DE2632160A1

DE2632160A1 - Spektralphotometer

Info

Publication number: DE2632160A1
Application number: DE19762632160
Authority: DE
Inventors: Yoshio Fukuda; Toshiaki Fukuma; Jugoro Suzuki; Michinosuke Takada
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1975-07-19
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1977-02-03
Also published as: JPS583073Y2; GB1551433A; JPS5215279U; US4092069A

Description

Die Erfindung betrifft ein Spektralphotometer, das in der Lage ist, mit hoher Konstanz und Stabilität sehr kleine Änderungen der Absorption oder Extinktion einer Probe zu messen, die eine relativ hohe Absorption bzw. einen relativ hohen Absorptionsgrad mit z. B. dem Wert 1 aufweist.

Werden die Intensität des auf eine solche Probe auffallenden

Lichtes mit I und die Intensität des durch die Probe hino

durchgetretenen Lichtes mit I bezeichnet, so ist die Absorption der Probe durch die Beziehung In (I /I) gegeben, wie allgemein bekannt ist. Bei üblichen Spektralphotometern werden meist die Größen I und I in entsprechende elektrische Signale umgewandelt, die dann mittels eines logarithmischen Umsetzers logarithmiert werden.

Zur Verbesserung des logarithmischen Umsetzers, bei dem die logarithmische Kennlinie eines Halbleiterelementes ausgenutzt wird, ist bereits versucht worden, die Funktion oder

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844

Posischeck (München) Klo. 670-43-804

den Betrieb der Meßschaltung stabil zu halten, indem Transistoren mit gleichen Temperaturkennlinien oder -kennwerten oder aber V/iderstände mit zu denjenigen der Transistoren gegensätzlichen oder entgegengesetzten Temperaturkennlinien oder -kennwerten verwendet wurden. Diese Versuche sind jedoch nicht erfolgreich verlaufen. Die üblichen spektralphotometrischen Instrumente sind daher anfällig gegenüber Temperaturschwankungen und somit temperaturinstabil, so daß die gemessenen Werte nicht verläßlich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Spektralphotometer zu schaffen, das stabil ist, präzise und genaue Messungen auch bei veränderlichen oder wechselnden Umgebungstemperaturen ermöglicht und das sich insbesondere für Messungen an Proben eignet, di^ eine relativ hohe Konzentration oder Lösungsdichte aufweisen.

Außerdem soll mittels der Erfindung ein Spektralphotometer geschaffen werden, daß eine Vergrößerung oder Verstärkung sehr kleiner Änderungen der Absorption oder Extinktion einer Probe auf einen relativ hohen Wert und damit eine deutliche Anzeige sowie leichtes und genaues Ablesen oder Aufzeichnen der Werte ermöglicht.

Diese Aufgabe v/ird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Werden das der Intensität I des auf treffenden Lichtes ent-

sprechende elektrische Signal mit E und das der Intensität I des durch die Probe hindurchgetretenen Lichtes entsprechende elektrische Signal mit E bezeichnet, und ist außerdem k-E = E , wobei k eine Konstante ist, so läßt sich bekanntermaßen die folgende Beziehung in guter Näherung erhalten:

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fr _ ^Er - ^{k E}s

^1Og10 E ~~ E_c + k E

S SS

Erfindungsgemäß wird die Meßschaltung des Spektralphotometers derart gesteuert, daß E + k E = V_s (konstant) ist, so daß ohne eine logarithmische Umsetzung die Absorption oder Extinktion einer Probe als ein dem Wert (E - k E ) proportionaler

JL S

Wert erhalten werden kann, vorausgesetzt, daß der Wert E innerhalb eines kleinen oder engen Bereiches zwischen E /k und (E /k) + Δ (wobei-Δ ein sehr kleiner Wert ist) liegt, daß also gilt:

E_r/k έ E_s έ E_r/k + δ

Es sei nun angenommen, daß k E = E + e ist. Durch Logarith-

S JL

mieren beider Seiten dieser Gleichung ergibt sich: In k E = In (E^ + e),

S JL

In E = In (E + e) - In k.

