DE2405369A1 - Verfahren zur untersuchung einer strahlung durch interferenzspektrometrie - Google Patents
Verfahren zur untersuchung einer strahlung durch interferenzspektrometrieInfo
- Publication number
- DE2405369A1 DE2405369A1 DE19742405369 DE2405369A DE2405369A1 DE 2405369 A1 DE2405369 A1 DE 2405369A1 DE 19742405369 DE19742405369 DE 19742405369 DE 2405369 A DE2405369 A DE 2405369A DE 2405369 A1 DE2405369 A1 DE 2405369A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- interferogram
- grating
- radiation
- corresponds
- interferometer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 15
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 19
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 6
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000013041 optical simulation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/45—Interferometric spectrometry
- G01J3/453—Interferometric spectrometry by correlation of the amplitudes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD 2405369
DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER
DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DiPL-ING. SELTING
5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
4. Feb. Sg-Is
AGENCE NATIONALE DE VALORISATION DE LA RECHERCHE (ANVAR) 13, rue Madeleine Michelis NEUILLY SUR SEINE
(Hauts-de-Seine), Frankreich
Verfahren zur Untersuchung einer Strahlung durch Interferenzspektrometrie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Untersuchung einer Strahlung durch Interferenzspektrometrie unter Verwendung
einer Lichtquelle, eines Verdopplungsinterferometers, eines Objektivs, eines verschiebbaren Gitters
sowie einer Vorrichtung zur Beobachtung und Beeinflussung des resultierenden Lichtflusses.
Derartige Verfahren ermöglichen die Durchführung einer Spektralanalyse durch räumliche Anzeige der Fouriertransformation
einer spektralen Beleuchtung mittels eines Interferometers optimaler Lichtstärke und Auflösung .
Dies bedeutet, daß ein Interferometer mit transversaler Bildverdopplung durch Translation verwendet wird.
409835/0934
Es Ist bereits bekannt, zur Analyse der Konstitution oder der Zusammensetzung bestimmter Körper oder Substanzen
das von diesen ausgesandte Lichtspektrum mit demjenigen eines Referenzkörpers oder einer Referenzsubstanz
zu vergleichen. Man kennt unter anderem Interferenzspektrometrie-Verfahren
mit selektiver Modulation, bei denen der Lichtstrahl ausgehend von einer Lichtquelle
ein Strahlenteiler*-Interferometer, ein Objektiv, ein
verschiebbares Gitter für Selektivmodulation sowie eine Vorrichtung zur Beobachtung und Verarbeitung des resultierenden
Lichtflusses durchläuft (s. Arbeiten von Prat und Barringer). Insbesondere sind solche Einrichtungen
bekannt, bei denen das beobachtete Endbild direkt in einer Ebene gewonnen wird, die von dem Wert der Strahlenteilung
oder -Verdopplung unabhänjg ist. Das Gitter kann aus zwei zueinander inversen Korrelationsmasken bestehen,
die zyklisch gegeneinander bewegt werden.
In Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen ist schematisch
eine derartige bekannte Vorrichtung dargestellt. Sie besteht aus einer Quelle S, deren Strahlung durch ein Strah·-
lenteilerinterferometer D verdoppelt wird. Das Strahlenteilerinterferometer
erzeugt zwei Bilder S-, und S2* die
durch transversale Umsetzung (Translation) entstehen. Die beiden so erzeugten Quellen sind Punkt für Punkt
kohärent. Am Ausgang des Interferometers ist eine Linse O angeordnet, in deren Brennebene man das Phänomen der
Interferenz beobachtet.
