DE2644299A1 - Verfahren und vorrichtung zum beobachten, fotografieren und messen der temperatur von objekten unter einem hochtemperaturmikroskop - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum beobachten, fotografieren und messen der temperatur von objekten unter einem hochtemperaturmikroskop

Info

Publication number
DE2644299A1
DE2644299A1 DE19762644299 DE2644299A DE2644299A1 DE 2644299 A1 DE2644299 A1 DE 2644299A1 DE 19762644299 DE19762644299 DE 19762644299 DE 2644299 A DE2644299 A DE 2644299A DE 2644299 A1 DE2644299 A1 DE 2644299A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
band
temperature
light beam
spectral
thermal radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762644299
Other languages
English (en)
Other versions
DE2644299B2 (de
DE2644299C3 (de
Inventor
Kazutoshi Arita
Yutaka Hirano
Hisashi Kawamura
Kimio Maru
Fumio Nakajima
Tadami Prof Dr Taoka
Hidemasa Yoshida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UNION KOGAKU KK
Original Assignee
UNION KOGAKU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UNION KOGAKU KK filed Critical UNION KOGAKU KK
Publication of DE2644299A1 publication Critical patent/DE2644299A1/de
Publication of DE2644299B2 publication Critical patent/DE2644299B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2644299C3 publication Critical patent/DE2644299C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/60Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
    • G01J5/602Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature using selective, monochromatic or bandpass filtering
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Beobachten, Fotografieren und
  • Messen der Temperatur von Objekten unter einem Hochtemperaturmikroskop Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beobachten und Fotografieren von Feinstrukturen von Objekten und zum Messen ihrer Temperatur unter einem Hochtemperaturmikroskop.
  • Das Hochtemperaturmikroskop wird dazu benutzt, die Struktur eines Objektes bei hohen über der Zimmertemperatur liegenden Temperaturen oder Strukturänderungen zu beobachten, denen das Objekt unterliegt, wenn es auf eine höhere Temperatur aufgeheizt oder von einer hohen Temperatur auf Zimmertemperatur herabgekühlt wird.
  • Für die obengenannten Beobachtungen sind höhere Beobachtungstemperaturen und deren genaue Messung erforderlich, um genaue Daten für verschiedene Eigenschaften zu erhalten.
  • In herkömmlicher Weise wurde das Objekt dadurch beobachtet, daß ein Gemisch aus dem vom Objekt reflektierten Licht und der Wärmestrahlung verwandt wurde, die dann erzeugt wird, wenn das Objekt einer hohen Temperatur ausgesetzt ist. Das Wärmestrahlungsspektrum wird bei einer höheren Temperatur zum sichtbaren Spektralbereich verschoben, begleitet den reflektierten Lichtstrahl vom Objekt und stört die Beobachtung. Das Objekt wird daher wie ein Streulichtfleck gesehen und der Kontrast ist verringert, so daß sich ein unscharfes Bild ergibt. Die Beobachtung ist daher auf einen Bereich unterhalb einer bestimmten Temperatur beschränkt, bei der die ausgesandte Wärmestrahlung, wenn das Objekt erhitzt ist, beginnt sich in das Spektrum des reflektierten Lichtes hineinzuschieben.
  • Da insbesondere die Intensität der Wärme strahlung mit der Temperatur des Objektes ansteigt, ist die Wärmestrahlung mit steigender Temperatur für einen steigenden prozentualen Anteil am sichtbaren Licht vom Objekt verantwortlich und wird daher die Störung der Beobachtung sehr stark.
  • Eine klare Beobachtung von Feinstrukturen des Objektes in einem Hochtemperaturmikroskop ist somit selbstverständlich auf einen ziemlich schmalen Temperaturbereich über der Zimmertemperatur beschränkt.
  • Bei herkömmlichen Temperaturmeßverfahren für höhere Temperaturen wird andererseits die Temperatur mit Hilfe eines Thermoelementes wahrgenommen und gemessen, das durch Schweißen oder auf andere Weise mit dem Objekt in Kontakt gebracht wird.
