DE2364359B2

DE2364359B2 - Device for splitting the light from a light source into at least two partial beams

Info

Publication number: DE2364359B2
Application number: DE19732364359
Authority: DE
Inventors: Robert William Lincoln Nebr. Allington (V.St.A.)
Original assignee: Instrumentation Specialties Co
Current assignee: Isco Inc 68504 Lincoln Nebraska Us
Priority date: 1973-01-10
Filing date: 1973-12-22
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2364359A1; CA995920A; GB1449476A; DE2364359C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist Gegenstand des Patents 23 28 193, zu dem die vorliegende Anmeldung im Zusatzverhältnis stehtThe invention relates to a device according to the preamble of claim 1. Such a device is the subject of patent 23 28 193, to which the present application is in an additional relationship

Aus der US-PS 34 63 927 ist ein optisches System bekannt, welches ein zylindrisches, strahlendes Fluoreszenzelement sowie eine Primärlichtquelle enthält, wobei das Fluoreszenzelement auf einer der beiden Brennachsen eines rohrförmigen, ellipsoidförmigen Reflektors angeordnet ist, während die Primärlichtquelle in der anderen Brennachse liegt, so daß Licht von der Primärlichtquelle auf das strahlende Element reflektiert und in Form von zwei Lichtstrahlen von letzterem abgestrahlt wird.From US-PS 34 63 927 an optical system is known which contains a cylindrical, radiating fluorescent element and a primary light source, wherein the fluorescent element on one of the two focal axes of a tubular, ellipsoidal reflector is arranged, while the primary light source lies in the other focal axis, so that light from the Primary light source is reflected on the radiating element and in the form of two light rays from the latter is emitted.

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. 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.The known optical system has the disadvantage that it does not exactly maintain the intensity of the light, since under certain circumstances there is no correction of the light intensity, if a correction per se is required. This inaccuracy arises from the fact that the intensity of the from one point or in one Direction within the primary light source emitted with respect to the intensity of the from a light emitted at another point or in another direction within the primary light source changes, whereby the light supplied to the tubular reflector for delivery to the radiating element is related of the light received by the photocell changes.

Aus der DE-OS 21 14 107 ist ferner ein fotometrisches Gerät mit einer Lichtquelle zur Erzeugung vonFrom DE-OS 21 14 107 a photometric device with a light source for generating mehreren Meßstrahlen sowie von einem Hilfsstrahl bekannt, wobei letzterer zur Regelung der Intensität des von der Lichtquelle emittierten Lichtes dient und einen Hilfsfotodetektor aufweist, der einen an die Lichtquelle angeschlossenen Regelverstärker speistseveral measuring beams and known from an auxiliary beam, the latter for controlling the intensity of the The light emitted by the light source is used and has an auxiliary photodetector which connects to the light source connected control amplifier

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß die Intensität des Lichtes der Lichtquelle derart gesteuert wird, daß die nach Einstrahlung von Licht der Lichtqrelle vomIt is the object of the invention to develop the device according to the main patent so that the intensity of the light from the light source is controlled in such a way that the after irradiation of light from the light source

ίο strahlenden Element abgestrahlten Lichtstrahlen eine verhältnismäßig konstante Intensität haben.ίο radiant element emitted light rays a have a relatively constant intensity.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöstThis object is achieved according to the invention by the features mentioned in the characterizing part of claim 1 solved

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

In einem Ausführungsbeispiel, bei dem der Fotodetektor direkt auf die Lichtquelle fokussiert ist ergibt sichIn one embodiment in which the photodetector is focused directly on the light source, the result eine größere Stabilität als bei einer Fokussierung des Fotodetektors auf das strahlende Element Außerdem läßt sich eine derartige Anordnung leichter herstellen, da der Fotodetektor einfach Ober die Basis der Lichtquelle geschoben werden kann, so daß keinea greater stability than when the photodetector is focused on the radiating element such an arrangement can be made more easily because the photodetector is simply over the base of the Light source can be pushed so that no

zusätzliche Öffnung im Reflektor vorgesehen werden muß. Die erhöhte Stabilität stellt einen unerwarteten Vorteil dar, der wahrscheinlich dadurch entsteht daß am Foto- bzw. Lichtdetektor eine größere Lichtintensität zur Verfügung stehtadditional opening can be provided in the reflector got to. The increased stability is an unexpected benefit that is likely to arise from a greater light intensity is available on the photo or light detector

Die Vorrichtung hat ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis als die vorbekannte Anordnung und die Anordnung nach dem Hauptpatent was ebenfalls einen Vorteil darstellt Die Verbesserung im Signal-Rausch-Verhältnis läßt sich dadurch erklären, daß ein größererThe device has a higher signal-to-noise ratio than the previously known arrangement and the Arrangement according to the main patent, which is also an advantage. The improvement in the signal-to-noise ratio can be explained by the fact that a larger

·»<> Teil des von der Primärlichtquelle emittierten Lichtes zu den schließlich vom strahlenden Element abgegebenen Lichtstrahlen beiträgt, wenn ein Reflektor mit länglicher Ellipsoidform Licht auf einen Punkt des strahlenden Elements fokussiert und nicht wie beim Stand der· »<> Part of the light emitted by the primary light source contributes to the light rays finally emitted by the radiating element if a reflector with an elongated Ellipsoidal shape Light is focused on a point of the radiating element and not as in the case of the state of the

