DE3724852A1

DE3724852A1 - Absorptionsphotometer

Info

Publication number: DE3724852A1
Application number: DE19873724852
Authority: DE
Inventors: Taro Nogami
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-07-26
Filing date: 1987-07-27
Publication date: 1988-01-28
Anticipated expiration: 2007-07-28
Also published as: US4781456A; DE3724852C2; JPS6332351A

Description

Die Erfindung betrifft ein Absorptionsphotometer und insbesondere ein Absorptionsphotometer, das für die photo metrische Analyse geeignet ist, bei der eine kleine Proben menge durch eine Flußzelle geleitet und das durchgelassene Licht gemessen wird.

Absorptionsphotometer werden in vielfältigen analytischen Geräten verwendet. Unter diesen Geräten, die typischerweise die Messung durchführen, indem sie eine flüssige Probe durch eine Flußzelle leiten, sind der Flüssigkeitschromato grafie-Analysator, der Flow-Injection-Analysator und der automatische Biochemische Analysator für die Klinik. Die Flow-Injection-Analyse wird z. B. in US-PS 45 57 601 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird.

Bei der Messung einer durch eine Flußzelle geleiteten Probe ist es wichtig, die Zusammensetzung (oder die Änderung der Zusammensetzung) der Probe zu dem Zeitpunkt zu messen, zu dem sie durch die Flußzelle geleitet wird. Die zu messenden Proben liegen dabei als Lösungen in Trägern, wie z. B. Wasser auf organischem Lösungsmittel, vor. Die Meßwellen länge wird so eingestellt, daß der typische Absorptionspeak einer Verbindung und die Änderung der Absorption bei dieser Wellenlänge als Funktion der Zeit gemessen werden. Wenn keine Absorption auftritt, muß die auf den Detektor fallen de Lichtmenge bekannt gewesen sein, um eine ausreichende Meßgenauigkeit zu erhalten. Die auf den Detektor fallende Lichtmenge ändert sich in Abhängigkeit von der Änderung der Versorgungsspannung, der Umgebungstemperatur und der Position der Lichtquelle. Zur Kompensation der Lichtquellen änderung wird zwischen die Lichtquelle und die Flußzelle ein Strahlenteiler angeordnet, um das Austrittslicht zu überwachen. Jedoch beseitigt ein solches Überwachungsver fahren die Änderung der Grundlinie im Meßergebnis nicht vollständig. Zum Beispiel wird während der Messung der Absorbanz oder der optischen Dichte ein Signal erzeugt, das so anzeigt, als ob die Absorption zunehmen oder abnehmen würde, obwohl im Probenfluß keine Änderung auftritt. Entsprechend ist es wünschenswert, eine Messung durchzu führen, die ein alleine auf der wahren Absorption der Probe aufbauendes Signal zur Verfügung stellt.

Die Erfindung soll die Mängel des Standes der Technik überwinden und ihre primäre Aufgabe ist es, ein Absorptions photometer anzugeben, welches eine stabile Messung durch führt, die unveränderlich ist gegen eine Bewegung des Lichtquellenpunktes, eine Verschiebung der optischen Achse aufgrund der Inhomogenität von Luft oder eine Änderung der Probenflüssigkeit innerhalb der Probenzelle. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Absorptionsphotometer zur Verfügung gestellt, welches folgendes aufweist: Eine Lichtquelle, eine Dispersionseinrichtung zum Zerlegen von Licht nach Wellenlängen, eine zwischen der Lichtquelle und der Dispersionseinrichtung angeordnete Lichtauffalleinrich tung, um den Lichtaustritt aus der Lichtquelle als mindetens zwei Strahlen von unterschiedlichem Auffall winkel auf die Dispersionseinrichtung auffallen zu lassen, eine Einrichtung, um den Lichtaustritt aus der Dispersions einrichtung in einer Richtung aufzunehmen und das Licht auf die Probe in der Probenzelle auffallen zu lassen, eine Erfassungseinrichtung, um das durch die Probe geleitete Licht für mindestens zwei Wellenlängen unabhängig zu erfassen, und eine Recheneinrichtung zum Berechnen des Verhältnisses der Erfassungsergebnisse bei unteschied lichem, durch die Erfassungseinrichtung bereitgestellten Wellenlängen.

Wenn eine Dispersionseinrichtung angeordnet ist, um das Licht in zwei Richtungen aufzunehmen und das Licht in einer Richtung auszusenden, stellt sie einen einzelnen Licht strahl zur Verfügung, der mehr als eine Wellenlängen komponente enthält. Das erzeugte Licht wird auf die Proben zelle einfallen lassen und das durchgeleitete Licht wird für mehr als eine Wellenlänge unabhängig erfaßt. Von den zwei Strahlen unterschiedlicher Wellenlänge wird einer als Probenlicht mit der Absorptionswellenlänge der zu messenden Substanz in der flüssigen Probe eingesetzt, während der andere als Referenzlicht eingesetzt wird, welches eine Wellenlänge aufweist, die von der Absorption durch die zu messende Substanz frei ist. Obwohl das Referenzlicht von der zu messenden Substanz nicht absorbiert wird, ist es den gleichen Veränderungen wie das Meßlicht in bezug auf die Änderung der Lichtquellenintensität und der Verschiebung des Lichtweges und der optischen Achse in der Zelle unter worfen und gestattet somit die Erfassung dieser Änderungen.

Die Vorrichtung, um das Licht unter unterschiedlichen Einfallwinkeln auf die Dispersionseinrichtung auffallen zu lassen, ist z. B. aus einem optischen Strahlenteilersystem und aus mehr als einem Auffallspalt aufgebaut, das zur Dispersionseinrichtung die gleiche Lichtweglänge hat. Die Einrichtung zum Aufnehmen des Lichtes von der Dispersions einrichtung in einer Richtung ist z. B. aus einem Auslaß spalt aufgebaut. Lichtstrahlen mit gleichem Austritts winkel, jedoch unterschiedlichen Einfallwinkeln, haben unterschiedliche Wellenlänge. Wenn man entsprechend einen Austrittswinkel und mehr als einen Einfallwinkel wählt, wird ein einzelner Lichtstrahl erzeugt, der Licht komponenten unterschiedlicher Wellenlänge enthält. Diese unterschiedlichen Wellenlängenkomponenten gestatten die Trennung der Lichtintensitätsänderung, die von anderen Faktoren als durch die Probenabsorption verursacht werden (z. B. die Änderung der Lichtquelle, Spannungsänderungen und Dichteänderungen der Flußzelle) von der Lichtintensi tätsänderung, die durch eine Veränderung in der Konzentra tion der Komponente der Probe verursacht werden.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Absorp tionsphotometer zur Verfügung gestellt, welches folgendes enthält: Eine Lichtquelle, ein Beugungsgitter zum Beugen des Beugungslichtes erster Ordnung im sichtbaren Bereich und des Beugungslichtes zweiter Ordnung im UV-Bereich, eine Einrichtung, um das gebeugte Licht aus dem Gitter in einer einzelnen Richtung aufzunehmen und das Licht auf die Probe in der Probenzelle auffallen zu lassen, eine Erfassungsein richtung, um das durch die Probe hindurchgeleitete Licht für mindestens zwei unterschiedliche Wellenlängen unab hängig zu erfassen, und eine Recheneinrichtung zum Ver gleich der Erfassungsergebnisse bei unterschiedlichen, durch die Erfasungseinrichtung zur Verfügung gestellten Wellenlängen.

Das Beugungsgitter zerlegt das Licht höherer Ordnung unveränderlich in der gleichen Richtung wie das Licht erster Ordnung und deshalb kann ein mehr als eine Wellen länge enthaltender Lichtstrahl ohne Verwendung einer speziellen Einrichtung erzeugt werden. Normalerweise, wenn die Absorption unter Verwendung des Lichtes zweiter Ordnung gemessen wird, wird das Licht erster Ordnung (und wenn nötig, das Licht dritter und höherer Ordnungen) durch ein Filter, ein Prisma oder dergleichen entfernt. Der zweite Aspekt der Erfindung ermöglicht unabhängige Messungen bei zwei Wellenlängen durch die positive Verwendung von sowohl dem Licht erster als auch dem Licht zweiter Ordnung.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht des Absorptionsphotometers, welches die erste Ausführungsform der vorliegen den Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine Auftragung, die zur Erläuterung des Prinzips der ersten Ausführungsform verwendet wird;

Fig. 3A und 3B Auftragungen, die die Wirksamkeit des erfin dungsgemäßen Photometers mit derjenigen eines konventionellen Photometers vergleicht; und

Fig. 4, 5 und 6 Darstellungen, die das optische System gemäß der zweiten, dritten und vierten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Fig. 1 zeigt in der Draufsicht die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Absorptionsphotometers, wobei Bezugs zeichen 1 eine Lichtquelle, z. B. eine Deuterium (D₂)-Lampe bezeichnet, 2 ein Sammelspiegel mit einer beispielsweise kreisringförmigen Oberfläche ist, 4 ein Auffallspalt ist, 5 ein Strahlenteiler, z. B. ein halbdurchlässiger Spiegel ist, 6 und 8 ebene Spiegel sind, 7 ein Abschnittfilter ist, um Licht oberhalb einer gewissen Wellenlänge zu übertragen, 9 ein konkaves Beugungsgitter ist, 3 ein Austrittsspalt ist, 10 ein Wellenlängenbalken ist, 11 ein Wählrad ist, 12 eine Wellenlängennocke ist, 13 eine Flußzelle ist, in die eine flüssige Probe zur kontinuierlichen Messung eingeleitet wird, 15 ein Beugungsgitter ist, 16 ein Meßdetektor ist, 17 ein Abschnittfilter ist, 18 ein Referenzdetektor ist und 19 eine Signalverarbeitungsschaltung ist. Unmittelbar nach der Flußzelle 13 kann eine Sammellinse 14 eingefügt werden.

Außerhalb des Lichtweges ist ein Lichtschutz 100 vorgese hen.

In dem Absorptionsphotometer wird das von der Lichtquelle 1 kommende Licht von dem Sammelspiegel 2 gesammelt und durch den Auffallspalt 4 in das Spektrometer eingeleitet. Der Hauptlichtstrahl wird von dem ebenen Spiegel 8 reflektiert und, nachdem er unter einem kleineren Auffallwinkel einge leitet und durch das konkave Gitter 9 zerlegt worden ist, geht das Licht mit einer bestimmten Wellenlänge durch den Austrittsspalt 3. Ein Teil des Lichts wird vom Hauptlicht strahl mit Hilfe des Strahlenteilers 5 im Spektrometer weggeleitet und, nachdem das Licht durch den Spiegel 6 und das Abschnittfilter 7 auf das konkave Gitter 9 unter einem größeren Auffallwinkel gefallen und von ihm zerlegt wurde, tritt das Licht oberhalb der vorerwähnten bestimmten Wellenlänge durch den Austrittsspalt 3.

Für ein Gitter ergibt sich der folgende funktionelle Zusammenhang zwischen der Lichtwellenlänge λ, dem Gitterauffallwinkel α, dem Beugungswinkel β und der Gitter kontanten d:

sin α + sin β = λ/d

In Fig. 1 sind die Auffallwinkel a ₁ und α ₂ und der Aus trittswinkel alle positiv, und das Austrittslicht aus dem Austrittsspalt 3 beinhaltet zwei Arten von Licht. Weil β normal ist, hat das Licht mit dem größeren Auffallwinkel eine längere Wellenlänge. Die Winkel α ₁, α ₂ und β werden so gewählt, daß die Auffallwinkel a ₁ und α ₂ (α ₁ < α ₂) den Wellenlängen λ ₁ = 250 nm und g ₂ = 400 nm entsprechen.

Das Licht, das durch den Austrittsspalt 3 getreten ist, wird auf die Flußzelle 13 gerichtet. Die Flußzelle 13 weist einen Flüssigkeitsfluß auf, und die Konzentration einer bestimmten Komponente in der Flüssigkeit wird kontinuierlich gemessen. Wenn eine kleine Probenmenge vorliegt, wird bevorzugt eine Flußzelle mit einem kleineren inneren Durchmesser verwendet. Mit einer Flußzelle von kleinerem inneren Durchmesser ist es jedoch schwierig, den Lichtweg in der Zelle aufrechtzuerhalten, und die Meßwand der Zelle ist geneigt, um einen Teil des Lichtstrahls abzuschneiden. Wenn ein einzelner Lichtstrahl, der mehr als eine Wellenlänge beinhaltet, durch die Flußzelle geleitet wird, um das Überwachen unter Verwendung einer von Ab sorption freien Wellenlänge durchzuführen, kann die Licht mengenänderung selbst in den vorerwähnten Fällen korrigiert werden. Dies erlaubt die Verwendung einer Flußzelle von 0,4 mm innerem Durchmesser und 1 cm Länge. Die Notwendigkeit, eine Zelle mit weniger als 1 cm Referenzlänge in der Absicht einzusetzen, den Lichtweg aufrechtzuerhalten, wird beträchtlich vermindert. Hinter der Flußzelle 13 ist ein Beugungsgitter 15 angeordnet. Es kann eine Linse 14 vorge sehen sein, so daß das gesammelte Licht auf das Gitter 15 zu geneigt wird.

In dieser Ausführungsform spielt das Gitter 15 zwei Rollen. Eine besteht darin, das Licht nullter Ordnung in derselben Art wie Spiegelreflektion zu beugen, und die andere ist es, das Licht (insbesondere Streuung erster Ordnung) in Ab hängigkeit von der Wellenlänge zu zerlegen. Das über den Spiegel 8 kommende Meßlicht durchläuft eine Beugung erster Ordnung und wird von dem Meßdetektor 16 empfangen. Das über den Spiegel 6 und das Abschnittfilter 7 kommende Referenz licht durchläuft eine Beugung nullter Ordnung (Reflexion) und wird durch das Abschnittfilter 7 geleitet und vom Referenzdetektor 18 empfangen.

Die Verwendung des Lichtes nullter Ordnung ist im Hinblick auf die Energieausbeute vorteilhaft und erlaubt auch einen größeren Winkel zwischen dem Meßlicht und dem Referenz licht. Das Licht nullter Ordnung des Meßlichtes wird in die gleiche Richtung gebeugt und durch das Abschnittfilter 17 entfernt. Der Detektor kann z. B. durch eine Silicium photozelle gebildet werden, oder es können daneben ein Photomultiplier, eine Photoröhre oder dergleichen dafür eingesetzt werden. Für das Gitter 15 kann ein konkaves Gitter mit kurzer Brennweite verwendet werden, und in diesem Falle wird die Linse 14 nicht verwendet. Der Referenzdetektor kann an die Stelle gesetzt werden, wo er das Dispersionslicht erster Ordnung des Referenzlichtes empfängt, anstatt daß man ihn an die Stelle setzt, wo er das Licht nullter Ordnung empfängt. In diesem Fall wird das zerlegte Licht empfangen, und das Abschnittfilter 17 muß nicht verwendet werden. Der Referenzdetektor und der Meßdetektor können zu einem Zellenpaar integriert sein, so daß die Komponentenzahl verringert wird. Insbesondere wird die Anordnung der Komponenten erleichtert, wenn zwei zu erfassende Lichtpunkte dicht nebeneinander liegen.

Fig. 2 betrifft das Detektionssystem der in Fig. 1 gezeig ten Ausführungsform unter Einschluß des Gitters 15, des Meßdetektors 16 und des Referenzdetektors 17 und erläutert den Grund, warum mit dem Meßdetektor 16 das Beugungslicht erster Ordnung und mit dem Referenzdetektor 17 das Licht nullter Ordnung empfangen wird. Die Energieausbeute (%) ist auf der Ordinate gegen die Wellenlänge (nm) auf der Abszisse aufgetragen. Vom Gitter 15 wird angenommen, daß es eine Strahlwellenlänge (blaze wavelength) hat, die auf etwa 200 nm gesetzt ist. Das Beugungslicht erster Ordnung hat eine höhere Energieausbeute in dem UV-Bereich, der von etwa 200 nm umgeben wird. Wenn die Wellenlänge zunimmt, fällt die Energieausbeute des Beugungslichts erster Ordnung ab. Die Energieausbeute des Lichtes nullter Ordnung nimmt mit zunehmender Wellenlänge zu. In vielen Fällen hat das Licht nullter Ordnung im sichtbaren Bereich eine höhere Energie ausbeute. Das Referenzlicht wird so gesetzt, daß es eine genügend längere Wellenlänge (z. B. 100-300 nm) im Vergleich zum Meßlicht hat. Falls das Licht nullter Ordnung eine höhere Energieausbeute als das Licht erster Ordnung an der Wellenlänge des Referenzlichtes hat, ist es vorteil haft, das Beugungslicht erster Ordnung für das Meßlicht und das Licht nullter Ordnung für das Referenzlicht zu verwen den. Deshalb wird das Meßlicht so gesetzt, daß es eine Wellenlänge von etwa der Absorptionpeakwellenlänge der zur messenden Substanz hat und das Referenzlicht wird so gesetzt, daß es eine um 100-300 nm längere Wellenlänge als das Meßlicht hat, wo die Absorption durch die zu messende Substanz vernachlässigbar ist.

Die Fig. 3A und 3B zeigen den Korrektureffekt durch den Lichtstrahlenüberwacher. Das Absorbanzausgangssignal ist auf der Ordinate gegen die Zeit auf der Abzisse aufge tragen. Fig. 3B ist der Fall ohne Korrektur für den Strömungsabwärtsteil nach der Flußzelle, während Fig. 3B der Fall mit Korrektur für den Strömungabwärtsteil nach der Flußzelle darstellt. Zum Beispiel ist ein möglicher Fall der, daß die in der Flußzelle fließende Flüssigkeit ihren Brechungsindex aufgrund von Änderungen des Drucks, der Temperatur und dergleichen ändert, die durch Änderungen im Mischungsverhältnis und der Flußrate verursacht werden und die zur Änderung der optischen Achse und somit zur Änderung in der Lichtmenge auf dem Detektor führen. Wenn keine Korrektur durchgeführt wird, ergibt sich bei der Ab sorptionsmessung eine Veränderung der Basislinie wie in Fig. 3B gezeigt. Das Absorptionsphotometer, das auch wie vorstehend erwähnt innerhalb der Flußzelle überwacht, ist in bezug auf das Meßlicht und das Referenzlicht praktisch gleichen Änderungen ausgesetzt. Das Ausgangssignal des durch das Referenzlicht kalibrierten Meßlichtes wird, wie in Fig. 3 gezeigt, modifiziert.

Auch im Fall der örtlichen Änderung der Lichtquelle oder im Fall der Verschiebung der optischen Achse, verursacht durch die Inhomogenität von Luft, die oft mit einer Lichtquelle auftritt, die eine Bogenentladung wie z. B. eine D₂-Lampe einsetzt, ist das vorstehende Absorptionsphotometer in der Lage, die Änderung exakt zu korrigieren, weil das Referenz licht genauso durch die Flußzelle geht wie das Meßlicht. In einem anderen Fall, wo das Referenzlicht nicht durch die Flußzelle geht, sondern über einen anderen Spalt oder dergleichen auf einen Detektor projeziert wird, ist es schwierig, die gleichen Bedingungen wie in der Flußzelle zu reproduzieren und einen Feinabgleich für den örtlichen Zusammenhang zwischen der Flußzelle und dem Spalt auf der Seite des Referenzlichtes durchzuführen.

Fig. 4 zeigt das optische System zur Erläuterung der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Neben den Fig. 1 entsprechenden Komponenten, die mit entsprechenden Bezugs zeichen bezeichnet sind, enthält das System eine Linse 20, einen Strahlenteiler 21, einen Spiegel 22, einen ersten Auffallspalt 23, einen zweiten Auffallspalt 24, einen Strahlenteiler 25, ein Bandpaßfilter 26 und ein Abschnitt filter 27. In den Absorptionsphotometer dieser Ausführungs form wird das von der Lichtquelle 1 kommende Licht von der Linse 20 gebündelt. Nach Teilung durch den Strahlenteiler 21 treten zwei Lichtstrahlen über den ersten Auffallspalt 23 und den zweiten Auffallspalt 24 in das Spektrometer ein. Die Strahlen werden durch das konkave Gitter 9 zerlegt und es werden zwei Arten von Beugungslicht weitergegeben. Von dem Beugungslicht des durch den ersten Auffallspalt 23 einfallenden Lichtes geht das Licht mit einer spezifischen Wellenlänge (λ ₁) über den Austrittsspalt 3 durch die Flußzelle 13. Der durch den Strahlenteiler 21 geteilte Lichtstrahl wird vom Spiegel 22 reflektiert und bestrahlt den zweiten Auffallspalt 24. Wenn die Linse 20 eine chroma tische Aberration aufweist, hat Licht längere Wellenlänge eine längere Brennweite. In dem optischen System der Fig. 4 kann der Umstand, daß der durch den Strahlenteiler 21 und den Spiegel 22 gehende zweite Lichtstrahl einen längeren Lichtweg hat als der des ersten Lichtstrahles, auch positiv zur Korrektur der chromatischen Aberration ausgenutzt werde. Der zweite Lichtstrahl wird auf das konkave Gitter 9 unter einen Auffallwinkel auffallen lassen, der unter schiedlich ist von dem des ersten Lichtstrahls, der durch den ersten Auffallspalt eintritt, und er leitet das Licht mit einer Wellenlänge (λ ₂), die unterschiedlich ist von der Meßwellenlänge λ ₁, über den Austrittsspalt 3 zur Flußzelle 13. In der Anordnung der Fig. 4 hat λ ₂ einen größeren Wert, d. h. eine l.ängere Wellenlänge als λ ₁. Die durch die Flußzelle 13 tretenden Lichtstrahlen mit zwei verschiedenen Wellenlängen werden von dem dichroitischen Spiegel 25 aus dielektrischem Vielschichtfilm geteilt, so daß das Licht mit der kürzeren Wellenlänge λ ₁ reflektiert, und das Licht mit der längeren Wellenlänge λ ₂ hindurchgelassen wird. In Verbindung damit kann ein Bandpaßfilter oder dergleichen verwendet werden. Das Licht mit der Wellenlänge λ ₂, das durch den dichroitischen Spiegel 25 hindurchgegangen ist, wird auf den Referenzdetektor 18 auffallen lassen. Die Ausgangssignale beider Detektoren 16 und 18 werden in einen Verhältnisrechner 102 eingespeist, in dem das Probensignal P durch das Referenzsignal R dividiert und das entstehende P/R-Signal zu einem logarithmischen Wandler 104 geschickt wird. Der logarithmische Wandler 104 bildet das Absorbanz signal, das durch log₁₀ (I ₀/I) = C log (P/R) gegeben ist, wobei I ₀ die auffallende Lichtintensität und I die durchge lassene Lichtintensität ist.

Anstatt das Licht mit zwei Arten von Wellenlängen und durch Verwendung des dichroitischen Spiegels und des Filters nach dem Durchtritt durch die Flußzelle zu trennen, kann man es auch mit einem Beugungsgitter oder einem Prisma trennen.

Fig. 5 zeigt das optische System gemäß der dritten Ausfüh rungsform der Erfindung. Neben den Fig. 1 und 4 ent sprechenden Komponenten, die mit entsprechenden Bezugs zeichen bezeichnet sind, enthält das System einen Sektor spiegel 28 und einen Detektor 29. In dieser Ausführungsform wird der in der zweiten Ausführungsform von Fig. 4 ver wendete Strahlenteiler 21 durch den Sektorspiegel 28 ersetzt, und das Licht wird auf den ersten Auffallspalt 23 und auf den zweiten Auffallspalt 24 auf der Grundlage eines Zeitscheibenverfahrens verteilt. In diesem Fall folgt an der Rückseite der Flußzelle 13 der einzige Detektor 29, der ein Ausgangssignal erzeugt, das alternierend das Meßsignal und das Referenzsignal wiedergibt. Diese Signale können getrennt ausgewertet werden, indem man jedes Signal syn chron mit dem Sektorspiegel mit Hilfe einer Synchrondetek torschaltung 108 wie z. B. einem Lock-in-Verstärker auf nimmt.

Fig. 6 zeigt das optische System gemäß der vierten Ausfüh rungsform der Erfindung. In dieser Figur werden die den Fig. 1, 4 und 5 entsprechenden Komponenten mit entsprechen den Bezugszeichen bezeichnet. In dieser Ausführungsform wird der Lichtstrahl vor dem Erreichen der Flußzelle 13 überhaupt nicht geteilt, und das durch den Auffallspalt 4 kommende Licht wird einfach analysiert und auf die Fluß zelle 13 mit Hilfe des Austrittsspaltes 3 zu geleitet. Das konkave Gitter 9 hat eine Strahlwellenlänge im langen Wellenlängenbereich oberhalb 400 nm, so daß das Beugungs licht zweiter Ordnung mit der Längenwelle λ ₁ im UV-Bereich und das Beugungslicht erster Ordnung mit der Wellenlänge λ ₂ im sichtbaren Bereich zusammen durch die Flußzelle 13 treten. Nach dem Passieren durch die Flußzelle 13 wird das Licht jeder Wellenlänge ausgesondert. Das durch einen Strahlenteiler 25, wie z. B. einem halbdurchlässigen Spiegel aufwärts reflektierte Licht wird durch eine Filter kombination 26 geleitet, die aus einem Bandpaßfilter und einem Farbglasfilter aufgebaut ist, so daß nur das Licht mit der Wellenlänge λ ₁ ausgewählt wird. Ein anderer Licht strahl, der durch den Strahlenteiler geteilt wird, wird durch ein Abschnittfilter 17 geleitet, so daß das Licht zweiter Ordnung entfernt wird. Wenn die Anwesenheit von Licht höherer Ordnung nichts ausmacht, kann das Farbglas filter weggelassen werden. Gemäß den in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Absorptionsphotometern können Änderungen, die durch ein Abschneiden des Lichtes bei der teilweisen Unterbrechung durch die innere Wand der Flußzelle entstehen, durch das Überwachen an einem Strö mungsabwärtsteil nach der Flußzelle korrigiert werden. Wenn sich entsprechend selbst der Lichtquellenpunkt bewegt, die optische Achse sich aufgrund der Luftbewegung oder der Änderung der Flüssigkeitsdichte in der Flußzelle ver schiebt, wird unveränderlich eine stabile Messung erbracht.

Obwohl beispielhaft ein Flüssigkeitschromatograph be schrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung daruf nicht beschränkt. Das erfindungsgemäße Fotometer ist insbesondere auch wirksam für die optische Messung unter Verwendung einer Flußzelle, in der eine Flüssigkeit fließt Als Lichtquelle kann angepaßt für jeden Zweck eine Wolfram lampe, eine Metallhalogenidlampe oder dergleichen verwendet werden.

Claims

1. Absorptionsphotometer, gekennzeichnet durch
eine Lichtquelle (1) zum Aussenden von Licht in einem Wellenlängenbereich;
ein Spektrometer mit veränderlicher Wellenlänge mit einer Dispersionseinrichtung (9) zum Zerlegen des Lichtes in Abhängigkeit von der Wellenlänge;
eine Einrichtung zum Richten von Licht (5, 6, 8), die zwischen der Lichtquelle (1) und der Dispersionsein richtung (9) angeordnet ist, um aus dem von der Licht quelle (1) ausgesandten Licht mehr als einen Licht strahl zu erzeugen und die Lichtstrahlen auf die Dispersionseinrichtung (9) unter unterschiedlichen Auffallwinkeln auffallen zu lassen;
eine Einrichtung (3) um das Austrittslicht aus der Dispersionseinrichtung (9) in einer Richtung aufzunehmen und das Austrittslicht auf eine Probe in der Probenzelle (13) auffallen zu lassen;
eine Erfassungseinrichtung (15, 16, 18), um das durch die Probe geleitete Licht für jede Wellenlänge zu erfassen; und
eine Recheneinrichtung zum Berechnen des Verhältnisses der Erfassungsergebnisse, die von der Detektionsein richtung (15, 16, 18) für unterschiedliche Wellenlängen geliefert werden.

2. Absorptionsphotometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dispersionseinrichtung (9) ein Beugungsgitter enthält.

3. Absorptionsphotometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Probenzelle (13) eine Flußzelle enthält, in die eine flüssige Probe eingeleitet wird.

4. Absorptionsphotometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Richten von Licht (5, 6, 8) einen Strahlenteiler (5) und Spiegel (6, 8) enthält, wobei die Einrichtung eine Einrichtung (15) zum Trennen des durch die Probe hindurchgeleiteten Lichtes in Abhängigkeit von jeder Wellenlänge und mehr als einen Detektor (16, 18) aufweist, um mehr als einen getrennten Lichtstrahl zu erfassen.

5. Absorptionsphotometer nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung (15) zum Trennen des durch die Probe geleiteten Lichtes in Abhängigkeit von jeder Wellenlänge einen dielektrischen, dichroitischen Vielschichtspiegel (25) aufweist, der das Licht einer Wellenlänge reflektiert und das Licht der anderen Wellenlänge durchläßt.

6. Absorptionsphotometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Richten von Licht (5, 6, 8) einen Sektorspiegel (28), einen Spiegel (4′) und eine ein Phasensignal erzeugende Schaltung aufweist, die ein die Phase des Sektorspiegels (28) anzeigendes Synchronsignal erzeugt, wobei die Erfassungseinrichtung (15, 16, 18) einen Detektor (29) zum Erfassen des durch die Probe hindurchgeleiteten Lichtes und eine Abtast schaltung (108) aufweist, die das erfaßte Signal des Detektors synchron mit dem Synchronsignal abtastet.

7. Absorptionsphotometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Erfassungseinrichtung ein weiteres Beugungsgitter (15) und zwei Detektoren (16, 18) aufweist, wobei die Detektoren (16, 18) in dem Lichtweg des Beugungslichtes nullter Ordnung bzw. dem Lichtweg des Beugungslichtes eines anderen Gitters angeordnet sind.

8. Absorptionsphotometer nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (15, 16, 18) weiterhin ein Abschnittfilter (17) aufweist, das vor dem Detektor (18) angeordnet ist, der sich in dem Lichtweg des Beugungslichtes nullter Ordnung befindet.

9. Absorptionsphotometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (15, 16, 18) ein Beugungsgitter (15) und zwei Detektoren (16, 18) aufweist, wobei die Detektoren bei unterschiedlichen Winkelpositionen bezüglich der Dispersionsrichtung des Gitters angeordnet sind.

10. Absorptionsphotometer, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (1), die in der Lage ist, Licht in einem Wellenlängenbereich auszusenden;
ein Beugungsgitter (19), das durch Beugung das Licht im sichtbaren Bereich als Beugungslicht erster Ordnung und das Licht im UV-Bereich als Beugungslicht zweiter Ordnung zerlegt;
eine Einrichtung (3) zum Herausnehmen des Beugungs lichtes aus dem Gitter in einer einzigen Richtung und um das Licht auf die Probe in der Probenzelle (13) auffallen zu lassen;
eine Erfassungseinrichtung (16, 18) zum getrennten Erfassen des durch die Probe hindurchgeleiteten Lichtes in Abhängigkeit von jeder Wellenlänge; und
eine Recheneinrichtung (102) zum Berechnen des Ver hältnisses der Erfassungsergebnisse, die von der Erfassungseinrichtung (16, 18) bei unterschiedlichen Wellenlängen geliefert werden.

11. Absorptionsphotometer nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Probezelle (13) eine Flußzelle aufweist, in die eine flüssige Probe eingeleitet wird.

12. Absorptionsphotometer nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (16, 18) einen Strahlenteiler (25) zum Trennen des auffallenden Lichtstrahles in zwei Lichtstrahlen, ein Bandpaßfilter (26) und einen in dem Lichtweg des einen der beiden getrennten Lichtstrahlen angeordneten Detektor, und ein Abschnittfilter (27) und einen weiteren Detektor (18) aufweist, der in dem Lichtweg eines anderen Licht strahls angeordnet ist.