  • Dieses herkömmliche Temperaturmeßverfahren mit einem Thermoelement hat jedoch den Nachteil, daß die Temperatur direkt auf der betrachteten Oberfläche des Objektes nicht genau gemessen werden kann. Das heißt, daß die Temperaturverteilung über das gesamte Objekt nicht gleichmäßig ist und daß die Thermoelementanzeige nicht direkt die Temperatur auf der betrachteten Oberfläche des Objektes, sondern die Temperatur des Kontaktpunktes des Thermoelementes wiedergibt, der abseits von der betrachteten Oberfläche -liegt, so daß es einer derartigen Temperaturmessung an der Genauigkeit der Messung der Temperatur auf der betrachteten Oberfläche mangelt.
  • Insbesondere dann, wenn das Objekt dünn ist und eine geringe Wärmekapazität hat, kann der Wärmeaustausch zwischen dem Thermoelement und dem Objekt nicht vernachlässigt werden, so daß dann, wenn das Objekt aufgeheizt oder von einer hohen Temperatur auf Zimmertemperatur abgekühlt wird, die Temperaturverteilung über das gesamte Objekt noch uneinheitlicher wird und die Genauigkeit der Temperaturmessung wesentlich beeinträchtigt wird.
  • Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Beobachten, Fotografieren und Messen der Temperatur auf der Basis eines Hochtemperaturmikroskops, durch die ein klares Bild des Objektes beobachtet und fotografiert und weiterhin die Temperatur direkt auf der betrachteten Oberfläche des Objektes selbst dann mit großer Genauigkeit gemessen werden kann, wenn das Objekt auf hinlänglich hohe Temperaturen erhitzt ist.
  • Dazu wird erfindungsgemäß das Objekt mit einem Lichtstrahl beleuchtet, der ein erstes wunschgemäßes Wellenlängenband im sichtbaren Spektralbereich überdeckt, dessen Intensität bezüglich der Tnter.s täb der Wä1u'esLi'ahlung vom Objekt in diesem ersten Wellenlängenband relativ hoch ist, und daß ein zweites wunschgemäßes Wellenlängenband nicht enthält, das außerhalb des Spektralbandes des auftreffenden Lichtes im sichtbaren und nichtsichtbaren Spektralbereich festgelegt ist und in dem sich die Wärmestrahlung in ihrer spektralen Intensitätsverteilung mit der Temperatur des Objektes ändert, und daß aus dem Gemisch des reflektierten Lichtes und der Wärmestrahlung vom Objekt nur der spektrale Anteil im ersten Band dazu benutzt wird, das Objekt zu beobachten und zu fotografie-en und der spektrale Anteil im zweiten Band dazu benutzt wird, die Temperatur des Objektes zu messen.
  • Erfindungsgemäß wird somit das Objekt mit einem Lichtstrahl in einem ersten wunschgem.ßen Band im sichtbaren Bereich beleuchtet, in dem das reflektiertlE Licht relativ heller als die Wärmestrahlung vom Objekt bei höheren Temperaturen ist. Dieses erste Band enthält nicht ein zweites Band, das außerhalb des Spektralbandes des Beleuchtungslichtes im sichtbaren oder nichtsichtbaren Spektralbereich festgelegt ist und in dem sich die spektrale Intensitätsverteilung der Wärme strahlung mit der Temperatur des Objektes ändert. Von dem Gemisch aus dem reflektierten Lichtstrahl und der Wärmestrahlung vom Objekt wird nur das erste Spektralband zum Beobachten und Fotografieren der Strukturen des Objektes und nur das zweite Spektralband zur Temperaturmessung verwandt.
  • Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein bevorzugts Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert: Fig. 1 zeigt in einem Diagramm die spektrale Intensitätsverteilung der Strahlung eines schwarzen Körpers zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt die Kurven a der spektralen Intensitätsverteilung der Strahlung eines schwarzen Körpers bei verschiedenen Temperaturen.Rese cherakteristischen Kurven sind unabhängig vom strahlenden Körper und allen Körpern gemeinsam. Aus diesen Kurven ist ersichtlich, daß die Wärmestrahlung bei einer beliebigen Temperatur eine derartige spektrale Verteilung hat, daß die Intensität in der Nähe des infraroten Bereiches hoch ist und im sichtbaren und langwelligen Infrarotbereich abnimmt.
  • Um den Spektralbereich zwischen 1 bis 3 /um herum ist eine auffallendere Intensitätsänderung mit der Temperatur verglichen mit den kirzeren und längeren Wellenlängenbereichen festzustellen.