^4r» Technik, das Licht auf einen zylindrischen Strahler leitet Infolgedessen bewirken Intensitätsunterschiede in dem in verschiedene Richtungen von der Lichtquelle abgestrahlten Licht eine geringere Abweichung zwischen dem Licht, rias zu den vom strahlenden Element ^4r »Technology that directs light onto a cylindrical radiator As a result, differences in intensity in the light emitted in different directions by the light source result in a smaller deviation between the light, rias and that of the radiating element

^r>° emittierten Lichtstrahlen beiträgt und dem das Signal vom Fotodetektor steuernden Licht, wenn der Reflektor ein längliches Ellipsoid und nicht ein rohrförmiges Cllipsoid ist Die Verbesserung der Stabilität und des Signal- ^r > ° of emitted light rays and the light controlling the signal from the photodetector, if the reflector is an elongated ellipsoid and not a tubular cllipsoid The improvement of the stability and the signal

^Vt Rausch-Verhältnisses ermöglicht die Verwendung einer billigeren Rückkopplungsschaltung. Die Stabilität wird außerdem durch Benutzung einer Wärmesenke erhöht, die die von der Primärlichtquelle erzeugte Temperatur verringert ^Vt to noise ratio allows a cheaper feedback circuit to be used. The stability is also increased by using a heat sink which reduces the temperature generated by the primary light source

^M Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, ^M developments of the invention are the subject of the subclaims,

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

Fig. 1 zeigt teilweise in einer Ansicht und teilweise schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel;Fig. 1 shows partly in a view and partly schematically a first embodiment;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 aus F i g. 1;Fig. 2 shows a section along the line 2-2 from F i g. 1;

Fig.3 zeigt teilweise in einer Ansicht, teilweise schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel;Fig.3 shows partly in a view, partly schematically a second embodiment;

F i g. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4-4 aus Fig.3;F i g. 4 shows a section along the line 4-4 from FIG Fig. 3;

F i g. 5 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung der Rückkopplungsschaltung für die beiden Ausführungsbeispiele; F i g. 5 schematically shows a circuit arrangement of the feedback circuit for the two exemplary embodiments;

F i g. 6 zeigt die Schaltungsanordnung einer Lichtintensitätssteuerschaltung für die beiden Ausführungsbeispiele. F i g. 6 shows the circuit arrangement of a light intensity control circuit for the two exemplary embodiments.

In den Fig. I, 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 Figs. 1, 2, 3 and 4 there are two of the same optical Double beam systems 10 shown, each as essential elements a double beam light source 12, a first and second light absorption cells 14, 16, first and second light measuring cells 18, 20 and one Light intensity monitoring 21 with a photodetector 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 Lichtstahlen ab, wobei zwischen einer ersten Seite der Doppelstrahl-Lichtquel-Ie 12 und der ersten Lichtmeßzelle 18 die erste Lichtabsorptionszelle 14 und zwischen de«- zweiten Seite der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 und der zweiten Lichtmeßzelle 20 die zweite Lichtabsorptionszelle 16 angeordnet ist Die erste Seite der Doppelstrahl-Lichtquelle 12, die erste Lichtabsorptionszelle 14 und die erste Lichtmeßzelle 18 sind bezüglich eines ersten Lichtstrahls 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 Seiten bei 26 und 28 angelenkt so daß die Anordnung zur Reparatur und zum Ersetzen von Teilen leicht geöffnet werden kann.The double-beam light source 12 is centered within a cuboid by means of a base part 22 Housing 24 attached and emits two light beams guided in opposite directions, wherein between a first side of the double-beam light source 12 and the first light measuring cell 18 the 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 light absorption cell 16 The first side of the double-beam light source 12, the first light absorption cell 14 and the first light measuring cells 18 are aligned with respect to a first light beam and the first light measuring cell 18 is attached to a first side of the housing 24. The second side of the double-beam light source 12, the second Light absorption cell 16 and the second light measuring cell 20 are aligned with respect to a second light beam, and the second light measuring cell 20 is attached to a second side of the housing 24 around the interior of the To make housing 24 accessible, the sides are hinged at 26 and 28 so that the arrangement for 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. ä. b^im Verlassen einer Chromatografiesäule während deren Fraktionierung benutzt werden.The double beam optical system 10 is part of a photometric device that joins two together adapted light beams are required. Such a photometric device can be used for localization, for example dissolved organic substances, such as various proteins and amino acids o. Ä. b ^ in leaving a Chromatography column can be used during its fractionation.

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.In this type of device, the various dissolved organic substances are localized as they leave the column by their different light absorptions, which are determined by a first light beam from 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 beams are compared with each other before and after the passage of the solvent through the column. However, it will be apparent to those skilled in the art that there are other applications for the double beam optical system 10.

Auch bei optischen Doppelstrahlsystemen ist es erwünscht, die Intensität der Lichtquelle konstant zu halten, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen, und zwar weil es häufig schwierig ist, die beiden Kanäle des Doppelstrahlsystems genau aneinander anzupassen.Even with optical double-beam systems, it is desirable to keep the intensity of the light source constant keep to increase the signal-to-noise ratio, because it is often difficult to find the two channels of the double jet system exactly to each other.

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 zugeführtsn Licht feststellt und die Intensität dieses Lichtes steuert, wie dies später beschrieben werden wird.In order to keep the intensity of the two light beams constant, the photodetector 40 is used to monitor the light intensity 21 provided, the intensity changes in the double-beam light source 12 zuzuführtsn Detects light and controls the intensity of that 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 operating the double-beam optical system 10, the light intensity monitor 21 is set to determine the intensity of the light emitted by the double-beam light source 12.

