DE2407607A1

DE2407607A1 - Signalweiche

Info

Publication number: DE2407607A1
Application number: DE19742407607
Authority: DE
Inventors: Heinz Willi Henninger; Hans Walter Kiefer; Lothar Riethmueller; Ernst Guenther Ro Spreitzhofer
Original assignee: Bodenseewerk Perkin Elmer and Co GmbH
Current assignee: PE Manufacturing GmbH
Priority date: 1974-02-16
Filing date: 1974-02-16
Publication date: 1975-08-28
Also published as: US3967900A

Description

PATENTANWÄLTE
Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE . Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

D 5602 LANGENBERG · BÖKENBUSCH 41 9 / Π 7 £ Π 7

Postfach 86 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895 Z H U / D J /

Patentanmeldung

Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co. GmbH., Überlingen (Bodensee)

Signalweiche

Die Erfindung betrifft eine von einem umlaufenden Strahlenumschalter gesteuerte Signalweiche für Signale eines über den Strahlenumsdalter in verschiedenen Winkelbereichen desselben nacheinander von verschiedenen Strahlenbündeln beaufschlagten photoelektrischen Detektors, durch welche die von den einzelnen Strahlenbündeln herrührenden Signale auf verschiedene Kanäle umschaltbar sind.

Es kann sich dabei um ein Atomabsorptions-Spektrometer handeln, bei welchem durch den Strahlenumschalter in zyklischer Reihenfolge ein Lichtbündel von einer Hohlkathodenlampe sowie zur Kompensation der Untergrundabsorption ein Lichtbündel von einer ein Kontinuum ausstrahlenden Lampe, beispielsweise einer Deuteriumlampe, auf einen Proben- und einen Referenzstrahlengang geleitet wird. Proben- und Referenzstrahlengang werden auf einem photoelektrischen Detektor vereinigt. Der Detektor liefert dann Signale, die nacheinander den Intensitäten von Proben- und Referenzstrahlengang des ersten und des zweiten Lichtbündels ent-

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sprechen. Bei einem Atomabsorptions-Spektrometer gilt es, als Maß für die Konzentration eines gesuchten Elements die Verhältnisse der von Proben- und Referenzstrahlengang herrührenden Signalamplituden für das von der Hohlkathodenlampe ausgehende Lichfbündel und für das von der Kontinuum-Lichtquelle ausgehende Lichtbündel zu bilden , ferner den Quotienten dieser Verhältnisse zu bilden und schließlich diesen Quotienten zu logarithmieren. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die einzelnen SigaalampUtuden in dem am Detektor erscheinenden Stufensignal voneinander zu trennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für solche und ähnliche Zwecke eine Signalweiche zu schaffen, welche von dem Strahlenumschalter so gesteuert ist, daß sich eine definierte Beziehung zwischen der Jeweiligen Stellung des Strahlenumschalters und dem Schaltzustand der Signalweiche ergibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Strahlenumschalter zwischen den Winkelbereichen mit peripheren Marken versehen/" die durch einen Fühler zur Erzeugung von Schaltimpulsen abtastbar sind, daß durch die Schaltimpulse ein Schieberegister fortschaltbar ist, von dessen Ausgängen die einzelnen Kanäle nacheinander anschaltbar sind, daß eine der Marken zur Erzeugung eines von den Schaltimpulsen verschiedenen Markierimpulses ausgebildet ist, daß das Fühlersignal auf eine monostabile Kippschaltung geschaltet ist und daß das Fühlersignal und der Ausgang der monostabilen Kippschaltung zur Erzeugung eines Löschimpulses am Löscheingang des Schieberegisters nur aus dem Markierimpuls miteinander logisch verknüpft sind. /Ist

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Die Signalweiche verwendet somit Schieberegister zur Umschaltung der verschiedenen Kanäle, wobei die Fortschaltung des Schieberegisters durch Schaltimpulse bewirkt wird, die von dem Strahlenumsdalter abgegriffen werden. Damit allein würde aber keine einwandfreie Zuordnung des Schaltzustandes des Schieberegisters an der Stellung des Strahlenumschalters erreicht werden, da der Schaltzustand des Schieberegisters ausserdem von dessen Anfangszustand beim Anlaufen des Strahlenumschalters abhängig wäre. Es sind daher Maßnahmen getroff fen, um einer bestimmten Marke an dem Strahlenumschalter einen definierten Anfangszustand des Schieberegisters zuzuordnen. Zu diesem Zweck ist eine der Marken zur Erzeugung eines von den Schaltimpulsen verschiedenen Markierimpulses ausgebildet. Das Fühlersignal stößt gleichzeitig eine monostabile Kippschaltung an. Dabei ist der Ausgang der monostabilen Kippschaltung und das !Fühlersignal so logisch miteinander verknüpft, daß nur der - von den anderen Schaltimpulsen verschiedene - Markierimpuls einen Löschimpuls am Löscheingang des Schieberegisters hervorruft.

Die logische Verknüpfung kann darin bestehen, daß der Markierimpuls kürzer als die Schaltimpulse ist, daß die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung kürzer als die Dauer jedes der Schaltimpulse aber länger als die Dauer des Markierimpulses ist, daß der Ausgang der monostabilen Kippschaltung und das durch einen Inverter invertierte Fühlersignal an den beiden Eingängen eines UKD- oder NAND-Gliedes anliegt und daß der Ausgang des UND- oder NAND-Gliedes mit dem Löscheingang des Schieberegisters verbunden ist. Es ist also der Ausgang der monostabilen Kippschaltung mit dem invertierten Fühlersignal über ein NAND-Glied verbunden. Bei den normalen Schaltimpulsen ist während der

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Haltezeit der monostabilen Kippschaltung das invertierte lersignal O. Dadurch ist das UM)- oder NAND-Glied entweder durch den Ausgang der monostabilen Kippschaltung oder durch den Schaltimpuls ständig gesperrt. Nur wenn die monostabile Kippschaltung durch den Markierimpuls angestoßen wird, dann springt das invertierte Pühlersignal schon vor dem Zurückschalten der monostabilen Kippschaltung auf L, so daß ein Impuls am Löscheingang des Schieberegisters erscheint.

Um die Durchschaltung der einzelnen Signale in einer vom Eau-* sehen weitgehend freien Eorm zu ermöglichen, kann die Schaltung so aufgebaut sein, daß in jedem Kanal ein erster gesteuerter elektronischer Schalter, ein hinter dem Schalter gegen

Masse geschalteter Speicherkondensator, ein Verstärker hoher Eingangsimpedanz und ein am Ausgang des Verstärkers liegender zweiter gesteuerter elektronischer Schalter liegt, daß allen Kanälen eine gemeinsame Signalverarbeitungsschaltung nachgeschaltet ist und daß die ersten und die zweiten gesteuerten elektronischen Schalter jeweils in gegeneinander versetzten Takten von den Ausgängen des Schieberegisters durchsteuerbar sind.