Wenn y die Entfernung des Beobachtungspunktes von der Achse ist, ergibt sich die Wegdifferenz Δ der interferierenden
Schwingungen zu Δ = —jP-—, wobei a die Ent-
409835/0934
fernung der beiden Quellen S, und S0 und f die Brennweite
des Objektivs ist. Wenn man Gf = —r- setzt, erhält
man in der Brennebene des Objektivs O eine Lichtverteilung, die man mit Hilfe der Spektralverteilung
der Energie S ( ζ£ ) der Quelle in folgender Form ausdrucken
kann:
I ( Δ ) = Js(G") cos2 iTGAcle
= -~ J S ( d ) c/c + -|-(s ( cT ) cos
I ( A ) kann man in folgender Form schreiben: I ( Δ )
indem man setzt:
indem man setzt:
I ( Δ ) = I0.+ i ( A ),
man setzt: _
-ψ- f S ( tf ) dG und i ( Δ ) = -|- j S ( β ) cos2
2^GAdA
Mit i ( A ) verfügt man über den veränderlichen (variablen)
Teil des Interferogramms I ( Δ ) öer Fouriertransformation
des zu analysierenden Spektrums S(G).
Ferner ist bekannt, daß Operationen wie Ableitung, Korrelation (oder in der Umgangssprache1" Vergleich"), Multiplikation
usw. mit Hilfe einer Fouriertransformation unter Anwendung der klassischen mathematischen Regeln
durchgeführt werden können.
Man weiß außerdem, daß zum Vergleich eines Emissionsoder Absorptionsspektrums S ( (T ) niit einem Referenzspektrum
S1-, ( C? ) die Korrelati ons funktion dieser beiri
den Funktionen gewonnen werden kann (die man schreibt SR(C)® S ( G ) · Es genügt daher das Produkt der
fouriertransformierten i ( Δ ) von S(C?) durch i„ ( Δ )
von S„ ( 6" ) zu bilden und das Produkt i_ ( Δ ). i ( Δ )
η η.
409835/093-4
einer Fouriertransformation zu unterziehen. Weil es vor allem interessant ist, das Zentrum der Korrelationsfunktion
zu kennen, d.h. J iR (Δ)· i ( Δ )ε/Δ , und weil man
in der Brennebene des Objektivs 0 über I ( Δ ) verfügt wrd gemäß der Erfindung in diese Ebene eine Transparenz angeordnet,
die In ( Λ ) proportional ist. Die Interferenz
wird im folgenden Referenzinterferogramm genannt.
Wenn man im Spektralbereich arbeitet, in dem die Möglichkeit des Anfertigens einer Fotografie besteht, kann man
das Referenzinterferogramm I_ ( Δ ) durch Anfertigung
einer Fotografie erhalten. Diese Fotografie wird anstelle des Gitters des Interferenzspektrometers eingesetzt.
Wenn eine Fotografie nicht möglich ist, kann man das Interferogramm auf verschiedene andere Arten herstellen.
Unter anderem kann man folgendermaßen vorgehen:
1. Durch Rechnung, indem man z.B. ausgehend von einem an einem Spektrometer erhaltenen Spektrogramm die Fouriertransformation
bildet,
2. durch optische Simulation, indem man monochromatisches Licht im sichtbaren Bereich verwendet.
Da ein Gitterstrichabstand ρ = — — einer Wellen-
länge Λ entspricht, genügt es, weBn man über q Emissionsoder Absorptionsstrahlen der Wellenlänge λ-,, A2 ··· ^-α
verfügt, um nacheinander die den Wellenlängen /(' , X '
Jl' aufzuzeichnen, wie
-L /It £L Λ ο C
409835/0934
Hieraus lassen sich gemäß der Erfindung die folgenden Schlüsse ziehen:
1. befindet sich das Interferogramm IR ( Δ ) an seinem
Platz, und beleuchtet man es mit der zu analysierenden Strahlung, so empfängt der Empfänger einen Lichtfluß,
der dem folgenden Ausdruck proportional ist.
2. Wenn der Mittelwert von iR ( Δ ) und derjenige von
i ( Δ ) Null ist, so wird dieses Integral gleich j IoI αΔ + J iR( Δ ) i ( Δ ) dA ;
3· in dieser Summe ist für die Anzeige der Korrelation,
die zwischen S ( c> ) und SR (ei ) existiert, nur das
zweite Integral von Interesse.