ίο 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-Lichtquel-Ie 12 trifft nach Durchtritt durch die zweite Lichtabsorptionszelle 16, die allein das Lösungsmittel enthält, auf die zweite Lichtmeßzelle 20. Die erv.e 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.ίο In operation of the optical double-beam system 10 For comparison of the light absorption of the fluids in two light absorption cells, the first light beam is the Double beam light source 12 directed to the first light measuring cell 18 after passing through the first light absorption cell 14 has passed, which is a solution to be introduced into a chromatography column or a Contains a solution whose concentration is to be determined. The second light beam of the double beam light source 12 strikes after passing through the second light absorption cell 16, which contains the solvent alone second light measuring cell 20. The erv.e and the second light measuring cell generate depending on the incident light produce a first and a second electrical signal, and these signals are used for the Comparison of the light absorption properties of the substances in the first and second light absorption cells compared to each other.

Im Betrieb als optisches Einzelstrahlsystem oder als optisches System für zwei einzelne Strahlen trifft jederIn operation as an optical single beam system or as an optical system for two individual beams, everyone hits

JO 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 e. zeugt 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.JO light beam to another measuring cell after passing through a light absorption cell containing a solute contained in the stream passed through a chromatography column is to be located. Each light measuring cell e. testifies depending on that > incident light produces an electrical signal, and fluctuations this signal indicate the location of the substance, which the chromatography column corresponds to the light measuring cell leaves.

Unabhängig davon, ob die Doppelstraiil-LiditquelleRegardless of whether the double trail lidite source

"> 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 de? von der"> 12 as an optical single beam system or as an optical Double beam system works, determines the light intensity monitoring 21 when there are changes in the intensity of the from the primary light source 12 emitted light the change and leads the intensity of the? of the

■*^r> Primärlichtquelle emittierten Lichtes auf die voreingestellte Intensität zurück. ■ * ^r > primary light source emitted light back to the preset intensity.

Die Doppelstrahl-Lichtquelle 12 enthält eine Lampe 30, ein lichtabstrahlendes Element 32 und einen ellipsoidförmigen Reflektor 34 mit einem ersten SektorThe double beam light source 12 includes a lamp 30, a light emitting element 32 and a ellipsoidal reflector 34 with a first sector

">o 36 und einem zweiten Sektor 38."> o 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, das als Aufnahme für die elektrische Verbindung dient und •nitt.'g innerhalb der Doppelstrahl-Lichtquelle 12 an-In order to provide light for the first and second light beams, the lamp 30 is attached to the base part 22, the serves as a receptacle for the electrical connection and • nitt.'g within the double-beam light source 12

« geordnet ist. Die Lampe 30 dient als Primärlichtquelle und kann von un.erschiedlichster Art sein, wobei die Wahl davon abhängt, ob sie Licht der gewünschten Frequenz liefern kann.«Is sorted. The lamp 30 serves as the primary light source and can be of the most varied of types, whereby the Choice depends on whether it can deliver light of the desired frequency.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestelltOrdered in a preferred embodiment

^h(l die Lampe 30 aus einer Niederdruck-Quecksüberdampflampe, die ultraviolettes Licht abstrahlt, dessen Wellenlängen lür einige fotometrische Vorrichtungen besonders geeignet sind, etwa zum Messen oder Vergleichen der optischen Dichte oder der Lichtabsorption gewisser ^{h (l,} the lamp 30 from a low-pressure mercury vapor lamp over that emits ultraviolet light whose wavelength tor some photometric devices are particularly suitable, for example for measuring or comparing the optical density or light absorption of certain

^Μ Lösungen, die organische Stoffe, beispielsweise Protein, Aminosäure o. ä. enthalten. Es können jedoch für andere Zwecke auch andere Arten von Lampen als Primärlichtquellen verwendet werden. Die Erfindung kommt ^Μ Solutions that contain organic substances such as protein, amino acids, etc. However, other types of lamps can be used as primary light sources for other purposes. The invention is coming

insbesondere in fotometrischen Vorrichtungen zur Anwendung, in denen das von einigen Stellen der Primärlichtquelle abgestrahlte Licht in seiner Intensität gegenüber 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.in particular for use in photometric devices in which the Primary light emitted light fluctuates in its intensity compared to the light emitted from other places is emitted, or in which the light emitted in some directions in its intensity compared to the light emitted in other directions.

Wenn die Lampe 30, wie im bevorzugten Ausführungsbeispiel, aus einer Quecksilberdampflampe besteht, so ist für diese eine Wärmesenke vorgesehen, wie sie zweckmäßigerweise durch die Herstellung des Basisteils 22 aus Metall gewonnen wird.If the lamp 30, as in the preferred exemplary embodiment, consists of a mercury vapor lamp, a heat sink is provided for this, such as it is expediently obtained by producing the base part 22 from metal.