Auf diese Weise erfolgt die Abtastung des Detektorsignals und die Aufschaltung des abgetasteten Signals auf die nachgeschaltete Signalverarbeitüngsschaltung mit einem zeitlichen Versatz. Das abgetastete Signal wird zu einem Zeitpunkt gespeichert, in welchem der zweite Schalter des betreffenden Kaals geschlossen ist, und bei Aufschaltung des gespeicherten Signals auf die nachgeschaltete Signalverarbeitungsschaltung ist andererseits der Kanal von dem Detektoreingang abgetrennt. Die Signalverarbeitungsschaltung erhält daher im wesentlichen rauschfxeie konstante Signale.

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Die Signalverarbeitungsschaltung kann ein Logarithmierverstärker sein. Dabei kann der Logarithmus des Amplitudenverhältnisses zweier Signale in der Weise gebildet werden, daß am Ausgang des Logarithmierverstärkers wenigstens ein Kondensator mit einer Klemme anliegt, der über wenigstens einen gesteuerten elektronischen Erdungsschalter mit seiner zweiten Klemme an Masse schaltbar ist, daß die zweite Klemme des Kondensators über wenigstens einen gesteuerten elektronischen Ausgangsschalter und vorzugsweise einen Verstärker an einer Ausgangsklemme 'liegt und daß die gesteuerten elektronischen Schalter von den Ausgängen des Schieberregisters nacheinander durchsteuerbar sind.

Wenn dann der eine Kanal an dem Logarithmierverstärker anliegt, so wird bei gleichzeitiger Durchsteuerung des Erdungsschalters auf eine dem Logarithmus des in dem betreffenden angeschalteten Kanal erscheinenden Signals entsprechende Spannung aufgeladen. Anschließend wird der Erdungsschalter geöffnet und bei Anschaltung eines zweiten Kanals an den Eingang des Logarithmierverstärkers der Verstärker an die zweite Klemme des Kondensators geschaltet. Es ist jetzt die Kondensatorspannung der Ausgangsspannung des Logarithmierverstärkers entgegengeschaltet, so daß an der Ausgangsklemme ein Signal erscheint, welches der Differenz der Logarithmen der Eingangssignale oder dem Logarithmus des Verhältnisses der Eingangssignale entspricht.

Bei der beschriebenen Schaltung ist besonders vorteilhaft, daß zum Logarithmieren aller Signale ein einziger Logarithmierverstärker verwendet wird, so daß die Logarithmierung mit genau den gleichen Parametern des Logarithmierverstärkers erfolgt.

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Es können vier Kanäle vorgesehen sein und der Strahlenumschalter kann zur Umschaltung eines ersten Strahlenbündels auf Proben- und Referenzstrahlengang und eines zweiten Strahlenbündels auf Proben- und Referenzstrahlengang eingerichtet sein. Das wäre beispielweise der Fall bei einem Atomabsorptions-Spektrometer mit einer Hohlkathodenlampe und einer Kontinuumsquelle. Ein solches Atomabsorptions-Spektrometer mit einem entsprechenden Strahlenumschalter ist Gegenstand der Patentanmeldung P 23 03 533.8.

Bei einer solchen Anordnung ist die Schaltung vorteilhafterweise so ausgebildet, daß die zweite Klemme des am Ausgang des Logarithmierverstärkers liegenden Kondensators über je einen gesteuerten elektronischen Ausgangsschalter an je einem speichernden Verstärker anliegt, der einen Speicherkondensator am Eingang aufweist, daß die Erdungsschalter zusammen mit den zweiten Schaltern der dem Probenstrahlengang des ersten bzw. dem Referenzstrahlengang des zweiten Strahlenbündels entsprechenden Kanäle und die Ausgangsschalter zusammen mit den zweiten Schaltern der dem Referenzstrahlengang des ersten bzw. dem Probenstrahlengang des zweiten Strahlenbündels entsprechenden Kanäle durchschaltbar sind und daß die Ausgänge der besagten speichernden Verstärker auf einen Summierverstärker geschaltet sind. Mit einer solchen Schaltung wird ein Signal erzeugt, welches dem Logarithmus des Quotienten aus den Verhältnissen von Proben- und Referenzbündelintensität des ersten bzw. des zweiten Strahlenbündels proportional ist.

Wenn die Niveaus der einzelnen Stufen des von dem Detektor erzeugten Stufensignals nach ihrem Absolutbetrag bestimmt werden sollen, dann ist es erforderlich, Dunkelperioden vorzusehen,

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bei denen kein Licht auf den Detektor fällt, um die Bezugslinie für die Signalniveaus zu gewinnen. Üblicherweise tritt auch bei solchen Dunkelperioden ein Detektorsignal, z. B. in Form von Dunkelstrom, auf, welches bei der Messung und Signalverarbeitung berücksichtigt werden muß. Bei einer Anordnung nach der Erfindung kann dies dadurch geschehen, daß der Strahlenumschalter zur Abdeckung beider Strahlenbündel vor der Umschaltung des einen Lichtbündels auf den Probenstrahlengang und vor der Umschaltung des anderen Lichtbündels auf den Eeferenzstrahlengang eingerichtet ist, daß das Detektorsignal ggf. über einen Verstärker an einer Klemme eines Kondensators anliegt, dessen andere Klemme über einen gesteuerten elektronischen Schalter an Masse schaltbar ist und dessen andere Klemme parallel an den Eingängen der vier Kanäle liegt, und daß der besagte elektronische Schalter in den eine Abdeckung beider Strahlenbündel bewirkenden Winkelbereichen des Strahlenumschalters durchsteuerbar ist. Auf diese Weise wird der Kondensator auf eine z.B. dem Dunkelstrom des Detektors entsprechende Spannung aufgeladen, wenn der elektronische Schalter während der Dunkelperiode durch-

gesteuert ist. Bei der anschließenden Abtastung des Probenstrahlenganges wird die Kondensatorspannung von der Signalspannung, wie bei der Schaltung am Ausgang des Logarithmierverstärkers - subtrahiert. Dabei wird auch beispielsweise der Einfluß der Flammenemission bei einem Atomabsorptions-Spektrometer berücksichtigt.

Es muß bei einer Anordnung der vorstehend beschriebenen Art verhindert werden, daß an dem Logarithmierverstärker das Eingangssignal O auftritt. Der Logarithmus von O ist bekanntlich - σο , so daß der Logarithmierverstärker dann ein nicht sinnvolles Ausgangssignal abgeben würde. Aus diesem Grunde wird vorzugsweise

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vorgesehen, daß die Ausgänge des Schieberegisters in einer solchen Weise logisch verknüpft auf die zweiten elektronischen Schalter geschaltet sind, daß bei Abdeckung beider Strahlenbündel die ersten Schalter aller Kanäle gesperrt sind aber der zweite Schalter eines der Kanäle durchgesteuert ist. Es sind dann zwar alle Kanäle eingangsseitig vom Signaleingang abgetrennt. Es wird jedoch das gespeicherte Signal aus einem der Kanäle durchgehend auf den Logarithmierverstärker geschaltet.