Erfindungsgemäß hat man daraus den Schluß gezogen, daß es zweckmäßig ist, den zweiten Ausdruck von dem ersten
Ausdruck J I . I d Δ zu trennen, was durch Modulationsverfahren oder durch Verfahren der statischen Ableitung
geschehen kann. Die Vefahren der statischen Differentiation (Ableitung), bei denen man keinerlei Modulation benötigt,
sollten bevorzugt verwendet werden, insbesondere in denjenigen Fällen, wo es darum geht, Strahlungen mit sehr
schneller Entwicklung zu analysieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß man in der Brennebene des Objektivs, beispielsweise
vertikal, wenn die Interferenzstreifen vertikal sind, zwei komplementäre Gitter (Referenzinterferogramme) nebeneinanderstellt,
von denen das eine positiv und das
409835/0934
andere negativ ist, und deren Transparenzen sich durch I + iR ( Δ ) bzw. I - iR ( Δ ) ausdrücken lassen. I
ist die mittlere Transparenz und i„ die veränderliche
Transparenz des Interferogramms. Dabei erhält man die Signale eines jeden Gitters getrennt und in Form elektrischer
Ströme, in die sie transformiert worden sind. Die Differenz zwischen den beiden Strömen wird gebildet,
um eine Signalantwort zu erhalten, die proportional dem Korrelationsintegrall i ( Δ ) . !„(Δ) dA.ist.
Man kann auch eines der Gitter durch eine auf einen Mittelwert I justierte gleichmäßige Transparenz ersetzen.
Auf diese Weise vermeidet man die Herstellung eines Negativs, verliert jedoch den Faktor 2 im Signal. Die genannte
Anordnung kann jedoch für die gleichzeitige Erkennung der Bestandteile 1, 2, j5 usw. in einer Mischung sehr
vorteilhaft sein. Man kann die Ebene des Interferogramms In Bänder unterteilen, die horizontal sind, wenn die
Interferenzstreifen vertikal sind. Die Bänder werden Jeweils mit Referenzinterferogrammen I1, , I„ , I15 usw.
it-j rip IX-.
und einem neutralen Band I versehen. Ausgehend von den
Strömen, die ID - I , ΙΏ - I ,I0-I usw. entru
ο Kp ο it, ο
sprechen, können die Konzentrationen an den Bestandteilen 1, 2, 3 usw. nun erkannt werden.
Bei einer Vorrichtung dieser Art ist das Interferometer, das Objektiv und das Gitter feststehend (immobil), wodurch
man den großen Vorteil der Funktionssicherheit, der Montagesicherheit und der Ve rwendungs sicherheit erzielt.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß eine Strahlung mit sehr schneller zeitlicher Entwicklung analysiert
409835/0934
werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, Ableitungen beliebigen Grades zwischen zwei Spektren
miteinander zu korrelieren und ermöglicht die Durchführung einer direkten Spektralanalyse. Diese Eigenschaften
machen das Verfahren insbesondere für Untersuchungsund Analyseverfahren geeignet.