S L·

Ist der Viert e im Vergleich zu dem Viert E klein, so läßt sich durch Differenzieren erhalten:

In E^ = In E + -~ - In k

IT¹ ^

In r = s— + In k.

Da e = k E_o - E„ ist, läßt sich die Absorption In ·=— der Prob·, ausdrücken durch:

E E - k E

In — = — = + in k.

^Es ^Er

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Da außerdem gilt:

E - 1 r - 2	(E_{r +}	V	1 " 2	( E + r	(k E_s
ergibt sich:
in ^Er	2	(E_r	- k	E₅.)
E		E	+ k	S

Die obige Gleichung läßt sich mit einer unterschiedlichen Konstanten auch in dekadischen Logarithmen ausdrucken.

Wird für die Konstante k ein derartiger Wert gewählt, daß die Absorption annähernd 0 ist, d. h., ist In(E /k E) etwa 0, bzw.

L· S

ist der Wert der Kons tantenk derart gewählt, daß E etwa k E ist, so ist es möglich die Absorption einer Probe in einem vorgegebenen engen Bereich um die Absorption In k, die erhalten wird, wenn k E = E ist, als ein dem Wert E - k E proportionaler Wert zu messen. Durch Vergrößerung bzw. Verstärkung dieses Wertes ist es möglich, sehr geringe Änderungen der Absorption zu messen.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben, wobei gleiche Bezugszahlen und Symbole in den verschiedenen Figuren der Zeichnung entsprechende Bauteile und Elemente bezeichnen.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 2 ein detailliertes Schaltbild eines Teils der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1,

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Figur 3 ein detailliertes Schaltbild eines weiteren Teils der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1, und

Figuren schematische Darstellungen jeweils eines Teiles wei-

4 5 6

' ' terer Ausführungsformen der Erfindung.

In Figur 1 ist eine Lichtquelle W, wie z. B. eine Wolfram-Lampe, dargestellt, deren Licht -auf einen Monochromator G fällt, der ein geeignetes (nicht dargestelltes) Dispersionselement, wie z- B. ein Beugungsgitter, aufweist. In dem Weg des aus dem Monochromator austretenden monochromatischen Lichtes befindet sich ein Strahlenteiler in Form eines ersten drehbaren Sektorspiegels m^, der das aus dem Monochromator austretende Licht in zwei Lichtstrahlen teilt. Einer der beiden Lichtstrahlen wird durch eine Meß ζ eile S geführt, die ein Proben- oder Prüfmaterial enthält, dessen Absorption gemessen werden soll. Der andere Lichtstrahl wird von einem Planspiegel M^, reflektiert und durch eine Meßzelle S geleitet, die ein Bezugsmaterial, z. B. eine Lösung oder ein Lösungsmittel, enthält. Der durch die Lösung in der Meßzelle

5 hindurchgetretene Bezugslichtstrahl I trifft anschließend auf einen zweiten drehbaren Sektocspiegel m₂·

Der durch die Probe in der Meßzelle S hindurchgetretene Lichtstrahl I wird von einem Planspiegel M₂ auf den zweiten Sektorspiegel m₂ reflektiert. Da der Sektorspiegel m₂ im Gleichlauf mit dem Sektorspiegel nu gedreht wird, werden die Lichtstrahlen I und I abwechselnd einer Fotovervielfacherröhre PM zugeführt, so daß elektrische Signale erzeugt werden, die jeweils der Intensität des Lichtstrahles I bzw. des Lichtstrahles I entsprechen.

Die Ausgangssignale der Fotovervielfacherröhre PM werden von einem Vorverstärker A^ verstärkt, mit dessen Ausgang2wei Abtastschalter S. und S„ parallel geschaltet sind, die mit den Sektorspiegeln m^ und m„ mechanisch gekoppelt sind, wobei eine geeignete Steuerung CN den Gleichlauf der Schalter S^, Sy und der Sektorspiegel nu und m- steuert.

