierte Licht beeinträchtigt wird. Die Ausrichteinrichtung kann aus einer öffnung mit verhältnismäßig langer Viand, einem Rohr, einer Linse p.a. bestehen, wodurch verhindert wird, daß der Fotodetektor 40 unmittelbar von der Lampe 30 bestrahlt wird. Der Fotodetektor 40 ist außerhalb des Reflektors, und auf einer Linie mit der Ausrichteinrichtung angeordnet. ....-.-■ .In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2, there is a third light beam opening in the ellipsoidal reflector 34 48 provided, which extends through a light alignment device, which is used for monitoring the intensity of the emitted light from the light intensity monitor 21 to be examined third light beam divided into two other light beams without that of light emitted by lamp 30 along a direct path is affected. The alignment device can consist of a opening with a relatively long viand, a pipe, a Lens p.a. exist, thereby preventing the photodetector 40 from being directly irradiated by the lamp 30. Of the Photodetector 40 is outside the reflector, and on top of one Line arranged with the alignment device. ....-.- ■.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 3 und 4 ist der Fotodetektor 40 am Basisteil 22 der Lampe 30 befestigt, umIn the embodiment according to Figures 3 and 4 is the Photo detector 40 attached to the base part 22 of the lamp 30 to

Licht direkt von einem großen Volumenbereich der Lampe,30 zu empfangen. Bei dieser Anordnung bewirkt jegliche Intensität sänderung in dem von der Lampe 30 emittierten Licht eine große absolute Änderung des vom Fotodetektor empfangenen Lichtflusses, verglichen mit der Intensitätsänderung des Lichtes in einem Lichtstrahl vom strahlenden Element. Dadurch wird die Stabilität der Lichtüberwachung verbessert und die verwendete Rückkopplungsschaltung vereinfacht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine dritte Lichtstrahlöffnung 48 im Reflektor 31I erforderlich.Receive light directly from a large volume area of the lamp, 30. With this arrangement, any change in intensity in the light emitted by lamp 30 causes a large absolute change in the light flux received by the photodetector as compared to the change in intensity of light in a light beam from the radiating element. This improves the stability of the light monitoring and simplifies the feedback circuit used. In this exemplary embodiment, no third light beam opening 48 is required in the reflector 3 1 I.

Die Lichtabsorptionszellen Ik und 16 haben mit dem Lichtstrahlöffnungen 46 und 47 fluchtende Durchlässe, die eine Kollimation des durch die Lichtstrahlöffnungen fallenden Lichts für die Lichtmeßzellen 18 und 20 unterstützen.The light absorption cells Ik and 16 have passages which are aligned with the light beam openings 46 and 47 and support a collimation of the light falling through the light beam openings for the light measuring cells 18 and 20.

Während ellipsoidförmige Reflektoren mit Lichtstrahlöffnungen zum Fokussieren des Lichtes auf das lichtabstrahlende Element 32 gut geeignet s^ind und von einem Punkt auf dem Element diskrete Lichtstrahlen auf die Lichtabsorptionszellen übertragen, können auch andere Reflektoren verwendet werden, die sich für den gleichen Zweck aufbauen lassen. Ferner können einige Arten von Linsensystemen oder Kombinationen von Linsen und Reflektoren für den gleichen Zweck wie die ellipsoidförmigen Reflektoren benutzt werden.While ellipsoidal reflectors with light beam openings for focusing the light on the light emitting element 32 well suited and transmitted from a point on the element discrete rays of light to the light absorption cells, other reflectors can be used that can be set up for the same purpose. Furthermore can some types of lens systems or combinations of lenses and reflectors for the same purpose as the ellipsoidal ones Reflectors are used.

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Damit die Intensitäten der Lichtstrahlen für die Lichtabsorptionszellen das gleiche Verhältnis haben, selbst wenn das von der Lampe 30 von einer Stelle oder in einer Richtung der Lampe emittierte Licht sich in seiner Intensität bezüglich der Intensität an einer anderen Stelle oder in anderer Richtung ändert, weist das lichtabstrahlende Element 32 eine transparente oder durchscheinende Basis mit einem ebenen, lichtabstrahlenden Bereich auf, der in einem der Brennpunkte des ellipsoidförmigen Reflektors 34 angeordnet ist, während sich im anderen Brennpunkt der Helligkeitspunkt der Lampe 30 befindet. Der ebene, lichtabstrahlende Bereich ist bezüglich der Lichtstrahlöffnungen in den Sektionen 36 und 38 des ellipsoidförmigen Reflektors 31I so ausgerichtet, daß eine Gerade durch die beiden Lichtstrahlöffnungen 46 und 47 senkrecht zum ebenen, lichtabstrahlenden Bereich verläuft.In order that the intensities of the light rays for the light absorption cells have the same ratio, even if the light emitted by the lamp 30 from one place or in one direction of the lamp changes in intensity with respect to the intensity at another place or in another direction, this shows light-emitting element 32 has a transparent or translucent base with a flat, light-emitting area which is arranged in one of the focal points of the ellipsoidal reflector 34, while the brightness point of the lamp 30 is located in the other focal point. The flat, light-emitting area is aligned with respect to the light beam openings in the sections 36 and 38 of the ellipsoidal reflector 3 1 I so that a straight line through the two light-beam openings 46 and 47 runs perpendicular to the flat, light-emitting area.