Ein Aufbau zur Realisierung des erfindungsgemaßen Verfahrens
ist in Fig. 2 in perspektivischer Ansicht schematisch dargestellt. Man erkennt die Quelle S, das Strahlenteiler-Interferometer
D, bei dem es sich vorzugsweise um ein Sagnac-Interferometer handelt, die Bilder S,
und Sp, das Objektiv 0, die zueinander komplementären
Gitter (Interferogramme) 1- und 2, die jeweils mit einem
Empfänger R, und Rp verbunden sind, und ein Anzeigegerät
A, das den Wert I1 - Ip der an R- und Rp auftretenden
Stromdifferenz anzeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zum Studium und
zur Analyse einer Strahlung verwendet werden, die nicht allzu schnell ist. Man kann daher die beiden schon genannten
komplementären Gitter verwenden, diese beiden Gitter abwechselnd verdunkeln und den durch die Gitter
hindurch zu einem einzigen Empfänger gelangenden Lichtstrom aufnehmen. Die Erkennung des von dem Empfänger gelieferten
Stromes erfolgt synchron zur Verdunklungsfrequenz, der Gitter.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein einzelnes Gitter und einen einzelnen Empfänger zu verwenden und
eine Verschiebung relativ zu I ( Δ ) in bezug auf In ( Δ )
um einen Bruchteil des mittleren Interferenzstreifens
409835/0934
von Ip ( A ) oder um eine größere Anzahl von Interferenzstreifen
vorzunehmen. Diese Verschiebung moduliert die Funktion Ji(A) iR( Δ ) dA in bezug auf
J
Unabhängig davon, wie schnell die Entwicklung der zu analysierenden Strahlung zeitlich vor sich geht und unabhängig
von dem Verfahren der Isolierung (oder Trennung) des Korrelationsintegrals Ji(A) iR( Δ ) dA von dem
Integral J I.IR dA gibt das erfindungsgemäße Verfahren
die Möglichkeit, die Korrelation der Ableitungen der Spektren zu liefern. Die Fouriertransformierte der
Ableitung S' ( C ) von S( G" ) ist proportional zu
Δ I( Δ )- Also ist die Fouriertransformierte von S'(C ) ® S'R( C ) gleich A2 I (A) . IR( Δ ). Um diese
Korrelationsfunktion der Ableitungen zu bilden genügt
es, ein Filter, dessen energetische Transparenz
2
entsprechend A variiert, in die Ebene der Interferogramme einzubringen. Dieses Filter kann 'man realisieren, indem man einfach eine Maske gegen das Gitter legt, de-
entsprechend A variiert, in die Ebene der Interferogramme einzubringen. Dieses Filter kann 'man realisieren, indem man einfach eine Maske gegen das Gitter legt, de-
2
ren Kontur sich entsprechend A ändert. Diese Möglich- keit, die Ableitungen der Spektren miteinander zu korrelieren anstatt die Spektren selbst, verringert die Wahrscheinlichkeit von Fehiauswertungen."Die Korrelation der beiden Bandspektren, die einen gemeinsamen Bereich haben, gibt immer ein Signal, während die Korrelation der Ableitungen nur dann ein Signal gibt, wenn die Bandränder koinzident sind.
ren Kontur sich entsprechend A ändert. Diese Möglich- keit, die Ableitungen der Spektren miteinander zu korrelieren anstatt die Spektren selbst, verringert die Wahrscheinlichkeit von Fehiauswertungen."Die Korrelation der beiden Bandspektren, die einen gemeinsamen Bereich haben, gibt immer ein Signal, während die Korrelation der Ableitungen nur dann ein Signal gibt, wenn die Bandränder koinzident sind.
Unter Berücksichtigung des Vorhergehenden erlaubt es der Grundgedanke der Erfindung andererseits nicht nur
S(G*), sondern auch S^ ( C ) (Ableitung n-ter Ord-
409835/0934
nung von S( C' ) zu bilden, indem man in die Ebene des
Gitters eine Transparenzmaske oder eine Maske mit einer Kontur, die dem Gesetz Δ folgt, einbringt; sondern
sie bietet auch die Möglichkeit, nicht nur die Korrelation von S( & ) und SR ( C>
) sowie diejenige S' ( CT )
und S* ( G' ) zu bilden, sondern auch die Korrelation
ti
der Ableitung n-ter Ordnung von S(G1) mit der Ableitung
p-ter Ordnung von SR( (j ). η und ρ sind ganze positive
Zahlen oder Null. Es reicht hierfür aus, in der Ebene des Gitters eine Transparenzmaske oder eine Maske anzuordnen,
deren Kontur dem Gesetz Δ folgt.