Wird bei einigen Arten von Quecksilberdampflampen einer Doppelstrahl-Lichtquelle 12 keine Wärmesenke vorgesehen, so ist die Lichtintensitätsüberwachung 21 instabil, und der Strom durch die Lampe 30 steigt auf einen hohen Wert. Der Strom erhöht sich infolge einerWith some types of mercury vapor lamps, a double-beam light source 12 does not become a heat sink provided, the light intensity monitor 21 is unstable and the current through the lamp 30 rises a high value. The current increases as a result of a eich cplHct u/ip/4prhr\lpnHpn Ifpftp vnn vipr .Crhrittpneich cplHct u / ip / 4prhr \ lpnHpn Ifpftp vnn vipr .Crhrittpn ten Lichtstrahlen dienenden dritten Lichtstrahl zu einer Regelschaltung 21 für die Lichtintensität der Lampe leitet, ohne daß das von der Lampe 30 entlang einer direkten Bahn emittierte Licht beeinträchtigt wird. Dieth light beams serving third light beam to a control circuit 21 for the light intensity of the lamp conducts without affecting the light emitted by lamp 30 along a direct path. the

Ausrichteinrichtung kann aus einer Öffnung mit verhältnismäßig langer Wand, einem Rohr, einer Linse o. ä. bestehen, wodurch verhindert wird, daß der Fotodetektor 40 unmittelbar von der Lampe 30 bestrahlt wird. Der Fotodetektor 40 ist außerhalb desAlignment device can consist of an opening with a relatively long wall, a tube, a lens o. The like exist, whereby it is prevented that the photodetector 40 directly from the lamp 30 is irradiated. The photodetector 40 is outside the

ίο Reflektors und auf einer Linie mit der Ausrichteinrichtung angeordnet.ίο reflector and arranged in line with the alignment device.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 und 4 ist der Fotodetektor 40 am Basisteil 22 der Lampe 30 befestigt, um Licht direkt von einem großen Volumen-In the embodiment according to FIG. 3 and 4 is the photodetector 40 on the base part 22 of the lamp 30 attached to light directly from a large volume

r> bereich der Lampe 30 zu empfangen. Bei dieser Anordnung bewirkt jegliche Intensitätsänderung in dem von der Lampe 30 emittierten Licht eine große absolute Änderung des vom Fotodetektor empfangenen LichtThe range of the lamp 30 to be received. At this Arrangement causes any change in intensity in the light emitted by lamp 30 to be large in absolute terms Change in the light received by the photodetector fluccpc vprulirhpn mit Her IntpncitätcänHpriinD Ηρςfluccpc vprulirhpn with Her IntpncitätcänHpriinD Ηρς

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 40 empfangene Lichtintensität verringert;namely (1) the current through the lamp heats the steam in the lamp and causes an increase in temperature and vapor pressure; (2) the increase of the vapor pressure causes more light to be absorbed by the vapor, thereby increasing the amount of light Photodetector 40 decreases received light intensity;

(3) die vom Fotodetektor festgestellte Verringerung der Lichtintensität läßt die Lichtintensitätsüberwachung 21 den Stromfluß durch die Lampe vergrößern, um die Intensität auf den eingestellten Wert zurückzuführen;(3) The decrease in light intensity detected by the photodetector leaves the light intensity monitor 21 increase the current flow through the lamp in order to return the intensity to the set value;

(4) der erhöhte Stromfluß erhöht weiter die Dampftemperatur in der Quecksilberdampflampe, so daß der Ablauf der vier Schritte erneut beginnt.(4) the increased current flow further increases the vapor temperature in the mercury vapor lamp, so that the The process 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 Ellipsoids, 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 F i g. 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 Iichtabstrahlende Element 32 befindet, um Licht unter einem großen Raumwinkel von der Lampe 30 zu empfangen.In order to focus a large part of the light from the lamp 30 onto the radiating element 32, the ellipsoidal reflector 34 is essentially the shape of an elongated ellipsoid, which consists of two sectors 36 and 38 is constructed, which have a distance from each other in the middle and their concave sides each other are facing. As best seen in FIG. 2 can be seen, the brightness point is the Lamp 30 in the first focal point of the ellipsoidal reflector 34, to the light on the second focal point to focus, in which the light emitting element 32 is located, to light under a large To receive solid angles from 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 miteinander fluchten, wird das Licht nicht direkt in einer geraden Linie durch das Iichtabstrahlende Element 32 und die öffnung im anderen Sektor in eine Lichtabsorptionszelle 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.So that the first and the second light beam the ellipsoidal reflector 34 along a single Can leave the optical axis, two light beam openings 46 and 47 are in the reflector 34 provided, of which a light beam opening 46 in one sector and aligned with the light beam opening 47 in the other sector and with the second Focal point is arranged because the two light beam openings with the second focal point of the reflector 34 and align with each other, the light is not direct in a straight line through the light-emitting element 32 and the opening in the other sector into one Light absorption cell conducted without a corresponding scattering takes place, because there is none such a path for the light but all linear Light paths from one reflector through the opening of the other reflector run at an angle to first and second beams of light.

In dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im ellipsoidförmigen Reflektor 34 eine dritte Lichtsirahiöffnung 48 vorgesehen, die sich durch eine Lichtausrichteinrichtung erstreckt, welche einen zur Überwachung der Intensität der beiden abgestrahl-In the FIG. 1 and 2 shown embodiment is in the ellipsoidal reflector 34 a third light sirahi opening 48 provided, which extends through a light alignment device which extends a to monitor the intensity of the two emitted 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 34Light in a ray of light from the radiating element. This improves the stability of the light monitoring and simplifies the feedback circuit used. In this embodiment is no third light beam opening 48 in reflector 34 erforderlich.necessary.