  • Obwohl es in der Figur nicht dargestellt ist, hat es sich bestätigt, dsß die spektrale Intensitätsverteilung bei Temperaturen, die bei einem Hochtemperaturmikroskop verwandt werden, so verläuft, daß die maximale Intensität bei einer Wellenlänge um den Bereich zwischen 1,8 bis 2,5 /um erreicht wird.
  • Bei der Beobachtung durch ein Hochtemperaturmikroskop setzt somit die Verwendung eines Bandes im sichtbaren Bereich, in dem die Intensität der Wärmestrahlung niedrig ist, die Störung der Wärmestrahlung herab, deren Intensität mit steigender Temperatur des Objektes zunimmt.
  • Insbesondere bei einer speziellen Wahl eines Bandes weiter im sichtbaren Bereich für die Beleuchtung des Objektes, in dem die Intensität der Wärmestrahlung relativ geringer ist, können störende Einflüsse der mitenthaltenden Wärme strahlung auf die Beobachtung des Objektes weiter verringert werden.
  • Wenn weiterhin der zum Beleuchten des Objektes verwandte Lichtstrahl dasjenige Spektralband insbesondere im nichtsichtbaren Bereich nicht enthält, in dem die Intensität der Wärmestrahlung sich stark mit der Temperatur des Objektes ändert,und wenn dadurch eine Vermischung der Wärmestrahlung mit dem reflektierten Lichtstrahl vom beleuchteten Objekt im nichtsichtbaren Bereich vermieden wird, kann eine genaue Temperaturmessung durch die Ausnutzung des spektralen Anteils der Wärmestrahlung im nichtsichtbaren Bereich sichergestellt werden, in dem sich die Intensitätsverteilung der Wärme strahlung sehr stark mit der Temperatur des Objektes ändert.
  • Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen spektralen Intensitätsverteilungen und Kennlinien der beiden obebeschriebenen Strahlen zum Beobachten und Fotografieren des Objektes und zum Messen der Temperatur des Objektes unter einem Hochtemperaturmikroskop verwandt werden.
  • Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, die sich auf die Beobachtung und das Fotografieren eines Objektes und das Messen der Temperatur des Objektes unter einem Hochtemperaturmikroskop bezieht.
  • Das in Fig. 2 dargestellte Hochtemperaturmikroskop enthält ein-Beleuchtungssystem 1 bis 3 zum Beleuchten des Objektes 6, ein optisches Beobachtungssystem 10, 11, zum Beobachten des Bildes des Objektes 6 über das vom Objekt 6 reflektierte Licht, ein optisches Fotosystem 12 bis 15 zum Fotografieren des Bildes des Objektes 6 mittels des vom Objekt 6 reflektierten Lichtstrahls, ein Temperaturmeßsystem 9, 16 bis 18 zum Messen der Temperatur der betrachteten Oberfläche des Objektes 6 mittels der vom Objekt 6 bei einer hohen Temperatur ausgesandten Wärmestrahlung und ein optisches Abbildungssystem 4 bis 8 zur Ausbildung eines Bildes des Objektes 6.
  • Das Beleuchtungssystem besteht seinerseits aus einer Xenon-Lampe 1 mit großer Helligkeit, ein Infrarotabsorptionsfilter 2, das den spektralen Anteil im Infrarotbereich beseitigt, damit der durchgelassene Lichtstrahl eine Spitzenintensität hat, die im Spektralband des sichtbaren Bereiches, in dem die Wärmestrahlung a vom Objekt 6 eine relativ niedrige Intensität hat, d.h. in einem Band liegt, dessen Mittenwellenlänge bei 0,47 /um liegt, und ein Kondensor-oder Sammellinsensystem 3, um den Lichtstrahl, der durch das Infrarotabsorptionsfilter 2 geht, zu fokussieren.
  • Das optische Beobachtungssystem besteht aus einem Hilfsobjektiv zum Kompensieren der Abstandsänderung vom nichtdargestellten Okular zum Objekt und einem Bandfilter 11 mit einer spektralen Bandpasscharakteristik, die nur den spektralen enteil des reflektierten Lichtstrahles durchläßt, der in dem Band, das im sichtbaren Bereich vorher festgelegt ist, d.h. in dem Band liegt, das von einer Wellenlänge von 0,37 /um bis zu einer Wellenlänge von 0,52 ,um reicht.