Eine andere Anwendung der Erfindung entspricht dem Fall, daß man direkt, ohne irgendeine Berechnung des Spektrums
S(C ), über eine Quelle verfügen will, deren Interferogramm i( Δ ) + I ist. Man kann i( Δ ) von I durch Modulationsverfahren
oder Differenzierverfahren und durch Durchführung einer harmonischen Analyse trennen. Zu diesem
Zweck kann man gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ganz einfach das das Referenzinterferogramm bildende
Gitter durch ein periodisches Gitter ersetzen, das das Interferogramm einer monochromatischen Quelle bildet, und
folgendermaßen vorgehen:
Entweder man verwendet zwei positive und negative Gitter, denen zwei Empfänger nachgeordnet sind, an denen man die
Stromdifferenz abnimmt, um im wesentlichen die Spektren
von Quellen mit schneller zeitlicher Entwicklung zu studieren,
oder man verwendet zwei alternativ maskierte Gitter und
einen einzigen Empfänger,
409835/0934
- ίο -
oder man verwendet ein einziges Gitter und einen einzigen Empfänger und erteilt dem Gitter in bezug auf die
von dem Interferometer gelieferten Spektrallinien eine Relativbewegung.
In diesen drei Fällen, in denen man eine Modulation durchführt, kann man im Rahmen der Erfindung der Reihe
nach die Spektralbestandteile S( G' ) ermitteln oder eine ihrer Ableitungen, Indem man die Entfernung von S-, nach
S2 (Fig. 1) verändert.
Das Interferometer, einer der wichtigen Teile des Gerätes, kann ein beliebiger Strahlenteiler mit maximaler
Lichtstärke sein, d.h. ein Interferometer mit zwei Wellen, die von einer Quelle zwei Bilder erzeugen, die durch
transversale Umsetzung (Translation) erzeugt sind. Das Sagnac-Interferometer (s. Fig. 3) bietet im einzelnen
die folgenden Vorteile.
Seine Lichtstärke Ist erheblich größer als die eines Luftkeiles und Ist z.B. der-jenigen von Michelson
in kompensierter Form äquivalent, jedoch in der Realisierung viel einfacher. Die Lichtstärke ist
im wesentlichen unter einem Winkel von 90 optimal (Fig. 3).
Das Interferometer läßt sich einfach realisieren: ein System aus Separator, Kompensator und zwei Planspiegeln.
Es hat eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Unregelmäßigkelten
und Schwingungen sowie verschiede-
409835/0934
- 11 -
nen Störungen: die beiden Bündel begegnen denselben optischen Teilen, so daß die Herstellungstoleranzen
der optischen Teile nicht sehr kritisch sind. Außerdem braucht man keine sehr empfindlichen mechanischen
Verbindungen vorzusehen, wie bei den komplexeren Aufbauten.
Es bietet die Möglichkeit, die Strahlenteilung einfach dadurch zu verändern, daß man einen der Spiegel
verschiebt, eventuell von 0 aus.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Interferogramm in der Brennebene einer Linse zur Anzeige zu
bringen, um es zu analysieren, zu korrelieren und die Möglichkeiten der Fouriertransformation auszunutzen.
Die in Betracht kommenden Strahlenteiler und insbesondere das Interferometer von Sagnac bilden eine extrem einfache
Möglichkeit, ein sehr lichtstarkes Interferogramm
zu erzeugen. Die Auswertung und Untersuchung dieses Inter ferogrammes bietet zahlreiche Möglichkeiten:
Man kann direkt eine harmonische Analyse mit einem * mobilen Gitter vornehmen (Betrieb als Interferenzspektrometer
mit selektiver Modulation).
Man kann das Interferogramm mit Hilfe eines Schirmes variabler Transparenz modifizieren, der es insbesondere
erlaubt, die erste oder n-te Ableitung des Spektrums zu erzeugen.
409835/093A - 12 -
Man kann das gleiche Verfahren verwenden, um die Korrelation der Ableitung des Spektrums mit der Ableitung
eines Referenzspektrums zu erhalten. Dies ist sicherer als eine Korrelation der Spektren selbst, wie
sie bisher üblich ist.
Man kann das Interferogramm auf zwei feste und gegeneinander um eine Halbwelle (Halbperiode) verschobene
Gitter projizieren, die vor zwei Empfängern aufgestellt sind, welche die Stromdifferenz messen. Dieser
Aufbau erlaubt die Untersuchung von sehr schnellen Emissions- oder Absorptionsänderungen.