Die Lichtabsorptionszellen 14 und 16 haben mit den Lichtstrahlöffnungen 46 und 47 fluchtende Durchlässe, die ehe Kollimation des durch die Lichtstrahlöffnungen fallenden Lichtes für die Lichtmeßzellen 18 und 20The light absorption cells 14 and 16 have passages aligned with the light beam openings 46 and 47, the prior collimation of the light falling through the light beam openings for the light measuring cells 18 and 20

jo unterstützen. ·support jo. ·

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 inSo 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 a direction of the lamp changes in

ti seiner Inte· sität bezüglich der Intensität an einer anderen S- c\k oder in anderer Richtung ändert, weist das Iichtabstrahlende Element 32 eine transparente oder durchscheinende Basis mit einem ebenen, lichtabstrahlenden Bereich auf, der in einem der Brennpunkte desIf its intensity with respect to the intensity changes at another S- c \ k or in another direction, the light-emitting element 32 has a transparent or translucent base with a flat, light-emitting area which is located in one of the focal points of the

w ellipsoidförmigen Reflektors 34 angeordnet ist während sich im anderen Brennpunkt der Helligkeitspunkt der Lampe 30 befindet. Der ebene, iichtabstrahlende Bereich ist bezüglich der Lichtstrahlöffnungen in den Sektionen 36 und 38 des ellipsoidförmigen Reflektors 34 w ellipsoidal reflector 34 is arranged while the brightness point of the lamp 30 is located in the other focal point. The flat, light-emitting area is in the sections 36 and 38 of the ellipsoidal reflector 34 with respect to the light beam openings

^<J> so ausgerichtet daß eine Gerade durch die beiden Lichtstrahlöffnungen 46 und 47 senkrecht zum ebenen, lichtabstrahlenden Bereich verläuft ^<J > aligned so that a straight line runs through the two light beam openings 46 and 47 perpendicular to the flat, light-emitting area

Damit die Intensität des Lichtes in den Lichtstrahlen immer das gleiche Verhältnis hat weist der lichtabstrah-So that the intensity of the light in the light rays always has the same ratio, the light emission

Vi !ende Bereich des Elements 32 im allgemeinen irgendeine Fläche oder Flächenkombination "af, die Licht proportional in einer Anzahl verschiedener Richtungen abgibt, so daß die Lichtstrahlen Lichtintensitäten haben, die in den Lichtrichtungen proportional The final portion of element 32 is generally any area or combination of areas that emits light proportionally in a number of different directions so that the rays of light have light intensities that are proportional to the directions of light zueinander sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden zwei Lichtstrahlen in verschiedenen Richtungen durch die Lichtstrahlöffnungen 46 und 47 abgestrahlt und in diesem Ausfühnmgsbeispiel sind zum Bündeln des Lichtes vom lichtabstrahlenden Element zuare to each other. In a preferred embodiment, two light beams are in different Directions emitted through the light beam openings 46 and 47 and in this Ausfühnmgsbeispiel are for Focusing the light from the light emitting element 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 desBeams do not require lenses as the beams are in pass through the light beam openings in different directions, thereby removing possible light noise generated by poorly focussing lenses which allow the rays of light to come from too large an area of the lichtabstrahlenden Elements 32 zuführen.feed light-emitting element 32.

Da das Licht in zwei entgegengesetzte Richtungen von dem lichtabstrahlenden Element zu den Lichtabsorptionszellen abgestrahlt wird, hat das lichtabstrah-Since the light is emitted in two opposite directions from the light emitting element to the light absorption cells, the light emitting

lende Element seine geringste Abmessung parallel zu den beiden Lichtstrahlen, und diese Abmessung ist ausreichend klein, um nennenswerte Schwächungen des durch das Element hindurchlretenden Lichtes zu vermeiden. Im allgemeinen ist das Element weniger als I mm stark. Üblicherweise wird das Verhalten verbessert, wenn das Element ausreichend durchscheinend ist, so ,i-jß es, unabhängig von welchem Sektor des ellipsoidförmigen Reflektors das zugeführte Licht auffällt, in beiden Richtungen gleich abstrahlt.lende element is its smallest dimension parallel to the two rays of light, and this dimension is sufficiently small to cause significant weakening of the light passing through the element avoid. Generally the element is less than 1 mm thick. Usually the behavior is improved if the element is sufficiently translucent, it does so regardless of the sector of the ellipsoidal reflector, the incoming light strikes, emits the same in both directions.

In einem Ausführungsbeispiel enthäli das lichtabstrahlendc Element zu diesem Zweck eine durchscheinende, lichtstreuende Fläche, die einen passiven Lichtabstrahier aufweist, etwa Teilchen in einer Schicht, die so dünn ist, daß sie durchscheinend ist, oder die lichtstreuende Verformungen enthält. In diesem Fall gibt der passive Lichtabstrahier kein Licht durch Änderung des Erregungszustandes seiner Atome oder 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 34, 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 18, 20 zu aktivieren. Die Lichtmeßzellen 18 und 20 weisen zwischen ihren Fotozellen und der Lichteintrittsöffnung entsprechende Filter auf, die die gewählten Lichtfrequenzen durchtreten lassen.In one embodiment, the light emitting c Element for this purpose a translucent, light-diffusing surface that has a passive Has light abstracter, such as particles in a layer that is so thin that it is translucent, or the contains light-scattering deformations. In this case, the passive light abstractor does not transmit any light Change of the state of excitation of its atoms or the light absorption cells 14 and 16 from flow cells, at least one of which can take up the solvent and the solution of a chromatography column. The flow cells have windows that open onto the two opposing light beam openings in the ellipsoidal reflector 34, the light emitting element 32 and the light measuring cells 18 and 20 are aligned so that two opposite beams of light emanate from the light emitting element 32 are discharged through which flow cells 14 and 16 pass to the photoconductor in the first and to activate the second light measuring cell 18, 20. The light measuring cells 18 and 20 point between their Photo cells and the light inlet opening corresponding filters that pass through the selected light frequencies permit.

