DE3511255A1 - Anordnung zur individuellen regelung der intensitaet mehrer spektrallampen - Google Patents
Anordnung zur individuellen regelung der intensitaet mehrer spektrallampenInfo
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Description
Anordnung zur individuellen Regelung der Intensität mehrer
Spektrallampen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Insbesondere Absorptionsspektrometer enthalten häufig mehrere Spektrallampen
zur Erzeugung einer an die jeweils zu untersuchende Probe angepaßten Meßstrahlung. Wenn die Lampen einzlen nacheinander aktiviert werden,
dann können in einfacher Weise ihre jeweiligen Betriebsparameter in Abhängigkeit von einer aus dem Meßstrahlengang abgeleiteten Meßgeräte
direkt über das zentrale Versorgungsgerät geregelt werden. Werden die Lampen jedoch alle gleichzeitig aktiviert und mit Hilfe von Mulenkspiegeln
zu einem gemeinsamen Meßstrahlenbündel zusammengefaßt, dann sind mehrere, dem gemeinsamen Versorgungsgerät nachgeordnete Regler zur individuellen
Einstellung der Betriebsparameter der einzelnen Lampen notwendig. Eine individuelle Steuerung dieser Regler in Abhängigkeit von einem
aus dem Meßstrahlenbündel abgeleiteten Signal ist nicht möglich, da die Strahlungsanteile der einzelnen Lampen in dem gemeinsamen Meßstrahlenbündel
nicht separiert werden können. Eine Stabilisierung schwankender Imissionsintensitäten einzelner Lampen oder z. B. eine gesteuerte Anpassung
der Strahlungszusammensetzung an unterschiedliche Proben ist daher nicht möglich.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben,
mit der in Abhängigkeit von einer aus dem Gesamtmeßstrahlenbündel abgeleiteten Regelgröße die Intensität mehrerer parallel zueinander bstriebener
Spektrallampen den unterschiedlichen Bedürfnissen in einfacher Weise angepaßt werden kann.
·»--■- ■ - ti ■»--„..
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen
der Ansprüche 2 bis 4.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Im einzelnen zeigt:
Figur 1 eine Anordnung mit mehreren parallel geschalteten Regelkreisen
Figur 2 eine Anordnung mit einem abwechselnd abstimmbaren Regelkreis. In Figur 1 wird Strahlung zweier unterschiedlicher Hohlkathodenlampen
1, 2, z. B. für die Wlemente Se und Hg, mit Hilfe eines Teilerspiegels zu einem gemeinsamen Strahlengang 4 zusammengefaßt. Eine Linse 5 sammelt
die Strahlung und leitet sie durch ein wahlweise einschaltbares Spektralfilter 6 hindurch in eine Absorptionszelle 7. Vor der Absorptionszelle 7 ist in den Strahlengang ein teildurchlässiger Spiegel 8 eingefügt,
der einen Teil der Gesamtstrahlung in Richtung auf einen Photomultiplier 9 ausblendet.
Die Betriebsspannung der Hohlkathodenlampe 1 wird von einem Leistungsverstärker
10 erzeugt und z. B. mit einer Frequenz von 2 KHz moduliert. In gleicher Weise wird die Hohlkathodenlampe 2 durch den Leistungsverstärker
20 versorgt, der die Imission der Lampe z. B mit 9 KHz. moduliert.
Durch die Jeweilige Modulation erhalten die Strahlungsanteile
der beiden Lampen innerhalb des MeGstrahlenganges eine Kennung, die auch
in dem durch den Photomultiplier 9 erzeugten elektrischen Signal enthalten
ist. Durch Frequenzfilter 11 und 21 können beide Signalanteile getrennt werden. Phasengekoppelte Regelkreise 12,22 (Phase-locked-loops,
PLL) und automatische Verstärkungsregler 13,23 (Automatic Gain Control, AGC) sorgen für eine phasenstarre Steuerung der Leistungsverstärker 10,
20 im Takt ihrer Modulationsfrequenzen.
In Figur 2 sind die mit Figur 1 übereinstimmenden Bauelemente mit denselben
Bezugszeichen wie dort versehen. Das dem Photomultiplier 9 nachgeordnete
Frequenzfilter 110 ist in diesem Fall elektronisch abstimmbar. Die Steuersignale dazu erhält es von der Schaltungsanordnung 120, z. B.
einem Mikroprozessor.
Der Leistungsverstärker 130 besitzt zwei Ausgänge mit unterschiedlich
frequenzmodulierten Versorgungsspannungen für die Lampen 1 und 2. Das vom Regler 13 kommende Verstärkungsregelungssignal wird durch die
Schaltungsanordnung 120 synchron mit der Abstimmung des Frequenzfilters 110 auch dem entsprechend modulierten Ausgangssignal des Leistungsverstärkers
130 zugeführt. Versorgungsspannung an dem anderen Ausgang oder
evtl. vorhandenen weiteren Ausgängen des Leistungsverstärkers 130 bleibt während dieser Zeit ungeregelt.
In Anbetracht der sehr schnellen Umschaltzeiten für die Abstimmung des
Frequenzfilters und das Einschwingen des Verstärkungsregelungskreises im Vergleich zu den allgemeinen Schwankungen der Imissionsintensitäten
der Lampen ist das tragbar. Der Vorteil liegt in einer weiteren Verringerung des elektronischen Bauteileaufwandes. Selbstverständlich kann
von der Schaltungsanordnung 120 auch ein Steuersignal für den der Absorptionszelle
7 nachgeordneten, nicht dargestellten Meßschaltkreis abgeleitet
werden. Durch den Einsatz an sich bekannter digitaler Frequenzfilter
kann die Signalauswertung weiter vereinfacht werden.
Wetzlar, 21.03.1985
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Claims (4)
- Patentanspruch g_η j Anordnung zur individuellen Regelung der Intensität mehrerer Spektrallampen, deren Strahlung in einem gemeinsamen Strahlengang zu-• sammengefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daßa) eine Anordnung zur Modulation der Imission jeder Spektrallampen (1,2) mit einer unterschiedlichen Frequenz vorgesehen ist,b) in den gemeinsamen Strahlengang (4) ein Teilerspiegel (8) zur Auskoppelung eines Teils der Gesamtstrahlung eingefügt ist,c) ein fotoelektrischer Empfänger (9) zur Erzeugung eines der ausgekoppelten Strahlungsintensität proportionalen elektrischen Signals vorgesehen ist,d) dem fotoelektrischen Empfänger auf die Modulationsfrequenzen der V Spektrallampen abgestimmte Frequenzfilter (11,21) nachgeordnet sind,e) denen aus einem phasengekoppelten Regelkreis (12,22) (PLL), einer automatischen Verstärkungsregelung (AGC) und einem Leistungsverstärker (10,20) bestehende Regler zur Steuerung der Intensität der jeweiligen Spektrallampe zugeordnet sind.
- 2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel zueinander geschaltete Frequenzfilter (11,21) mit ihnen jeweils nachgeordneten Verstärkerschaltungen vorgesehen sind.
- 3) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisch abstimmbarer Frewuenzfilter (110), ein phasengekoppelter Regelkreis (PLL), ein automatischer Verstärkungsregler (13) (AGC) und ein Leistungsverstärker (130) mit unterschiedlich modulierten Ausgängen zum Betrieb der Spektrallampen (1,2), sowie eine Schaltungsanordnung (120) zur abwechselnden Abstimmung des Frequenzfilters (110) auf die Modulationsfrequenzen der Spektrallampen und Umstrahlung des Signals des Verstärkungsreglers (13) auf den entsprechend modulierten Ausgang des Leistungsverstärkers (130) vorgesehen sind.
- 4) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß digitale Frequenzfilter vorgesehen sind.
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