Schließlich kann man die periodischen Gitter durch feste Interferogramme ersetzen, die es ermöglichen,
die Korrelation einer schnellen variablen Emission als Funktion der Zeit mit einem Referenzspektrum
oder mit seiner Ableitung zu korrelieren.
In Fig. 4 ist schematisch ein praktisch ausgeführtes
optisches Gerät zur Praktizierung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Auf einem Chassis 1 ist eine
Blendenhalterung 2 montiert, durch die hindurch die von einer nicht dargestellten Quelle ausgesandte Strahlung
gemäß Pfeil F geführt wird.
Der Blende ist ein rechtwinklig zur Achse des Strahlenbündels ausgerichteter Kondensor 3 nachgeordnet, ferner
eine Kompensationsplatte 4 und eine Separationsplatte 5 (die Separationsplatte ist eine Glasplatte, deren eine
Fläche mit einem Aluminiumfilm überzogen ist), ein Sägnac-Interferometer, das aus einem ersten festen Spie-
409835/0934
- 13 -
gel 6 und einem durch einen Motor 8 verschiebbaren zweiten Spiegel 7 besteht, ein Objektiv 9, ein Spiegel 10,
der von einem piezoelektrischen Quarzgenerator 11 in Schwingung versetzt wird, weil man bei diesem Ausführungsbeispiel mit Modulation arbeitet, ein Interferogrammhalter
12 und ein Kondensor 13· Das den Kondensor verlassende
Lichtbündel wird schließlich von mindestens einem nicht dargestellten Empfänger aufgefangen.
409835/0934
- .14 -
Claims (1)
- Ansprüche1.^Verfahren zur Untersuchung einer Strahlung durch Interferenzspektrometrie unter Verwendung einer Lichtquelle, eines Verdopplungsinterferometers, eines Objektivs, eines verschiebbaren Gitters sowie einer Vorrichtung zur Beobachtung und Beeinflussung des resultierenden Lichtflusses, dadurch gekennzeichnet , daß man in der Pokalebene des Objektivs mindestens einen Referenzschirm und ein Gitter nebeneinanderstellt und die Differenz zwischen den austretenden Lichtstrcmen mißt.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man in der Fokalebene zwei komplementäre Gitter (Interferogramme) nebeneinanderstellt, deren eines positiv und deren anderes negativ ist und deren Transparenz jeweils der Gleichung IQ + iR ( Δ ) bzw. I - iR ( Δ ) entspricht, wobei I die mittlere Transparenz und i_ die veränderliche Transparenz des Interferogrammes ist, und daß man getrennt die in Ströme umgewandelten Signale der beiden Gitter erhält und die Differenz zwischen diesen beiden Strömen bildet, um ein dem Korrelationsintegral|ΐ(Δ)·1η(Δ)άΔ proportionales Signal zu erhalten.3- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Untersuchung einer Strahlung mit sehr schneller Entwicklung das Interferometer, das Objektiv und das Gitter feststehend wählt.409835/0934- 15 -4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzei chne t , daß man zur Untersuchung einer Strahlung mit nicht zu schneller Entwicklung abwechselnd jedes der Gitter verdunkelt, den die Gitter passierenden Lichtstrom mit einem einzigen Empfänger auffängt und auf diese Weise synchron mit der Verdunklungsfrequenz der Gitter den am Empfänger erzeugten Strom ermittelt.5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Untersuchung einer Strahlung mit nicht zu schneller Entwicklungein einziges Gitter und einen einzigen Empfänger verwendet und eine Verschiebung relativ zu i in bezug auf iR ( Δ ) gleich einem Bruchteil des mittleren Zwischenstreifens von I ( Δ ) verursacht.6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man bei nicht zu schneller Entwicklung der zu untersuchenden Strahlung ein einziges Gitter und einen einzigen Empfänger verwen- · det und eine Verschiebung relativ zu I ( Δ ) in bezug auf I15 ( Δ ) verursacht, die gleich einer großenXlAnzahl von Zwischenstreifen ist.Verfahren nach Anspx'uch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Ebene der Interferogramme (Gitter) ein Filter