Die Koppelung der Sektorspiegel ru und m- sowie der Abtastschalter S. und Sp ist derart, daß dann, wenn die Spiegel m^ und rrip bewirken, daß der Bezugslichtstrahl I auf die Fotovervielf acherröhre PM projiziert wird, der Schalter S^ geschlossen wird, so daß das Ausgangssignal oder die Ausgangsspannung der Fotovervielfacherröhre PM (die als Bezugsausgangsspannung oder Bezugsausgangssignal bezeichnet v/erden soll) in einem Kondensator C^ gespeichert wird, während dann, wenn die Spiegel m^ und m„ bewirken, daß der durch die Probe Ξ hindurchgetretene Meßlichtstrahl I auf die Fotovervielfacherröhre PM fällt, der Schalter S„ geschlossen wird, so daß das Ausgangssignal oder die Ausgangsspannung der Fotovervielf acherröhre PM (die als Proben- oder Meßausgangssignal bezeichnet v/erden soll) in einem Kondensator C„ gespeichert wird.

Die in den Kondensatoren C,. und Cp gespeicherten Bezugs- und Meßausgangssignale werden jeweils von eine Rückkopplung aufweisenden Trennverstärkern Ap und A-. verstärkt, so daß sie als Ausgangssignale E bzw. E abgegeben v/erden.

Das Ausgangssignal E des Verstärkers A, wird einem Multiplikator KC zugeführt, der das Eingangssignal E mit der Konstanten oder dem Faktor k multipliziert. Dieser Faktor k kann manuell wahlweise an einer Skala DL auf einen gewünschten von verschiedenen vorgegebenen Werten eingestellt v/erden, deren dekadische Logarithmen z. B. 0,5, 1,0, 1,5 und 2,0 sind.

δ098βδ/1

Das Ausgangssignal E des Verstärkers A„ und das Ausgangssignal k · E des Multiplikators KC werden einer Subtraktionsschaltung A₅ zugeführt, die ein dem Ergebnis der Subtraktion E - k'2 entsprechendes Ausgangssignal bildet.

Ein Betriebsarten-Wechselschalter S^ weist zwei feste Kontakte T^ und T„ auf. Das Ausgangssignal E des Verstärkers Ap wird direkt dem Kontakt T_-1 und außerdem über einen Widerstand R₁ dem anderen Kontakt Tp.zugeführt, dem gleichzeitig auch das Ausgangssignal k · E über einen Widerstand R„ zuge-

S ₄ c.

führt wird, der den gleichen Widerstandswert wie der Widerstand R- aufweist.

Der Schalter S-. legt wahlweise das Signal E oder das Signal (E + k E ) / 2 an einen Eingang eines Dynodenrückkopplungs-Verstärkers A, zur Erfassung von Abweichungen an, dessen anderem Eingang eine konstante Spannung V zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers A. steuert einen Hochspannungsgenerator wie z. B. einen Gleichspannungswandler DC, dessen Ausgangssignal der Fotovervielfacherröhre PM zugeführt wird. Die den Schalter S₃, die Konstantspannungsquelle V und den Verstärker A. umfassende Rückkopplungsschaltung dient zur Regelung der Empfindlichkeit der Fotovervielfacherröhre PM, um dadurch Schwankungen des Energieniveaus der Lichtquelle mit unterschiedlichen Wellenlängen oder Schwankungen der Versorgungsspannung usw. zu kompensieren.

Die Ausgangssignale des Verstärkers A₂ und des Multiplikators KC werden außerdem einem logarithmischen Umsetzer A-. zugeführt, der an Ausgangssignal erzeugt, das dem Wert In E /k E entspricht. Die Ausgangssignale der Subtraktionsschaltung A₅ und des logarithmischen Umsetzers A_g werden über einen Schalter S₄ einem Anzeigegerät D- sowie einem Aufzeichnungsgerät Dp zugeführt.