  • Das optische Fotosystem besteht aus einem Bandfilter 12 mit derselben Bandpasscharakteristik, wie das Bandfilter 11, das im optischen Beobachtungssystem verwandt wird, einem Strahlenteiler 13 zum Teilen des Lichtstrahles, der durch das Bandfilter 12 gegangen ist, um das Fotoelement 15 zu beleuchten, das dazu benutzt wird, die Belichtungszeit zum Fotografieren einzustellen, und einemFotoobjektiv 14 zum Fokussieren des vom Bandfilter 12 durchgelassenen Lichtstrahls auf die nichtdargestellte Filmoberfläche.
  • Das Temperaturmeßsystem enthält einen Reflektor 9 zum Reflektieren der Wärmestrahlung vom Objekt 6, eine Kondensor- oder Sammellinse 16 zum Sammeln der reflektierten Wärmestrahlung, und ein Infrarotstrahlungsthermometer 17 mit einem Fotoelement 18 mit einer Infrarotempfindlichkeitscharakteristik, das nur auf das Spektralband von einer Wellenlänge 1,8 /um bis zu einer Wellenlänge 2,5 /um aus der durch die Sammellinse 16 fokussierten Strahlung anspricht.
  • Das Abbildungssystem umfaßt ein Objektiv 5 zum Übertragen des Lichtstrahls vom Beleuchtungssystem auf das Objekt 6 und zum Einführen des reflektierten Lichtstrahls und der Wärmestrahlung vom Objekt, die im folgenden als die beiden Strahlungen vom Objekt bezeichnet werden, in das System, einen Strahlenteiler 4, der den Lichtstrahl vom Beleuchtungssystem durch das Objektiv 5 auf das Objekt 6 richtet, und die Strahlungen vom Objekt 6 durchläßt, und zwei Strahlenteiler 7 und 8 mit spektraler Selektivität, wodurch das sichtbare Licht aus den Strahlungen vom Objekt heraus reflektiert wird, so daß es jeweils das optische Beobachtungssystem und das optische Fotosystem erreicht, während nahezu die gesamte Infrarot strahlung hindurchgeht.
  • Die Beobachtung, das Fotografieren und die Messung der Temperatur bei dem obenbeschriebenen Hochtemperaturmikroskop erfolgen auf die folgende Weise.
  • Wenn das Objekt 6 eingesetzt und auf eine hohe Temperatur erhitzt ist, wird die Xenon-Lampe 1 des Beleuchtungssystems angeschaltet und wird das ausgesandte Licht durch das Infrarotabsorptionsfilter 2 geleitet, um den Infrarotanteil zu beseitigen, so daß sich ein Lichtstrahl ergibt, dessen spektraler Anteil mit höherer Intensität in einem Band mit der Mitten -wellenlänge von 0,47 /um im sichtbaren Bereich liegt.
  • Der Lichtstrahl mit einem derartig gewählten Spektrum wird durch die Kondensorlinse 3 fokussiert und auf den Strahlenteiler 4 gerichtet, von dem aus er durch das Objektiv 5 zum Belichten des Objektes reflektiert wird.
  • Da das Objekt 6 auf eine hohe Temperatur erhitzt ist, wird das reflektierte Licht von der betrachteten Oberfläche von der Wärmestrahlung begleitet, die beide durch das Objektiv 5 hindurch das Abbildungssystem erreichen.
  • Diese Strahlungen, d.h. das Beleuchtungslicht und die Wärmestrahlung vom Objekt gehendurch den Strahlenteiler 4 und durch die Strahlenteiler 7,8 und den Reflektor 9, woraufhin die selektierten spektralen Anteile dem optischen Beobachtungssystem 10,11, dem optischen Fotosystem 12 bis 15 und dem Temperaturmeßsystem 9, 16 bis 18 Jeweils zugeführt werden.
  • Da in diesem Fall die beiden Strahlenteiler 7 und 8 eine derartige spektrale Selektivität haben, daß die Infrarotstrahlung hindurchgeht, wird ein Lichtstrahl, der einen geringeren Infrarotanteil enthält, in das optische Beobachtungssystem 10, 11 und das optische Fotosystem 12 bis 15 eingeführt und gelangt ein Lichtstrahl in das Temperaturmeßsystem 9, 16 bis 18, der durch die beiden Strahlenteiler 7,8 hindurchgegangen ist.