einbringt, dessen energetische Transparenz sich entsprechend Δη ändert, derart, daß man am Ausgang die Korrelation der n-ten Ableitungen von S(C) und demzufolge die Korrelation S1 (C ) ® S ( Gi ) gleich ΔΠΙ ( Δ ) . IR ( Δ ) erhält,409835/093Ä- 16 -8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 zur Ermittlung des Spektrums S ( GT ) einer Quelle, deren Interferogramm i (6*) + Ii st, dadurch g e kennzei chnet , daß man als Referenzinterferogramm ein periodisches Gitter verwendet, das dem Interferogramm einer monochromatischen Quelle entspricht, sowie zwei positive und negative Gitter, denen zwei Empfänger nachgeschaltet sind, und daß man die Differenz der Ströme der beiden Empfänger bildet, wodurch i ( A ) von I getrennt und eine Untersuchung der Spektren mit schneller zeitlicher Entwicklung ermöglicht wird.9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 zur Ermittlung des Spektrums S ( GT ) einer Quelle, deren Interferogramm i ( Δ ) + I ist, dadurch gekennzeichnet , daß man als Referenzinterferogramm ein periodisches Gitter verwendet, das dem Interferogramm einer monochromatischen Quelle entspricht und zwei alternativ maskierte Gitter und einen einzigen Empfänger verwendet.10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 zur Erzielung eines Spektrums S ( G' ).einer Quelle, deren Interferogramm i ( A ) + I ist, dadurch gekennzeichnet, daß man als Referenzinterferogramm ein periodisches Gitter verwendet, das dem Interferogramm einer monochromatischen Quelle entspricht, und daß man ein einziges Gitter und einen einzigen Empfänger verwendet und dem Gitter eine Relativbewegung in bezug auf die von dem Interferometer gebildeten Interferenzstreifen erteilt.409835/0934 -17-11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, g e kennzei ohne t durch die Verwendung eines Sagnac-Interferometers als Strahlenteiler.409835/0934
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7304040A FR2216565B1 (de) | 1973-02-06 | 1973-02-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2405369A1 true DE2405369A1 (de) | 1974-08-29 |
DE2405369C2 DE2405369C2 (de) | 1986-09-04 |
Family
ID=9114377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2405369A Expired DE2405369C2 (de) | 1973-02-06 | 1974-02-05 | Vorrichtung zur Strahlungsanalyse durch Interferenzspektrometrie |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3924952A (de) |
DE (1) | DE2405369C2 (de) |
FR (1) | FR2216565B1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2604471A1 (de) * | 1975-02-11 | 1976-08-26 | Anvar | Interferenzspektrometer |
DE3521834A1 (de) * | 1984-06-22 | 1986-01-02 | Société Anonyme Elf France, Paris | Interferometrisches gasspuergeraet |
DE3612733A1 (de) * | 1985-04-25 | 1986-10-30 | Elf France, Courbevoie | Interferometrischer gasspuerer |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4086652A (en) * | 1977-01-19 | 1978-04-25 | Block Engineering, Inc. | Method and apparatus for analyzing a time-dependent phenomenon |
FR2420754A1 (fr) * | 1978-03-23 | 1979-10-19 | Elf Aquitaine | Procede de determination du rapport h2s/so2 dans un effluent gazeux |
DE3679972D1 (de) * | 1986-01-07 | 1991-08-01 | Bruker Analytische Messtechnik | Interferometer mit einer ortsfesten, elektrisch steuerbaren, optischen maskenvorrichtung. |
US4744658A (en) * | 1987-01-16 | 1988-05-17 | Rockwell International Corporation | Wavefront sensor |
US6016197A (en) * | 1995-08-25 | 2000-01-18 | Ceramoptec Industries Inc. | Compact, all-optical spectrum analyzer for chemical and biological fiber optic sensors |
US5792610A (en) * | 1996-05-01 | 1998-08-11 | Biorad Laboratories, Inc. | Method for conducting multiparametric fluorescence in situ hybridization |
US6007994A (en) | 1995-12-22 | 1999-12-28 | Yale University | Multiparametric fluorescence in situ hybridization |