Selbstverständlich kann die Lichtintensitätsüberwachting 21 zur Steuerung der Lichtintensität von einer imOf course, the light intensity can be monitored 21 for controlling the light intensity of an im

fluoreszierenden Strahlern der Fall ist, sondern er strahlt nur Licht wieder ab.fluorescent emitters is the case, but it only emits light 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 Sek' >ren 36 und 38 von beiden Seiten des lichtabstrahlenden Elements 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-scattering surface scatters the incident light at random, so that the light according to Lambert's Cosine law is emitted, the intensity being independent of the point of origin in the lamp 30 is proportional to the cosine of the angle with respect to the normal to the light-scattering surface. So that is Ratio of the light intensities of the rays constant, since all rays have a constant angle to the emitting Have area. Furthermore, the light from both sec '> ren 36 and 38 from both sides of the light emitting Element 32 is reflected back to contribute to both the first and second beams of light and thereby aligning the light rays, since the light emitting element is translucent and not much Absorbs light.

In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das lichtabstrahlende Element zu diesem Zweck Fluoreszenzteilchen auf, die in einer dünnen und damit durchscheinenden oder durchsichtigen Schicht angeordnet und auf der durchsichtigen oder durchscheinenden Basis des lichtabstrahlenden Elements 32 befestigt sind. Die Fiuoreszenzteilchen bzw. die diese Teilchen tragende Schicht emittiert Licht in allen Richtungen, so daß jede Stelle proportional zu jedem der Lichtstrahlen beiträgt. Im Gebrauch erzeugen die Fluoreszenzteilchen außerdem eine streuende Fläche, wodurch das gestreute Licht sowohl mit der Frequenz des Lichtes der Lampe 30 als auch mit der Frequenz des durch die Fluoreszenz von den Teilchen 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.In another exemplary embodiment, the light-emitting element has fluorescent particles for this purpose on, which are arranged in a thin and thus translucent or transparent layer and mounted on the transparent or translucent base of the light emitting member 32. The fluorescent particles or the layer carrying these particles emits light in all directions, see above that each point contributes proportionally to each of the rays of light. In use, the fluorescent particles generate also a scattering surface, whereby the scattered light with both the frequency of the light Lamp 30 as well as the frequency of the light emitted by the fluorescence from the particles each which is fed light rays. The light absorbed by the fluorescent particles reduces this constant ratio something that, however, 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 Anpassung des optischen Doppelstrahlsystems an verschiedene Anwendungszwecke möglich.The frequencies of light which pass through the light absorption cells 14 and 16 and to the photocells in the light measuring cells 18 and 20 get, by inserting filters in the path of the light rays selected. These filters selectively absorb light frequencies that do not reach the photocells should. Since the filters are easy to change, the presence of two different filters Frequency ranges of light, one range from the fluorescence of particles and the other range from the scattering of the light, an easy adaptation of the optical double-beam system to different purposes possible.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehenIn a preferred embodiment exist

beschriebenen Vorrichtung benutzt werden, doch ist sie besonders gut geeignet, wenn sie in Zusammenhang mit dem hier beschriebenen optischen System verwendet wird, wobei sich noch spezielle Vorteile ergeben.described device are used, but it is particularly well suited when used in conjunction with the optical system described here with special advantages.

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 F i g. 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. The photodetector 40 is in the embodiment shown in FIG and 2 on a straight line with the light beam opening 48 in the ellipsoidal reflector 34 and with the radiating element 32 arranged. In the embodiment according to FIG. 3 and 4, the photodetector 40 is on The base part 22 of the lamp 30 is fastened in such a way that it is light emitted by the lamp 30 in a large solid angle records.

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 Intensitätssteuerschaltung 44 ist mit der Lampe 30 zur Steuerung von deren Intensität in Abhängigkeit von Signalen von der Rückkopplungssteuerschaltung 42 verbunden.To control the intensity control circuit 44, the input of the feedback control circuit 42 is also included the photodetector 40, the output of which is connected to the intensity control circuit 44 in connection. The intensity control circuit 44 is connected to the lamp 30 for controlling its intensity as a function of Signals from the feedback control circuit 42 are connected.

Fig.5 zeigt schematisch die Schaltungsanordnung des Fotodetektors 40 und der Rückkopplungsschaltung 42 der Lichtintensitätsüberwachung 21, wobei die Rückkopplungsschaltung 42 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 monitor 21, the feedback circuit 42 being a potentiometer 50 and an amplifier 52 contains.

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 Fotodetektor 40 als auch mit dem Potentiometer 50 verbunden. Der Fotodetektor 40, 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 shows a change in the intensity of the from the light emitting Element 32 (Fig. 1 to 4) indicates emitted light is the inverting input of the amplifier 52 connected to both the photodetector 40 and the potentiometer 50. The photodetector 40, the Inverting input of amplifier 52 and potentiometer 50 are in series between a positive and a negative voltage source switched.