  • Der in das optische Beobachtungssystem 10, 11 eintretende Lichtstrahl geht durch das Hilfsobjektiv 10 und anschließend durch das Bandfilter 11, um den Infrarotanteil zu beseitigen, so daß ein Lichtstrahl nur mit einem spektralen Anteil im vorher festgelegten Band des sichtbaren Bereiches das nicht dargestellte Okular erreichen kann.
  • Da das Bandfilter 11 einen engen Bandpass von 0,37 bis 0,52 /um mit einer Mittenwellenlänge hat, bei der die Intensität der Wärmestrahlung verglichen mit der Intensität des Beleuchtungslichtes von der Xenon-Lampe 1 verschwindend gering ist, d.h.
  • mit einer Wellenlänge von 0,47 /um, bei der das Licht von der Xenon-Lampe nach dem Durchgang durch das Infrarotabsorptionsfilter 2 die maximale Intensität hat, und da dieser Bandpass breit genug ist, um einen spektralen Anteil des auftreffenden Lichtstrahles für eine klare visuelle Beobachtung durchzulassen, hat der durch das Bandfilter 11 durchgelassene Lichtstrahl, der durch den Beobachter aufgenommen wird, eine spektrale Intensitätsverteilung, wie sie in Fig. 1d dargestellt ist.
  • Da der in das optische Fotosystem 12 bis 15 eintretende Lichtstrahl durch das Bandfilter 12 gefiltert wird, das dieselbe Bandpasscharakteristik wie das Bandfilter 11 im optischen Beobachtungssystem hat, ergibt sich ein Lichtstrahl mit derselben spektralen Intensitätsverteilung, wie sie der Lichtstrahl aufweist, der im optischen Beobachtungssystem verwandt wird, der anschließend die nichtdargestellte Filmoberfläche über den Strahlenteiler 8 und das Fotoobjektiv 14 zum Fotografieren erreicht.
  • Der Lichtstrahl, der das Fotoelement 15 über den Strahlenteiler 13 erreicht, wird dazu benutzt, die optimale Belichtungszeit zum Fotografieren einzustellen.
  • Der Lichtstrahl, der in das Temperaturmeßsystem 9, 16 bis 18 eintritt, enthält, wie oben erwähnt, einen Infrarotanteil und erreicht den lichtempfindlichen Teil 18 des Infrarotstrahlungsthermometers 17 über die Fokussierlinse 16.
  • Die Temperatur des Objektes wird bezogen auf die Intensität des Infrarotanteils des auftreffenden Lichtstrahles gemessen, die vom Fotoelement 18 wahrgenommen wird.
  • Das Infrarotstrahlungsthermometer 17 kann von einem herkömmlichen allgemein bekannten Typ sein, der auf die Intensität der Infrarotstrahlung ansprechend ein Temperaturausgangssignal erzeugt.
  • Im folgenden wird ein zahlenmäßiges Beispiel für die Charakteristiken der beiden Strahlenteiler 7 und 8 gegeben, die mit dem Infrarotstrahlungsthermometer 17 gekoppelt sind. Wenn ein Strahlenteiler 7, der 85 % der Infrarotstrahlung hindurchläßt und ein Strahlenteiler 8 verwandt werden, der 10 O/o der Infrarotstrahlung durchläßt, dann geht 85 % der Infrarotstrahlung vom Objekt 6 durch den ersten Strahlenteiler 7.und geht anschließend 10 % der durchgelassenen Infrarotstrahlung durch den zweiten Strahlenteiler 8. Schließlich erreicht 8,5 % der einfallenden Infrarotstrahlung das Temperaturmeßsystem 16 bis 18 über den Reflektor 9.
  • Somit kann eine exakte Temperaturmessung dann erfolgen, wenn das benutzte Infrarotstrahlungsthermometer 17 eine genügende Empfindlichkeit zur Wahrnehmung der Strahlung hat, um die Temperatur des Objektes 6 zu messen, wenn 8,5 % der Infrarotstrahlung vom Objekt 6 das System erreicht.
  • Infrarotstrahlungsthermometer mit derartigen Eigenschaften sind gleichfalls allgemein bekannt.