Die Fühlersignale können benutzt werden, um den Bereich zwischen den einzelnen Signalamplituden, bei denen das Signal aus geometrischen Gründen einen Anstieg oder Abfall mit endlicher Steigung zeigt, zu unterdrücken. Bei entsprechender Bemessung und Anordnung der Marken kann das dadurch geschehen, daß das Fühlersignal einen Schmitt-Trigger ansteuert, dessen Ausgang einmal als !Taktimpuls auf den Takteingang des Schieberegisters geschaltet ist und zum anderen parallel an ersten Eingängen von UHD-G-liedern anliegt, deren zweite Eingänge von Ausgängen des Schieberegisters angesteuert sind und von deren Ausgängen die ersten gesteuerten Schalter der verschiedenen Kanäle durchsteuerbar sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Detektorsignal nur während der Dauer der Schaltimpulse auf die verschiedenen Kanäle geschaltet ist, und die Schaltimpulse können so gelegt werden, daß dabei das Stufensignal sein konstantes Signalniveau besitzt. Damit werden definierte Verhältnisse an den einzelnen Kanälen gewährleistet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:

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Fig. 1 A - zeigen zusammen ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Signalweiche.

Fig. 2 zeigt einen Impulsplan der in den verschiedenen Punkten der Schaltung von Fig. 1 auftretenden Signale.

Der Strahlenumschalter kann nach Art der Patentanmeldung P 23 03 533.8 aufgebaut sein. Der dort beschriebene Signalumschalter enthält einen Sektorspiegel sowie gleichzeitig damit umlaufend eine Abdeckplatte» Der Sektorspiegel weist zwei auf verschiedenen Seiten desselben angeordnete Spiegelsektoren und lichtdurchlässige Ausschnitte auf. Die Abdeckblende besitzt zwei sich über je einen Ausschnitt des Sektorspiegels erstreckende bogenförmige Durchbrüche bzw. Ausschnitte von unterschiedlichen Radien und einen freien Sektor im Bereich des abdeckblendenseitigen Spiegelsektors. Die lichtbündel von einer ersten Lichtquelle, z.B. einer Hohlkathodenlampe bei einem Atomabsorptions-Spektrometer und einer zweiten Lichtquelle, z.B. einer ein Kontinuum ausstrahlenden Deuterxuralampe, treffen im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu dem Sektorspiegel im Bereich der Spiegelsektoren schräg auf diesen auf. Die Abdeckblende gibt mit ihrem einen Durchbruch oder Ausschnitt das abdeckblendenseitig auftreffende Lichtbündel und mit ihrem anderen Durchbruch oder Ausschnitt den Proben- bzw« Referenzstrahlengang frei. Außerdem können an den ^ändern der Spiegelsektoren absorbierende Sektoren zur Erzeugung eines Dunkelsignals vorgesehen sein. Ein photoelektrischer Detektor ist dann in bestimmter Reihenfolge vom Licht der Hohlkathodenlampe beaufschlagt, welches einmal längs des Proben- und einmal längs des Referenzstrahlenganges geleitet ist, von Licht der Deuterium-

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lampe, welches ebenfalls einmal längs des Probenstrahlengangs und einmal längs des Referenzstrahlenganges geleitet ist, und dazwischen liegen noch Dunkelperioden, während welcher Licht von keiner der Lichtquellen auf den Detektor fällt.

Bei dem "beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß auf den Detektor nacheinander

1. Licht von der Hohlkathodenlampe längs des Referenzstrahlenganges ,

2. Licht von der Hohlkathodenlampe längs des Probenstrahlengangs,

3. kein Licht,

4. Licht von der Deuteriumlampe längs des Probenstrahlengangs,

5. Licht von der Deuteriumlampe längs des Referenzstrahlengangs ,

6. kein Licht

fällt. Am Detektor entsteht somit ein Stufensignal mit Signalniveaus, die den Intensitäten der verschiedenen Lichtbündel bzw. dem Dunkelsignal des Detektors entsprechen und die aus geometrischen Gründen durch Signalanstiegbereiche mit endlicher Steigung verbunden sind. Die Signalweiche muß nun so ausgebildet sein, daß die verschiedenen Signalniveaus auf unterschied-

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liehe Kanäle geschaltet -werden. Außerdem ist es wünschenswert, wenn die Teile des Schaltzyklus, während welcher der Anstieg des Signals von einem Niveau zum nächsten erfolgt, bei der Signalverarbeitung unterdrückt werden. Zu diesem Zweck sind an der Abdeckblende des Strahlenumschalters in den den verschiedenen Signalen zugeordneten Winkelbereichen radiale Ansätze vorgesehen, die durch eine Lichtschranke abgetastet werden. Die lichtschranke besteht aus einer Lumineszenzdiode 10 (Fig. 1) und einem Phototransistor 12 und liefert über einen Vorverstärker H und einen Schmitt-Trigger 16 ein Signal, welches in der ersten Zeile von fig. dargestellt und mit Takt bezeichnet ist. Das Taktsignal wird durch einen Inverter 18 invertiert und liegt am Takteingang eines Schieberegisters 20 an_o An dem Serieneingang 22 des Schieberegisters liegt L-Signal, so daß durch die Taktimpulse die Ausgänge Q. - Ck, nacheinander von den Taktimpulsen auf L gesetzt werden,. Das Schieberegister 20 steuert in noch zu beschreibender Weise die Umschaltung des Detektorsignals, welches an einem Signaleingang 24 erscheint, auf die verschiedenen Kanäle. Der Zustand des Schieberegisters 20 wäre durch die Taktimpulse allein noch nicht genau definiert, da er von dem Anfangszustand des Schieberegisters 20 abhängt. Das Schieberegister muß daher zu einem definierten Zeitpunkt gelöscht werden,,

Wie aus fig. 2 ersichtlich ist, ist einer der radialen Flügel an der Abdeckblende wesentlich schmaler als die anderen Flügel. DieserFlügel dient als Markierimpuls, welcher den Beginn eines Zyklus markiert und ein Löschen des Schieberegisters bewirkt. Zu diesem Zweck wird der Taktimpuls vom Schmitt-Trigger 16 auf eine monostabile Kippschaltung 26 gegeben. Die monostabile

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Kippschaltung 26 hat die aus der mit MF,. Q bezeichneten dritten Zeile von Fig. 2 ersichtlich ist, eine Haltezeit, welche geringer ist als die Dauer der durch Abtastung der übrigen Flügel erhaltenen Schaltimpulse aber langer als die Dauer des Markierimpulses. Der Ausgang Q der monostabilen Kippschaltung 26 liegt zusammen mit dem durch den Inverter 18 invertierten Taktsignal Takt an den Eingängen eines NAND-Gliedes 28, dessen Ausgang auf den Löscheingang des Schieberegisters 20 geschaltet ist.

Wie aus der vierten Zeile von Fig. 2 ersichtlich ist, ergibt sich nur im Anschluß an die Rückflanke des Markierimpulses ein Löschimpuls (Lösch SE) am Löscheingang des Schieberegisters. Nur dann wird nämlich das invertierte Taktsignal noch während der Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 26 zu L. Durch den Markierimpuls wird somit das Schieberegister zu einer definierten Zeit gelöscht. Der nächste Schaltimpuls, welcher dem Lichtbündel von der Hohlkathodenlampe längs des Eeferenzstrahlenganges entspricht 'und mit HC-E bezeichnet ist, setzt daher L am Ausgang Q. des Schieberegisters, während alle anderen Ausgänge des Schieberegisters O bleiben. Der nächste Schaltimpuls (HC-P) schiebt dieses L zum Ausgang Q-g und setzt weiterhin L am Ausgang Q^. An den Ausgängen Q^ - Qj, des Schieberegisters erscheinen auf diese Weise die in Fig. 2 Zeile 5 bis 10 dargestellten Signale.

