DE3202089C2 - Faseroptischer Temperatursensor

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DE3202089C2

Publication number: DE3202089C2
Application number: DE3202089A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Phys. 2000 Hamburg Bosselmann
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Luxtron Corp
Priority date: 1982-01-23
Filing date: 1982-01-23
Publication date: 1985-01-17
Also published as: IT8347597A0; GB2113837A; DE3202089A1; GB2113837B; FR2520504B3; GB8301161D0; FR2520504A1; IT1164582B

Bei einem faseroptischen Temperatursensor mit einer fluoreszierenden Substanz, deren Fluoreszenz-Abklingzeit von der zu messenden physikalischen Größe abhängt, wird die Fluoreszenzstrahlung in einem Schwingungskreis über optische und elektrische Glieder auf die Anregungsstrahlung rückgekoppelt. Die Frequenz des selbsterregten Schwin gungskreises ist ein Maß für die Temperatur.

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61) Die Erfindung betrifft einen faseroptischen Jensor mit einer fluoreszierenden Substanz, deren Fluoreszenz-Abklingzelt von der Temperatur abhängt.

In vielen Bereichen der Technik und Medizin ist es wichtig, Temperaturen an einem Ort zu messen und die Meßwerte an einen anderen Ort zur Auswertung und/oder Steuerung zu übertragen. Dabei werden meist folgende Anforderungen gestellt: kurze Ansprechzeiten, kleine Abmessungen, chemische Resistenz und Störunempfindlichkeit. Für Temperaturmessunger. sind z. B. Thermoelemente seit langer Zeit. bekannt: sie erfüllen die obigen Forderungen nicht in allen Fällen, da sie nur Meßslgnale !m mV-Bere!ch liefern und dadurch Insbesondere bei längeren Leitungen störempfindlich sind.

Eine weitestgehend störunempfindliche Übertragungsmöglichkeit bieten optische Glasfasern; es gibt daher z. B. bereits Vorschläge für Temperatursensoren auf faseroptischer B^sis. Bekannt sind faseroptische Sensoren, welche die Temperaturabhängigkeit der Fluoreszenz-Abkllngzelt ausnutzen.

In der US-PS 42 23 226 wird eine Anordnung beschrieben, welche direkt die Fluoreszenz-Abklingzelt mißt. Dabei wird die Anregungsstrahlung In Form von Lichtimpulsen zugeführt und die Abnahme der Fluoreszenzstrahlung dadurch gemessen, daß das Signal, welches jeweils nach einer definierten Zelt nach Ende des Lichtimpulses der Anregungsstrahlung vorliegt, auf einen vorgegebenen Wert verstärkt wird und anschließend (bei konstanter Verstärkung) die Zelt bis zum Abfall auf einen weiteren vorgegeben, η Wert gemessen wird.

In der GB-AS 20 64 107 wird eine Anordnung beschrieben, weiche indirekt die Fluoreszenz-Abklingzelt mißt, Indem die Phasenverschiebung zwischen einer periodischen Anregung und dem Fluoreszenzsignal durch einen Lock-In-Verstärker gemessen wird.

Beide Anordnungen haben Nachteile: Die direkte Messung der Abklingzelt wird in ihrer Genauigkeit durch das Rauschen stark beeinflußt. Eine Phasenmessung Ist schwierig und aufwendig, wenn sie mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden soll

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, welche bei dem faseroptischen Temperatursensor die Abklingzeit der Fluoreszenzstrahlung mit geringem Aufwand und hoher Genauigkeit mißt.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Fluoreszenzstrahlung In einem Schwingungskreis über ein Zeltglied auf die Anregungsstrahlung rückgekoppelt Ist und daß MIttel zur Messung der Frequenz des Schwingungskrelses vorgesehen sind.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß In dem Schwlngungskrels ein oder mehrere Verstärker und eine automatische Verstärkungsregelung zur Amplitudenbegrenzung vorgesehen sind.

Besonders vorteilhaft Ist die Verwendung von Fluoreszenzmaterial, wie z. B. Nd : YAG oder K₅NdLl₂FiI,, die mit einer LED oder einem Halblclter-Lascr angeregt werden können, well diese Lichtquellen klein sind, wenig Verlustwärmc erzeugen und nur einen

geringen Aufwand für Ihre elektrische Versorgung benötigen. Als Empfänger sind PIN-Dloden oder andere Halbleiterempfänger vorteilhaft. Es können aber auch alle anderen in der Photometric bzw. Fluorometric bekannten Lichtquellen und Empfänger verwendet werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindungen gehen aus den UnteranspiUchen hervor.

Die Vorteile der Erfindung bestehen außer In dem geringen Aufwand und der hohen Genauigkeit auch ^|0 darin, daß die Weiterleitung des elektrischen Meßsignals unkompliziert und wenig störanfällig 1st, da die information nur in der Frequenz enthalten 1st.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der FI g. 1 bis 7 näher erläutert. Dabei zeigt '5

F i g. 1 ein Blockschaltbild für den gesamten Aufbau der Meßeinrichtung,

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel für den optischen Aufbau der Meßeinrichtung mit einem Strahlteiler,

F i g. 3 ein Ausführungsbelspiei für den optischen Aufbau der Meßeinrichtung mit einem Y-iörmlgen Lichtleiter,

Fig. 4 bis 6 Schaltbilder für die Realisierung der Zeitkonstanten im elektronischen Teil des Schwingungskreises und

Fig. 7 bis 10 Ausführungsbeispiele für den Meßkopf des faseroptischen Sensors.

In Fig. 1 Ist mit 1 die Quelle für die Anregungsstrahlung, z. B. ein Laser oder eine LED, bezeichnet. Diese Strahlung gelangt - durch in der Figur nicht darge- ^w stellte bekannte optische Elemente - zu dem Fluoreszenzmaterial 2. Die dort erzeugte Fluoreszenzstrahlung wird - durch in der Figur ebenfalls nicht dargestellte bekannte optische Elemente - zum Empfänger 3, z. B. einem Halbleiterempfänger, geführt. Das elektrische -¹⁵ Signal des Empfängers wird verstärkt, wobei ein Zeitglied In noch zu beschreibender Welse wirksam wird, und wieder der Strahlungsquelle 1 zugeführt. Durch diese Rückkopplung entsteht - bei Erfüllung bestimmter Bedingungen - eine selbsterregte Schwingung, deren ·»» Frequenz von der Fluoreszenz-Abklingzelt des Fluoreszenzmaterials 2 abhängt. Zur Unterscheidung der Amplituden- und Phasenbeeinflussung durch die elektronischen Teile der. Schwingungskreises sind Verstärker und Zeltgiied durch die getrennten Symbole 4 und '5 5 dargestellt. Wie Flg. 1 zeigt, wird In einer zweckmäßigen Ausführungsform die Ist-Amplitude mit einer vorgegebenen SollampllU'de 7 verglichen. Bei Abweichungen erhöht oder erniedrigt eine bekannte Verstärkungsregelung 6 den Verstärkungsfaktor des Verstär- ⁵⁽⁾ kers 5 so lange, bis die Abweichung verschwindet. Die Amplitude der selbsterregten Schwingung wird dadurch auf einem endliche!? Wert solcher Größe gehalten, daß keine nennenswerten nlchtllnearen Verzerrungen im Verstärker, In der Strahlungsquelle oder Im Detektor 5-^s auftreten. Auf die Mittel zur Beeinflussung der Phase durch Zcltglleder wird bei der Beschreibung der Flg. 4 bis 6 näher eingegangen. Die Frequenzmessung, welche in bekannier Welse erfolgt, und die daraus abgeleitete Anzeige der Temperatur sind In Flg. 1 In den Blöcken ^w) 8 und 9 dargestellt und In der übergeordneten Einheit 11 zusammengefaßt.

In Fig. 2 Ist ein Ausführungsbeispiel für den optischen Aufbau dargestellt. Mit la ist die Strahlungsquelle bezeichnet, die l. B. auch eine Gasentladungs- ''⁵ lampe sein kann. Die von Ihr ausgehende Strahlung wird durch die Linse 21 In ein annähernd paralleles Strahlungsbündel konzenl "rl, das zunächst das Filter 22 durchsetzt, welches den zur Fluoreszenzanregunp notwendigen Wellenlängenbereich durchläßt, für die Fluoreszenzstrahlung aber undurchlässig 1st. Es kann zugleich unerwünschte Wärmestrahlung unterdrücken. Die Anregungsstrahlung durchsetzt dann den Strahlteller 23 und wird mit der Linse 24 in den Anfang 25a des Lichtleiters 25 eingekoppelt. Am Ende ISb des Lichtleiters 25 befindet sich die fluoreszierende Substanz 2, deren Fluoreszenzstrahlung durch den Lichtleiter 25 zurückgeleitet wird und über den Strahlenteiler 23, das Filter 26 und die Linse 27 auf den Empfänger 3 gelangt. Das Filter 26 läßt nur die Fluoreszenzstrahlung durch. Die mit 10 und 11 bezeichneten elektronischen Einrichtungen sind identisch mit den In Fig. 1 mit den gleichen Zahlen bezeichneten Einheiten. Vorteilhaft ist es, den Strahlenteller 23 als dichroitischen Spiegel auszubilden; dadurch wird die Ausnutzung der Strahlung verbessert und die Wirkung der Filter 22 und 26 unterstützt, so daß gegebenenfalls sogar ,-ines oder beide Filter entfallen können.

FI g. 3 zeigt ein anderes Beispiel für den optischen Aufbau. Dabei wird ein Y-förmiger Lichtleiter 31 verwendet, der einen einfacheren Aufbau gestattet. Die Strahlungsquelle 1 kann z. B. eine LED sein, welche direkt auf den Anfang 31a des Lichtleiters 31 aufgesetzt ist. Wenn die Strahlungsquelle keine Strahlung mit den Wellenlängen der Fluoreszenzstrahlung aussendet, kann auf ein Filter an dieser Stelle verzichtet werden. Die von der Strahlungsquelle 1 ausgehende Anregungsstrahlung gelangt dann über die Verzweigung 3Ie" und das Ende des Lichtleiters 316 zum Fluoreszenzmaterial 2. Die dort erzeugte Fluoreszenzstrahlung wird durch den Lichtleiter 31 zurück geleitet. Ein Teil der Fluoreszenzstrahlung geht über die Verzweigung 31t/ zurück zur Strahlungsquelle und Ist somit für die Messung verloren. Der andere Teil der zurück geleiteten Fluoreszenzstrahlung gelangt zum Empfänger 3, z. B. zu einer PIN-Diode. Durch das Filter 26 kann nur Fluoreszenzstrahlung auf den Empfänger fallen.

In beiden Ausführungsbeispielen können für die Lichtleiter sowohl Faserbündel als auch Einzelfasern verwendet werden. Selbstverständlich 1st as auch möglich, für die Anregungs- und Fluorczenzstrahlung getrennte Lichtleiter zu nehmen. In Flg. 3 kann die Verzweigung (31rf) auch ganz In der Nähe der fluoreszierenden Substanz 2 liegen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann In beiden Ausführungsbeispielen das Filter 26, welches nur für die Fluoreszenzstrahlung durchlässig 1st, gegen ein Filter, welches nur für die Anregungsstrahlung durchlässig Ist, ausgewechselt werden. Dies ist dann vo.telliiafi, wenn der Lichtleiter 25 bzw. 31 so lang Ist, daß durch die Laufzelt des Lichtes in Ihm bereits eine Im Rahmen der Meßgenauigkeit merkliche Verzögerung eintritt. Durch eine Messung mit der am Fiuoreszenzmaterlal 2 reflektierten Anregungsstrahlung kann aus der so ermittelten Frequenz die genaue Länge des Lichtleiters bzw. eine Korrekturgröße für die Messungen mit der Flüöfeszenzstrahlung ermittelt werden.

Eine besonders einfache Reallsierungsmofjlchkeit für das Zeltglied Ist In Fig. 4 dargestellt. Das C-/?-Glled hat die Zeltkonstante

r, = RC

Für den gesamten Schwingungskreis ergibt sich damit eine (Krels-)Freauenz

wobei T₀ die Fluoreszenz-Abklingzelt Ist. Für die _s Empfindlichkeit, d. h. für die relative Änderung der Frequenz bezogen auf die relative Änderung der Fluoreszenz-Abkllngzelt, gilt

άω/ω I

= — in

dTo/τιι 2

d h die Empfindlichkeit ist unabhängig von der frec|Lien/ h/w. tiriiihhilrigig von der iJlmcnslonlcrung des /cltglicdcs. Die notwendige Verstärkung hat ein κ Minimum wo die sogenannte Amplltudenfunktlon ein

am günstigsten Ist. Für die Amplltudenfunktlon y gilt

1 i»

In Flg. 6 Ist als letztes Ausführungsbelsplel für die Realisierung des Zeitgliedes ein doppeltes ÄC-Glled. welches durch einen Invertierenden Verstarker entkoppelt Ist, dargestellt. Es gilt

τ, = R₁C₁
τι = R₂C,

TnTiT₂

I₊^

Ti + T₂

Eine Analyse zeigt, daß es bei gegebenen r₀ am günstigsten Ist, r, = T₂ zu wählen. Damit Ist

Tu

d. h. das Maximum der Amplitudenfunktion liegt bei T₁Zt₀ = oo und hat dort den Wert 1. Dieser Fall lsi natürlich nicht realisierbar und für die Praxis uninteressant. Für T|/r₀ = I ist ν = 0,5. Eine Steigerung für τ,/τ₀ über den Wert 2 hinaus bringt kaum noch Gewinn, so daß für die Dimensionierung günstige Werte von τ. Im Bereich von T₀ und darüber liegen.

Flg. 5 zeigt eine andere Realisierungsmöglichkeit für das Zeltglied In Form einer Phasendrehbrücke, die In der hler gezeigten symmetrischen Ausführungsform den Vorteil hat, daß sie die doppelte Ausgangsspannung ergibt und damit für das Signal-Rausch-Verhältnis günstiger ist. Es gilt entsprechend dem zu Flg. 4 gesagtem

τ, = R'C

₂₅

„,

40

50

In diesem Fall hängt also die Empfindlichkeit auch von der Dimensionierung des Zeitgliedes ab. Für τ,/τ₀ = oo ergibt wieder die Amplltudenfunktlon den Maximalwert y-\\ für diesen Wert erreicht auch die Empfindlichkeit den Maximalwert von -1/2. Dieser Fall ist wieder nicht realisierbar und für die Praxis «> bedeutungslos. Für r,/r„ = 0.5 1st ν = 1/3 und die Empfindlichkeit = -0.25. Für τ,/τ₀ = 1 Ist ν = 0,5 und die Empfindlichkeit = -1/3. Eine Steigerung für TjZr₀ über den Wert 4 hinaus bringt kaum noch Gewinn, so daß der günstigste Bereich für die Dimensionierung In *s diesem Fall - unter zusätzlicher Berücksichtigung von Wi¹IKT unten !iniiCKohcnon (!runden hol Werten für r,/r„ oberhalb 0.5 Hegt.

In diese ir. Beispiel existiert für die Amplitudenfunktion y ein.Maximalwert für τ, = T₂ = T₀, bei dem y = 1/8 und ω = /3/τ₀ Ist. Die Empfindlichkeit hat wieder für T₁Zt₁ oo ihren höchsten Wert (bei dem y = 1 Ist), so daß der günstigste Bereich für die Dimensionierung bei Werten für r,/r₀ Im Bereich oberhalb 0,5 liegt.

Für alle angeführten Zeltglieder gilt, daß der Wert für die Zeltkonstante von den Bauelementen kritisch abhängt. Dadurch ist es notwendig, besonders stabile Bauelemente zu verwenden, die entweder allein oder In Kombination miteinander einen genügend kleinen Temperaturkoeffizienten haben. Es Ist auch möglich, geeignete Kompensationsschaltungen zu verwenden oder die Bauelemente In einen kleinen Thermostaten einzupacken, wie das aus der Halbleltertechnlk bekannt Ist.

Um den Einfluß von Änderungen den Eigenschaften des Zeitgliedes auf die Frequenz der Schwingung klein zu halten. Ist es günstig, die Zeltkonstante r, nicht wesentlich größer als die Fluoreszenz-Abklingzeit T₀ zu wählen. Dies ist neben der Empfindlichkeit und der Amplitudenfunktion ein weiteres Kriterium, das bei den oben genannten Bereichen für die Dimensionierung berücksichtigt Ist. Selbstverständlich können an S.Jlle von einem Zeltglied auch mehrere Zeitglieder verwendet werden, was für die technische Ausführung vorteilhaft sein kann.

In den Flg. 7 bis 10 sind einige Ausführungsbeispiele für den Aufbau des Meßkopfes des faseroptischen Sensors dargestellt. In allen vier Figuren sind das Ende des Lichtleiters mit 71, der Kern der Lichtleiters mit 72, der Mantel des Lichtleiters mit 73 bezeichnet. In den Fig. 7 bis 9 ist das fluoreszierende Material wie in den Flg. 1 bis 3 mit 2 bezeichnet. Es ist vorteilhaft, auf das freie Ende von 2 einen Spiegel 74 aufzubringen. Durch ihn wird sowohl die Anregungs- als auch die Fluoreszenzstrahlung reflektiert. Dadurch kann die Länge des Fluoreszenzmaterials ungefähr halbiert werden. In den Fig. 7 bis 9 ist die fluoreszierende Substanz 2 mit dem Ende 71 des Lichtleiters durch eine Kittschicht 75 verbunden, die nicht so dick sein muß, wie sie deutlichkeitshalber gezeichnet Ist. In Fig. 8 wird ein Lichtlelterstück 81 verwendet, das einen fluoreszierenden

Kern hat. In Flg. 9 Ist die fluoreszierende Substanz mit einem Material mit niedrigerem Brechungsindex ummantelt worden, so daß am Übergang Totalreflexion eintritt. In allen Füllen Ist der Durchmesser des Fluoreszenzmaterials zweckmdßlgerwelse gleich dem s Durchmesser des Faserkernes, so daß er als Wellenleiter .v.rkt. Das Fluoreszenzmaterlal kann auch die In Flg. 10 dargestellte Form einer Perle 95 haben, die mit einem reflektierenden Material 96 überzogen Ist. Dies Ist besonders günstig, wenn man bei der Herstellung ι» von einem flüssigen Material ausgeht. Dabei kann das flüssige Material entweder eine Schmelze des fluoreszierenden Stoffes oder eine Suspension von fluoreszierenden Teilchen In einem Inerten Medium sein. In allen Fällen kann der Sensor zum mechanischen Schutz mit einer geeigneten Hülle überzogen werden.

Als Substanzen für den Meßkopf kommen In erster Linie folgende fluoreszierende Materlallen In Betracht: Kristalle oder Gläser, In die ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe der Seltenen Erden stöchlometrlsch 2n eingebaut oder dotiert sind. Insbesondere alle Seltenerdborate, -Tetraphosphate und -Pentaphosphate. Ferner kommen In Betracht Kristalle oder Gläser, jn die ein oder mehrere Elemente aus der Reihe der Übergangsmetalle (wie Cr, Fe, Co, Nl) stöchlometrlsch eingebaut oder dotiert sind. Besonders vorteilhaft sind folgende Substanzen: Nd : YAG (Neodymdotiertes Yttrlum-Alumlnlum-Granat), K₅NdLl₂Fi₀ (Neodym-Kallumllthlumfluorld), NdAIj(BOj)₄ (Neodym-Alumlnlum-Borat), NdFsO₁₄ (Neodym-Pentaphosphat), LlNdP₄O,₂ M (Neodym-Tetraphosphat), BeAI₂O₄ : Cr³* (Alexandrlt) oder Lu (AI₁^Cr₁J₃ (BOj)₄ (Lutetiumchromborat).

Bei Verwendung des oben beschriebenen Spiegels 74 am Ende des Fluoreszenzmaierlals wird die Länge des Fluoreszenzmaterials zweckmäßigerweise so dlmenslo- M nierl, daß von der Anregurigssifählürig riach zweimaligem Durchgang einige Prozent wieder in die Faser zurückgehen. Dadurch wird ein Optimum zwischen möglichst kleinen Abmessungen und hoher Empfindlichkeit erreicht. Bei den oben angegebenen Substanzen ergeben sich damit Längen von 100 μπι bis einige mm und Volumen In der Größenordnung von 1 mm³.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

45

50

60

65

Tl
T(I

in 20 Patentansprüche:

1. Faseroptischer Temperatursensor mit einer fluoreszierenden Substanz, deren Fluoreszenz-Abkllngdauer von der Temperatur abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzstrahlung in einem Schwingungskreis über ein ZeitgUed (4) auf die Anregungsstrahlung rückgekoppelt. Ist und daß Mittel (8) zur Messung der Frequenz des Schwingungskreises vorgesehen sind.

2. Faseroptischer Temperatursensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schwingungskreis ein oder mehrere Verstärker (5) und eine automatische Verstärkungsregelung (6) zur Amplitudenkonstanthaltung vorgesehen sind.

3. Faseroptischer Temperatursensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Zeitgüsd (4) ein C-R-GÜsä (Fig. 4) vorgesehen !st, dessen Zeitkonstante im Bereich oder oberhalb der Fluoreszenz-Abklingzelt Hegt.

4. Faseroptischer Temperatursensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Zeltglied (4) eine Phasendrehbrücke (Fig. 5) vorgesehen ist, deren Zeitkonstante oberhalb des 0,5fachen der Fluoreszenz-Abklingzelt liegt.

5. Faseroptischer Temperatursensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Zeitglied (4) ein doppeltes Λ-C-Glled (Flg. 6), welches durch einen Invertierenden Verstärker (OP) entkop- ·¹⁽⁾ pelt ist, vorgesehen Ist, dessen Zeitkonstante oberhalb des 0,5fachen der Fluoreizenz-Abkllngzelt Hegt.

6. Faseroptischer Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als fluoreszierende Substanz (2) ein Kristall oder ein ^iS Glas, In den oder das ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe der Seltenen Erden oder ein oder mehrere Elemente aus der Reihe der, Übergangsmetalle stöchlometrlsch eingebaut oder dotiert sind, vorgesehen ist. ■ ^⁰

7. Faseroptischer Temperatursensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als fluoreszierende Substanz (2) Nd : YAG (Neodymdotiertes-Yttrlum-Alumlnlum-Granat), K₅NdLi₂Fi₀ (Neodym-Kallumllthiumfluorld), NdAl₃(BO₃J₄ (Neodym-Alumlnlum-Borat), NdP₅O,₄ (Neodym-Pentaphosphat), LlNdP₄O₁₂ (Neodym-Tetraphosphat), BeAl₂ O₄: Cr³⁺ (Alexandra) oder Lu (AI₁^CrJ₃(BO₃),, (Lutetiumchromborat) vorgesehen Ist.

8. Faseroptischer Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hlnleltung der Erregerstrahlung zur fluoreszierenden Substanz (2) und für die Rückleitung des Fluoreszenzlichtes eine gemeinsame Einzelfaser oder ein gemeinsames Faserbündel (25) und ein Strahlteller (23) vorgesehen sind.

9. Faseroptischer Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hlnleltung der Erregerstrahlung zur fluoreszierenden Substanz (2) und für die Rückleltung des Fluorcszenzllchtes eine gemeinsame Einzelfaser mit einer Y-förmlgen Verzweigung oder ein gemeinsames Faserbündel (31) mit einer Y-I'örmlgcn Verzweigung (31(/) vorgesehen Ist.

10. Faseroptischer Temperatursensor nach einem der Ansprüche I bis ·>. dadurch gekennzeichnet, daß das vor dem Empfanger (3) angeordnete, nur für die Fluoreszenzstrahlung durchlässige Filier (26) gegen ein nur für die Anregungsstrahlung durchlässiges Filter auswechselbar Ist.