  • Bei dem in der obenbeschriebenen Weise aufgebauten und verwandten Hochtemperaturmikroskop wird das Objektiv mit einem Lichtstrahl ohne Infrarotanteil beleuchtet, während ein Lichtstrahl in einem Band des sichtbaren Bereiches, in dem die Intensität der Infrarotstrahlung verglichen mit der des reflektierten Lichtstrahles gering ist, das optische Beobachtungssystem 10, 11 und das optische Fotosystem 12, 15 zum Beobachten und Fotografieren jeweils erreicht, wohingegen der Lichtstrahl, der das Temperaturmeßsystem 9, 16 bis 18 erreicht, von einem Infrarotstrahlungsthermometer wahrgenommen wird, das nur für die Infrarotstrahlung empfindlich ist, um die Temperatur des Objektes 6 zu bestimmen.
  • Erfindungsgemäß wird das Objekt mit einem Lichtstrahl in einem Spektralband beleuchtet, in dem seine Intensität verglichen mit der Intensität der Wärme strahlung vom Objekt relativ groß ist und erfolgen die Beobachtung und das Fotografieren des Objektes unter Ausnutzung eines Lichtstrahles im selben Band, so daß die Störung der Wärmestrahlung relativ gering wird und dadurch die störenden Einflüsse der mitenthaltenden Wärmestrahlung vermindert werden. Der hohe Kontrast des Bildes bei Zimmertemperatur wird für das Bild des Objektes bei hohen Temperaturen beibehalten, so daß ein klares Bild für die Beobachtung und das Fotografieren des Objektes bei hohen Temperaturen erhalten wird.
  • Die Intensität der Wärme strahlung steigt im allgemeinen mit der Temperatur des Objektes an, jedoch kann durch eine spezielle Wahl des Spektralbandes, von dem vorhergesagt werden kann, daß sich in ihm die Intensität der Wärmestrahlung wenig ändert, ein merklicher Kontrast des Bildes des auf höhere Temperaturen aufgeheizten Objektes beibehalten werden, so daß ein klares Bild des Objektes selbst bei derart hohen Temperaturen beobachtet und fotografiert werden kann, bei denen bisher nur ein undeutliches verwaschenes Bild des Objektes erhalten werden konnte.
  • Da darüberhinaus ein anderes Spektralband, in dem sich die Intensität der Wärmestrahlung mit der Temperatur des Objektes stark ändert, gewählt wird, das sich von dem Band unterscheidet, das zum Beobachten und Fotografieren benutzt wird, und da das Objekt mit einem LichtstrahlEeleuchtet wird, der keinen spektralen Anteil in diesem anderen Band hat, ist der reflektierte Lichtstrahl spektral von der Wärmestrahlung getrennt und kann daher die Temperatur in bezug auf die reine Wärmestrahlung gemessen werden.
  • Dementsprechend ist die Temperaturmessung außerordentlich genau und spricht die Temperaturmessung unmittelbar auf eine Temperaturänderung an. Da die zur Messung verwandte Wärmestrahlung von der Oberfläche des Objektes kommt, die direkt beobachtet wird, kann darüberhinaus die Temperatur der beobachteten Oberfläche selbst sogar dann gemessen werden, wenn die Beobachtungsstelle verschoben oder der Beobachtungsbereicn geändert wird.
  • Verglichen mit der Temperaturmessung mit direktem Kontakt wird weiterhin die Temperatur des Objektes erfindungsgemäß ohne direkten Kontakt gemessen, so daß keine Wärmeübertragung zwischen dem Objekt und dem Wärmeübergang auftritt und somit eine genaue und leichte Temperaturmessung in einfacher Weise erfolgen kann, ohne daß für die Temperaturmessung spezielle Arbeitsvorgänge erforderlich sind.
  • Wenn weiterhin eine Xenon-Lampe zum Beleuchten und ein Infrarotabsorptionsfilter kombiniert verwandt werden, wie es bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, kann ein optimales Beleuchtungslicht erhalten werden, da der gefilterte Lichtstrahl eine maximale Intensität bei einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich näher am ultravioletten Bereich hat.
