DE2452500C3

DE2452500C3 - Derivativspektrometer

Info

Publication number: DE2452500C3
Application number: DE2452500A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Fukuda; Katsuo Nakanomyo; Kazuo Tokio Shibata; Michinosuke Takada
Original assignee: SHIMADZU SEISAKUSHO Ltd KYOTO (JAPAN)
Current assignee: SHIMADZU SEISAKUSHO Ltd KYOTO (JAPAN)
Priority date: 1973-11-05
Filing date: 1974-11-05
Publication date: 1979-03-29
Also published as: JPS5214636B2; JPS5077076A; DE2452500A1; US3972617A; DE2452500B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Derivativspektrometer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Derivativspektrometer ist bereits aus der US-PS 37 37 234 (Fig.4) bekannt. Bei diesem bekannten Derivativspektrometer sind zwei Masken oder Blenden jeweils vor zwei Probenküvetten im Strahlengang der auf die Probenküvetten gerichteten Lichtstrahlen angeordnet und derart ausgebildet, daß die Wellenlängen der durch die Masken hindurchgetretenen und auf die Probenküvetten fallenden Anteile der beiden Lichtstrahlen sich um einen vorgegebenen geringen Diffcrenzbetrag Δλ unterscheiden. Nach Durchlaufen der Probenküvetten werden die Lichtstrahlen in ihrer Intensität entsprechende elektrische Signale umgesetzt, logarithmiert und mittels einer Aufzeichnungsvorrichtung als Differentialquotient dA/άλ über der Wellenlänge zur Bildung eines sogenannten Derivativspektrums aufgezeichnet

Eine Änderung des Differenzbetrages Δλ der Wellenlängen λ\ und λ-ι der beiden Lichtstrahlen kann bei diesem Derivativspektrometer nur erfolgen, indem

ίο die Breite der in den Masken befindlichen Schlitze; durch Verschiebung beweglicher Platten an den Masken und/oder der Versetzungsabstand der Schlitze zu der Mittellinie bzw. der optischen Achse des hindurchtretenden Lichtstrahles innerhalb des Spektralbereiches der Lichtstrahlen variiert werden. Es sind somit zur Veränderung der Differenzwellenlänge Δλ zwecks Anpassung an unterschiedliche Spektralbereiche der untersuchten Substanzen zeitraubende und aufwendige Neueinstellungen der mechanischen Anordnung erforderlich, die auch bei großer Sorgfalt noch relativ ungenau sind.

Aus der Druckschrift Journal Of The Optical Society Of America, Volume 50, Nummer 12 (I960), Seiten 1193 bis 1200, ist es weiterhin bekannt, die bei einer Spektralanalyse anfallenden Meßdaten in einer für die Weiterverarbeitung durch einen Rechner geeigneten digitalen Form mittels eines Magnetbandgerätes aufzuzeichnen, während es aus der Druckschrift The Review Of Scientific Instruments, Volume 36, Nummer 4 (1965), Seiten 497 bis 503, bekannt ist, bei der Aufzeichnung der Meßdaten eines Absorptionsspektrometers auf Magnetband durch Verwendung eines Zweispur-Magnetbandgerätes eine Grundlinienkorrektur der Meßdaten vorzunehmen. Hinweise zur Gewinnung von Derivativ-Spektren sind diesem Stand der Technik jedoch nicht zu entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Derivativspektrometer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszubilden, daß eine einfache und genaue Aufzeichnung insbesondere {-on Derivativspektren unterschiedlicher Substanzen in verschiedenen Spektralbereichen möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Durch zeitlich versetzte Wiedergabe bzw. Aufnahme der Informationen des einen Magnetbandgerätes gegenüber denjenigen des anderen läßt sich somit auf einfache Weise die für den jeweiligen Spektralbereich erforderliche Wellenlängendifferenz Δλ bzw. der

so erforderliche Differentialquotient dA/άλ über die die auf den Magnetbändern aufgezeichneten Signale auswertende Rechenschaltung erhalten, so daß das erfindungsgemäße Derivativspektrometer in einfacher Weise auf unterschiedliche Wellenlängendifferenzen einstellbar ist und damit eine wesentlich genauere Aufzeichnung insbesondere von Derivativspektren in unterschiedlichen Spektralbereichen ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Derivativspektrometers,

