DE2928306C2 - Verfahren zum Untersuchen optischer Eigenschaften von Körpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Untersuchen optischer Eigenschaften von Körpern, die sich in einer Probenzelle mit ebener lichtdurchlässiger Oberfläche befinden, bei dem ein einfallender Strahl auf diese ebene Oberfläche gerichtet wird.

Bei der Herstellung von Hochpoiymeren wurden zur Qualitätsuntersuchung eine Reihe von optischen Methoden verwendet, weil sich z. B. Abbauprozesse meist als Verfärbungen der Hochpoiymeren bemerkbar machen. Derartige Messungen lassen sich besonders leicht in Lösungen oder Schmelzen durchführen.

Bei festen Hochpolymeren erzeugt man zu diesen Messungen meist Platten mit ebener Oberfläche, da Messungen an Granulaten kaum möglich sind.

Granulate, d.h. kleine Körper mit runden oder ebenen Oberflächen, wie sie z. B. in der Kunststoff-Industrie als Rohstoff üblich sind, verfälschen durch Vielfach) eflexionen und -Streuungen zwischen den Granulaten die optische Messung zu sehr.

Ähnliche Schwierigkeiten tauchen bei optischen Messungen an anderen Festkörpern geringer Ausdehnung auf, wie /.. B. bei Fasern und Garnen in Form von .Spulenwickeln oder auch in verarbeiteter Form von Geweben oder sonstigen textlien Flächengebilden.

Die Erfindung stellt deshalb ein Verfahren zur Verfugung, mit dem derartige optische Messungen auch an Granulaten und anderen Festkörpern geringer Ausdehnung reproduzierbar möglich sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Probenzelle bewegt wird, wobei ihre Oberfläche sich in ihrer Ebene bewegt, und daß die von den in der Probenzelle befindlichen Körpern nusgehende elektromagnetische Strahlung gemessen wird.

Bevorzugt wird die Probenzelle um eine Achse senkrecht zu ihrer ebenen Oberfläche gedreht.

Insbesondere wird die senkrecht aus der ebenen Oberfläche austretende elektromagnetische Strahlung

gemessen.

Unter Untersuchungen optischer Eigenschaften von Körpern seien hier Meßmethoden verstanden, bei denen ein Einfallstrahl von elektromagnetischer Strahlung, wie z. B. ultraviolettem, sichtbarem oder infrarotem Licht auf das Meßobjekt gerichtet wird und die daraufhin vom Meßobjekt ausgehende elektromagnetische Strahlung ermittelt wird.

Granulate befinden sich hierzu meist in einer Probenzelle mit ebener Oberfläche, d. h. an einem räumlich festgelegten Ort. Die Oberfläche ist hier nur eben im Vergleich zu den Abmessungen des Granulats zu verstehen, kann aber auch durch eine ebene durchsichtige Platte, wie z. B. einer Glasplatte gebildet werden.

Unter einer Probenzelle sind aber auch andere Halterungen für das Meßgut zu verstehen, wie z. B. ebene Plättchen, auf die Garne in dichter Lage gewickelt sind oder Rahmen, in die Flächengebilde, wie z. B. Gewebe eingespannt sind.

Jn der Figur wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Darin bedeuten 1 Lichtquelle, 2 Filter, 3 Teilerspiegel, 4 Probenzelle, 5 Fluoreszenzstandard, 6 Graukeil, 7, T Filter, 8 und 8' Photodioden und 9 Meßinstrument.

Mit dieser Vorrichtung wird das Verfahren folgendermaßen ausgeführt.

Während der Messung geht von 1 Licht in Richtung der Probenzelle 4 aus. Es hat die Wellenlänge, mit der die zu messenden Eigenschaften des Körpers am besten zu bestimmen ist, vorzugsweise wird sichtbares Licht verwendet (Wellenlänge 400—800 nm). aber auch andere Wellenlängen sind geeignet. Dieses Licht passiert zunächst ein Filter 2, das nur Licht der gewünschten Wellenlänge durchläßt. Vom Teilerspiegel 3 wild ein Teil des Lichtes zur Probenzelle 4 durchgelassen, ein anderer Teil wird zum Fluoreszenzstandard 5 gespiegelt. Das zur Probenzelle 4 fließende Licht trifft dort auf die zu untersuchenden Körper und regt diese zu einer Fluoreszenzstrahlung an.

Probenzelle 4 wird während der Messung so um die eigene Achse gedreht, daß die räumliche Lage ihrer ebenen Oberfläche zu dem einfallenden Strahl konstant ist. Durch diese Drehung der Probenzelle 4 wird der Anteil der Lichtstrahlen herausgemittelt, der auf die spezielle Lage der zu vermessenden Körper innerhalb der Probenzelle zurückzuführen ist. Die von den zu vermessenden Körpern so ausgehende Fluoreszenzstrahlung wird durch ein Sekundärfilter 7 auf eine Photodiode 8 geleitet. Das von dieser Photodiode 8 abgegebene Signal wird in dem Meßinstrument 9 verglichen mit dem Signal, das vom Fluoreszenzstandard 5 über den Graukeil 6 und Filter 7' von der Fotodiode 8' kommt. Graukeil 6 ermöglicht einen Abgleich der Intensitäten, da der Teilerspiegel meistens nicht exakt gleiche Anteile zur Probenzelle 4 und zum Fkioreszenzstandard 5 richten kann.

Das überraschend einfache Verfahren gestattet reproduzierbare optische Messungen an Granulaten beliebiger Form, während bei ruhender Probenzelle keine Vergleiche mil Messungen an anderen Granulaten möglich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Untersuchen optischer Eigenschaften von Körpern, die sich in einer Meßzelle mit ■-> ebener lichtdurchlässiger Oberfläche befinden, bei dem ein einfallender Strahl auf diese ebene Oberfläche gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenzelle bewegt wird, wobei ihre Oberfläche sich in ihrer Ebene bewegt, in und daß die von den in der Probezelle befindlichen Körpern ausgehende elektromagnetische Strahlung gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzelle um die Achse senkrecht zu ihrer ebenen Oberfläche gedreht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das senkrecht aus der ebenen Oberfläche austretende Fluoreszenzlicht gemessen wird. 2(i