  • Wenn ein Band zwischen einer Wellenlänge von 0,37 und einer Wellenlänge von 0,57 /um zum Beobachten und Fotografieren des Objektes und ein weiteres Band zwischen einer Wellenlänge von 1,8 und einer Wellenlänge von 2,5 /um für die Temperaturmessung des Objektes verwandt werden; ht ' WärmestrahluIg Objekt einen spektralen Anteil mit einer ziemlich geringen Intensität im ersten Band, verglichen mit seinem spektralen Anteil im anderen Band, so daß der reflektierte Lichtstrahl wenig Wärmestrahlung enthält, wodurch der nachteilige Einfluß einer derartigen Strahlung, der das Bild des Objektes unscharf macht, so klein wie möglich gehalten wird und daher eine weniger helle Beleuchtungslampe verwandt werden kann. Das erlaubt eine breitere Wahl von Lichtquellen, wobei infolge der Trennung des Beleuchturlgslichtes vom Spektralband für die Temperaturmessunde und der starken Änderung der Intensität der Wärmestrahlung mit der temperatur des Objektes in diesem Spektralband die Temperatur leicht und genau wahrgenommen und gemessen werden kann.
  • Wenn der Lichtstrahl vom Objekt durch die Strahlenteiler aufgeteilt wird, und das Objekt unter Verwendung der einzelnen aufgeteilten Strahlen beobachtet und fotografiert und gleichzeitig seine Temperatur gemessen wird, kann der Aufbau der Vorrichtung, wie es bei dem obigen Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt wurde, verglichen mit einer Vorrichtung vereinfacht werden, bei der die Beobachtung und das Fotografieren getrennt von der Temperaturmessung erfolgen. Gleichfalls wird auch das Arbeitsverfahren der Vorrichtung vereinfacht, so daß es bequem angewandt werden kann und werden insbesondere dann genaue Daten in der gewünschten Weise ohne Zeitverzögerung geliefert, wenn der Zustand oder die Temperatur des Objektes sich abrupt ändert.

Claims (8)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung zum Beobachten, Fotografieren und Messen der Temperatur von Objekten unter einem Hochtemperaturmikroskop, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Einrichtung, die das Objekt mit einem Lichtstrahl beleuchtet, der einen spektralen Anteil in einem ersten wunschgemäßen Band im sichtbaren Bereich enthält, in dem die Intensität des Lichtstrahles relativ höher als die Intensität der Wärmestrahlung vom Objekt in diesem ersten Band ist, durch eine Einrichtung, die ein zweites wunschgemäßes Band außerhalb des ersten Bandes im sichtbaren oder nichtsichtbaren Bereich festlegt, in dem sich die spektrale Intensitätsverteilung der Wärmestrahlung stark mit der Temperatur des Objektes ändert, durch eine Einrichtung, durch die das Objekt unter Ausnutzung nur des spektralen Anteils im ersten Band aus dem Gemisch des reflektierten Lichtstrahls und der Wärmestrahlung vom Objekt beobachtet und fotografiert werden kann und durch eine Einrichtung, mit der die Temperatur des Objektes unter Ausnutzung nur des spektralen Anteils im zweiten Band aus dem Gemisch des reflektierten Lichtstrahls und der Wärmestrahlung vom Objekt gemessen werden kann.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das erste Band einen Wellenlängenbereich von 0,37 bis 0,57 /um hat und daß der Wellenlängenbereich des zweiten Bandes zwischen 1,8 bis 2,5 /um liegt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine Xenon.Lampe zum Beleuchten des Objektes dient.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Objekt mit dem Lichtstrahl der Xenon-Lampe durch ein Infrarotabsorptionsfilter beleuchtet wird.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der reflektierte Lichtstrahl und die Wärmestrahlung vom Objekt durch einen Strahlenteiler oder Strahlenteiler voneinander getrennt werden.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e -ken n z e i c h n e t , daß der Lichtstrahl des ersten Bandes und der Lichtstrahl des zweiten Bandes durch einen Strahlenteiler oder mehrere Strahlenteiler mit spektraler Selektivität aufgeteilt werden.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste Band durch ein Bandfilter festgelegt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zweite Band im Hinblick auf die Ausnutzung der Empfindlichkeit eines Thermometers nur auf den Strahl des zweiten Bandes festgelegt ist.