Damit die Intensität des Lichtes in den Lichtstrahlen immer das gleiche Verhältnis hat, weist der lichtabstrahlende Bereich des Elementes 32 im allgemeinen irgendeine Fläche oder Flächenkombination auf, die Licht proportional in einer Anzahl verschiedener Richtungen abgibt, so daß die Lichtstrahlen Lichtintensitäten haben, die-in den Lichtrichtungen proportional zueinander sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei Lichtstrahlen in verschiedenen Richtungen durch die Lichtstrahlöffnungen 46 undSo that the intensity of the light in the light rays always has the same ratio, the light-emitting area has of element 32 generally any surface or area Combination of surfaces that emits light proportionally in a number of different directions, so that the light rays Have light intensities that are proportional to each other in the light directions. In a preferred embodiment of the invention, two light beams are in different Directions through the light beam openings 46 and

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47 abgestrählt, und in diesem Ausführungsbeispiel sind zum Bündeln des Lichtes vom lichtabstrahlenden Element zu Strahlen keine Linsen erforderlich, da die Strahlen in verschiedenen Richtungen durch die Lichtstrahlöffnungen treten, wodurch mögliches Lichtrauschen entfernt wird, das durch schlecht bündelnde Linsen erzeugt wird, die den Strahlen Licht aus einem zu großen Bereich des lichtabstrahlenden Elementes 32 zuführen.47 stripped, and in this embodiment are for Bundling the light from the light emitting element into rays no lenses required as the rays pass through the light beam openings in different directions, which means Removing possible light noise generated by poorly focussing lenses that emit light from the rays too large an area of the light emitting element 32 feed.

Da das Licht in zwei entgegengesetzte Richtungen von dem lichtabstrahlenden Element zu den Lichtabsorptionszellen abgestrahlt wird, hat das lichtabstrahlende Element seine geringste Abmessung parallel zu den beiden Lichtstrahlen, und diese Abmessung ist ausreichend klein, um nennenswerte Schwächungen des durch das Element hindurchtretenden Lichtes zu vermeiden. Im allgemeinen ist das Element weniger als 1 mm stark. Üblicherweise wird das Verhalten verbessert, wenn das Element ausreichend durchscheinend ist, so daß es, unabhängig von Welchem Sektor des ellipsoidförmigen Reflektors das zugeführte Licht auffällt, in beiden Richtungen gleich abstrahlt.Because the light goes in two opposite directions from the light emitting element to the light absorption cells is emitted, the light-emitting element has its smallest dimension parallel to the two light rays, and this dimension is sufficiently small to allow significant attenuation of the light passing through the element to avoid. Generally the element is less than 1 mm thick. Usually the behavior is improved, if the element is sufficiently translucent so that it does not matter what sector of the ellipsoidal reflector the incoming light is noticeable and radiates equally in both directions.

In einem Ausführungsbeispiel enthält das lichtabstrahlende Element zu diesem Zweck eine durchscheinende, lichtstreuende Fläche, die einen passiven Lichtabstrahier aufweist, etwaIn one embodiment, the light-emitting element contains a translucent, light-scattering element for this purpose Area that has a passive light abstractor, for example

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Teilchen in einer Schicht, die so dünn ist, daß sie durchscheinend ist, oder die lichtstreuende Verformungen enthält. In diesem Fall gibt ein passiver Lichtabstrahier kein Licht durch Änderung des Erregungszustandes seiner Atome oder Moleküle ab, wie dies bei weißglühenden oder fluoreszierenden Strahlern der Fall ist, sondern er strahlt nur Licht wieder ab. .Particles in a layer so thin that they are translucent or which contains light-scattering deformations. In this case a passive light abstractor gives no light by changing the excited state of its atoms or Molecules from, as is the case with incandescent or fluorescent lamps, but it only emits light off again. .

Die lichtstreuende Fläche streut das auffallende Licht willkürlich, so daß das Licht gemäß dem Lambertschen Kosinusgesetz abgestrahlt wird, wobei die Intensität unabhängig vom Herkunftspunkt in der Lampe 30 proportional zum Kosinus des Winkels bezüglich der Normalen zur lichtstreuenden Fläche ist. Somit ist das Verhältnis der Lichtintensitäten der Strahlen konstant, da alle Strahlen einen konstanten Winkel zur emittierenden Fläche haben. Ferner wird das Licht von beiden Sektoren 36 und 38 von beiden Seiten des lichtabstrahlenden Elementes 32 zurückgestrahlt., um sowohl zum ersten als auch zum zweiten Lichtstrahl beizutragen und dadurch die Lichtstrahlen anzugleichen, da das lichtabstrahlende Element durchscheinend ist und nicht viel Licht absorbiert. The light-diffusing surface randomly diffuses the incident light, so that the light is emitted according to Lambert's law of cosines, the intensity being independent of the Origin point in lamp 30 proportional to the cosine des Angle with respect to the normal to the light-scattering surface. Thus the ratio of the light intensities is the Rays constant, as all rays have a constant angle to the emitting surface. Furthermore, the light from two sectors 36 and 38 from either side of the light emitting Element 32 reflected back. To contribute to both the first and the second light beam and thereby equalize the light rays as the light emitting element is translucent and does not absorb much light.

In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das lichtabstrahlende Element zu diesem Zweck Fluoreszenzteilchen auf,In another exemplary embodiment, the light-emitting element has fluorescent particles for this purpose,

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die in einer dünnen und damit durchscheinenden oder dureh" sichtigen Schicht angeordnet und auf der durchsichtigen oder durchscheinenden Basis des lichtabstrahlenden Elementes 32 befestigt sind. Die Fluoreszenzteilchen bzw* die diese Teil-. chen tragende Schicht emittiert Licht in allen Richtungen, so daß jede Stelle proportional ru jedem der Lichtstrahlen beiträgt. Im Gebrauch erzeugen die Flüoreszenzteilchen außerdem eine streuende Fläche, wodurch das gestreute Licht, sowohl mit der Frequenz des Lichts der Lampe JO als auch mit der Frequenz des durch die Fluoreszenz von den Teilehen emittierten Lichtes jedem der Lichtstrahlen zugeführt wird» Das von den Fluoreszenzteilchen absorbierte Licht verringert das konstante Verhältnis etwas, das jedoch für die meisten Anwendungszwecke immer noch geeignet ist.which are arranged in a thin and thus translucent or transparent layer and are attached to the transparent or translucent base of the light-emitting element 32. The fluorescent particles or the layer carrying these particles emits light in all directions, so that each point is proportional ru contributes to each of the light rays. In use, the fluorescent particles also create a scattering surface, whereby the scattered light, both at the frequency of the light from the lamp JO and at the frequency of the light emitted by the fluorescence from the parts, is fed to each of the light rays » The light absorbed by the fluorescent particles reduces the constant ratio somewhat, but it is still suitable for most purposes.

Die LichtFrequenzen, die durch die Lichtabsorptionszellen 14 und 16 hindurchtreten und zu· den Fotozellen in den Lichtmeßzellen 18 und 20 gelangen, werden durch Einsetzen von Filtern in die Bahn der Lichtstrahlen ausgewählt. Diese Filter absorbieren selektiv solche Lichtfrequenzen, die nicht, zu den Fotozellen gelangen sollen» Da sich die Filter leicht auswechseln lassen, wird durch das Vorhandensein von zwei.unterschiedlichen Frequenzbereichen des Lichtes, . ein Bereich von der Fluoreszenz der Teilchen und der andere Bereich von der Streuung des Lichtes, eine leichte AnpassungThe frequencies of light emitted by the light absorption cells 14 and 16 and to the photocells in the light measuring cells 18 and 20 are selected by inserting filters in the path of the light rays. These Filters selectively absorb light frequencies that not supposed to get to the photocells »Since the filters Can be easily replaced by its presence of two different frequency ranges of light,. one range from the fluorescence of the particles and the other Range of the scattering of light, a slight adjustment

des optischen Doppelstrahlsystems an verschiedene Anwendungszwecke möglich. of the optical double-beam system possible for various purposes.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Lichtabsorptionszellen 14 und 16 aus Strömungszellen, von denen mindestens eine das Lösungsmittel und die Lösung einer Chromatografiesäule aufnehmen kann. Die Strömungszellen haben Fenster, die auf die beiden einander gegenüberliegenden Lichtstrahlöffnungen im ellipsoidförmigen Reflektor 31J, das lichtabstrahlende Element 32 und die Lichtmeßzellen 18 und 20 ausgerichtet sind, so daß zwei entgegengesetzte Lichtstrahlen, die von dem lichtabstrahlenden Element 32 abgegeben werden, durch die Strömungszellen 14 und 16 hindurchtreten, um die Fotoleiter in der ersten und zweiten Lichtmeßzelle l8, 20 zu aktivieren. Die Lichtmeßzellen l8 und 20 weisen zwischen ihren Fotozellen und der Lichteintrittsöffnung entsprechende Filter auf, die die gewählten Lichtfrequenzen durchtreten lassen.In a preferred embodiment, the light absorption cells 14 and 16 consist of flow cells, at least one of which can receive the solvent and the solution of a chromatography column. The flow cells have windows that are aligned with the two opposing light beam openings in the ellipsoidal reflector 3 1 J, the light emitting element 32 and the light measuring cells 18 and 20, so that two opposing light beams emitted by the light emitting element 32 pass through the flow cells 14 and 16 pass through to activate the photoconductors in the first and second light measuring cells 18, 20. The light measuring cells 18 and 20 have appropriate filters between their photocells and the light inlet opening, which allow the selected light frequencies to pass through.

Selbstverständlich kann die Lichtintensitätsüberwachung 21 zur Steuerung der Lichtintensität von einer im einzelnen in der vorstehend genannten Patentschrift beschriebenen Vorrichtung benutzt werden, doch ist sie besonders gut geeignet, wenn sie in Zusammenhang mit dem beschriebenen optischen System verwendet wird, wobei sich noch spezielle VorteileOf course, the light intensity monitor 21 can be used to control the light intensity from one in detail in of the above-mentioned patent specification can be used, but it is particularly well suited if it is used in connection with the optical system described, there are also special advantages

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ergeben. Außerdem können gewisse konstruktive Änderungen erforderlich sein, um andere Arten von Vorrichtungen an die Benutzung in Zusammenhang mit der Lichtintensitätsüberwachung 21 anzupassen. Im allgemeinen ist die Lichtintensitätsüberwachung 21 besonders für ein optisches System mit einer Primärlichtquelle geeignet, die Licht in verschiedenen Richtungen oder von verschiedenen Stellen abstrahlt, wobei die Lichtintensität in einer Richtung oder von einer Stelle sich zu gewissen Zeiten von der Lichtintensität in einer anderen Richtung oder von einer anderen Stelle unterscheidet.result. In addition, certain structural changes may be necessary in order to adapt other types of devices to the Use in connection with the light intensity monitoring 21 to adapt. In general, the light intensity monitoring 21 particularly suitable for an optical system with a primary light source that emits light in different Directions or from different places, the light intensity in one direction or from one place differs from the light intensity in another direction or from another place at certain times.

Die Lichtintensitätsüberwachung 21 enthält den Fotodetektor 40, eine Rückkopplungssteuerschaltung 42 und eine Intensitätssteuerschaltung 44. Der Fotodetektor 40 ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 auf einer Geraden mit der Lichtstrahlöffnung 48 im ellipsoidförmigen Reflektor 34 und mit dem abstrahlenden Element 32 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 ist der Fotodetektor 40 am Basisteil 22 der Lampe 30 so befestigt, daß er in einen großen Raumwinkel von der Lampe 30 emittiertes Licht aufnimmt.The light intensity monitor 21 includes the photodetector 40, a feedback control circuit 42 and an intensity control circuit 44. In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the photodetector 40 is on a straight line with the light beam opening 48 in the ellipsoidal reflector 34 and with the radiating element 32 arranged. In the exemplary embodiment 3 and 4, the photodetector 40 is attached to the base portion 22 of the lamp 30 so that it is in a large Receives solid angle emitted by the lamp 30 light.

Zur Steuerung der Intensitätssteuerschaltung 44 ist der Eingang der Rückkopplungssteuerschaltung 42 mit dem Fotodetektor 40 verbunden, dessen Ausgang mit der Intensitätssteuerschaltung 44 in Verbindung steht. Die IntensitätssteuerschaltungTo control the intensity control circuit 44 is the input of the feedback control circuit 42 is connected to the photodetector 40, the output of which is connected to the intensity control circuit 44 communicates. The intensity control circuit

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44 ist mit der* Lampe 30 zur Steuerung von dessen Intensität in Abhängigkeit Von Signalen -von der Rückkopplungssteuerssehaltung 42 verbunden.44 is connected to the * lamp 30 to control the intensity in dependence on signals -from the feedback control sehaltung s 42nd

Fig» 5 zeigt schematisch' die Schaltungsanordnung des Fotodetektors 40 und der Rückkopplungsschaltung 42 der Licht* intensitätsüberwachuhg 2I3 wobei die Rückkopplungsschaltung 112 ein Potentiometer 50 und einen Verstärker 52 enthält.FIG. 5 schematically shows the circuit arrangement of the photodetector 40 and the feedback circuit 42 of the light intensity monitoring 2I 3 , the feedback circuit 112 containing a potentiometer 50 and an amplifier 52.

Um ein Signal für den Eingang des Verstärkers 52 zu erhalten, das eine Intensitätsänderung des vom lichtabstrahlenden Element 32 (Fig* 1 bis 4) abgegebenen Lichtes anzeigt, ist der Invertiereingang des Verstärkers 52 sowohl mit dem Foto*- detektor 40 als auch mit dem Potentiometer 50 verbunden. Der Fotodetektor 4O4 der Invertiereingang des Verstärkers 52 und das Potentiometer 50 sind, in Reihe zwischen eine positive und eine negative Spannungsquelle geschaltet.In order to receive a signal for the input of the amplifier 52, which indicates a change in the intensity of the light emitted by the light-emitting element 32 (FIGS. 1 to 4), the inverting input of the amplifier 52 is connected to the photo detector 40 as well as to the potentiometer 50 connected. The photodetector 40 4, the inverting input of the amplifier 52, and the potentiometer 50 are connected in series between a positive and a negative voltage source.

Da der Fotoleiter 40 bei Vergrößerung der auffallenden Licht-* intensität seinen Widerstand verringert, wird dem Invertier*- eingang des Verstärkers 52 ein positives Signal zugeführt, wenn die Intensität des vom Element 32 abgestrahlten Lichtes zunimmt, und es wird ein negatives Signal erzeugt, wenn diese Intensität abnimmt» An der Ausgangsklemme 51* des Verstärkers 52 tritt ein negatives Signal auf, wenn die vomSince the photoconductor 40 reduces its resistance when the incident light * intensity is increased, a positive signal is fed to the inverting * input of the amplifier 52 when the intensity of the light emitted by the element 32 increases, and a negative signal is generated when this intensity decreases »At the output terminal 5 1 * of the amplifier 52 a negative signal occurs when the vom

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Element 32 auf den Fotoleiter 40 abgestrahlte Lichtintensität zunimmt, während bei Abnahme dieser Intensität ein negatives Signal entsteht. Das Potentiometer 50 ist so eingestellt, daß die Signale vom Fotoleiter 40 im dynamischen Arbeitsbereich des Verstärkers 52 bleiben und die Empfindlichkeit der Lichtintensitätsüberwachung 21 gesteuert wird.Element 32 emitted light intensity on the photoconductor 40 increases, while when this intensity decreases, a negative signal arises. The potentiometer 50 is set so that that the signals from the photoconductor 40 remain in the dynamic operating range of the amplifier 52 and the sensitivity the light intensity monitor 21 is controlled.

In Fig. 6 ist schematisch eine Schaltung der Lampe 30 und der mit ihr verbundenen .Intensitätssteuerschaltung 44 gezeigt. Die Intensitätssteuerschaltung enthält ein Strommeßgerät 5^ für den Lampenstrom, einen npn-Transistor 58, ein Potentiometer 60 und eine Eingangsklemme 62. Die Lampe 30, das Meßgerät 56, der Transistor 58 und das Potentiometer sind zwischen einer positiven Spannungsquelle und Erde in Reihe geschaltet, während die Basis des npn-Transistors mit der Eingangsklemme 62, dessen Kollektor mit dem Meßgerät und dessen Emitter mit dem Potentiometer 60 verbunden ist. Um Signale von der Rückkopplungsschaltung 42 zu empfangen, liegt die Eingangsklemme 62 der Intensitätssteuerschaltung 44 an der Ausgangsklemme 54 (Fig. 5) der Rüekkopplungsschaltung 42. ■In Fig. 6 is a circuit diagram of the lamp 30 and the intensity control circuit 44 connected to it. The intensity control circuit includes an ammeter 5 ^ for the lamp current, an npn transistor 58 Potentiometer 60 and an input terminal 62. The lamp 30, the meter 56, the transistor 58 and the potentiometer are connected in series between a positive voltage source and earth, while the base of the npn transistor is connected to the input terminal 62, the collector of which is connected to the measuring device and the emitter of which is connected to the potentiometer 60. To receive signals from the feedback circuit 42, the input terminal 62 of the intensity control circuit 44 is connected to the output terminal 54 (FIG. 5) of the feedback circuit 42. ■

Vor Inbetriebnahme des optischen Doppelstrahlsystems 10 werden in die Lichtmeßzellen 18 und 20 (Fig. 1 und 3) Filter eingesetzt und die Intensität der Lampe 30 wird durch Ein-Before the double-beam optical system 10 is put into operation in the light measuring cells 18 and 20 (Fig. 1 and 3) filters used and the intensity of the lamp 30 is

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Stellung der Potentiometer 60 und 50 justiert. Der durch die Lampe 30 fließende Strom wird bei der Einstellung zweckmäßigerweise mittels des Meßgerätes 56 gemessen.Position of potentiometers 60 and 50 adjusted. The through the current flowing through the lamp 30 is expedient when adjusting measured by means of the measuring device 56.

Grundsätzlich werden die Filter entsprechend der Anwendung des optischen Doppelstrahlsystems ausgewählt. Um beispielsweise eine Lösung zu überprüfen, die Licht einer Wellenlänge von 254 nm absorbiert, werden in die Lichtmeßzellen 18 und 20 Filter eingesetzt, welche Licht ausfiltern, das andere Wellenlängen als 254 nm hat. 254 nm ist eine Wellenlänge, die in von einer Niederdruck-Quecksilberdampflampe abgestrahltem Licht enthalten ist. Soll andererseits eine Lösung untersucht werden, die Licht mit Wellenlängen zwischen 270 nm und 290 nm absorbiert, so werden Filter eingesetzt, die alle anderen Wellenlängen ausfiltern. Licht mit Wellenlängen zwischen 270 nm und 290 nm wird von gewissen Fluoreszenzphosphoren emittiert, die in das lichtabstrahlende Element 32 eingelagert werden können.Basically, the filters are selected according to the application of the double-beam optical system. For example To check a solution that absorbs light of a wavelength of 254 nm, are in the light measuring cells 18 and 20 filters are used, which filter out light that has wavelengths other than 254 nm. 254 nm is a wavelength that contained in light emitted by a low pressure mercury vapor lamp. On the other hand, a solution should be investigated that absorb light with wavelengths between 270 nm and 290 nm, filters are used, all of them filter out other wavelengths. Light with wavelengths between 270 nm and 290 nm is emitted by certain fluorescent phosphors emitted, which can be incorporated into the light-emitting element 32.

Im Betrieb des optischen Doppelstrahlsystems 10 für den Vergleich eines einen gelösten Stoff enthaltendes Lösungsmittel mit einem reinen Lösungsmittel wird ein den Stoff enthaltendes Lösungsmittel durch die erste Lichtabsorptionszelle lh und reines Lösungsmittel durch die zweite Lichtabsorptionszelle 16 gepumpt. Während Lösungsmittel und ge-In operation of the double-beam optical system 10 for the comparison of a solvent containing a solute with a pure solvent, a solvent containing the substance is pumped through the first light absorption cell 1h and pure solvent through the second light absorption cell 16. While solvents and

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löster Staff durch die Lichtabsorptionszellen fließen, tritt der erste Lichtstrahl durch die erste Lichtabsorptionszelle · ■und gelangt in die erste Lichtmeßzelle 18, während der zweite Lichtstrahl durch die zweite Lichtabsorptionszelle hindurchtritt und in die zweite Lichtmeßzelle 20 gelangt, wobei erster und zweiter Lichtstrahl zueinander proportionale Lichtintensitäten haben.dissolved staff flow through the light absorption cells occurs the first light beam through the first light absorption cell ■ And gets into the first light measuring cell 18, while the second Light beam passes through the second light absorption cell and reaches the second light measuring cell 20, wherein the first and second light beams have light intensities that are proportional to one another.

Die erste Lichtmeßzelle 18 und die zweite Lichtmeßzelle 20 liefern Signale, die die Intensität des Lichtes des ersten , und des zweiten Strahls bezeichnen, und diese Signale werden in einer Schaltung (nicht gezeigt) verglichen, um Informationen über den durch die erste Lichtabsorptionszelle fließenden, gelösten Stoff zu erhalten. Während der erste und der zweite Lichtstrahl durch die erste und die zweite Lichtabsorptionszelle hindurchtreten, ermittelt die Lichtintensitätsüberwachung 21 Intensitätsänderungen im von der Primärlichtquelle abgestrahlten Licht und korrigiert derartige Änderungen, um die Lichtintensität konstant zu halten. Bei einer optischen Einheit mit nur einem Lichtstrahl oder bei einem optischen System mit zwei Lichtstrahlen, die jeweils zum Lokalisieren eines gelösten Stoffes in unterschiedlichen Lichtabsorptionszellen benutzt werden, arbeitet die Lichtintensitätsüberwachung 21 in der gleichen Weise.The first light measuring cell 18 and the second light measuring cell 20 provide signals indicative of the intensity of the light of the first and second beams, and these signals become in a circuit (not shown) in order to obtain information about the light flowing through the first light absorption cell, to obtain solute. During the first and second light beams through the first and second light absorption cells pass through, the light intensity monitoring 21 determines intensity changes in the primary light source emitted light and corrects such changes in order to keep the light intensity constant. At a optical unit with only one light beam or in an optical system with two light beams, each to the To locate a solute in different light absorption cells are used, the light intensity monitor works 21 in the same way.

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Um den ersten und zweiten Lichtstrahl zu erzeugen, gibt die Lampe 30 auf das lichtabstrahlende Element.32 Licht ab, das im bevorzugten Ausführungsbeispiel ultraviolettes Licht mit einem verhältnismäßig hohen Anteil an Strahlung von 25^ nm ist. Da sich der Leuchtpunkt der Lampe 30 in einem Brennpunkt und das lichtabstrahlende Element 32 im anderen Brennpunkt des ellipsoidförmigen Reflektors J>U befindet, wird Licht von einem Raumwinkel, der den Hauptteil einer Kugel darstellt, von der Lampe 30 auf das lichtabstrahlende Element 32 abgestrahlt. Das in einer Richtung oder von einer Stelle in der Lampe 30 emittierte Licht kann sich in seiner Intensität gegenüber dem in einer anderen Richtung oder von einer anderen Stelle in der Lampe 30 emittierten Licht ändern. Dies geschieht bei Niederdruck-Quecksilberdampflampen infolge der Bewegung des Dampfes in der Lampe durch Konvektion, wodurch mehr Licht von der einen Ausbreitungsbahn als von einer anderen Ausbreitungsbahn absorbiert wird.In order to generate the first and second light beam, the lamp 30 emits light onto the light-emitting element 32, which in the preferred exemplary embodiment is ultraviolet light with a relatively high proportion of radiation of 25 ^ nm. Since the luminous point of the lamp 30 is in one focal point and the light-emitting element 32 is in the other focal point of the ellipsoidal reflector J> U , light is emitted from the lamp 30 onto the light-emitting element 32 from a solid angle that represents the main part of a sphere. The light emitted in one direction or from one point in the lamp 30 can change in its intensity compared to the light emitted in another direction or from another point in the lamp 30. In the case of low-pressure mercury vapor lamps, this occurs as a result of the movement of the vapor in the lamp by convection, as a result of which more light is absorbed by one path of propagation than by another path of propagation.

Um die Intensitäten des ersten, zweiten und dritten Lichtstrahls in einer konstanten Zuordnung zueinander zu halten, strahlt das lichtabstrahlende Element 32 Licht mit proportionalen Intensitäten in verschiedene Richtungen, wobei der Anteil des abgestrahlten Lichtes in jede Richtung von der Richtung abhängt, selbst wenn das Licht von der Lampe 30 inIn order to keep the intensities of the first, second and third light beam in a constant relationship to one another, the light emitting element 32 emits light with proportional intensities in different directions, the Share of light emitted in each direction from the Direction even if the light from the lamp 30 in

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einer Richtung eine Intensität aufweist, die von der Intensität in einer anderen Richtung abweicht.one direction has an intensity that differs from the intensity in another direction.

In einem Ausführungsbeispiel besteht das lichtabstrahlende Element 32 aus einer durchscheinenden, streuenden Fläche, die das auf sie fallende Licht streut und es durch die drei Lichtstrahlöffnungen im ellipsoidförmigen Reflektor J>k abstrahlt. Das Licht wird gemäß dem Lambertschen Kosinusgesetz abgestrahlt, wobei das auf jeden Punkt auffallende Licht eine proportionale Strahlung zu jedem der Lichtstrahlen bewirkt.In one embodiment, the light-emitting element 32 consists of a translucent, scattering surface which scatters the light falling on it and emits it through the three light beam openings in the ellipsoidal reflector J> k . The light is emitted according to Lambert's law of cosines, the light falling on each point causing radiation proportional to each of the light rays.

In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das lichtabstrahlende Element 32 eine dünne durchscheinende Schicht aus Fluoreszenzteilchen auf, die das Licht streut und fluoresziert, wobei das gestreute Licht proportional zu jedem Lichtstrahl Licht einer ersten Frequenz beiträgt, während das Fluoreszenzlicht proportional zu jedem Strahl Licht einer anderen Frequenz beiträgt, da die Intensität der Strahlung des gestreuten Lichtes und des Fluoreszenzlichtes unabhängig von der Richtung des die Strahlung erzeugenden Lichtes ist.In another exemplary embodiment, the light-emitting element 32 has a thin translucent layer Fluorescent particles that scatter and fluoresce the light, wherein the scattered light contributes light of a first frequency proportional to each light beam, while the fluorescent light contributes light of a different frequency proportionally to each beam, since the intensity of the radiation of the scattered Light and fluorescent light is independent of the direction of the light generating the radiation.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht das lichtabstrahlende Element aus durchscheinendem oder transparentem Fluoreszenzmaterial, das jedem der Lichtstrahlen Fluoreszenzlicht mit proportionaler Intensität zusetzt.In a further embodiment, the light-emitting element consists of translucent or transparent Fluorescent material that adds fluorescent light of proportional intensity to each of the light beams.

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Nachdem das Licht des ersten und zweiten Lichtstrahls durch die erste und zweite Lichtabsorptionszelle 14, 16 hindurchgetreten ist, gelangt es auf die erste und zweite .Lichtmeßzelle 18, 22, wo es die Filter durchläuft, die eine einzelne Spektrallinie zum Durchtritt zur Fotozelle auswählen, die in Abhängigkeit von der Menge des vom gelösten Stoff und vom Lösungsmittel absorbierten Lichtes Signale erzeugt. Die Filter werden gemäß dem speziellen Anwendungsfall des optischen Doppelstrahlsystems gewählt, wie dies vorstehend beschrieben wurde. .After the light of the first and second light beams has passed through the first and second light absorption cells 14, 16 is, it reaches the first and second .Lichtmeßzelle 18, 22, where it passes through the filter, which is a single Select the spectral line for the passage to the photocell, which depends on the amount of the dissolved substance and the Solvent-absorbed light generates signals. The filters are made according to the specific application of the optical Chosen as described above. .

Um die Intensität des Lichtes in den Strahlen konstant zu halten, empfängt der Fotodetektor 40 Licht von der Lampe 30 > dessen Intensität proportional einer Funktion des ersten und zweiten Lichtstrahls ist. Der Fotodetektor 40 erzeugt in Abhängigkeit von dem Licht ein elektrisches Signal, das Intensitätsänderungen im vom lichtabstrahlenden Element 32 empfangenen und abgestrahlten Licht anzeigt und der Rückkopplungssteuerschaltung 42 zugeführt wird. In Abhängigkeit von dem Signal vom Fotodetektor 40 läßt die Rückkopplungssteuerschaltung 42 die Intensitätssteuerschältung 44 jegliche Änderungen der Intensität des von der Lampe 30 abgestrahlten Lichtes korrigieren, um die Lichtintensität des ersten und zweiten Lichtstrahls konstant zu halten.In order to keep the intensity of the light in the rays constant, the photodetector 40 receives light from the lamp 30 > whose intensity is proportional to a function of the first and second light beams. The photodetector 40 generates Depending on the light, an electrical signal that changes the intensity of the light emitting element 32 received and emitted light and the feedback control circuit 42 is supplied. In response to the signal from the photodetector 40, the feedback control circuit 42 the intensity control circuit 44 any changes in the intensity of the emitted by the lamp 30 Correct the light to the light intensity of the first and to keep the second light beam constant.

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Um Intensitätsänderungen des Lichtes anzeigende Signale vom Fotodetektor 40 zu empfangen und um die Intensitätssteuerschaltung 44 zu steuern, bewirken Widerstandsänderungen des Fotodetektors 40 Änderungen in dem dem Verstärker 52 zugeführten Eingangssignal. Der Verstärker 52 invertiert die Änderungen und führt sie der Ausgangsklemme 54 zu, die mit der Eingangsklemme 62 der Intensitätssteuerschaltung 44 verbunden ist.To receive signals indicative of changes in the intensity of the light from the photodetector 40 and to the intensity control circuit 44, changes in resistance of the photodetector 40 cause changes in that supplied to the amplifier 52 Input signal. The amplifier 52 inverts the changes and feeds them to the output terminal 54 with the input terminal 62 of the intensity control circuit 44 is connected.

Wenn die Intensität des Lichtes von der Lichtquelle 30 auf dem lichtabstrahlenden Element 32 zunimmt, nimmt der Widerstand des Fotodetektors 40 ab, wodurch die Eingangsspannung am Verstärker 52 sich in positiver Richtung ändert und an der Ausgangsklemme 54 ein negatives Signal auftritt. Wenn die Intensität des Lichtes auf dem abstrahlenden Element 32 abnimmt, vergrößert sich der Widerstand des Fotodetektors, so daß die Eingangsspannung am Verstärker 52 negativ wird und ein positives Ausgangssignal an der Klemme 54 hervorruft. When the intensity of the light from the light source 30 increases the light emitting element 32 increases, the resistance of the photodetector 40 decreases, thereby increasing the input voltage at the amplifier 52 changes in the positive direction and on the output terminal 54 a negative signal occurs. When the intensity of the light on the radiating element 32 decreases, the resistance of the photodetector increases so that the input voltage to amplifier 52 becomes negative and produces a positive output at terminal 54.

Zur Steuerung der Intensität des von der Lampe 30 emittierten Lichtes erhöht ein positives Signal an der Eingangsklemme der Intensitätssteuerschaltung 44 die Leitfähigkeit des Transistors 58, wodurch ein größerer Strom durch die Lampe 30 fließt und damit die Intensität des von ihr emittiertenTo control the intensity of the emitted by the lamp 30 A positive signal at the input terminal of the intensity control circuit 44 increases the conductivity of the light Transistor 58, whereby a larger current flows through the lamp 30 and thus the intensity of the emitted by it

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Lichtes erhöht wird. Ein negatives Signal am Eingang 62 verringert die Leitfähigkeit des Transistors 58» verringert den Strom durch die Lampe 30 und verringert damit die Intensität des von der Lampe 30 emittierten Lichtes. Somit wirkt einer Verringerung der Intensität des von der Lampe 30 emittierten Lichtes eine Erhöhung der Intensität entgegen, und einer Intensitätsvergrößerung des von der Lampe 30 emittierten Lichtes wirkt die Neigung zur Verringerung der Intensität des von der Lampe 30 emittierten Lichtes entgegen.Light is increased. A negative signal at input 62 is reduced the conductivity of transistor 58 »is reduced the current through the lamp 30 and thus reduces the intensity of the light emitted by the lamp 30. Thus, the effect of reducing the intensity of the lamp 30 is reduced of the light emitted against an increase in the intensity, and an increase in the intensity of the light emitted by the lamp 30 emitted light counteracts the tendency to reduce the intensity of the light emitted by the lamp 30.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß das optische Doppelstrahlsystem den Vorteil hat, die Lichtintensität des ersten und zweiten Lichtstrahls sehr genau konstant zu halten.The above description shows that the double-beam optical system has the advantage of keeping the light intensity of the first and second light beam constant very precisely.

In einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung der Intensität der Lichtstrahlen genau, da die Lichtüberwachung von dem von dem lichtabstrahlenden Element 3.2 emittierten Licht gesteuert wird, das auch Licht für die Lichtstrahlen liefert.In a first embodiment, the control of the intensity of the light beams is precise, since the light monitoring is controlled by the light emitted by the light-emitting element 3.2, which is also the light for the light rays supplies.

In einem zweiten Ausführungsbexspiel ist die Intensitätssteuerung der Lichtstrahlen genau, da (1) das Lichtüberwachungssystem von dem von der Lichtquelle 30 emittierten Licht gesteuert wird und ein Reflektor mit länglicher Sphäroidform die Ausnutzung eines größeren Prozentsatzes des LichtesIn a second embodiment, the intensity control of the light beams is accurate because (1) the light monitoring system is controlled by the light emitted from the light source 30 and a reflector with an elongated spheroid shape the utilization of a greater percentage of the light

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ermöglicht, und (2) der Fotodetektor Licht verhältnismäßig ■ hoher-Intensität von der Lampe empfängt, so. daß das Ansprechen auf Intensitätsänderungen schneller erfolgt, als wenn der Fotodetektor geringere Lichtintensitäten über eine Lichtstrahlöffnung im- Reflektor empfangen würde. Darüber hinaus ist die Lichtüberwachung im zweiten Ausführungsbeispiel wirtschaftlich, da sich der Fotodetektor leicht am Basisteil 22 der Primärlichtquelle 30 befestigen läßt und da die Rückkopplungsschaltung sich infolge der vergrößerten Stabilität der Liehtüberwachüng gegenüber der überwachung des Lichtes von dem abstrahlenden Element vereinfacht.enables, and (2) the photodetector light comparatively ■ receives high-intensity from the lamp so. that speaking on intensity changes takes place faster than if the photodetector lower light intensities via a light beam opening im- reflector would be received. In addition, the light monitoring is in the second embodiment economical, since the photodetector can be easily attached to the base part 22 of the primary light source 30 and since the Feedback circuit itself as a result of the increased stability the light monitoring compared to the monitoring of the light simplified by the radiating element.

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Claims (12)

AnsprücheExpectations 1.)Vorrichtung zur Aufteilung des Lichtes einer Lichtquelle in mindestens einen Lichtstrahl, mit einer optischen Fokussieranordnung zur Bündelung des von der Primärlicht.-quelle in einen verhältnismäßig großen Winkel abgegebenen Lichtes auf ein lichtabstrahlendes Element, gemäß Patent ... ... (deutsche Patentanmeldung P 23 28 193.8), dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussieranordnung (36, 38) im wesentlichen das Licht von der Lichtquelle (30) auf-einen Punkt auf dem lichtabstrahlenden Element (32) bündelt und daß eine an sich bekannte Steuerschaltung vorgesehen ist, die einen Lichtdetektor (40) über eine Rückkopplungsschaltung (21) mit der Primärlichtquelle (30) verbindet, wobei der Lichtdetektor (1IO) von der Primär lichtquelle (30) erzeugtes Licht aufnimmt und wobei der Lichtdetektor (40) über die Rückkopplungsschaltung (21) mit einer Spannungsquelle (44) für die Primärlichtquelle (30) verbunden ist. ·1. ) Device for splitting the light from a light source into at least one light beam, with an optical focusing arrangement for focusing the light emitted by the primary light source in a relatively large angle onto a light-emitting element, according to patent ... ... (German Patent application P 23 28 193.8), characterized in that the focusing arrangement (36, 38) essentially bundles the light from the light source (30) onto a point on the light-emitting element (32) and that a control circuit known per se is provided, which connects a light detector (40) via a feedback circuit (21) to the primary light source (30), wherein the light detector (1 IO) picks up light generated by the primary light source (30) and wherein the light detector (40) via the feedback circuit (21) is connected to a voltage source (44) for the primary light source (30). · 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdetektor (40) auf den Helligkeit.spunkt der Primär· lichtquelle (30) ausgerichtet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the light detector (40) is based on the brightness point of the primary light source (30) is aligned. 409828/0799409828/0799 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdetektor (40) auf einen Punkt auf dem lichtabstrahlenden Element (32) ausgerichtet ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the light detector (40) on a point on the light emitting Element (32) is aligned. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3a dadurch gekennzeichnet, daß das lichtabstrahlende Element (32) ein dünnes, passives, lichtstreuendes Element Ist.4. Device according to one of claims 1 to 3 a, characterized in that the light-emitting element (32) is a thin, passive, light-scattering element. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussieranordnung (36, 38) einen Reflektor (34) mit länglicher Sphäroidfonn enthält, der einen ersten Sektor (36) mit einer ersten, entlang einer ersten Bahn mit dem lichtabstrahlenden Element (32) fluchtenden Öffnung und einen zweiten Sektor (38) mit einer zweiten, entlang einer zweiten Bahn mit dem lichtabstrahlenden Element (32) fluchtenden Öffnung aufweist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the focusing arrangement (36, 38) has a Contains reflector (34) with elongated spheroid shape having a first sector (36) with a first, along one first track with the light emitting element (32) aligned opening and a second sector (38) with a has a second opening aligned along a second path with the light-emitting element (32). 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3» 4 oder dadurch gekennzeichnet, daß das liehtabstrahlende Element (32) einen dünnen Fluoreszenzphosphor enthält, der bei Empfang von Licht einer ersten Frequenz von der Primärlichtquelle (30) Licht einer zweiten Frequenz emittiert.6. Apparatus according to claim 1, 3 »4 or characterized in that the lent-emitting element (32) contains a thin fluorescent phosphor which emits light of a second frequency when receiving light of a first frequency from the primary light source (30). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphor eine wirksame Emissionsfrequenz im Bereich7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the phosphor has an effective emission frequency in the range 409828/0799409828/0799 von 270 mn bis 290 ran hat und daß die Primärlichtquelle (30) eine UV-Lampe ist.from 270 mn to 290 ran and that the primary light source (30) is a UV lamp. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dünne, lichtabstrahlende Element (32) eine Anzahl von Teilchen enthält.8. Apparatus according to claim 1, 2, 4 or 5, characterized in that that the thin, light-emitting element (32) contains a number of particles. 9. Vorrichtung nach-Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen Pluoreszenztexlchen sind, die bei Empfang von Licht einer ersten Frequenz von der Primärlichtquelle (30) Licht einer zweiten Frequenz emittieren.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the particles are fluorescent particles, which upon receipt of light of a first frequency from the primary light source (30) Emit light of a second frequency. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus einem Phosphor bestehen9 der Licht einer Wellenlänge im Bereich von 270 nm bis 290 nm abstrahlt, und daß die Primärlichtquelle (30) eine UV-Lampe ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the particles consist of a phosphor 9 which emits light of a wavelength in the range from 270 nm to 290 nm, and that the primary light source (30) is a UV lamp. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle aus einer Quecksilber-11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the light source consists of a mercury . dampflampe (30) mit einer nahe ihr angeordneten ■Temperatursteuereinrichtung (22) besteht.. Steam lamp (30) with a temperature control device arranged near it (22) exists. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursteuereinrichtung (22) eine Wärmesenke ist.12. The device according to claim 11, characterized in that the temperature control device (22) is a heat sink. su: kösee below: kö 409828/0799409828/0799
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CN117398622A (en) * 2023-11-30 2024-01-16 尊然科技发展(北京)有限公司 Phototherapy system based on high-power infrared light condensation shaping and light source control method thereof

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Das Hauptpatent hat angefangen am 3. Juni 1973 *
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