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Im Betrieb tritt das Licht der Lichtquelle W aus dem Monochromator G als monoqhromatischer Lichtstrahl aus, der in die beiden Lichtstrahlen I und I geteilt wird. Der Bezugslichtstrahl I wird von dem Spiegel M^ reflektiert und fällt nach Hindurchtreten durch die Meßzelle S auf die Fotovervielf acherröhre PM, während der andere Lichtstrahl durch die Proben-Meßzelle S hindurchfcritt und von dem Spiegel M₀

S c.

als Meßlichtstrahl I auf die Fotovervielfacherröhre PM gerichtet wird.

Die optischen Signale I und I werden in entsprechende elektrische Bezugs- und Probensignale umgesetzt, die von dem Vorverstärker A^ verstärkt und dann über zwei separate parallele Stromkreise geführt werden, so daß das Bezugssignal in dem Kondensator C. gespeichert wird und dann als Ausgangssignal E des Trennverstärkers A„ auftritt, während das Probensignal in dem Kondensator C~ gespeichert wird und dann als das Ausgangssignal E des anderen Trennverstärkers A., auftritt.

Wenn sich der Betriebsarten-Wechselschalter S^ in der in Figur 1 dargestellten Stellung befindet, arbeitet die Dynodenrückkopplungsschaltung derart, daß E + k E = V (konstant) ist.

L· SS

Wenn unter dieser Bedingung das Ausgangssignal E - k E

L S

der Subtraktionsschaltung A₅ gemessen wird, ist es möglich, einen der Absorption der Probe proportionalen Meßwert zu erhalten, wie bereits beschrieben wurde.

Bei einer Messung wird der bewegliche Kontakt des Schalters S^ in Verbindung mit dem Kontakt T^, gebracht, um das Ausgangssignal des logarithmischen Umsetzers A_g auf dem Anzeigegerät D^, anzuzeigen, wobei der bewegliche Kontakt des Schalters S₄, der mit dem Schalter S- mechanisch gekoppelt ist, mit einem · festen Kontakt t^ in Verbindung steht. Zu diesem Zeitpunkt

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arbeitet das Meßsystem wie ein übliches Absorptions-Spektralphotometer. Dann wird auf der Skala DL manuell eine derartige Einstellung des Wertes der Konstanten k vorgenommen, daß das Ausgangssignal des logarithmischen Umsetzers A^ kleiner als 0,2 wird, d. h., daß log_1Q (I /k I) ^ 0,2 ist. Dieser Bereich von 0 bis 0,2 wurde durch Berechnung als zweckmäßiger Bereich ermittelt, innerhalb dessen die voraufgehend genannte Gleichung (1) gilt bzw. zutrifft.

Daraufhin wird der bewegliche Kontakt des Schalters S^ mit dem anderen Kontakt T„ in Verbindung gebracht. Da das System von der Dynodenrückkopplungsschaltung derart gesteuert wird, daß der Wert von E + k· E konstant gehalten wird, wie bereits erwähnt, ist es mittels des Ausgangssignals der Subtrektionsschaltung A₁- möglich, den Wert von

E - k E
r s

zu erhalten.

Die Einteilungen der Skala DL zur Einstellung des Faktors oder der Konstanten k für den Multiplikator KC sind in Werten von log_in k angegeben, so daß, wenn der Wert des Ausgangssignals der Subtraktionsschaltung A^ und der eingestellte Wert von k addiert werden, die Absorption der gemessenen Probe mittels der erläuterten Gleichung (1) erhalten werden kann.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel des in Figur 1 lediglich als Block oder Kasten dargestellten Multiplikators KC veranschaulicht. Der Multiplikator KC weist einen Verstärker A„ mit einer Rückkopplungsschaltung auf, die mehrere paräMelgeschaltete Widerstände, z. B. vier Widerstände r^,, r„, r^ und r, mit unterschiedlichen festen Widerstandswerten sowie einen V/ahlschalter S₁- umfaßt, dessen beweglicher Kontakt oder

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Abgriff von dem Knopf KN der Einstellskala DL bewegt wird, um wahlweise einen der Widerstände r^ bis r. in die Rückkopplungsschaltung zu schalten, wodurch die Verstärkung oder der Verstärkungsfaktor des Verstärkers A und damit der Multiplikationsfaktor k bestimmt oder festgelegt werden.

