DE3637125A1

DE3637125A1 - Reflection-measuring arrangement for spectrophotometer

Info

Publication number: DE3637125A1
Application number: DE19863637125
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl Ing Ropte; Wilhelm Dipl Ing Schebesta
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1987-08-06
Also published as: DD245490B5; DD245490A1

Abstract

In a reflection-measuring arrangement, which can be inserted into the beam path of a spectrophotometer, a hindrance to the angular range setting by the sample size is to be limited, in the case of a continuously adjustable angular range and a light path which is independent of the reflection angle. According to the invention, a common axis of rotation for a reflection element and a sample is made in the vertex of an angle enclosed by these elements by a circular guide, in which mounting takes place of a coupling member connected to the reflection element and the sample. The sample mounting consists of a supporting basic body with exchangeable intermediate tables. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Reflexionsmeßeinrichtung, mit der der Reflexionsgrad bei unterschiedlichen Wellenlängen und kontinuierlich in einem weiten Bereich einstellbaren Reflexionswinkeln von Proben unterschiedlicher Größe in einem Spektralphotometer gemessen werden können.The invention relates to a reflection measuring device with which is the reflectance at different wavelengths and continuously adjustable in a wide range Reflection angles of samples of different sizes in a spectrophotometer can be measured.

Zur Bestimmung des Reflexionsgrades mit Hilfe eines Spektralphotometers ist es bekannt, die Messungen bei einem unveränderlichen Reflexionswinkel durchzuführen, der fest in das optische System des Spektralphotometers einbezogen ist.To determine the degree of reflection using a spectrophotometer it is known to take measurements at a perform unchangeable angle of reflection, the fixed included in the optical system of the spectrophotometer is.

Des weiteren werden Reflexionsmeßeinrichtungen benutzt, bei denen mehrere Reflexionswinkel diskret einstellbar sind.Furthermore, reflection measuring devices are used where several angles of reflection can be set discretely are.

Von Nachteil ist es, daß für jeden Reflexionswinkel ein spezielles optisches System in den Strahlengang eingebracht werden muß, da der Lichtweg vom Reflexionswinkel abhängig ist.The disadvantage is that for each angle of reflection special optical system introduced into the beam path must be because the light path depends on the angle of reflection is.

In dem US-Patent 42 01 474 wird ein Reflektometer beschrieben, das einen stufenlos variierbaren Einfallswinkel besitzt und bei dem der Lichtweg unabhängig vom Reflexionswinkel ist. Dazu sind auf einer drehbaren Platte ein Spiegel und die zu messenden Probe zueinander geneigt angeordnet, wobei die Platte eine drehbare Lagerung aufweist, die mit dem Scheitel des eingeschlossenen Winkels zusammenfällt. Eine von einem Laser ausgehende Strahlung wird über den Spiegel auf die Probe gerichtet und mit einem Empfänger nachgewiesen. Die Änderung des Einfallswinkels erfolgt durch Drehung der Platte.A reflectometer is described in US Pat. No. 4,201,474. that has a continuously variable angle of incidence and where the light path is independent of the angle of reflection is. There is a mirror on a rotating plate and the sample to be measured is arranged inclined to one another, the plate having a rotatable bearing, which coincides with the apex of the included angle. Radiation emanating from a laser will directed at the specimen over the mirror and with a Recipient proven. The change in the angle of incidence is done by rotating the plate.

Der Aufbau dieses bekannten Reflektometers gestattet jedoch nicht den Einsatz in dem Spektralphotometer, die meßbaren Proben sind in ihrer Größe beschränkt und engen den meßbaren Winkelbereich ab bestimmten Größenverhältnissen ein.However, the construction of this known reflectometer allows not use in the spectrophotometer that measurable samples are limited in size and narrow the measurable angular range from certain size ratios a.

Es ist das Ziel der Erfindung, einen weiten, kontinuierlich variierbaren Winkelbereich zur spektralen Reflexionsgradmessung in einem Spektralphotometer zu gewährleisten.It is the aim of the invention, a wide, continuous variable angular range for spectral reflectance measurement to ensure in a spectrophotometer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Reflexionsmeßeinrichtung mit kontinuierlich verstellbarem Winkelbereich und vom Reflexionswinkel unabhängigen Lichtweg, die in den Strahlengang eines Spektralphotometers einsetzbar ist, die Behinderung der Winkelbereichseinstellung durch die Probengröße einzuschränken.The invention is therefore based on the object Reflection measuring device with continuously adjustable Angular range and light path independent of the angle of reflection, which can be used in the beam path of a spectrophotometer is the hindrance of the angular range setting by restricting the sample size.

Die Aufgabe wird anhand einer derartigen Vorrichtung gelöst, indem auf einem Träger befestigte Umlenkelemente vorgesehen sind, die sich gegenseitig verlängernde Strahlenbündel am Ein- und Austritt erzeugen und deren umlenkende Flächen auf ein ebenes Reflexionselement und eine gehalterte Probe gerichtet sind, die beide zueinander geneigt angeordnet und um eine gemeinsame, mit dem Scheitel des eingeschlossenen Winkels zusammenfallende Achse drehbar sind. Erfindungsgemäß ist an dem Träger mindestens eine parallel zur Ebene des Strahlenganges verlaufende Kreisführung befestigt, in der eine Lagerung eines mit dem Reflexionselement und der Probenhalterung verbundenen Koppelgliedes erfolgt. Die Probenhalterung besteht aus einem tragenden Grundkörper mit austauschbaren Zwischentischen.The object is achieved using such a device, by deflecting elements fastened on a carrier are provided, the mutually extending beams generate at the inlet and outlet and their deflecting Surfaces on a flat reflection element and one held sample are directed, both inclined to each other arranged and around a common, with the apex of the included angle coincident axis rotatable are. According to the invention is at least on the carrier one running parallel to the plane of the beam path Circular guide attached in which a bearing a connected to the reflection element and the sample holder Coupling member takes place. The sample holder exists from a load-bearing body with interchangeable intermediate tables.

Zur Einstellung des Reflexionswinkels wird das Koppelglied in der Kreisführung verstellt, wodurch eine Drehung um die gemeinsame Achse erfolgt. Der weite einstellbare Winkelbereich wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Probengröße die Winkeleinstellung im wesentlichen nicht beeinflußt und nur noch durch den Probenraum des Spektralphotometers begrenzt ist.The coupling link is used to adjust the angle of reflection adjusted in the circular guide, causing a rotation around the common axis. The wide adjustable Angular range is achieved in particular by that the sample size the angle setting in not significantly influenced and only by the Sample space of the spectrophotometer is limited.

Nachstehend wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. Die Figur zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Reflexionsmeßeinrichtung, die in den Strahlengang eines Spektralphotometers einsetzbar ist.The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained. The figure shows a side view partially shown in section a reflection measuring device in the beam path a spectrophotometer can be used.

Auf einem als Grundplatte ausgebildeten Träger sind zur Führung und Anpassung des Strahlenganges für die Reflexionsmessung Linsen 2, 3, Umlenkelemente 4, 5 und Blenden 6, 7 befestigt. Umlenkende Flächen 8, 9 der Umlenkelemente 4, 5 sind jeweils auf ein ebenes Reflexionselement 10 und eine Probe 11 gerichtet. Die Probe 11 ist auf einem austauschbaren, der Probengröße angepaßten Zwischentisch 12, der auf einem Grundkörper 13 verschiebbar ist, mittels einer Halterung 14 befestigt. Die Halterung 14 kann auch Bestandteil des Zwischentisches 12 sein. Das Reflexionselement 10 ist mit dem Grundkörper 13 so verbunden, daß es mit der Probe 11 einen rechten Winkel einschließt. Der Scheitel des Winkels bleibt eine gemeinsame Drehachse 15, die durch eine an der Grundplatte 1 befestigte Kreisführung 16 realisiert wird, in der ein mit dem Grundträger 13 verbundenes Koppelglied 17 über eine Rollenlagerung 18 geführt ist. Die Befestigung der Kreisführung 16 erfolgt durch Teile 19, 20. An der Grundplatte 1 vorgesehene Aufnahmen 21 und eine Klemmung 22 dienen der Halterung der Reflexionsmeßeinrichtung in einem Spektralphotometer. Der eingestellte Reflexionswinkel ϑ ist über eine Skala 23 auf der Kreisführung 16 ablesbar.Lenses 2, 3 , deflection elements 4, 5 and diaphragms 6, 7 are attached to a carrier designed as a base plate for guiding and adapting the beam path for the reflection measurement. Deflecting surfaces 8, 9 of the deflection elements 4, 5 are each directed to a flat reflection element 10 and a sample 11 . The sample 11 is fastened on a replaceable intermediate table 12 which is adapted to the sample size and which can be moved on a base body 13 by means of a holder 14 . The bracket 14 can also be part of the intermediate table 12 . The reflection element 10 is connected to the base body 13 such that it encloses a right angle with the sample 11 . The apex of the angle remains a common axis of rotation 15 , which is realized by a circular guide 16 fastened to the base plate 1 , in which a coupling member 17 connected to the base support 13 is guided via a roller bearing 18 . The circular guide 16 is fastened by parts 19, 20 . Receptacles 21 provided on the base plate 1 and a clamp 22 serve to hold the reflection measuring device in a spectrophotometer. The set reflection angle ϑ can be read off on a scale 23 on the circular guide 16 .

Ein über die Blende 6 und die Linse 2 auf das Umlenkelement 4 entlang einer optischen Achse O ₁-O ₁ fallendes Strahlenbündel 24 wird umgelenkt und nacheinander auf das Reflexionselement 10, die Probe 11 und das Umlenkelement 5 gerichtet. Letzteres erzeugt ein aus der Reflexionsmeßeinrichtung austretendes Strahlenbündel 25, dessen optische Achse O ₂-O ₂ im wesentlichen die Verlängerung der Achse O ₁-O ₁ ist.A beam 24 falling over the diaphragm 6 and the lens 2 onto the deflection element 4 along an optical axis O ₁ - O ₁ is deflected and successively directed onto the reflection element 10 , the sample 11 and the deflection element 5 . The latter produces a beam 25 emerging from the reflection measuring device, the optical axis O ₂ - O _{2 of which} is essentially the extension of the axis O ₁ - O ₁ .

Durch die Verstellung des Körpergliedes 16 in der Kreisführung 15 erfolgt eine Drehung des Reflexionselementes 10 und der Probe 11 um die gemeinsame Drehachse 15, wodurch der Reflexionswinkel ϑ geändert wird. Dabei bleiben die Abbildungsverhältnisse erhalten und die optische Weglänge konstant.By the adjustment of the body member 16 in the circular guide 15, rotation of the reflective element 10 and the sample 11 about the common axis of rotation 15 takes place, is changed so that the angle of reflection θ. The image ratios are preserved and the optical path length is constant.

Claims

Reflection measuring device for spectrophotometers, which contains deflection elements fastened to a carrier, which generate mutually extending beams at the entrance and exit and whose deflecting surfaces are directed towards a flat reflection element and a held sample, both of which are inclined to one another and around a common one with which The apex of the included angle of the coinciding axis can be rotated, characterized in that at least one circular guide running parallel to the plane of the beam path is fastened to the support, in which a coupling member connected to the reflection element and the sample holder is mounted and that the sample holder consists of a supporting base body with interchangeable intermediate tables.