Das Detektorsignal vom Eingang 24 geht über einen Verstärker und einen Kondensator 32, dessen Funktion noch erläutert wird, sowie einen Verstärker 34· mit hochohmigen Eingang und einen Widerstand 36 auf vier Kanäle 38, 40, 42, 44. Jeder der Kanäle 38-44 enthält eingangsseitig einen ersten gesteuerten elektro-

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nischen Schalter in Gestalt eines Feldeffekttransistors 46 bzw. 4-8 bzw. 50 bzw_o 52. Hinter jedem der Feldeffekttransistoren 46- 52 liegt ein Speicherkondensator 54, 56, 58 bzw. 60 gegen Masse. In Reihe mit dem Feldeffekttransistor 46 - 52 liegt jeweils ein Verstärker 62, 64, 66 bzw₀ 68, auf dessen Eingang somit jeweils die an dem zugehörigen Speicherkondensator 54, 56, 58 bzw. 60 anliegende Spannung geschaltet ist₀ Ausgangsseitig hinter dem Verstärker 62, 64, 66 bzw. 68 liegt jeweils ein zweiter gesteuerter elektronischer Schalter in Gestalt eines Feldeffekttransistors 70, 72, 74 "bzw. 76.

Die Ausgänge der verschiedenen Kanäle liegen parallel am Eingang eines Logarithmierverstärkers 78_O

Der Logarithmierverstärker 78 enthält einen Operationsverstärker 80 mit einem Widerstand 82 im Eingangskreis und einem Widerstand 84 am Ausgang. Eine Gegenkopplung erfolgt von dem Widerstand 84 über ein Diodennetzwerk bestehend aus einer Diode 86, einem gegen Masse geschalteten Widerstand 88 und einer zweiten Diode 90. Parallel zu den Dioden 86 - 90 liegt als Widerstand mit exponentieller Kennlinie ein Transistor 92, der gegen Masse geschaltet ist«

Eine solche Schaltung, die an sich bekannt ist (vgl. Tietze und Schenk "Halbleiter-Schaltungstechnik" Springer-Verlag 1971 Seite 282 ff) liefert eine Ausgangsspannung, die proportional dem Logarithmus der Eingangsspannung ist.

Dem Logarithmierer ist ein Verstärker 94 nachgeschaltet. Am Ausgang des Verstärkers 94 liegt eine Klemme eines Kondensators 96. Die zweite Klemme des Kondensators 96 ist über gesteuerte elektronische Schalter in GestäL t der Feldeffekttransistoren

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98 bzw_o 1098 an Masse schaltbar. Sie liegt weiterhin am Eingang eines Terstärkers 100, dessen Ausgang über einen gesteuerten elektronischen Schalter in Gestalt eines Feldeffekttransistors 102 an einen Speicherkondensator 104 gelegt werden kann, der am Eingang eines Verstärkers 106 liegt. Parallel dazu kann der Ausgang des Verstärkers 100 über einen zweiten gesteuerten elektronischen Schalter in Gestalt eines Feldeffekttransistors 108 an einen Speicherkondensator 110 gelegt werden, der'am Eingang eines Verstärkers 112 liegt. Die Ausgänge der Verstärker 106 und 112 werden über Summierwiderstände 114 bzw. 116 an einem Summierverstärker 118 addiert.

Der Kondensator 32 liegt mit einer Klemme am Ausgang des Verstärkers 30. Die andere Klemme liegt am Eingang des Verstärkers 34 sowie über eine Leitung 120 und einen gesteuerten elektronischen Schalter in Gestalt eines Feldeffekttransistors 122 an Masse.

Die ersten gesteuerten elektronischen Schalter in jedem der Kanäle 38 bis 44, nämlich die Feldeffekttransistoren 46, 48, 50 und 52 werden von den Ausgängen des Schieberegisters 20 über noch zu beschreibende logische Verknüpfungen so gesteuert, daß jeder der Feldeffekttransistoren 46 - 52 während der Dauer eines Schaltsignals durchgesteuert wird. Feldeffekttransistor 46 wird, wie aus der fünftletzten Zeile von Fig. 2 ersichtlich ist, während des in der ersten Zeile mit D2-R bezeichneten Schaltimpulses des Taktsignals durchgesteuert, also während das Licht von der Deuteriumlampe über den Referenzstrahlengang auf den Detektor gelangt. Der Feldeffekttransistor 48 wird, wie aus der vorletzten Zeile von Fig_o 2 ersichtlich ist,

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während des mit D2-P "bezeichneten Schaltimpulses durchgesteuert, d.h. während das Licht von der Deuteriumlampe über den Probenstrahlengang auf den Detektor fällt. Der FeldeffektraBistor 50 wird durchgesteuert während des mit HC-R bezeichneten Schaltimpulses, also während das Licht von der Hohlkathodenlampe über den Referenzstrahlengang auf den Detektor fällt. Schließlich wird der Feldeffekttransistor 52 durchgesteuert während des mit HC-P bezeichneten Schaltimpulses, also während der Zeit, wo Licht von der Hohlkathodenlampe über den Probenstrahlengang zum Detektor gelangt.

Hit den dabei jeweils am Eingang liegenden Signalniveaus werden die Speicherkondensatoren 5²K 56, 58 und 60 aufgeladen. Die ausgangsseitigen zweiten gesteuerten elektronischen Schalter (Feldeffekttransistoren) 70 - 76 werden in einer anderen Zeitfolge geschaltet. Wie aus den Zeilen 11 - 14 in Fig. 2 hervorgeht, wird der Feldeffekttransistor 70 des Kanals 38 durchgesteuert von der Vorderflanke des Schaltimpulses "HC-P"bis zur Vorderflanke des Schaltimpulses D2-P. Der Feldeffekttransistor 70 bleibt somit durchgesteuert über die Dauer des zwischen den Schaltimpulsen HC-P D2-P liegenden Dunkelimpulses hinweg. Der Feldeffekttransistor 72 des Kanals 40 wird durchgesteuert von der Vorderflanke des Schaltimpulses HC-R bis zur Vorderflanke des Schaltimpulses HC-P. Der Feldeffekttransistor 74 des Kanals 42 wird durchgesteuert von der Vorderflanke des Schaltimpulses D2-P bis zur Vorderflanke des Schaltimpulses D2-R.

Schließlich wird der Feldeffekttransistor 76 des Kanals 44 durchgesteuert von der Vorderflanke des Schaltimpulses D2-R bis zur Vorderflanke des Schaltimpulses HC-R, also über den dazwischen liegenden Dunkelimpuls und den Markierimpuls hinweg. Es

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sind hierbei zwei Tatsachen bemerkenswert:

1. Die Durchsteuerung der ersten gesteuerten elektronischen Schalter 46 - 52 erfolgt zu anderen Zeiten als die Durchsteuerung der zweiten gesteuerten elektronischen Schalter 70 - 76. Es ist daher in keinem Kanal zu irgendeinem Zeitpunkt der Eingang unmittelbar auf den Ausgang geschaltet. Vielmehr werden die Eingangssignale zunächst in den Kondensatoren 54 gespeichert und dann die gespeicherten Werte auf den Ausgang geschaltet. Der Ausgang erhält dadurch ein definiertes konstantes Signal, welches nicht durch Rausehen gestört ist«, .

2. Es liegt stets ein Signal aus einem der Kanäle am Eingang des Logarithmierverstärkers 78. Der Logarithmierverstärker 78 erhält somit zu keinem Zeitpunkt das Eingangssignal 0. Da der Logarithmus von mil gleich minus unendlich ist, würde ein Eingangssignal 0 ein nicht brauchbares Ausgangssignal des Logarithmierverstärkers 78 liefern.

Während der Durchsteuerung des Feldeffekttransistors 72 über Leitung 124 wird über Leitung 126 der Feldeffekttransistor 1098 durchgesteuert. Während der Feldeffekttransistor 74 über Leitung durchgesteuert ist, wird über Leitung 130 der Feldeffekttransistor 98 durchgesteuert. Während der Durchsteuerung der Feldeffekttransistoren 70 und 76 über die Leitungen 132 bzw, werden gleichzeitig jeweils über eine Leitung 136 bzw_o eine Leitung 138 der Feldeffektransistor 108 bzw. der FeIdeffektransistor 102 durchgesteuert. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende:

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Über die Feldeffekttransistoren 46 - 52 werden die Speicherkondensatoren 54 - 60 während jeweils einer Phase auf den entsprechenden Signalpegel aufgeladen. Die so erhaltenen Spannungen werden über die Verstärker 62 - 68 und die FeIdeffektransistoren 70 - 76 nacheinander an den Eingang des Logarithmierverstärkers gelegt. Zunächst wird über den Feldeffekttransistor 74 an den Eingang des Logarithmierverstärkers 78 ein Signal angelegt, welches proportional der Intensität des über den Referenzstrahlengang geleiteten Bündels von der Hohlkathodenlampe ist. Über Leitung 130 liegt die in Fig. 1 rechte Klemme des Kondensators 96 an Masse, so daß der Kondensator 96 auf eine Spannung aufgeladen wird, die proportional dem Logarithmus dieser "Hohlkathoden-Referenzintensität¹¹ ist. Anschließend wird Schalter 74 gesperrt und Schalter 76 durchgesteuert. Hierdurch wird eine Spannung an den Eingang des Logarithmierverstärkers angelegt, die proportional der Intensität des über den Probenstrahlengang geleiteten Bündels von der Hohlkathodenlampe ist. Gleichzeitig wird der Feldeffekttransistor 98 gesperrt und dafür über Leitung 138 der Feldeffekttransistor 102 durchgesteuertο Der Ausgang des Logarithmierverstärkers 78 liefert ein Signal, welches proportional der Hohlkathoden-Probenstrahlintensität ist„ Diesem Signal ist die Spannung im Kondensator 96 entgegengeschaltet. Über Schalter 102 wird der Speicherkondensator 104 auf eine Spannung aufgeladen, die proportional der Differenz der Logarithmen oder gleich dem Logarithmus des Verhältnisses ist«. Bezeichnet Ι™ _Ώ

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die Intensität des über den Referenzstrahlengang geleiteten Bündels von der Hohlkathodenlampe und Ι™ ρ die Intensität des über den Probenstrahl geleiteten Bündels von der Hohlkathodenlampe, dann ist die in dem Kondensator 1Q4- gespeicherte Spannung proportional zu

_ΐΛο. ¹HC-P -log ·== .

^XHC-R

In entsprechender Weise werden nacheinander die Feldeffekttransistoren 72 und 70 durchgesteuert und die entsprechenden Signale von dem Strahlenbündel der Deuteriumlampe längs Probenstrahlengang bzw. Referenzstrahlengang an den Eingang des Logarithmierverstärkers gelegt. Von dem ersten Signal wird bei Durchsteuerung der Feldeffekttransistoren 72 und 98 der Kondensator 96 auf eine dem Logarithmus der Deuterium-Probenstrahlintensität proportionale Spannung aufgeladen. Beim anschließenden Durchsteuern des Feldeffekttransistors 70 und dem gleichzeitigen Durchsteuern des Feldeffekttransistors 108 wird der Kondensator 110 auf eine Spannung aufgeladen, die proportional zu

-1O_S

D2-P
ist.

Diese beiden Spannungen werden über die Verstärker 106 und abgegriffen und an dem Summierverstärker 118 addiert. Am Ausgang des Summierverstärkers 118 erscheint daher eine Spannung proportional

I^ ¹HC-P ^ - log

^LHC-R . ^XD2-P

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Das ist das im Zweistrahlbetrieb mit Proben- und Referenzstrahlengang bestimmte and hinsichtlich Untergrundabsorption korrigierte Ausgangssignal des Atomabsorptions-Spektrometers, welches der Konzentration eines gesuchten Elements proportional ist.

Während der Dunkelperioden fällt weder licht von der Hohlkathodenlampe noch von der Deuteriumlampe auf den Detektor. An dem Signaleingang 24 erscheint daher ein Signal, welches nur von dem Dunkelstrom des Detektors und eventuell der Emission der Flamme bei einem Atomabsorptions-Spektrometer herrührt. Während der Dunkelperioden ist der Feldeffekttransistor 122 durchgesteuert. Der Kondensator 32 am Ausgang des Verstärkers 30 liegt daher mit einer Klemme über Leitung 120 und den Feldeffekttransistor 122 an Masse und wird auf das diesem Dunkelstrom bzw. der Flammenemission entsprechende Signalniveau aufgeladen. Anschließend wird das Signalniveau abgetastet, welches von dem längs des Meßstrahlenganges geleiteten Iiichtbündels von der Deuteriumlampe herrührt. Dabei wird der Feldeffekttransistor 122 gesperrt und der Signaleingang über Verstärker 34 und ytfiderstand 36 sowie den durchgesteuerten Feldeffekttransistor 48 an den Kondensator 56 gelegt. Hierbei ist die Spannung am Kondensator 32 der Signalspannung entgegengeschaltet, so daß die Messung der Untergrundabsorption unterBerücksichtigung der Eigenemission der Flamme erfolgt. In entsprechender Weise wird während der Dunkelperioden vor dem Durchsteuern des Feldeffekttransistors 50 und der Abtastung des Signalniveaus des längs des Referenzstrahlenganges geleiteten Iiichtbündels von der Hohlkathodenlampe der Feldeffekttransistor 122 durchgesteuert und so bei der Messung des Referenzlichtbündels und des Probenlichtbündels der Dunkelstrom des Detektors berücksichtigte

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Die Steuerung der verschiedenen Feldeffekttransistoren erfolgt auf folgende Weise:

Zu Beginn jedes Zyklus ist das Schieberegister 20 in der beschriebenen Weise über das NAND-Glied 28 gelöscht worden. Der erste Schaltimpuls HC-R setzt den Ausgang Q. auf L, während alle anderen Ausgänge Q_x. - Q- im Zustand 0 verbleiben. Der Ausgang Q^ liegt an einem UND-Glied 140. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 140 ist über einen Inverter 14-2 mit dem Ausgang Q_x, des Schieberegisters 20 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 140 liegt einmal über eine Leitung 144 an einem Eingang eines UND-Gliedes 146 an. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 146 liegt über eine Leitung 148 am Ausgang des Schmitt-Triggers 16, ist also von den Taktimpulsen (1. Zeile von Fig. 2) beaufschlagt. Der Ausgang des UND-Gliedes 146 steuert über einen Inverter 150, einen Verstärker 152 zur Signainiveauanhebung und eine Diode 154- den Feldeffekttransistor 50· Der Ausgang des UND-Gliedes 140 liegt außerdem an einem Eingang eines NAND-Gliedes 156, an dessen anderem Eingang bei eingeschalteter Deuteriumlampe über eine Leitung 158 das Signal L liegt. Der Ausgang des NAND-Gliedes 156 liegt über einen Verstärker 160 und einen Verstärker 162, der zur Pegelanhebung dient, einmal über die Leitung 126 und eine Diode 164- an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors1098und zum anderen über Leitung 124 und eine Diode 166 an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 72. Wenn Q. = L und Q_x, = 0 ist, dann ist der Ausgang des UND-Gliedes 140 im Zustand L. Für die Dauer des Taktimpulses HC-R ist der Ausgang des UND-Gliedes 146 im Zustand L und über den Inverter 150 und Verstärker 152 wird der Feldeffekttransistor 50 durchgesteuert. Das ist in der viertletzten Zeile von Fig. 2 dargestellt. Gleichzeitig wird mit L am Ausgang des

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UND-Gliedes 140 der Ausgang des NAND-Glieds 156 zu O, und es wird über Leitung 126 der Feldeffekttransistort>98 und über Leitung 124 der Feldeffekttransistor 72 durchgesteuert.

Beim nächsten Schaltimpuls HC-P wird zusätzlich auch der Eingang Qg in den Zustand L gesetzt. Damit wird der zweite Eingang des UND-Gliedes 140 und dessen Ausgang 0. Damit werden die Feldeffekttransistoren VQ8 und 72 gesperrt. Der Ausgang Q_B liegt an einem Eingang eines UND-Gliedes 168. An dem anderen Eingang des UND-Gliedes 168 liegt über einen Inverter 170 der Ausgang Q_c des Schieberegisters 20. Der Ausgang des UND-Gliedes 168 ist daher L. Dieser Ausgang liegt an einem UND-Glied 172 an, dessen zweiter Eingang ebenfalls mit der die Taktimpulse führenden Leitung 148 verbunden ist. Für die Dauer des Taktimpulses HC-P wird daher der Ausgang des UND-Gliedes 172 zu L und über einen Inverter 174, einen Verstärker 176 und die Diode 178 wird der Feldeffekttransistor 52 durchgesteuert, wie in der drittletzten Zeile von Fig. 2 dargestellt ist. Der Ausgang Q_B des Schieberegisters 20 liegt außerdem an einem Eingang eines NAND-Gliedes 180 an, dessen anderer Eingang über einen Inverter 182 mit dem Ausgang Q_D des Schieberegisters 20 verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Gliedes 180 liegt über einen Inverter 184 an einem Eingang eines NAND-Gliedes 186, dessen anderer Eingang an der Steuerleitung 158 liegt. Der Ausgang des NAND-Gliedes 186 steuert über einen Verstärker 188 sowie eine Verstärkerstufe 190 einmal über eine Diode 192 und Leitung 132 den Feldeffekttransistor 70 durch und zum anderen über Leitung I36 und eine Diode 194 den Feldeffekttransistor 108. Der eine Eingang des NAND-Gliedes 180 wird L mit der Vorderflanke des Schaltimpulses HC-P,

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wenn nämlich der Ausgang Q-g des Schieberegisters 20 auf L gesetzt wird. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes bleibt L, bis der Ausgang Q-p des Schieberegisters 20 auf L gesetzt wird, also bis zur Vorderflanke des Schaltimpulses D2-P. Während dieser Zeit ist also der Ausgang des NAND-Gliedes 180 0, so daß an dem Eingang des NAND-Gliedes 186 über Inverter 184- das Signal L anliegt und die Feldeffekttransistoren 70 und 108 durchgesteuert werden. Das ist in der zwölften Zeile von Fig. 2 dargestellt. Die Feldeffekttransistoren 70 und 108 bleiben also auch während der Dunkelperiode zwischen den Schaltimpulsen HC-P und D2-P durchgesteuert.

Während der Dunkelperiode wird durch den Schaltimpuls 196 (Fig. 2) der Ausgang Q_c des Schieberegisters 20 ebenfalls auf L gesetzt. Hierdurch wird über den Inverter 17O das UND-Glied 168 gesperrt. Der Ausgang Q_c liegt an einem Eingang eines NAND-Gliedes 198 an. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 198 liegt über den Inverter 182 an dem Ausgang Q_D des Schieberegisters 20. Der Ausgang des' NAND-Gliedes 198 wird daher 0. Dieser Ausgang liegt über eine Leitung 200 an einem Eingang eines NAND-Gliedes 202 an. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 202 liegt über einen Inverter 204 an dem Eingang Q₅₁ des Schieberegisters 20. Der Ausgang des NAND-Gliedes 202 liegt an einem Eingang eines UND-Gliedes 206. Der andere Eingang des UND-Gliedes liegt über Leitung 208 an dem Ausgang des Schmitt-Triggers 16 und führt daher Taktimpulse. Der Ausgang des UND-Gliedes 206 liegt an einem NAND-Glied 210. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 210 liegtüber eine Leitung 212 an dem Ausgang Q einer zweiten monostabilen Kippschaltung 214, die von den Taktimpulsen vom Ausgang des Schmitt-Triggers 16 angestoßen wird. Der Ausgang des NAND-Gliedes 210 steuert über einen Verstärker

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216 und eine Verstärkerstufe 218 zur Signalniveauanpassung sowie eine Diode 220 den Feldeffekttransistor 122_O

Vor Beginn des Schaltimpulses 196 (Figo 2)bis zum Beginn des nächstfolgenden Schaltimpulses Ό2-Ρ, durch den der Ausgang Q^ auf L gesetzt wird, ist der Ausgang des HAJD-Gliedes 198 im Zustand Dieser Zustand liegt an dem ersten Eingang des NABD-Gliedes 202₀ Der zweite Eingang des HAlD-GIiedes 202 liegt über den Inverter 204 auf l. Vom Beginn des Schaltimpulses 268 (Fig. 2) bis zum Iiöschimpuls des Schieberegisters 20 liegt der zweite Eingang des NAND-Gliedes 202 über den Inverter 204 auf 0. Der Ausgang des NAND-Gliedes 202 ist also vom Beginn des Schaltimpulses 196 bis zum Beginn des Schaltimpulses D2-P sowie vom Beginn des Schaltimpulses 268 (Fig. 2) bis zum Beginn des löschimpulses im Zustand Ii. Der Ausgang des NAND-Gliedes 202 liegt am ersten Eingang des UND-Gliedes 206. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 206 liegt über Leitung 208 am Takt. Der Ausgang des UND-Gliedes 206 und damit der erste Eingang des NAND-Gliedes 210 liegen während der Schaltimpulse 196, 268 und während des Markierimpulses 1000 (Fig. 2) auf L. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 210 liegt über leitung 212 am Ausgang Q der monostabilen Kippschaltung 214. Diese Schaltung kippt am Ende eines jeden Schaltimpulses auf 0. Die Verzögerungszeit der Zippschaltung ist mindestens so lang, daß die Zeit vom Ende des Schaltimpulses 268 bis zum Ende des Markierimpulses sicher überdeckt wird. Damit liegt der Ausgang des NAND-Gliedes 210 während der Schaltimpulse 196 und 268 auf 0. Der Markierimpuls wird auf diese Weise ausgeblendet. Über den Ver-

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stärker 216, und die Diode 220 wird der Feldeffekttransistor durchgesteuert. Mit der Vorderflanke des nächsten Schaltimpulses D2-P wird der Ausgang Q^ des Schieberegisters 20 auf L gesetzt. Damit wird der Ausgang des NAND-Gliedes 198 Jj und der Ausgang des NAND-Gliedes 202 wird null, so daß das UND-Glied

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gesperrt ist₀ Dadurch wird der Feldeffekttransistor 122 gesperrt. Über den Inverter 182 wird außerdem an den zweiten Eingang des MAHD-Gliedes 180 das Signal 0 gelegt, so daß die Feldeffekttransistoren 70 und 108 gesperrt werden,,

Der Ausgang Q- des Schieberegisters 20 liegt an einem Eingang eines NAMD-G-liedes 222 an. An dem anderen Eingang des NAED-Gliedes 222 liegt über einen Inverter 224 der Ausgang Q™ des Schieberegisters 20. Der Ausgang des lAED-Gliedes 222 wird in diesem Zustand 0. Über einen Inverter 226 liegt dieses Signal invertiert

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als L über Leitung 228 an einem Eingang eines UND-Gliedes 230 an. Der andere Eingang des UND-Gliedes liegt wieder an der Taktleitung 148. Der Ausgang des UND-Glieds 230 steuert über Verstärker 232, 234 und eine Diode 236 den Feldeffekttransistor 48 durch. Der Feldeffekttransistor 48 bleibt durchgesteuert, solange der Taktimpuls D2-P auf Leitung 148 erscheint. Das ist in der vorletzten Zeile von Fig. 2 zu sehen.

Der Ausgang des Inverters 226 liegt weiterhin an einem Eingang eines NAND-Gliedes 238 an, dessen anderer Eingang an der Steuerleitung 158 liegt. Der Ausgang des NAND-Gliedes 238 liegt über Verstärker 240, 242 einmal über Leitung 130 und Diode 244 an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 98 und zum anderen über die Leitung 128 und eine Diode 246 an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 74.

Der Ausgang des NAND-Gliedes 222 bleibt 0, bis durch den nächstfolgenden Schaltimpuls D2-R der Ausgang Qu des Schieberegisters 20 auf L gesetzt wird. Dann geht der Ausgang des NAND-Glieds 222 auf L, da an einem Eingang über den Inverter 224 0 anliegt. Über den Inverter 226 werden dann die Feldeffekttransistoren 74 und 98 gesperrt. Das ist in der 13· Zeile in Fig. 2 dargestellt.

Der Ausgang Qg des Schieberegisters 20 liegt an einem Eingang eines UND-Gliedes 248 an. An dem anderen Eingang des UND-Gliedes 248 liegt der Ausgang des Inverters 204, dessen Eingang mit dem Ausgang Qj, des Schieberegisters 20 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 248 liegt an einem Eingang eines UND-Gliedes 250, dessen zweiter Eingang wieder mit der Taktleitung 148 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 250 steuert über einen Inverter 252 und einen Verstärker 254 sowie eine Diode 256 den Feldeffekt-

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transistor 4-6 durch (fünftletzte Zeile von Fig. 2). Der Aasgang des Inverters 224- liegt außerdem am Eingang eines HAHD-Grliedes 258. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes ist mit dem Ausgang CL des Schieberegisters 20 verbunden. Der Ausgang des ΝΑ1Π)-GIiedes 258 liegt an einem Eingang eines UAKD-Gliedes 260 an, dessen anderer Eingang mit der Steuerleitung 158 verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Gliedes 260 steuert über einen Verstärker 262 und einen Verstärker 264 einmal über leitung 138 und eine Diode 267 den Feldeffekttransistor 102 durch und zum anderen über Leitung 134 und Diode 266 den Feldeffekttransistor 76. Der Ausgang des NAND-Gliedes 258 ist bei L-Signal am Ausgang CL L sobald Q„ in den Zustand 1 gelangt, der Ausgang des Inverters 224 also null ist. Dann wird bei L-Signal an der Steuerleitung 158 der Ausgang des NAND-Gliedes 260 null, und über Verstärker 262 und 264 werden die Feldeffekttransistoren 76 und 102 durchgesteuert. Dieser Zustand bleibt bestehen, bis nach der Löschung des Schieberegisters 20 durch den Markierimpuls der Ausgang Q. des Schieberegisters 20 erneut gesetzt wird, während der Ausgang Q- im Zustand 0 ist. In diesem Falle liegt nämlich an beiden Eingängen des NAND-Gliedes 258 der Zustand L, so daß der Ausgang des NAND-Gliedes 258 0 wird und der Ausgang des NAND-Gliedes 260 wieder auf L geht_o Die Feldeffekttransistoren 76 und 102 bleiben daher über den nächstfolgenden Dunkelimpuls und den Markierimpuls hinweg durchgesteuert. Das ist in der H. Zeile von Fig. 2 dargestellt. Bei Erscheinen des nächsten Sehaltimpulses 268 sind wieder beide Lichtbündel abgeblendet. Der Ausgang Q^₁ des Schieberegisters 20 wird L und über den Inverter 204 wird der eine Eingang des EAED-Gliedes 202 auf 0 gelegt, so daß dessen Ausgang L wird. Damit wird in der schon beschriebenen Weise der Feldeffekttransistor 122 wieder für die Dauer des Schaltimpulses 268 durchgesteuert_o

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-ββ-

Das Gerät kann auch nur mit Proben - und Referenzstrahlengang von der Hohlkathodenlampe ohne Korrektur der Untergrundabsorption durch eine Deuteriumlampe betrieben werden. In diesem falle liegt an der Steuerleitung 158 das Signal O. Damit werden die Ausgänge der WAED-GIieder 156, 186, 238 und 260 sämtlich L. Über einen Inverter 268 werden je ein Eingang zweier NAND-Glieder 270 und 272 von der Steuerleitung 158 an

1 gelegt. Die Ausgänge der NAND-Glieder 270 bzw. 272 liegen an den Eingängen der Verstärker 240 bzw. 262. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 270 liegt an dem Ausgang eines NAND-Gliedes 274< Ein Eingang des NAND-Gliedes 274 liegt über Leitung 276 am Ausgang des NAND-Gliedes 180, während der zweite Eingang des NAND-Gliedes am Ausgang des NAND-Gliedes 222 liegte

Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 272 liegt über einen Inverter 278 am Ausgang des NAND-Gliedes 274o

Der Ausgang des NAND-Gliedes 180 wurde 0 zu Beginn des Schaltimpulses HO-Po Der Ausgang des NAND-Gliedes 222 wurde 0 zu Beginn des Schaltimpulses D2-P (vgl. Zeilen 11 und 12 von Fig. 2). Der Ausgang des NAND-Gliedes 274 wird daher I, wenn eine dieser beiden Bedingungen erfüllt ist, also für eine Zeit von der Vorderflanke des Schaltimpulses HC-P bis zur Vorderflanke des Impulses D2-E. Während dieser Zeit werden über die Leitungen 128 und 130 die Feldeffekttransistoren 74 und 98 durchgesteuert. Während der übrigen Zeit jeder Periode wird über den Inverter 278 L an den Eingang des NAND-Gliedes 272 gelegt, so daß über die Leitungen 134 und 138 die Feldeffekttransistoren 76 und 102 durchgesteuert werden. Das ist in den Zeilen 15 und 16 von Figo

2 dargestellte

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Das Gerät kann somit wahlweise mit Korrektur der Untergrundabsorption durch eine kontinuierlich strahlende Lichtquelle oder ohne eine solche Korrektur "betrieben werden.

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Claims

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Patentansprüche

on einem umlaufenden Strahlenumschalter gesteuerte Signalweiche für Signale eines über den Strahlenumschalter in verschiedenen Winkerbereichen desselben nacheinander von verschiedenen Strahlenbündeln beaufschlagten photoelektrischen Detektors, durch welche die von den einzelnen Strahlenbündeln herrührenden Signale auf verschiedene Kanäle umschaltbar.sind, dadurch gekennzeichnet,

daß der Strahlenumschalter zwischen den Winkelbereichen mit peripheren Marken versehen ist, die durch einen Fühler (10, 12) zur Erzeugung von Schaltimpulsen abtastbar sind,

daß durch die Schaltimpulse ein Schieberegister (20) fortschaltbar ist, von dessen Ausgängen (Q. - Qp) die einzelnen Kanäle (38 .. 44) nacheinander anschaltbar sind,

daß eine der Marken zur Erzeugung eines von den Schaltimpulsen verschiedenen Markierimpulses ausgebildet ist,

daß das Fühlersignal auf eine monostabile Kippschaltung (26) geschaltet ist

und daß das Jühlersignal und der Ausgang der monostabilen Kippschaltung (26) zur Erzeugung eines Löschimpulses am Löscheingang des Schieberegisters (20) nur aus dem Markierimpuls miteinander logisch verknüpft sind.

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2. Signalweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Markierimpuls kürzer als die Schaltimpulse ist,

daß die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung (26) kurzer als die Dauer jedes der Schaltimpulse aber langer als die Dauer des Markierimpulses ist,

daß der Aisgang der monostabilen Kippschaltung (26) und das durch einen Inverter (18) invertierte lühlersignal an den beiden Eingängen eines UED- oder NAND-Gliedes (28) anliegt und

daß der Aitgang des UND- oder NAND-Gliedes (28) mit dem Löscheingang des Schieberegisters (20) verbunden ist.

3. Signalweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß in jedem Kanal (38...44) ein erster gesteuerter elektronischer Schalter (46..52), ein hinter dem Schalter (46...52) gegen Masse geschalteter Speicherkondensator (54...60), ein Verstärker (62...68) hoher Eingangsimpedanz und ein am Ausgang des Verstärkers liegender zweiter gesteuerter elektronischer Schalter (70...76) liegt,

daß allen Kanälen (38...44) eine gemeinsame Signalverarbeitungsschal tung (78) nachgeschaltet ist und

daß die ersten und die zweiten gesteuerten eIekti?onisehen Schalter jeweils in gegeneinander versetzten Takten von den Ausgängen des Schieberegisters (20) durchsteuerbar sind.

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Signalweiche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung ein Logarithmierverstärker (78) ist.

-Signalweiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Logarithmierverstärkers (78) wenigstens ein Kondensator (96) mit einer Klemme anliegt, der über gesteuerte elektronische Erdungsschalter (98, 1098) mit seiner zweiten Klemme an Masse schaltbar ist, daß die zweite Klemme des Kondensators (96) über wenigstens einen gesteuerten elektronischen Ausgangsschalter (102 bzw. 108) und vorzugsweise einen Verstärker (106, 112) an einer Ausgangsklemme liegt und daß die gesteuerten elektronischen Schalter (98 und 102 bzw. 1098 und 108) von den Ausgängen des Schieberegisters (20) nacheinander durchsteuerbar sind_o

Signalweiche nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vier Kanäle vorgesehen sind und daß der Strahlenumschalter zur Umschaltung eines ersten Strahlenbündels auf Proben- undReferenzstrahlengang und eines zweiten Strahlenbündels auf Proben- und Referenzstrahlengang eingerichtet ist„

Signalweiche nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Klemme des am Ausgang des Logarithmierverstärkers liegenden Kondensators über je einen gesteuerten elektronischen Ausgangsschalter (102, 108) an je einem speichernden Verstärker (106, 112) anliegt, der einen Speicherkondensator (104, 110) am Eingang aufweist, daß die Erdungsschalter (98, 1098) zusammen mit den zweiten Schaltern (74, 72) der dem Probenstrahlengang des ersten bzw₀ dem Referenzstrahlengang des zweiten Strahlenbündels entsprechenden Kanäle und die Ausgangsschalter (102, 108)

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zusammen mit den zweiten Schaltern (7^> 7°) der dem Referenzstrahlengang des ersten bzw. dem Probenstrahlengang des zweiten Strahlenbündels entsprechenden Kanäle durchschalfrbar sind und daß die Aligänge der besagten speichernden Verstärker auf einen Summierverstärker (Ί18) geschaltet sind.

8. Signalweiche nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenumschalter zur Abdeckung beider Strahlenbündel vor der Umschaltung des einen Lichtbündels auf den Probenstrahlengang und vor der Umschaltung des anderen LichiJMündels auf den Referenzstrahlengang eingerichtet ist, daß das Detektorsignal ggf. über einen Verstärker (30) an einer Klemme eines Kondensators (32) anliegt, dessen andere Klemme über einen gesteuerten elektronischen Schalter (122) an Masse schaltbar ist und dessen andere Klemme parallel an den Eingängen der vier Kanäle (38....44) liegt, und daß der besagte elektronische Schalter in den eine Abdeckung beider Strahlenbündel bewirkenden Winkelbereichen des Strahlenumschalters durchsteuerbar ist.

9. Signalweiche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge (Q. - Q^₁) des Schieberegisters (20) in einer solchen Weise logisch verknüpft auf die zweiten elektronischen Schalter (70....76) geschaltet sind, daß bei Abdeckung beider Strahlenbündel die ersten Schalter (46....52) aller Kanäle gesperrt sind aber der zweite Schalter eines der Kanäle durchgesteuert ist.

1& Signalweiche nach einemder Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlersignal einen Schmitt-Trigger (16) ansteuert, dessen Ausgang einmal als Taktimpuls auf den Takteingang des Schieberegisters (20) geschaltet ist und zum anderen

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parallel an ersten Eingängen von UND-Gliedern (250, 146, 172, 230) anliegt, deren zweite Eingänge von Ausgängen des Schieberegisters (20) angesteuert sind und von deren Ausgängen die ersten gesteuerten Schalter (46....52) der verschiedenen Kanäle (38....44) durchsteuerbar sind.

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