Gemäß Figur 2 wird der Faktor k stufenweise oder schrittweise verändert. Durch Verwendung eines variablen Widerstandes anstelle der Festwiderstände r^ bjls r, ist es möglich, die Verstärkung kontinuierlich zu ändern.

In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel des in Figur 1 dargestellten logarithmischen Umsetzers A^. veranschaulicht. Die Schaltungsanordnung des logarithmischen Umsetzers A,- weist zv/ei logarithmische Verstärker LA. und LAp auf, deren Eingängen die Signale E bzw. k E zugeführt v/erden, während ihre Ausgangssignale einer Subtraktionsschaltung oder Differenz-Rechenschaltung DCC zugeführt werden, die ein Ausgangssignal bildet, das der Differenz der beiden Eingangssignale, also der Differenz In E - In k E = In (E /k E) entspricht.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1 dient der sich drehende Sektorspiegel nu zur Teilung des monochromatischen Lichtes in zwei Lichtstrahlen. Anstelle des Sektorspiegels nu kann auch ein Halbspiegel rru verwendet v/erden, wie in Figur 4 veranschaulicht ist.

Eine Hälfte des aus dem Monochromator austretenden Lichtes tritt durch den Halbspiegel m, und dann durch die Proben-Meßzelle S hindurch und fällt auf eine Fotovervielfacherröhre FM , während die andere Hälfte des monochromatischen Lichtes von dem Halbspiegel m-, und anschließend dem Planspiegel M^ reflektiert wird und dann nach Hindurchtreten durch die Bezugsmeßzelle S auf eine Fotovervielfacherröhre PM

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fällt. Die Ausgangssignale der Fotovervielfacherrohren PM und PM werden jeweils von Verstärkern A_n bzw. A_Q verstärkt und stellen sodann die Signale E bzw. E dar. Wie bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1 wird das Signal E mit dem Faktor k multipliziert. Die Fotovervielfacherrohren PM und PM werden gleichzeitig vom Ausgangssignal des Gleich-

XT S

Spannungswandlers gesteuert.

Die anderen Komponenten des Systems gemäß Figur 4, die in Figur 4 nicht dargestellt sind, sov/ie ihre Wirkungsweise entsprechen der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1, so daß hier auf eine weitere Erläuterung verzichtet wird.

Der Erfindungsgedanke bzw. das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip kann auch auf ein mit zwei Wellenlängen arbeitendes Spektralphotometer angewendet werden, wie es in den Figuren 5 und 6 veranschaulicht ist.

Gemäß der Anordnung nach Figur 5 erzeugt ein Monochromator G-einen monochromatischen Lichtstrahl mit einer Wellenlänge ^ ^, der durch eine Proben-Meßzelle S ., hindurchtritt, während ein weiterer Monochromator Gp einen monochromatischen Lichtstrahl mit einer unterschiedlichen Wellenlänge A ρ erzeugt, der durch eine weitere Proben-Meßzelle Sp hindurchtritt, welche die gleiche Probe enthält wie die Meßzelle S

Der durch die Meßzelle S^ hindurchgetretene Bezugslichtstrahl mit der Wellenlänge Λ ^ trifft auf einen sich drehenden Sektorspiegel mp, während der durch die Meßzelle S ρ hindurchgetretene Proben— oder Meßlichtstrahl mit der Wellenlänge λ ρ von einem Planspiegel Mp auf den sich drehenden Sektorspiegel nip reflektiert wird. Der Spiegel rrip bewirkt, daß die Lichtstrahlen mit den Wellenlängen λ ^ und λ abwechselnd auf die Fotovervielfacherröhre PM projiziert werden, die abwechselnd

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entsprechende elektrische Signale E und E erzeugt.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 6 ist eine einzige Proben-Meßzelle zwischen einem sich drehenden Sektorspiegel m~ und einer Fotovervielfacherröhre PM vorgesehen, so daß die Lichtstrahlen mit den Wellenlängen Λ ., und Λ-abwechselnd durch die Meßzelle S hindurchtreten und auf die Fotovervielfacherröhre PM treffen.

Die mit dem Ausgang der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Fotovervielfacherröhre PM verbundene elektrische Schaltungsanordnung ist im wesentlichen die gleiche wie bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1, so daß hier auf eine weitere Darstellung oder Erläuterung verzichtet wird.

Erfindungsgemäß können somit bei der Schaltungsanordnung zur Messung des Wertes

^Er - ^{k E}s

^Er ^{+ k}" ^Es

die Temperaturkennwerte der Verstärker Ap , A^ und A, stabilergehalten werden als bei dem üblicherweise verwendeten logarithmischen Umsetzer, so daß auch bei Schwankungen oder Änderungen der Umgebungstemperatur der gemessene Wert zuverlässig ist. Da die Absorption innerhalb eines relativ kleinen oder engen Bereiches genau gemessen werden kann, können sehr geringe Änderungen der Absorption durch Vergrößerung derselben genau erfaßt v/erden. Da außerdem mit Ausnahme des Umsetzers A_fi keine logarithmischen Umsetzer erforderlich sind, ist eine relativ einfache Anordnung zur Temperaturkompensation des Systems ausreichend, wodurch sich eine wesentliche Vereinfachung der gesamten Schaltungsanordnung ergibt.

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Der logarithmische Umsetzer A,- dient lediglich zur Vornahme einer Grobmessung der Absorption, so daß ein üblicher logarithmischer Umsetzer mit einer Temperaturkompensation üblichen Ausmaßes Verwendung finden kann.

Erfindungsgemäß wird somit ein Spektralphotometer vorgeschlagen, das eine Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Signale E und E , die einem Bezugslichtstrahl bzw. einem Meßlichtstrahl entsprechen, aufweist, so.wie eine Einrichtung zur Multiplikation des Wertes E mit einem Faktor k zur Bildung eines dem Wert k E entsprechenden elektrischen Signals, eine Einrichtung zur Steuerung der Signalerzeugungseinrichtung derart, daß der Wert E + k E konstant gehalten wird, und eine Einrichtung zur Bildung eines dem Wert Έ - k E_o entsprechenden elektrischen Signals aufweist, wodurch sehr kleine Änderungen der Absorption einer Probe ol.ne eine logarithmische Umsetzung genau gemessen werden können.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Spektralphotometer, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (G) zur Bildung eines monochromatischen Bezugslichtstrahls (I ) und eines monochromatischen Meßlichstrahls (I), durch eine Meßzellenanordnung (S _: S ), durch eine optische Einrichtung (m^, nip, M-,, Mp), ^d^^{e Ver}~ anlaßt, daß die Lichtstrahlen durch die Meßzellenanordnung (S , S) hindurchtreten, durch eine erste elektrische Signalerzeugungseinrichtung (PM, A^ bis A₃, S^, S„, C^, C-) zur Erzeugung eines dem Bezugslichtstrahl (I ) entsprechenden elektrischen Signals E und eines dem Meßlichtstrahl (I) entsprechenden elektrischen Signals E , durch eine Einrichtung (KC, DL) zur Multiplikation des elektrischen Signals E^ mit einer vorgegebenen Konstanten oder einem vorgegebenen Faktor k zur Bildung eines dem Wert k E entsprechenden Signals, durch eine zweite elektrische Signalerzeugungseinrichtung (R.,, Rp) zur Erzeugung eines der

Summe (E + k E ) entsprechenden elektrischen Signals, r s

durch eine Einrichtung (S-., A-, V ) zur Steuerung der ersten elektrischen Signalerzeugungseinrichtung derart, daß der Wert E + k E konstant gehalten wird,und durch eine dritte elektrische Signalerzeugungseinrichtung (A^) zur Bildung eines der Differenz(E - k E ^entsprechenden elektrischen Signals.

2. Spektralphotometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vierte elektrische Signalerzeugungseinrichtung (A^) zur Erzeugung eines dem Wert In(E /k E) entsprechenden elektrischen Signals.

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3. Spektralphotometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikationseinrichtung (KC, DL) eine Einrichtung (DL, KN, S₅, r^ bis r^) zur Änderung der Konstanten k aufweist.

4. Spektralphotometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanten-Änderungseinrichtung (DL, KN, S₅, r^ bis r ) die Konstante k stufen- oder -schrittweise ändert.

5. Spektralphotometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Konstanten-Änderungseinrichtung die Konstante k kontinuierlich ändert.

6. Spektralphotometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanten-Änderungseinrichtung eine Einrichtung (DL, KN) zur Anzeige der Konstanten k in dekadischen Logarithmen aufweist.

7. Spektralphotometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung

(D..) zur Anzeige des elektrischen Signals E - k E . χ rs

8. Spektralphotometer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (S., D^) zur wahlweisen Anzeige der elektrischen Signale(E - k E ) und ln/Έ /k E ).

XT S \ L· 5

9. Spektralphotometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte elektrische Signalerzeugungseinrichtung (Ag) zwei logarithmische Umsetzer (LA^., LAp) aufweist, denen die elektrischen Signale E bzw. k E zugeführt werden, sowie eine Einrichtung (DCC) zur Erzeugung eines der Differenz der Ausgangssignale der logarithmischen Umsetzer (LA,,, LA_) entsprechenden elektrischen Signals aufweist.

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lü. Spektralphotometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der monochromatische Bezugslichtstrahl (I ) und der monochromatische Meßlichtstrahl ο

(I) die gleiche Wellenlänge aufweisen.

11. Spektralpliotometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der monochromatische Bezugslichtstrahl (I ) und der monochromatische Meßlichtstrahl (I) unterschiedliche Wellenlängen ( λ ^, λ _) aufweisen.

12. Spektralphotometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzellenanordnung (S , S ) eine Bezugsmeßzelle (S )und eine Proben-Meßzelle (S_) aufweist, und daß die optische Einrichtung (m^,, m-, M^_r Mp) veranlaßt, daß der Bezugslichtstrahl (I )und der Meßlichtstrahl (I) durch die Bezugsmeßzelle (S ) bzw. die Proben-Meßzelle (S ) hindurchtreten.

■S

13. Spei·._ ^photometer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektrische Signalerzeugungseinrichtung (PM , A^ bis A~, S^, Sj, C^, Cp) eine einzige Fotovervielfacherröhre (PM) aufweist, wobei die optische Einrichtung (m^, nip, M^, Mp) veranlaßt, daß der Bezugslichtstrahl (I ) und der Meßlichtstrahl (I) abwechselnd der Fotovervielfacherröhre (PM) zugeführt werden, und daß die erste elektrische Signalerzeugungseinrichtung eine erste Einrichtung (C^) zur zeitweiligen Aufrechterhai tung des,elektrischen Signals E , eine zweite Einrichtung (.C-) zur zeitweiligen Aufrechterhaltung des elektrischen Signals E sowie eine Schaltereinrichtung (S_-1, S₀) zur Zuführung der Signale E und E zu der ersten (C^) bzw. der zweiten (Cp) Einrichtung zur zeitweiligen Aufrechterhaltung dieselelektrischen Signale aufweist.

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14. Spektralphotorneter nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die erste elektrische Signal erzeugungseinrichtung zv/ei Fotovervielfacherröhren (PM ,

PM ) aufweist, wobei die optische Einrichtung (rru, M_-1) ver-S «j J.

anlaßt, daß der Bezugslichtstrahl (I ) der einen Fotovervielf acherröhre (PM ) und der Meß lichtstrahl (I) der anderen Fotovervielfacherröhre (PM ) zugeführt werden.

15. Spektralphotorneter nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Meßzellenanordnung zwei Meßzellen (S ,, ^s _sp^ aufweist, die jeweils zur Aufnahme von Proben gleicher Art dienen, und daß die optische Einrichtung (rrip, M₂) veranlaßt, daß der Bezugslichtstrahl (I ) durch die eine Meßzelle (S ,.) und der Meßlichtstrahl (I) durch die andere Meßzelle (S „) hindurchtreten.

16. Spektralphotorneter nach Anspruch 11, dadurch g e kennze'ichnet, daß die Zellenanordnung eine einzige Proben-Meßzelle (S ) aufweist, wobei die optische Einrichtung (rru, Mp) veranlaßt, daß der Bezugslichtstrahl

(I ) und der Meßlichtstrahl (I) abwechselnd durch die Proo

ben-Meßzelle (S ) hin'durchtreten.

17. Spektralphotometer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektrische Signalerzeugungseinrichtung eine einzige Fotovervielfacherröhre (PM) aufweist, wobei die optische Einrichtung (m₂J M-veranlaßt, daß die durch die Meßzellen (S-, Sp) hindurchgetretenen Bezugslichtstrahlen (I ) und Meßlichtstrahlen (I) abwechselnd der Fotovervielfacherröhre (PM) zugeführt

• werden, und daß die erste elektrische Signalerzeugungseinrichtung eine erste Einrichtung (C-) zur zeitweiligen Aufrechterhaltung des elektrischen Signals E , eine zweite Einrichtung (Cp) zur zeitweiligen Aufrechterhaltung des

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elektrischen Signals E und eine Schaltereinrichtung (S₁, S„) zur Zuführung der Signale E und E zu der ersten (C₁) bzw. der zweiten (Cp) Einrichtung zur zeitweiligen Aufrechterhaltung der elektrischen Signale aufweist.

18. Spektralphotometer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektrische Signalerzeugungseinrichtung eine einzige Fotovervielfacherröhre (PM) aufweist, wobei die optische Einrichtung (nip, Mp) veranlaßt, daß die abwechselnd durch die einzige Meßzelle

(S ) hindurchgetretenen Bezugslichtstrahlen (I ) und Meßs ο

lichtstrahlen (I) abwechselnd der Fotovervielfacherröhre (PM) zugeführt werden, und daß die erste elektrische Signalerzeugungseinrichtung eine erste Einrichtung (C^) zur zeitweiligen Aufrechterhaltung des elektrischen Signals E , eine zweite Einrichtung (Cp) zur zeitweiligen Aufrechterhaltung des elektrischen Signals E und eine Schaltereinrichtung (S₁, S„) zur Zuführung der Signale E und E zu der ersten (C₁)' bzw. der zweiten (Cp) Einrichtung zur Aufrechterhaltung dieser elektrischen Signale aufweist.

19. Spektralphotometer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Rückkopplungsschaltungsanordnung (S^, A., V) aufweist, die entsprechend dem Wert von E + E die Dynodenspannung der Fotovervielfacherröhre (PM) steuert.

20. Spektralphotometer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Rückkopplungsschaltungsanordnung (S^, A₄, V) aufweist, die entsprechend dem Wert von E + E die Dynodenspannungen der beiden Fotovervielfacherröhren (PM , PM ) steuert·

r s

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21. Spektralphotometer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Rückkopplungsschaltungsanordnung (S₃, A₄, V ) aufweist, die entsprechend dem Wert von E +E die Dynoden-

Jl »d

spannung der einzigen Fotovervielfacherrohre (PM) steuert.

22. Spektralphotometer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Dynodenspannung der einzigen Fotovervielfacherrohre (PM) entsprechend dem Wert von E +E steuert.

JL ο

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