6^r> F i g. 2a ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Vergleichsschaltung gemäß Fig. 1,

Fig. 2b ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Teiles des Derivativspektrometers

gemäß F i g, 1 und

F ί g. 3 bis 8 Kurvenverläufe, die aus Mesnungen unter Verwendung des Derivativspektrometers erhaltene unterschiedliche Spektren darstellen.

In Fig. I ist in Form eines Blockschaltbildes ein Derivativspektrometer 10 in Zweistrahl-Ausführung dargestellt, das eine Lichtquelle L, einen Monochromator 11 mit einem lichtzerlegenden Element 12, wie zum Beispiel einem Prisma oder sinem Gitter, einen ersten Strahlschalter 13, zwei Küvetten 14 und 15, einen ι ο zweiten Strahlschalter 16 und eine einzige fotoelektrische Wandlereinrichtung 17, wie zum Beispiel eine Fotovervielfacherröhre, aufweist

Das Element 12 wird durch eine Welfenlängenantriebsvorrichtung 18 angetrieben, um das Licht von der Quelle L in unterschiedliche Wellenlängen zu zerlegen, von denen eine ausgesuchte durch den (nicht dargestellten) Ausgangsspalt des Monochromators geführt wird. Die Welienlängenantriebsvorrichtung 18 kann eine bekannte stufenlose Antriebsvorrichtung sein oder einen Impulsmotor 18/4, eine Impulsmotorantriebsschaltung 185 und einen Impulsgenerator 18C aufweisen.

Die Küvette 14 enthält ein Bezugsmaterial und wird Bezugsküvette genannt, während die andere Küvette 15 ein Probenmaterial enthält und Probenküvette genannt wird.

Die durch das Material in den Küvetten 14 und 15 geführten Lichtstrahlen werden abwechselnd auf die Fotovervielfacherröhre 17 projiziert Hierbei soll die jo Redewendung »das durch das Material geführte Licht« sowohl das über das Material übertragene Licht als auch das von dem Material reflektierte Licht als auch die von dem Material ausgestrahlte Fluoreszenz usw. bezeichnen.

Das Ausgangssignal der Fotovervielfacherröhre 17 wird durch einen Verstärker 19 verstärkt und einer Signaltrennstufe 20 zugeführt, die das Ausgangssignal des Verstärkers in eine dem durch die Bezugsküvette 14 geführten Lichtstrahl (Bezugsstrahl) entsprechende Signalkompcnente und eine dem durch die Probenküvette 15 geführten Lichtstrahl (Probenstrahl) entsprechende Signalkomponente teilt. Die erste Signalkomponente wird nachfolgend Bezugssignal genannt und mit Ir bezeichnet, während das letzte Signal nachfolgend Probensignal genannt und mit /sbezeichnet wird.

Die Signale Ir und Is werden übei Glättungsschaltkreise 21 bzw. 22 an eine Vergleichsschaltung 23 angelegt, die die Ausgangssignale der beiden Glättnngsschaltkreise vergleicht. Die Vergleichsschaltung ist derart ausgelegt, daß sie din Unterschied zwischen den Signalen der Glättungsschaltkreise oder deren Verhältnis errechnet Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Schaltung 23 zwei logarithmische Umsetzer 24 und 25, an die jeweils die Ausgangssignale der Glättungskreise 21 und 22 angelegt sind, sowie eine Schaltung 26 auf, die so ausgelegt ist, daß sie ein dem Unterschied tv. ischen den beiden Ausgangssignalen der Umsetzer 24 und 25 entsprechendes Ausgangssignal erzeugt Das heißt, das Ausgangssignal der Schaltung 23 drückt den Unterschied zwischen den Absorptionen des Bezugs- und des Probenmaterials aus.