DE19762644299 1976-07-10 1976-09-30 Hochtemperaturmikroskop Expired DE2644299C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8147976A JPS538155A (en) 1976-07-10 1976-07-10 Viewing photographying and temperature measuring method of high temperature microscope

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2644299A1 true DE2644299A1 (de) 1978-01-12
DE2644299B2 DE2644299B2 (de) 1979-03-29
DE2644299C3 DE2644299C3 (de) 1979-11-22

Family

ID=13747532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762644299 Expired DE2644299C3 (de) 1976-07-10 1976-09-30 Hochtemperaturmikroskop

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS538155A (de)
DE (1) DE2644299C3 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19643574C2 (de) * 1996-10-11 1999-12-23 Ver Energiewerke Ag Verfahren zur Bestimmung des Zustandes eines Weichstoffkompensators für die Abdichtung an einem Dampfkessel
DE102007035609A1 (de) * 2007-07-30 2009-02-05 Ivoclar Vivadent Ag Verfahren zur optischen Kontrolle des Verlaufs von einem auf einer Oberfläche eines Körpers erfolgenden physikalischen und/oder chemischen Prozesses

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57183830A (en) * 1981-05-07 1982-11-12 Olympus Optical Co Photographing system of eye bottom camera

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19643574C2 (de) * 1996-10-11 1999-12-23 Ver Energiewerke Ag Verfahren zur Bestimmung des Zustandes eines Weichstoffkompensators für die Abdichtung an einem Dampfkessel
DE102007035609A1 (de) * 2007-07-30 2009-02-05 Ivoclar Vivadent Ag Verfahren zur optischen Kontrolle des Verlaufs von einem auf einer Oberfläche eines Körpers erfolgenden physikalischen und/oder chemischen Prozesses
EP2026054A3 (de) * 2007-07-30 2011-03-30 Ivoclar Vivadent AG Verfahren zur optischen Kontrolle des Verlaufs von auf einer Oberfläche eines Körpers erfolgenden physikalischen und/oder chemischen Prozessen
US7995195B2 (en) 2007-07-30 2011-08-09 Ivoclar Vivadent Ag Method of optically monitoring the progression of a physical and/or chemical process taking place on a surface of a body
DE102007035609B4 (de) 2007-07-30 2021-09-16 Ivoclar Vivadent Ag Verfahren zur optischen Kontrolle des Verlaufs von einem auf einer Oberfläche eines Körpers erfolgenden physikalischen und/oder chemischen Prozesses

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5542368B2 (de) 1980-10-30
DE2644299B2 (de) 1979-03-29
JPS538155A (en) 1978-01-25
DE2644299C3 (de) 1979-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schade An evaluation of photographic image quality and resolving power
DE2741714A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung fuer endoskope
DE2226964A1 (de) Fokussiereinrichtung für optische Instrumente
CH621869A5 (de)
DE3215675C2 (de)
DE19833742A1 (de) Vorrichtung und Verfahren für die automatische Farbtemperaturkorrektur
DE2731947C3 (de) Photographische Kamera mit einer einen zusätzlichen Strahlengang enthaltenden Einrichtung
DE1291614B (de) Belichtungsmesseinrichtung, insbesondere fuer eine einaeugige Spiegelreflexkamera
DE2312368A1 (de) Optische messeinrichtung
DE3016812C2 (de) Lichtabsorptionsmonitor
DE3145033C2 (de)
DE2644299A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beobachten, fotografieren und messen der temperatur von objekten unter einem hochtemperaturmikroskop
DE4023646C2 (de) Aufnahmelichtmengen-Controller für ein Endoskop
DE2942181C2 (de) Optisch-elektronische Anordnung für ein thermografisches Bild- und Trackergerät
DE3812899A1 (de) Elektronische kamera zur dokumentation von fluoreszenzmustern auf elektrophoresegelen
DE2719214A1 (de) Verfahren zum selbsttaetigen fokussieren eines kameraobjektives sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2625011C3 (de) Photographische Kamera
DE1953896A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Bildqualitaet
DE4132181C2 (de) Funduskamera für die Infrarot-Fluoreszenz-Angiografie
DE2519616A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum messen der temperaturverteilung im bildfenster eines projektors
DE2051872A1 (de) Projektor
DE2537494A1 (de) Photometer
DE2903328B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur pyrometrischen Messung der Graphitrohrtemperatur in einner Graphitrohrkuevette
DE4033561A1 (de) Kamera und verfahren zur aufzeichnung von farbtemperaturinformationen
DE350236C (de) Belichtungsmesser fuer photographische Zwecke

Legal Events

Date Code Title Description
OAM Search report available
OAP Request for examination filed
OC Search report available
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee