DE3511253A1

DE3511253A1 - ABSORPTION SPECTROMETER WITH SEVERAL, ACTIVATIVE SPECTRAL LIGHT SOURCES

Info

Publication number: DE3511253A1
Application number: DE19853511253
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Prof. Dr. Kensington Calif. Hadeishi
Original assignee: Gruen Optik Wetzlar GmbH
Current assignee: Gruen Optik Wetzlar GmbH
Priority date: 1985-03-28
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1986-10-02
Also published as: EP0215076A1; WO1986005877A1

Abstract

The spectrometer is characterized by the fact that a device has been introduced into the common ray measurement path (10) from all light sources (1, 2, 3, 4), consisting of a polarizer (11) a component which can be rotationally guided to change the direction of polarization (13), an analyzer (12) and a dividing mirror (14) following the analyser and tilted towards the flow of the measurement rays. A light measurement device (15) is mounted in the light ray path deflected by the dividing mirror (14) from the measurement ray path (10). The light measurement device (15) is followed by a switching device (16) which guides the rotational component (13) in such a way that the measured intensity of light from all light sources is the same as that for a reference light source.

Description

Absorptionsspektrometer mit mehreren, nacheinander aktivierbarenAbsorption spectrometer with several, activatable one after the other

Spektrallichtquellen.Spectral light sources.

Die Erfindung betrifft ein Absorptionsspektrometer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 Absorptionsspektrometer besitzen zumindest eine Spektrallichtquelle, deren Strahlung von einer zu untersuchenden Probe in spezifischer Weise absorbiert wird. Bei Kenntinis der Dichte und des durchstrahlten Probenvolumens läßt sich z. B durch Messung der wellenlängenabhängigen Absorption die Probe identifizieren. Die Absorption ist das Verhältnis der eingestrahlten Lichtintensität zur von der Probe durchgelassenen Lichtintensität. Es ist daher bei jeder Messung eine Referenzmessung ohne Probe erforderlich. Dieses Verfahren ist bei jeder eingestellten Wellenlänge der Spektrallichtquelle zu wiederholen.The invention relates to an absorption spectrometer according to the preamble of claim 1 absorption spectrometers have at least one spectral light source, whose radiation is absorbed in a specific way by a sample to be examined will. With knowledge of the density and the irradiated sample volume, z. B identify the sample by measuring the wavelength-dependent absorption. The absorption is the ratio of the incident light intensity to that of the Specimen transmitted light intensity. It is therefore a reference measurement for every measurement no sample required. This procedure is for every set wavelength the spectral light source to repeat.

Häufig sind in einem Absorptionsspektrometer mehrere Spektrallichtquellen, meist Linienstrahler, vorgesehen, deren Imissionsspektren den Absorptionsspektren der zu untersuchenden Proben besonders angepaßt sind. Die Imissionsintensitäten der einzelnen Strahlen sind bei gleichen Betriebsbedingungen sehr unterschiedlich, so daß sich z. T. nun Größenordnungen ändernde Signalpegel ergeben, wenn die Strahler nacheinander für die Messung aktiviert werden. Das stellt bei der Nachweis-und Auswerteelektronik sehr hohe Aunforderungen an die Linearität, die häufig nicht erfüllt werden können.Often there are several spectral light sources in one absorption spectrometer, mostly line sources, provided whose immission spectra match the absorption spectra are specially adapted to the samples to be examined. The immission intensities of the individual beams are very different under the same operating conditions, so that z. T. now orders of magnitude changing signal levels result when the radiator activated one after the other for the measurement. That represents with the detection and evaluation electronics very high demands on linearity, which often cannot be met.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, mit der die Intensitäten der unterschiedlichen Strahler in einfacher und schneller Weise einander beliebig angeglichen werden können. ohne an den Betriebsbedingungen der Strahler etwas ändern zu müssen.The invention was therefore based on the object of specifying an arrangement with which the intensities of the different emitters in easier and faster Way can be adjusted to each other at will. without affecting the operating conditions the spotlight to have to change something.

Diese Aufgabe wird bei einem Absorptionsspektrometer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich durch die im Anspruch 2 genannte stromgesteuerte Phasenverschiebeplatte.In the case of an absorption spectrometer, this task is carried out at the beginning mentioned type according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 mentioned features solved. An advantageous embodiment results from the in claim 2 mentioned current-controlled phase shifting plate.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.An exemplary embodiment is described below with reference to the drawing.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung den Teil zur Erzeugung der Meßstrahlung in einem Absorptionsspektrometer. In dem Beispiel sind vier Linienstrahler 1, 2, 3, 4, z. B. Hg-, Zn-, Se-Spektrallampen, vorgesehen, die mit Hilfe eines Blendenschiebers 5 nacheinander aktiviert werden können. Ihre Strahlung wird über Spiegel 6, 7, 8, 9 in einem gemeinsamen Meßstrahlengang 10 zusammengeführt.The drawing shows a schematic representation of the part for generation the measurement radiation in an absorption spectrometer. In the example there are four line sources 1, 2, 3, 4, e.g. B. Hg, Zn, Se spectral lamps, provided with the help of an aperture slide 5 can be activated one after the other. Their radiation is transmitted through mirrors 6, 7, 8, 9 merged in a common measuring beam path 10.

In den Meßstrahlengang ist zunächst ein Polarisator 11 und ein Analysator 12 eingefügt, die in üblicher Weise mit ihren Polarisationsrichtungen zueinander gekreuzt sind. Zwischen ihnen ist eine stromgesteuerte Phasenverschiebeplatte (13) eingefügt, wie sie z. B. aus dem DE-Gbm 7824044 bekannt ist. Diese Vorrichtung enthält einen unter mechanischem Druck stehenden Quarzstab. Der Druck wird durch das Joch eines Elektromagneten erzeugt und kann damit in einfacher Weise variiert werden. Die Spannungsdoppelbrechung in dem Quarzstab erzeugt eine Phasenverschiebung zwischen ordentliche und außerordentlichem Strahl, so daß eine Drehung der Polarisationsrichtung des eintretenden Meßlichtstrahlenbündels resultiert und ein entsprechender Strahlungsanteil den Analysator passieren kann. Ein Teil des hindurchtretenden Meßstrahlbündels wird mit Hilfe eines Teilerspiegels 14 mit bekanntem Teilungsverhältnis ausgekoppelt und in einem Multiplier 15 in ein der Strahlungsintensität entsprechendes Signal umgewandelt und als Hingangssignal einer Schaltungsanordnung 16 zugeführt.In the measuring beam path is first a polarizer 11 and an analyzer 12 inserted in the usual way with their polarization directions to each other are crossed. Between them is a current-controlled phase shifting plate (13) inserted as they are z. B. from DE-Gbm 7824044 is known. This device contains a quartz rod under mechanical pressure. The pressure is through the yoke generated by an electromagnet and can thus be varied in a simple manner. The stress birefringence in the quartz rod creates a phase shift between ordinary and extraordinary ray, so that a rotation of the polarization direction of the incoming measuring light beam results and a corresponding portion of the radiation can pass through the analyzer. Part of the measuring beam passing through is coupled out with the aid of a splitter mirror 14 with a known splitting ratio and in a multiplier 15 into a signal corresponding to the radiation intensity converted and fed to a circuit arrangement 16 as an input signal.

In die Schaltungsanordnung 16 können Referenzwerte eingegeben werden, aus denen durch Vergleich mit dem Meßsignal ein Regelsignal gebildet wird, das den Druck auf den Quarzstab in der Vorrichtung 13 so steuert, daß bei Aktivierung der Strahler 1 bis 4 gleiche Lichtintensitäten in die schematisch angedeutete Absorptionskammer 17 eintreten. Auch schwankende Intensitäten eines Strahlers können auf diese Weise ständig ausgeregelt werden, so daß eine besondere Stabilisierung der Versorgungsspannungen entfallen kann.Reference values can be entered into the circuit arrangement 16, from which a control signal is formed by comparison with the measurement signal, which the Pressure on the quartz rod in the device 13 controls so that when activated Emitter 1 to 4 equal light intensities in the absorption chamber indicated schematically 17 enter. Fluctuating intensities of a radiator can also be used in this way are constantly regulated, so that a special stabilization of the supply voltages can be omitted.

Claims

Claims 1) Absorption spectrometers with several consecutively activatable spectral light sources, characterized in that a) in the common Measuring beam path (10) of all light sources (1, 2, 3, 4) a device is inserted, the b) from a polarizer (11), one that rotates the direction of polarization in a controllable manner Component (13), an analyzer (12) and one downstream thereof, inclined to the measuring beam path splitter mirror (14) consists that c) in the through the Splitter mirror (14) from the measuring beam path (10) decoupled beam path a Light measuring device (15) is arranged and that d) the light measuring device (15) a circuit arrangement (16) is arranged downstream, which the polarization direction rotating component (13) controls so that the measured light intensity at all Light source that is the same as a given light source.

2) absorption spectrometer according to claim 1, characterized in that that as the polarization direction rotating component (13) a current-controlled Phase shifting plate is provided.