Dem logarithmischen Umsetzer 24 kann ein Schalter

51 und dem logarithmischen Umsetzer 25 ein Schalter

52 parallel geschaltet sein. Wenn die Schalter 51 und t>i 52 zum Kurzschließen der Umsetzer 24 und 25 geschlossen sind, werden die Ausgangssignale der Glättungsschaltkreise 21 1 nd 22 direkt an die Schaltung 26 angelegt, so daß die Schaltung 23 nunmehr lediglich als Subtrahierschaltung wirkt.

Als Alternative kann die Schaltung 23 gine Dividierschaltung 27 aufweisen, an die die Ausgangssignale der Glättungsschaltkreise 21 und 22 angelegt sind, wie es in F i g. 2a dargestellt ist Der Dividierer 27 erzeugt ein Ausgangssignal, das dem Verhältnis der beiden Ausgangssignale der Glättungsschaltkreise 21 und 22 entspricht Das Ausgangssignal des Dividierers 27 wird einem logarithmischen Umsetzer 28 zugeführt, der so ausgelegt ist, daß er ein dem Logarithmus des Verhältnisses entsprechendes Signal erzeugt

Dem Umsetzer kann ein Schalter 53 parallel geschaltet sein. Wenn der Schalter zum Kurzschließen des Umsetzers 28 geschlossen ist wirkt die Schaltung 23 als reiner Dividierer.

Zum Aufzeichnen entweder des Ausgangssignals der Vergleichsschaltung 23 oder des Ausgangssignals einer noch zu beschreibenden Rechenschaltung 30 oder zum gleichzeitigen Aufzeichnen beider Ausgangssignale dieser Schaltungen 23 und 30 ist eine A'ifzeichnungseinrichtung 29 vorgesehen.

Mit dem Monochromator ist ein Kodierer 31 derart verbunden, daß er jeweils einen Ausgangsimpuls erzeugt wenn ein kleiner Wellenlängenbereich oder eine kleine Wellenlängenbreite überstrichen worden ist Für den gleichen Zweck können die Impulse des Impulsgenerators 18C anstelle der des Kodierers 31 verwendet werden.

Ein erstes Zweikanal-Magnetbandgerät TI in Frequenzmodulationsausführung weist einen Eingangsanschluß TIl und einen Ausgangsanschluß 7Ί3 für den ersten Kanal sowie einen Eingangsanschluß T12 und einen Ausgangsanschluß Γ14 für den zweiten Kanal auf. Auf gleichartige Weise besitzt ein zweites Zweikanal-Magnetbandgerät 72 in Frequenzmodulationsausführung einen Eingangsanschluß T21 und einen Ausgangsanschluß 7*23 für den ersten Kanal sowie einen Eingangsanschluß Γ22 und einen Ausgangsanschluß T24 für den zweiten Kanal.

An den Ausgang des Kodierers 31 ist der Eingangsanschl-jß 7Ί1 über Schalter 55 und 54 sowie der Eingangsanschluß T21 über einen Schalter 56 und den Schalter 54 angeschlossen. Die Zweitkanal-Eingangsanschlüsse T12 und Γ22 sind über Schalter 57 bzw. 58 an den Ausgang der Vergleichsschaltung 33 angeschlossen. Der erste Kanal eines jeden Magnetbandgerätes wird als Steuerkanal benutzt, während der zweite Kanal zum Aufzeichnen der gemessenen Daten verwendet wird.

Die Zweitkanal-Ausgangssignale /1 und /2 der Magnetbandgeräte Tl und T2 werden der Rechenschaltung 30 zugeführt, die so ausgelegt ist, daß sie gemäß de·' Steuerung durch eine Steuerschaltung 141 Rechenoperationen, d.h.

Additionen (/1 +/₂),
Subtraktionen (/1 — /2 oder /2— /1),
Multiplikationen (Λ χ /2) oder
Divisionen (l\/h oder /2//1)
ausführt.

Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 23 wird der Rechenschaltung 30 auch direkt über eine Leitung 121 zugeführt, so daß die vorstehend genannten Rechenoperationen mit einem der Ausgangssignale l\ und /2 und dom Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 23 durchgeführt wert'.sfn können.

Die Aufzeichnungseinrichtung 29 kann eine Zweikanalausführung sein, wobei ein Eingangsanschluß 131 für

den ersten Kanal über einen Schalter 59 mit dem AusgangsanschluB 140 der Rechenschaltung 30 oder dem Ausgangsanschluß 120 der Vergleichsschaltung 2J verbunden ist. Wenn das Aufzeichnungsgerät 29 nur einen einzigen Kanal besitzt, entfällt der erste Kanal.

Die Steuerkanäle der Magnetbandgeräte können für verschiedenartige Zwecke verwendet werden. Bei der daigestellten Ausführungsform sind die Steuerkanal-Ausgangsanschlüsse 7Ί3 und Γ23 über einen Schalter 511 sowohl mit der Motorantriebsschaltung 18ß der Wellenlängenantriebsvorrichtung 18 zum Steuern des Wellenlängenantriebs des Monochromator als auch mit dem Aufzeichnungsgerät 29 zum Steuern dessen Registrierstreifenantriebs verbunden. Der Schalter 511 führt wahlweise entweder eines oder keines der Steuerkanal-Ausgangssignale des ersten und des zweiten Magnetbandgerätes der Schaltung 180 zu. Bei Einbau des Schalters 511 kann der Impulsgenerator 18Centfallen. Wenn als Vorrichtung 18 eine gewöhnliche stufenlose Wellenlängenantriebsvorrichtung verwendet wird, kann das Steuerkanal-Ausgangssignal aus einem Signal bestehen, das lediglich die Vorrichtung 18 in Betrieb oder außer Betrieb hält. Das Steuersignal kann auch aus anderen Steuerkanälen der Magnetbandgeräte als den vorstehend erwähnten zugeführt werden.

Die Steuerkanalausgangssignale werden auch zum Steuern der Arbeitsweise der Magnetbandgeräte 71 und 72 verwendet. Die Ausgangsanschlüsse Γ13 und T14 der Magnetbandgeräte sind mit Eingängen von Zählschaltungen 151 bzw. 152 verbunden, deren Ausgangssignale an eine erste digitale Vergleichsschaltung 153 angelegt sind. Eine zweite digitale Vergleichsschaltung 154 vergleicht das Ausgangssignal der ersten digitalen Vergleichsschaltung 153 und das eines Einstellzählers 155, wobei sie ein Ausgangssignal für z. B. das zweite Magnetbandgerät T2 erzeugt, um dieses derart zu steuern, daß das Ausgangssignal der Schaltung 154 Null wird, wodurch das Betriebsverhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetbandgerät Ti und 72 in einem vorbestimmten Zustand gehalten wird, also zum Beispiel die beiden Magnetbandgeräte im Gleichlauf miteinander oder mit einer vorbestimmten Verzögerung gegeneinander betrieben werden.

Die Zählschaltungen 151 und 152 und die erste digitale Vergleichsschaltung 153 können durch einen einzigen Zweirichtungszähler ersetzt werden.

Nachstehend werden nun verschiedene Betriebsarten beschrieben.

I) Zum direkten Aufzeichnen des Ausgangssignals des Spektrometer durch die Aufzeichnungseinrichtung 29 werden ein Bezugsmaterial oder -lösungsmittel und ein Probenmaterial oder eine Probenlösung in die Küvetten 14 bzw. 15 gegeben und das Spektrometer zum Abtasten eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs betrieben, wobei die Schalter 51 bis 58 offen- oder geschiossengehalten sind, der Schalter 59 den Anschluß 140 nicht berührt und der Schalter 510 mit dem Anschluß 120 in Verbindung steht.

Das monochromatische Licht aus dem Monochromator wird durch den Strahlschalter 13 in einem vorbestimmten Zyklus abwechselnd auf die Bezugs- und Probenküvette 14 bis 15 gerichtet Das durch die Küvetten geführte Licht wird durch den im Gleichlauf mit dem ersten Strahlschalter 13 arbeitenden zweiten StrahlschaUer 16 auf die Fotovervielfacherröhre 17 projiziert, die den Intensitäten der aus den jeweiligen Küvetten austretenden Strahlen entsprechende Ausgangssignale erzeugt

Das Ausgangssignal der Fotovcrvielfacherröhre 17

wird durch den Verstärker 19 verstärkt und dann durch die Signaltrennstufe 20, die ein Demodulator sein kann, in ein Bezugssignal Ir und ein Probensignal Is geteilt.

Die Signale werden durch die Glättungsschaltkreise 21 bzw. 22 geglättet und dann an die Vergleichsschaltung 23 angelegt, deren Ausgangssignal über den Schalter 510 dem Aufzeichnungsgerät 29 zugeführt wird.

Wenn die Schalter 51 und 52 offengehalten werden,

in zeichnet die Aufzeichnungseinrichtung 29 das Extinktionsspektrum der zu messenden Probe auf. Wenn die Schalter 51 und 52 geschlossengehalten werden, wird das Durchlaßspektrum der Probe aufgezeichnet.
II) Wenn das Ergebnis der Messung gemäß Pall I)

r> von den Magnetbandgeräten 71 und/oder 72 aufgezeichnet werden soll, werden die mit den Eingangsanschlüssen 712 und 722 des ersten und zweiten Magnetbandgeräts verbundenen Schalter 57 und/oucr SS geschlossen.

111) Wenn bei Fall II) der Schalter 510 mit dem Anschluß 120 verbunden ist, ist es möglich, das Ergebnis der Messung sowohl mittels der Aufzeichnungseinrichtung 29 als auch der Magnetbandgeräte 71 und 72 aufzuzeichnen.

2^r> IV) Wenn ein Derivativspektrum einer Probe erhalten werden soll, wird das Ergebnis der Messung von den Magnetbandgerälen 71 und 72 gleichzeitig aufgezeichnet, während anschließend die beiden Daten derart ausgelesen werden, daß eines der Magnetbänder gegenüber dem anderen um eine sehr kleine Länge versetzt zugeführt wird, die einer vorbestimmten sehr kleinen Wellenlängendifferenz entspricht. Durch Steuern der Rechenschaltung 30 zum Errechnen der Differenz zwischen den aus den Magnetbandgeräten

κ zur gleichen Zeit ausgelesenen Daten kann die Aufzeichnungseinrichtung 29 das Derivativspektrum der Probe aufzeichnen.

In diesem Fall wird die erforderliche Versetzung eines der beiden Magnetbänder gegenüber dem anderen unter Verwendung der aus den Steuerkanälen der Magnetbänder ausgelesenen Impulse in Übereinstimmung mit der Einstellung der Einstellschaltung 155 bewerkstelligt.
Wenn die beiden Magnetbandgeräte mit der gleichen Bandgeschwindigkeit betrieben werden, kann die vorstehend erwähnte Versetzung durch Verzögerung des Starts eines der beiden Magnetbänder erzielt werden. Alternativ kann die Versetzung erfolgen, wenn das Ergebnis der Messung auf den beiden Magnetbändem aufgezeichnet ist

Durch Anwendung des obengenannten Verfahrens ist es möglich, nicht nur Derivativwerte von üblichen Absorptionsspektren, sondern auch von Fluoreszenzspektren und Differenzspektren zu erhalten, was zum Auffinden verborgener Absorptionsbänder und/oder bei deren quantitativer Analyse sehr wirkungsvoll ist.

Die Fig.3 bis 5 zeigen einige solcher Beispiele. Zunächst zeigt die F i g. 3 eine Absorptionskurve A von Euglena zusammen mit ihrer Derivativkurve B, die deutlich eine Feinstruktur nahe 700 nm zeigt.

In F i g. 4 ist bei A ein Fluoreszenzspektrum einer Suspension aufgezeichnet, die Chlorellazellen bei 77° K enthält, während bei B dessen Derivativkurve aufgetragen ist. Das Ableitungsspektrum zeigt deutlich die Einzelheit der Kurve A nahe 690 nm.

Fig.5 zeigt ein Differenzspektrum (ΔΑ) zwischen Chymotrypsin und mit einem anderen Stoff kombiniertem Chymotrypsin zusammen mit seinem Derivativ-

spektrum {άΔΑ/άλ), das deutlich ein Absorptionsband von Phenylalanin bei ungefähr 260 nm zeigt, während bei dem Differenzspektrum AA kein solches Absorptionsband erscheint. In F i g. 5 ist ein Derivativspektrum (d/4/dA)der insuiin-B-Kettezum Vergleich dargestellt.

V) Durch Vergleich oder durch Rechenoperationen an dem zuvor auf einem Magnetband aufgezeichneten Gruniii.niensignal und dem später auf dem anderen Magnetband aufgezeichneten Signal bei geeigneter Wellenlängensynchronisation oder bei Eins-zu-Eins- |₀ Übereinstimmung oder durch Vergleich bzw. Rechenoperationen an dem aus den Magnetbändern ausgelesenen Signal und dem von der Vergleichsschaltung 23 abgegebenen Ausgangssignal bei geeigneter Wellenlängensynchronisation oder bei Eins-zu-Eins-Übereinstimmung ist es möglich, in bekannter Weise ein grundlinienkorrigiertes Spektrum der Probe zu erhalten.

spektrum auf einer korrigierten Grundlinie.

Die Fig. 7 zeigt die Ergebnisse von mittels einer Doppel Wellenlängen-Abtasteinrichtung durchgeführten Messungen der Verteilung von Chlorophyll in einem gebleichten Weizenblatt vor und nach der Belichtung des Blattes über ein auf das Blatt aufgelegtes Interferenzfilter, dessen Wellenlängenkennwerte sich entlang dessen Länge ändern. Die Kurve B ist das Profil von Chlorophyll vor der Beleuchtung, während die Kurve A das Profil nach der Beleuchtung darstellt. Die Kurve (A-B)-X 5 stellt das 5mal vergrößerte Differenzprofil von A und B dar, wobei eine fast vollständige Korrektur der Grundlinie erzielt worden ist, was auf andere Weise sehr schwierig gewesen wäre. Hierdurch wird ein Funktionsspektrum erhalten, das die Bildung von Chlorophyll zeigt.

Fig.8 zeigt ein Beispiel, bei dem der Einfluß der Fluoreszenz aus dem Hell-minus-Dunkel-Differenz-

CiCi u6T mcS

u6T mcSäiing VGH r ΓΟυεΠίϋαϋΓί^έΠ [IÖhcT rvönZcil-

trationen oder von Differenzspektren bei niedrigen Temperaturen ist es hierdurch möglich, Fehler auszuschalten, die von den Küvetten oder von Veränderungen des Spalts oder der negativen Hochspannung der Wandlereinrichtung usw. verursacht werden.

Wenn das Verfahren zur Messung des Differenzspektrums eines einzelnen Blattes einer Pflanze mit Hilfe einer Doppelwellenlängen-Abtasteinrichtung verwendet wird, ist es möglich, eine ebene Grundlinie zu erhalten, was auf andere Weise sehr kompliziert sein würde.

Wi.d das Verfahren zur Messung des Unterschieds zwischen den Werten eines sich mit der Zeit verändernden Spektrums zu zwei verschiedenen Zeiten verwendet, so ist es möglich, ein zeitabhängiges Differenzspektrum zu erzielen. Das Verfahren ermöglicht es auch, die Auswirkungen von Fluoreszenz bei einem Hell-minus-Dunkel-Differenzspektrum von Chlorophyll auszuschalten, das mittels eines mit einem Dynodenrückkopplungssystem ausgestatteten Spektrometers gemessen wird.

Die F i g. 6 bis 8 zeigen einige Beispiele von Spektren, die mit dem obengenannten Verfahren erhalten wurden.

In Fig.6 stellen die Kurve A ein Absorptionsspektrum der reduzierten Form von Cytochrom c, die Kurve B das von dessen oxydierter Form sowie die Kurve (A-B) das Differenzspektrum der beiden Formen dar. Wie deutlich gezeigt ist, bsfindet sich das Differenz

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i eliminiert ist. L/iC rvüPVC /-ι !

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die Grundlinie, d. h. ein Spektrum, das erhalten wird, wenn die Probe nicht durch Licht angeregt ist, während die Kurve B ein Hell-minus-Dunkel-Spektrum ist, das erhalten wird, wenn die Probe durch Licht angeregt ist und die Kurve Cden Unterschied zwischen den Kurven A und B unter Eliminierung des Einflusses von Fluoreszenz (D) darstellt, so daß ein echtes Differenzspektrum Verhalten wird.

An Stelle der Spektrometerausführung mit einer einzigen Wandlereinrichtung ist in Fig. 2b eine Ausführung mit zwei Wandlern dargestellt, wobei aber auch eine andere Spektrometerausführung verwendet werden kann.

Gemäß Fig.2b wird durch den Strahlschalter 13 monochromatisches Licht von dem Monochromator abwechselnd auf die Bezugs- und die Probenküvette 14 bzw. 15 gerichtet. Die Lichtstrahlen von den Küvetten werden Fotovervielfacherröhren 17a und 176 zugeführt, deren Ausgangssignale vor Anlegen an die Glättungsschaltkreise 21 und 22 durch Verstärker 19a und \%b verstärkt werden. Die Ausgangssignale der Glättungsschaltkreise 21 und 22 werden der Vergleichsschaltung 23 gemäß F i g. 1 oder F i g. 2a zugeführt

Der Strahlschalter 13 kann durch einen Strahlteiler, wie zum Beispiel einen Halbspiegel, ersetzt werden. In diesem Fall werden die Glättungsschaltkreise nicht benötigt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Derivativspektrometer mit einem Monochromator, mit optischen Elementen zur Aufteilung des aus dem Monochromator tretender. Lichts auf zwei Teilstrahlengänge, mit je einer Probenküvette in jedem Teilstrahlengang, mit einer fotoelektrischen Wandlereinrichtung zur Erzeugung zweier, den Intensitäten der aus den Probenküvetten austretenden Teilstrahlen entsprechender elektrischer Signale, mit einer Vergleichsschaltung für die beiden Signale sowie einer Aufzeichnungseinrichtung, g e kennzeichnet durch

a) zwei zumindest zweikanalig ausgelegte Magnetbandgeräte (Tl, T2), deren jeweils erster Kanal (TIi, T21) vom Ausgangssignal der Vergleichsschaltung (23) und deren jeweils zweiter Kanal (T12, T22) von einem für die Einstellung des Monochromator (11) rcpräscntativenSteuersignal beaufschlagt ist,

b) eine die Magnetbandgeräte (TI, 7*2) mit der Aufzeichnungseinrichtung (29) verbindende Rechenschaltung (30) zur Bildung der Differenz der in den jeweils ersten Kanälen der Magnetbandgeräte (Ti, T2) aufgezeichneten Signale sowie

c) eine Steuereinrichtung (151 bis 155) zur Erzeugung einer von dem Steuersignal abhängigen Phasenverschiebung zwischen den in den jeweils ersten Kanälen aufgezeichneten Signalen.

2. Derivativspektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (151 bis 155) Zählschaltungen (151,152) für die in den zweiten Kanälen aufgezeichneten impulsförmigen Steuersignale und Vergleicher (153, 154) zum Vergleich der Zählwerte mit vorgebbaren Werten aufweist.

3. Derivativspektrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (23) eine logarithmische Umsetzerschaltung (24, 25) und eine dieser nachgeschaltete Differenzschaltung (26) zur Erzeugung eines der logarithmischen Differenz der beiden elektrischen Signale entsprechenden Signals aufweist.

4. Derivativspektrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (23) eine Teilerschaltung (27) zur Erzeugung eines Verhältniswertes aus den beiden elektrischen Signalen und einen der Teilerschaltung (27) nachgeschalteten logarithmischen Umsetzer (28) aufweist.