Da der Fotoleiter 40 bei Vergrößerung der auffallenden Lichtintensität seinen Widerstand verringert, wird dem Invertiereingang 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 54 des Verstärkers 52 tritt ein negatives Signal auf, wenn die yom Element 32 auf den Fotoleiter 40 abgestrahlte Lichtintensität zunimmt, während bei Abnahme dieser Intensität ein positives Signal entsteht. Das Potentiometer 50 ist so eingestellt, daß die Signale vom Fotoleiter 40 imSince 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 vom Element 32 emitted light increases, and a negative signal is generated when this intensity decreases A negative signal occurs at the output terminal 54 of the amplifier 52 when the yom element 32 light intensity emitted onto the photoconductor 40 increases, while when this intensity decreases positive signal arises. The potentiometer 50 is set so that the signals from the photoconductor 40 im

dynamischen Arbeitsbereich des Verstärkers 52 bleiben und die Empfindlichkeit der Lichtintensitätsüberwachung 21 gesteuert wird.dynamic working range of the amplifier 52 and the sensitivity of the light intensity monitoring remain 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 56 für den Lampenstrom, einen npn-Transist"r 58, ein Potentiometer 60 und eine Eingangsklensme 62. Die Lampe 30, das Meßgerät 56, der Transistor 58 und das Potentiometer 60 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 56 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 (F i g. 5) der Rückkopplungsschaltung 42.A circuit of the lamp 30 and the intensity control circuit 44 connected to it is shown schematically in FIG. The intensity control circuit includes a current meter 56 for the lamp current, an NPN Transist "r 58, a potentiometer 60 and a Eingangsklensme 62. The lamp 30, the meter 56, the transistor 58 and the potentiometer 60 are connected between a positive voltage source and earth in series connected, while the base of the npn transistor is connected to the input terminal 62, the collector of which is connected to the measuring device 56 and the emitter of which is connected to the potentiometer 60. The input terminal 62 of the intensity control circuit 44 is connected to the output terminal 54 in order to receive signals from the feedback circuit 42 (Fig. 5) of the feedback circuit 42.

Vor Inbetriebnahme des optischen Doppelstrahlsystems 10 werden in die Lichtmeßzellen 18 und 20(F ig. 1 und 3) Filter eingesetzt, und die Intensität der Lampe 30 wird durch Einstellung der Potentiometer 60 und 50 justiert. Der durch die Lampe 30 fließende Strom wird bei der Einstellung zweckmäßigerweise mittels des Meßgerätes 56 gemessen.Before the optical double-beam system 10 is put into operation, the light measuring cells 18 and 20 (FIG. 1 and 3) filters are inserted and the intensity of lamp 30 is adjusted by adjusting potentiometers 60 and 50 adjusted. The current flowing through the lamp 30 is expediently adjusted by means of the Measuring device 56 measured.

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 with a wavelength of 254 nm Filters inserted into the light measuring cells 18 and 20, which filter out light, the wavelengths other than 254 nm Has. 254 nm is a wavelength emitted in by a low pressure mercury vapor lamp Light is included. On the other hand, if a solution is to be investigated, the light with wavelengths between 270 nm and 290 nm absorbed, filters are used that filter out all other wavelengths. Light with wavelengths between 270 nm and 290 nm is emitted by certain fluorescent phosphors, 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 14 und reines Lösungsmittel durch die zweite Lichtabsorptionszelle 16 gepumpt. Während Lösungsmittel und gelöster Stoff durch die Lichtabsorplionszellen 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.In operation of the double beam optical system 10 for comparison of a solute containing Solvent with a pure solvent becomes a solvent containing the substance by the first Light absorption cell 14 and pure solvent are pumped through the second light absorption cell 16. As the solvent and solute flow through the light absorption cells, the first beam of light occurs through the first light absorption cell and enters the first light measuring cell 18, while the second light beam passes through the second light absorption cell and enters the second light measuring cell 20, the first and second light beam have light intensities proportional to each other.

Die erste Lichtmeßzelle 18 und die zweite Lichtmeßzelle 20 liefern Signale, die für die Intensität des Lichtes des ersten und des zweiten Strahls charakteristisch sind, 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 Lichtintensitätsüber-A'achung 2i Intensitätsänderungen im von der Primärlichtquelle abgestrahlten Licht und korrigiert derartige Änderungen, um die Lichtintensität konstantThe first light measuring cell 18 and the second light measuring cell 20 provide signals that determine the intensity of the light of the first and second beams are characteristic, and these signals are in a circuit (not shown) is compared to provide information about the solute flowing through the first light absorption cell Get fabric. During the first and second light beams through the first and second light absorption cells pass through, determines the light intensity monitoring 2i changes in intensity in the Primary light source emitted light and corrects such changes to keep the light intensity constant

zu halten. Bei einer optischen Einheit mit nur einem Lichtstrahl od.r 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.to keep. With an optical unit with only one Light beam or in an optical system with two light beams, each for localizing one solute are used in different light absorption cells, the light intensity monitoring works 21 in the same way.

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 254 nm ist. Da sich der Leuchtpunkt der Lampe 30 in einem Brennpunkt und das lichtabstrahlende Element 32 im anderen Brennpunkt des ellipsoidförmigen Reflektors 34 befindet, wird Licht von einem Raumwinkel, der den Hauptteil esner 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 beams, the lamp 30 applies to the light-emitting element 32 Light from, the ultraviolet light in the preferred embodiment with a relatively high Part of radiation of 254 nm is. Since the luminous point of the lamp 30 is in a focal point and the light-emitting element 32 is located in the other focal point of the ellipsoidal reflector 34, is Light from a solid angle, which represents the main part of a sphere, from the lamp 30 onto the light-emitting one Element 32 radiated. The light emitted in one direction or from one location in the lamp 30 may differ in intensity from that in a different direction or from another point in the Lamp 30 change the light emitted. With low-pressure mercury vapor lamps, this happens as a result of movement of the vapor in the lamp by convection, which causes more light from the one path of propagation than is absorbed 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 }0 in einer Richtung eine Intensität aufweist, die von der Intensität in einer anderen Richtung abweicht.To the intensities of the first, second and third light beam in a constant relationship to one another to hold, the light-emitting element 32 emits light with proportional intensities in different directions, the proportion of light emitted in each direction depending on the direction, even if the light from the lamp} 0 in one direction has an intensity that is different from the intensity in one deviates in the other direction.

Zur Steuerung der Intensität des von der Lampe 30 emittierten Lichtes erhöht ein positives Signal an der Eingangsklemme 62 der Intensitätssteuerschaltung 44 die Leitfähigkeit des Transistors 58, wodurch ein größerer Strom durch die Lampe 30 fließt und damit die Intensität des von ihr emittierten 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.To control the intensity of the light emitted by the lamp 30, a positive signal at the increases Input terminal 62 of the intensity control circuit 44 the conductivity of the transistor 58, whereby a larger current flows through the lamp 30 and thus the intensity of the light emitted by it is increased. A negative signal at input 62 reduces the conductivity of transistor 58 and reduces the current through the lamp 30 and thus reduces the intensity of the light emitted by the lamp 30. Thus works a decrease in the intensity of the light emitted by lamp 30 an increase in intensity against, and an increase in the intensity of the light emitted by the lamp 30 acts the tendency to Reduction of the intensity of the light emitted by the lamp 30 against.

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 reducing the light intensity of the first and second light beam very precisely to keep constant.

In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Steuerung der Intensität der Lichtstrahlen dadurch genau, daß die Lichtüberwachung von dem von dem lichtabstrahlenden Element 32 emittierten Licht gesteuert wird, das auch Licht für die Lichtstrahlen liefertIn the first embodiment, the control of the intensity of the light beams is precise by the fact that the Light monitoring is controlled by the light emitted from the light emitting element 32, that too Provides light for the rays of light

In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Intensitätssteuerung der Lichtstrahlen dadurch genau, daß (I) das Lichtüberwachungssystem von dem von der Lichtquelle 30 emittierten Licht gesteuert wird und ein Reflektor mit länglicher Ellipsoidform die Ausnutzung eines größeren Prozentsatzes des Lichtes ermöglicht, und (2) der Fotodetektor Licht verhältnismäßig hoher Intensität von der Lampe empfängt, so daß dasIn the second embodiment, the intensity control of the light rays is accurate in that (I) the light monitoring system is controlled by the light emitted by the light source 30 and a Elongated ellipsoidal reflector allows the use of a larger percentage of the light, and (2) the photodetector receives relatively high intensity light from the lamp so that the

Ansprechen auf !ntensitätsändertingen schneller erfolgt als wenn der Fotodetektor geringere Lichtintensitäten über eine Lichtstrahlöffnung im Reflektor empfangen würde. Darüber hinaus ist die Lichtüberwachung im zweiten Ausführungsbeispiel wirtschaftlich, dl sich derResponse to changes in intensity occurs more quickly than if the photodetector were to receive lower light intensities via a light beam opening in the reflector. Moreover, the monitoring light in the second embodiment is economical, dl, the

Fotodetektor leicht am Basisteil 22 der Priniärlichtqiicl· Ie 30 befestigen läßt 'ind da die Rückkopplungsschaltung sich infolge der vergrößerten Stabilität der Lichtüberwachung gegenüber der Überwachung des Lichtes von dem abstrahlenden Element vereinfacht.Photo detector slightly on the base part 22 of the primary light qiicl Ie 30 can be fixed because the feedback circuit due to the increased stability of the light monitoring compared to the monitoring of the Simplified light from the radiating element.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vorrichtung zur Aufteilung des Lichtes einer Lichtquelle in mindestens zwei Teilstrahlen konstanten Intensitätsverhältnisses mit1. Device for dividing the light from a light source into at least two partial beams with constant intensity ratio

a) einem eine lichtstreuende Fläche aufweisenden Element, dessen Ausdehnung senkrecht zur lichtstreuenden Fläche so gering ist, daß die Lichtschwächung entlang dieser Richtung vernachlässigbar ist,a) an element having a light-scattering surface, the extent of which is perpendicular to light-scattering area is so small that the light attenuation along this direction is negligible,

b) einer das Licht der Lichtquelle auf einen Punkt des Elements konzentrierenden Fokussiereinrichtung,b) a focusing device concentrating the light from the light source on a point on the element,

c) Einrichtungen zur Aussonderung der Teilstrahlen aus dem von dem Element abgestrahlten Licht, nach Patent 23 28 193,c) Devices for separating the partial beams from that emitted by the element Light, according to patent 23 28 193,

gekennzeichnet durchmarked by

d) eine P.ückkopplungsschleife (40, 21) zur Konstanthaltung der Strahlungsintensität der Lichtquelle (30), weiche enthält:d) a feedback loop (40, 21) for keeping the radiation intensity of the light source (30) constant, which contains:

1. einen von Licht der Lichtquelle (30) beaufschlagten Fotodetektor (40),1. a photodetector (40) acted upon by light from the light source (30),

2. eine an den Fotodetektor (40) angeschlossene Regelschaltung (21) für die Versorgungsenergie der Lichtquelle (30).2. a control circuit (21) connected to the photodetector (40) for the supply energy of the light source (30).

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (40) auf den Helligkeitspunkt der Lichtquelle (30) ausgerichtet ist.2. Apparatus according to claim I, characterized in that the photodetector (40) on the Brightness point of the light source (30) is aligned.

3. Vorrichtung nach Ansprxh 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (40) auf einen Punkt des lichtstreuenden Elements (J'⁴) ausgerichtet ist.3. Device according to claim 1, characterized in that the photodetector (40) is aligned ^{with a point of the light-scattering element (J '4).}