US5759781A (en) * | 1995-12-22 | 1998-06-02 | Yale University | Multiparametric fluorescence in situ hybridization |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2061381A1 (de) * | 1969-12-15 | 1971-08-12 | Barringer Research Ltd | Interferometer |
-
1973
- 1973-02-06 FR FR7304040A patent/FR2216565B1/fr not_active Expired
-
1974
- 1974-02-05 DE DE2405369A patent/DE2405369C2/de not_active Expired
- 1974-02-06 US US440142A patent/US3924952A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2061381A1 (de) * | 1969-12-15 | 1971-08-12 | Barringer Research Ltd | Interferometer |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2604471A1 (de) * | 1975-02-11 | 1976-08-26 | Anvar | Interferenzspektrometer |
DE3521834A1 (de) * | 1984-06-22 | 1986-01-02 | Société Anonyme Elf France, Paris | Interferometrisches gasspuergeraet |
DE3612733A1 (de) * | 1985-04-25 | 1986-10-30 | Elf France, Courbevoie | Interferometrischer gasspuerer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2216565A1 (de) | 1974-08-30 |
FR2216565B1 (de) | 1977-10-28 |
DE2405369C2 (de) | 1986-09-04 |
US3924952A (en) | 1975-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2604471A1 (de) | Interferenzspektrometer | |
EP2192400B1 (de) | Optisches Auswertungsverfahren mittels Laserpulsen und Einrichtung hierzu | |
DE2153315C3 (de) | Verfahren zur interferometnschen Spektralanalyse einer optischen Eigenschaft einer Probe, sowie Interferenz· Spektralphotometer hierfür | |
DE1026555B (de) | Verfahren und Vorrichtung fuer die spektrochemische Analyse | |
DE2420060A1 (de) | Spektralphotometrisches verfahren und mehrweg-spektralphotometer zur durchfuehrung desselben | |
DE2452500B2 (de) | Derivativspektrometer | |
DE2405369A1 (de) | Verfahren zur untersuchung einer strahlung durch interferenzspektrometrie | |
EP0283047A2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur berührungsfreien Gewinnung von Daten zur ortsaufgelösten Bestimmung der Dichte und Temperatur in einem Messvolumen | |
DE19636711B4 (de) | Verbesserungen an oder bezüglich Spektrometern | |
DE1472207B2 (de) | Vorrichtung zur Messung des zirkulären Dichroismus | |
DE2606110A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur spektroskopischen gasanlyse | |
DE4428600A1 (de) | Zeitaufgelöste optische Fouriertransform-Spektroskopie | |
DE2207298A1 (de) | Strahlungsenergie-Analysator für Atomabsorpti ons-An alyse | |
DE1280580B (de) | Verfahren zur Bestimmung des relativen Brechnungsindex von lichtdurchlaessigen Stoffen in bezug auf ein Medium mit bekanntem Brechungsindex | |
DE2061381C3 (de) | Vorrichtung zur optischen Analyse eines Spektrums oder eines Interferenzstreifenmusters | |
DE3720387C1 (en) | Method and device for examining the physical properties of thin layers by means of polarised light | |
DE2058555A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Informationsverarbeitung von Daten eines Analysegeraetes | |
DE2913545A1 (de) | Zweistrahl-verfahren und -geraet mit unterschiedlicher wellenlaenge zur analyse eines stoffs in einem loesungsgemisch | |
DE2849379A1 (de) | Opto-akustischer gas-analysator | |
DE2617258A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur spektroskopischen gasanalyse | |
DE1805286A1 (de) | Optischer Korrelator | |
DE645432C (de) | Verfahren zum spektralanalytischen Nachweis von Stoffen | |
DE1290358B (de) | Optisches Interferometer | |
DE1648893C3 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der spezifischen atomaren Absorption | |
DE3943234A1 (de) | Interferometersystem zur erzeugung von mehr als zwei durchgelassenen strahlen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SCHOENWALD, K., DR.-ING. FUES, J., DIPL.-CHEM. DR. |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |