DE3743584A1 - Optical spectrometer - Google Patents

Optical spectrometer

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DE3743584A1 DE19873743584 DE3743584A DE3743584A1 DE 3743584 A1 DE3743584 A1 DE 3743584A1 DE 19873743584 DE19873743584 DE 19873743584 DE 3743584 A DE3743584 A DE 3743584A DE 3743584 A1 DE3743584 A1 DE 3743584A1
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Abstract

An optical spectrometer having any light source (2) exciting the sample (1) and at least one optoelectric transducer (25) with a downstream signal processing and evaluation circuit (8) may be constructionally considerably reduced in size and simplified if an interference filter (241 to 24n) having a half-width </= 0.1 nm and preferably </= 0.2 nm is used as a filter for the radiation leaving the sample. This proposal may be realised both for sequential and for parallel methods of working. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Spektrometer, mit einer die Probe anregenden Lichtquelle, mindestens einem im Strahlengang des von der Probe ausgehenden Strahlenbündels liegenden optischen Filter und einem optoelektrischen Wandler mit nachgeschalteter Signalverarbeitungs- und Auswertungsschaltung.The invention relates to an optical spectrometer, with a light source stimulating the sample, at least one in the beam path of the one emanating from the sample Beam lying optical filter and one optoelectric converter with downstream Signal processing and evaluation circuit.

Bei einem derartigen Spektrometer wird als optisches Filter häufig entweder ein Monochromator oder ein Polychromator verwendet. Zur Erfüllung der Forderung nach hoher Auflösung, z. B. der Darstellung von 50 bis über 100 Linien ist im letzteren Fall erheb­ licher mechanischer und optischer Aufwand erforder­ lich, da die Brennweite bzw. die Länge des Rowland­ kreises dann bei 1 bis 2 m liegt. Notwendig sind u. a. eine stoßunempfindliche Lagerung der an der Abbildung der Linien beteiligten Teile, spezielle Maßnahmen zur Streulichtunterdrückung sowie zur Konstanthaltung der Temperatur, sowie sehr empfind­ liche optoelektrische Wandler. Außerdem bedarf die Optik einer sehr sorgfältigen Justierung. Als Mangel der derzeit üblichen, hochauflösenden Sepktrometer sind schließlich noch deren Platzbe­ darf von rund 15 m2 und deren Gewicht von bis zu über 1 t und eine Anschlußleistung von einigen Kilo­ watt für die bereits genannte Temperaturstabili­ sierung zu erwähnen.In such a spectrometer, either a monochromator or a polychromator is often used as the optical filter. To meet the requirement for high resolution, e.g. B. the representation of 50 to over 100 lines in the latter case, considerable mechanical and optical effort is required since the focal length or the length of the Rowland circle is then 1 to 2 m. Among other things, shock-resistant storage of the parts involved in the mapping of the lines, special measures to suppress stray light and to keep the temperature constant, and very sensitive optoelectric converters are necessary. In addition, the optics require very careful adjustment. Finally, the shortcomings of the currently high-resolution sepetrometers are their space requirements of around 15 m 2 and their weight of up to over 1 t and a connected load of a few kilowatts for the temperature stabilization mentioned above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spektrometer der eingangs genannten Art zu schaffen, das wesentlich kompakter baut und vor allem ohne aufwendige Optik auskommt.The invention is based on the object To create spectrometers of the type mentioned at the beginning, that builds much more compact and above all without elaborate optics.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filter ein Interferenzfilter mit einer Halb­ wertsbreite von ≦ 0,5 nm und vorzugsweise ≦ 0,2 nm ist.According to the invention, this object is achieved by that the filter is an interference filter with a half value width of ≦ 0.5 nm and preferably ≦ 0.2 nm.

Bei Verwendung eines solchen, nach einem Aufdampf- oder Diffusionsverfahren derzeit im Bereich von ca. 400 nm bis 800 nm für jeden beliebigen Wellenlängen­ wert herstellbaren Interferenzfilters kann dieses unmittelbar hinter der Austrittsöffnung der Licht­ quelle angeordnet und seinerseits unmittelbar von dem optoelektrischen Wandler gefolgt werden, da keiner­ lei zusätzliche Optik benötigt wird. Die Lichtquelle kann von beliebiger bekannter Art sein, z. B. eine Glimmlampe, ein Lichtbogen, ein Funke, oder ein Gasplasmastrahl. Auch hinsichtlich der Art des opto­ elektrischen Wandlers bestehen keine Einschränkungen. Geeignet sind die üblichen Fotomultiplier, aber auch Fotodetektoren auf Halbleiterbasis. Die Verarbeitung der Wandlerausgangssignale erfolgt wie üblich, z. B. unter Verwendung eines Rechners.When using such, after a vapor deposition or diffusion process currently in the range of approx. 400 nm to 800 nm for any wavelength Interference filter that can be produced can do this immediately behind the light outlet source arranged and in turn directly from the optoelectric converter can be followed since none additional optics are required. The light source can be of any known type, e.g. Legs Glow lamp, an arc, a spark, or one Gas plasma jet. Also regarding the type of opto electrical converter there are no restrictions. The usual photo multipliers are, however, also suitable Semiconductor-based photodetectors. The processing the converter output signals take place as usual, e.g. B. using a calculator.

Das vorgeschlagene Spektrometer hat den Vorteil, mit einem Minimum an Teilen auszukommen, stoßunempfindlich zu sein und keinerlei Justierprobleme zu verursachen. Desweiteren kann eine thermostatische Temperaturrege­ lung entweder völlig entfallen oder wesentlich weniger aufwendig ausgeführt werden als bei den be­ kannten Spektrometern. Die für die Temperaturregelung benötigte Heizleistung verringert sich wegen der kompakten Bauweise ganz erheblich. Vor allem aber liefert das vorgeschlagene Spektrometer die durch das jeweilige Interferenzfilter bestimmte Linie mit einer im Vergleich zu den bekannten Spektrometern wesentlich höheren Lichtstärke bei gleichzeitig extrem niedrigem Streulichtanteil. Dies ermöglicht die Verwendung un­ empfindlicherer optoelektrischer Wandler, insbesondere auch die Benutzung von im Vergleich zu Fotomultipliern weniger empfindlichen fotoempfindlichen Halbleitern oder es kann umgekehrt bei Verwendung eines empfind­ lichen optoelektrischen Wandlers mit einer niedrigeren Verstärkung der Wandlerausgangssignale gearbeitet werden.The proposed spectrometer has the advantage of having using a minimum of parts, insensitive to impact to be and not to cause any adjustment problems. Furthermore, a thermostatic temperature rain either completely eliminated or essential run less expensive than with the be knew spectrometers. The one for temperature control required heating power is reduced due to the compact design quite considerably. But especially delivers the proposed spectrometer by the respective interference filter certain line with a  compared to the known spectrometers essential higher light intensity at extremely low Stray light. This enables the use un more sensitive optoelectric converter, in particular also the use of compared to photo multipliers less sensitive photosensitive semiconductors or it can be the other way round when using a sens Lichen optoelectric converter with a lower Amplification of the converter output signals worked will.

Bei dem vorgeschlagenen Spektrometer muß für jede auszumessende Linie das entsprechende Interferenz­ filter in den Strahlengang eingesetzt werden. Bevor­ zugt wird daher eine der Anzahl unterschiedlicher zu analysierender Spektrallinien entsprechende Anzahl von Interferenzfiltern nebeneinander in einem gemeinsamen Filterträger angeordnet.In the proposed spectrometer for each line to be measured the corresponding interference filters are inserted into the beam path. Before is therefore one of the number different corresponding spectral lines to be analyzed Number of interference filters side by side in one common filter carrier arranged.

Zur sequenziellen Analyse des Spektrums wird die Fläche jedes Filters etwa gleich der Querschnitts­ fläche des Strahlenbündels bemessen und der Filter­ träger in einer zum Strahlengang rechtwinkligen Ebene derart beweglich angeordnet, daß die Filter nacheinander in den Strahlengang gebracht werden können. Am einfachsten ist es, in diesem Fall die Filter am Umfang eines scheibenförmigen Trägers anzuordnen, der um eine zum Strahlengang parallele Achse mittels eines entsprechenden Motors schritt­ weise drehbar ist. Durch eine zwischen der Lichtquelle und dem Filterträger angeordnete Linse kann im Be­ darfsfall auch der Querschnitt des Strahlenbündels der zur Verfügung stehenden Filterfläche angepaßt werden. Durch Wahl geeigneter Abstände der Elemente Lichtquelle - Linse - Filterträger - optoelektrischer Wandler läßt sich gleichzeitig ohne zusätzliche optische Elemente erreichen, daß der Strahlquerschnitt am Ort des Wandlers genau dessen lichtempfindlicher Fläche entspricht. Durch beide Maßnahmen wird die je­ weilige Linie mit der größtmöglichen Lichtstärke auf der lichtempfindlichen Fläche des Wandlers abgebildet, wodurch sich die Signalauswertung wie oben beschrie­ ben vereinfacht.For the sequential analysis of the spectrum, the area of each filter is dimensioned approximately equal to the cross-sectional area of the beam and the filter carrier is arranged movably in a plane perpendicular to the beam path in such a way that the filters can be brought one after the other into the beam path. It is simplest in this case to arrange the filter on the circumference of a disk-shaped carrier which can be rotated step by step about an axis parallel to the beam path by means of a corresponding motor. By means of a lens arranged between the light source and the filter carrier, the cross section of the beam of rays can also be adapted to the available filter surface if necessary. By choosing suitable distances between the elements light source - lens - filter carrier - optoelectric converter, it can be achieved at the same time without additional optical elements that the beam cross section at the location of the converter corresponds exactly to its light-sensitive surface. Both measures show the respective line with the greatest possible light intensity on the light-sensitive surface of the transducer, which simplifies the signal evaluation as described above.

Auch die gegenüber der sequenziellen Auswertung raschere, parallele Auswertung des Spektrums durch gleichzeitige oder quasi-gleichzeitige Messung der Intensität aller interessierenden Linien läßt sich mit dem vorgeschlagenen Spektrometer leicht verwirk­ lichen. Hierzu werden die Interferenzfilter mit möglichst geringen gegenseitigen Abständen in Matrixform auf dem Filterträger angeordnet, der Querschnitt des Strahlenbündels wird durch optische Mittel so groß bemessen, daß alle Filter gleichzeitig beleuchtet werden und der optische Wandler besteht aus einer Matrixanordnung von optoelektrischen Detektoren, deren Ausgangssignale der Signalverarbei­ tungs- und Auswertungsschaltung einzeln zur getrennten Auswertung zugeführt werden. Die Matrixanordnung der optoelektrischen Detektoren, z. B. Fototransistoren, braucht dabei nicht deckungsgleich mit derjenigen der Filter zu sein, sofern die nachgeordnete Signal­ verarbeitungsschaltung einen Rechner umfaßt, da dieser beim erstmaligen Einmessen die von dem jeweili­ gen Filter beleuchteten Fotodetektoren diesem Filter zuordnet und diese Zuordnung abspeichert.Also compared to the sequential evaluation faster, parallel evaluation of the spectrum simultaneous or quasi-simultaneous measurement of Intensity of all lines of interest can be easily realized with the proposed spectrometer lichen. To do this, use the interference filter minimum possible mutual distances in Matrix shape arranged on the filter carrier, the Cross section of the beam is made by optical Medium sized so that all filters at the same time be illuminated and the optical converter exists from a matrix arrangement of optoelectric Detectors, the output signals of the signal processing and evaluation circuit individually for separate Evaluation are fed. The matrix arrangement of the optoelectric detectors, e.g. B. phototransistors, does not need to be congruent with that the filter to be provided the downstream signal processing circuit includes a computer because the first time this is measured by the respective This filter was illuminated by a filter assigns and saves this assignment.

Eine andere bevorzugte Ausgestaltung des Spektrometers besteht darin, daß eine der Anzahl unterschied­ licher zu analysierender Spektrallinien entsprechende Anzahl von Interferenzfiltern vorgesehen ist, von denen jedes baulich mit einem optoelektrischen Detektor, z. B. einem Fototransistor, vereinigt ist, wobei die Detektoren insgesamt den optoelektrischen Wandler bilden, ihre Ausgangssignale der Signalver­ arbeitungs- und Auswerteschaltung jedoch einzeln zur getrennten Auswertung zugeführt werden. Wie im Fall der zuvor beschriebenen Ausführungsform sollen auch hier die Filter und mithin auch die optoelektrischen Detektoren in möglichst geringen gegenseitigen Ab­ ständen angeordnet werden. Es versteht sich von selbst, daß der Querschnitt des Strahlenbündels der von den optoelektrischen Detektoren insgesamt eingenommenen Fläche angepaßt werden soll.Another preferred embodiment of the spectrometer is that one of the numbers differed corresponding spectral lines to be analyzed Number of interference filters is provided by which are each structurally with an optoelectric  Detector, e.g. B. a photo transistor is united, the detectors overall the optoelectric Converters form, their output signals the Signalver work and evaluation circuit individually for separate evaluation. As in the case the previously described embodiment should also here the filters and therefore also the optoelectric ones Mutual detectors as low as possible be arranged. It goes without saying that the cross section of the beam of rays from the optoelectric detectors in total Area to be adjusted.

Diese Anpassung des Querschnittes des Strahlenbündels kann jedoch entfallen, wenn die Eintrittsseite des oder der Interferenzfilter über je einen Lichtwellen­ leiter pro Filter mit der Austrittsöffnung der Licht­ quelle verbunden ist. Auch in diesem Fall bildet be­ vorzugt jedes Interferenzfilter mit einem optoelektri­ schen Detektor eine bauliche Einheit.This adjustment of the cross section of the beam can, however, be omitted if the entry side of the or the interference filter via one light wave each conductor per filter with the outlet opening of the light source is connected. In this case too, be prefers each interference filter with an optoelectri a detector.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Spektrometers nach der Erfindung schematisch vereinfacht und beispielhaft dargestellt. Es zeigt:Various embodiments are shown in the drawing of the spectrometer according to the invention schematically simplified and presented as an example. It shows:

Fig. 1 eine Ausführungsform mit einem einzigen Interferenzfilter zur Erläuterung des Prinzips, Fig. 1 shows an embodiment with a single interference filter for explaining the principle,

Fig. 2 eine Ausführungsform zur sequenziellen Spektrumsanalyse, Fig. 2 shows an embodiment for sequential spectrum analysis,

Fig. 3 eine Ausführungsform zur parallelen Spektrumsanalyse, Fig. 3 shows an embodiment for parallel spectrum analysis,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform zur parallelen Spektrumsanalyse. Fig. 4 shows a further embodiment for parallel spectrum analysis.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Spektrometer umfaßt eine von einer beliebigen Lichtquelle (2) angeregte Probe (1). Die von der Probe ausgehende Strahlung verläßt die Lichtquelle (2) über eine Aus­ trittsöffnung (2 a) in Form eines divergierenden Strahlenbündels (3). In geringem Abstand von der Licht­ quelle (2) ist ein von einem Filterträger (4 a) gehal­ tenes Interferenzfilter (4) angeordnet, dessen Durch­ laßbereich der Wellenlänge der zu messenden Spektral­ linie entspricht. Das aus dem Interferenzfilter (4) austretende, weiterhin divergente Strahlenbündel (3 b) tritt über eine (relativ breite) Eintrittsöffnung in einen einen Fotomultiplier (5) ein, der in einem solchen Ab­ stand zu dem Filter (4) angeordnet ist, daß die Breite des Strahles (3 b) etwa gleich der Breite des Eintritts­ fensters des Fotomultipliers (5) ist. Diese bezieht seine Speisespannungen aus einem üblichen Spannungs­ versorgungsteil (7) und liefert ein Ausgangssignal, dessen über das nur symbolisch angedeutete Meßinstru­ ment (6) meßbarer Pegel ein Maß für die Intensität der betreffenden Spektrallinie ist. Das Ausgangs­ signal wird jedoch (bei 8) einer nicht dargestellten, an sich bekannten Signalverarbeitungs- und Auswer­ tungsschaltung, die nachfolgend kurz als Rechner bezeichnet wird, zugeführt.The spectrometer shown schematically in FIG. 1 comprises a sample ( 1 ) excited by any light source ( 2 ). The radiation emanating from the sample radiation leaving the light source (2) via an off opening (2 a) in the form of a diverging beam (3). At a short distance from the light source (2) is arranged by a filter support (4 a) supported tenes interference filter (4) whose laßbereich by the wavelength of the measured spectral line corresponds. The light emerging from the interference filter (4), further diverging beams (3 b) occurs on a (relatively broad) entry port in a a photomultiplier (5), the booth in such a Ab is arranged to the filter (4) that the Width of the beam ( 3 b ) is approximately equal to the width of the entrance window of the photomultiplier ( 5 ). This draws its supply voltages from a conventional voltage supply part ( 7 ) and provides an output signal whose level, which is only symbolically indicated by measuring instrument ( 6 ), is a measure of the intensity of the spectral line in question. However, the output signal (at 8 ) is supplied to a signal processing and evaluation circuit, not shown, which is known per se and which is referred to below as the computer.

Mit der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des Spektrometers können zeitlich nacheinander mehrere Spektrallinien im automatischen Betrieb gemessen werden. Hierzu wird das aus der Lichtquelle (2) diver­ gierend austretende Strahlenbündel (23 a) mittels einer Linse (10) konvergierend gemacht. Das konvergierende Strahlenbündel durchläuft ein Interferenz­ filter (24 1), das zusammen mit zahlreichen weiteren Interferenzfiltern (24 2-24 n ) auf dem Umfang einer Trägerscheibe (24 a) angeordnet ist. Jedes der Inter­ ferenzfilter (24 1-24 n ) entspricht einer anderen, zu untersuchenden Spektrallinie, ist also nur bei deren Wellenlänge durchlässig. Das austretende, konvergierende Strahlenbündel (23 b) ist auf einen optoelektrischen Wandler (25), genauer gesagt auf dessen sehr kleine, lichtempfindliche Fläche fokussiert. Der Wandler (25) kann also zum Beispiel ein Foto­ transistor sein. Die Trägerscheibe (24 a) ist so zwischen der Linse (10) und dem Wandler (25) angeord­ net, daß der Strahlquerschnitt etwa gleich dem Quer­ schnitt der Interferenzfilter ist. Die Fortschaltung der Trägerscheibe (24 a) erfolgt mittels eines Schritt­ motors (24 b) , der von dem nicht dargestellten Rechner (8) angesteuert wird, sobald dieser das zu dem gerade im Strahlengang befindlichen Interferenzfilter ge­ hörende Ausgangssignal ausgewertet hat. Die Zuordnung zwischen dem jeweiligen Interferenzfilter bzw. der entsprechenden Spektrallinie und dem Ausgangssignal des Wandlers (25) erfolgt durch einen nicht dargestell­ ten Winkel- oder Stellungsdecoder für die Stellung der Trägerscheibe (24 a). Dieser Decoder ist gewöhnlich bereits in dem Schrittmotor (24 b) enthalten.With the embodiment of the spectrometer shown in FIG. 2, several spectral lines can be measured one after the other in automatic operation. For this purpose, the beam ( 23 a ) emerging from the light source ( 2 ) is made converging by means of a lens ( 10 ). The converging beam passes through an interference filter ( 24 1 ), which is arranged together with numerous other interference filters ( 24 2 - 24 n ) on the circumference of a carrier disk ( 24 a ). Each of the interference filters ( 24 1 - 24 n ) corresponds to a different spectral line to be examined, so it is only permeable at its wavelength. The emerging, converging beam ( 23 b ) is focused on an optoelectric converter ( 25 ), more precisely on its very small, light-sensitive surface. The converter ( 25 ) can thus be a photo transistor, for example. The carrier disc ( 24 a ) is between the lens ( 10 ) and the transducer ( 25 ) angeord net that the beam cross section is approximately equal to the cross section of the interference filter. The advancement of the carrier disk ( 24 a ) takes place by means of a step motor ( 24 b ), which is controlled by the computer ( 8 ), not shown, as soon as it has evaluated the output signal belonging to the interference filter currently in the beam path. The assignment between the respective interference filter or the corresponding spectral line and the output signal of the transducer ( 25 ) is carried out by an angle or position decoder (not shown) for the position of the carrier disk ( 24 a ). This decoder is usually already included in the stepper motor ( 24 b ).

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 ermöglicht demgegen­ über eine parallele oder gleichzeitige Intensitäts­ messung aller interessierenden Spektrallinien. Hierzu wird der aus der Lichtquelle (2) austretende, diver­ gierende Strahl (33 a) mittels einer Linse (310) in einen Parallelstrahl umgewandelt, der durch einen Filterträger (34 a) mit zahlreichen Interferenzfiltern (34 1-34 n ) in Matrixform hindurch auf einen opto­ elektrischen Wandler (5) auffällt, der sich aus zahlreichen Fotodetektoren (5 1-5 n ) zusammensetzt. The embodiment according to FIG. 3, on the other hand, enables a parallel or simultaneous intensity measurement of all spectral lines of interest. For this purpose, the diverging beam ( 33 a ) emerging from the light source ( 2 ) is converted by means of a lens ( 310 ) into a parallel beam which passes through a filter carrier ( 34 a ) with numerous interference filters ( 34 1 - 34 n ) in matrix form strikes an opto-electrical converter ( 5 ), which is composed of numerous photo detectors ( 5 1 - 5 n ).

Deren Ausgangssignale werden - wie angedeutet - einzeln dem Rechner (8) zugeführt. Die Zahl der Fotodetektoren muß nicht notwendigerweise gleich der Zahl der Interferenzfilter sein und die jeweiligen Matrixanordnungen brauchen dementsprechend auch nicht deckungsgleich zu sein, da der Rechner beim erst­ maligen Einmessen die Zuordnung zwischen den jeweili­ gen Interferenzfiltern und dem oder den von ihnen beleuchteten Fotodetektoren erkennt und abspeichert. Wie auch in den vorhergehenden Figuren dienen die gezeichneten Abstände der Teile (2, 310, 34 a und 5) lediglich der zeichnerischen Klarheit und können in Wirklichkeit sehr viel kleiner sein. Durch eine ent­ sprechend gedrängte Bauweise können - wie im Fall der Fig. 1 - sowohl bei der sequenziell arbeitenden Aus­ führungsform nach Fig. 2 die Linse (10) als auch bei der parallel arbeitenden Ausführungsform nach Fig. 3 die Linse (310) gänzlich entfallen.As indicated, their output signals are fed individually to the computer ( 8 ). The number of photodetectors does not necessarily have to be the same as the number of interference filters and the respective matrix arrangements accordingly do not need to be congruent, since the computer recognizes and saves the assignment between the respective interference filters and the photodetector (s) illuminated by them when it is first measured . As in the previous figures, the drawn distances of the parts ( 2 , 310 , 34 a and 5 ) only serve to clarify the drawing and can actually be much smaller. By a correspondingly crowded design - as in the case of FIG. 1 - both in the sequentially working embodiment according to FIG. 2, the lens ( 10 ) and in the parallel working embodiment according to FIG. 3, the lens ( 310 ) can be omitted entirely .

Wie anhand der ebenfalls parallel arbeitenden Aus­ führungsform nach Fig. 4 deutlich wird, können nämlich die einzelnen Interferenzfilter (44 1-44 n ) baulich unmittelbar mit entsprechenden optoelektrischen Wandlern (45 1-45 n ) zusammengebaut werden. Die Wandlerausgangssignale werden dann wiederum parallel dem Rechner (8) zugeführt. Anders als im Fall der Fig. 2 und 3 spielt der gegenseitige Abstand der Wandler (45 1-4 n ) hier keine Rolle, da die Licht- bzw. Strahlenbündelaufteilung mit Hilfe von Licht­ wellenleitern (40 1-40 n ) erfolgt, die die Austritts­ öffnung der Lichtquelle (2) unmittelbar mit den Eintrittsflächen der jeweiligen Interferenzfilter (44 1-44 n ) verbinden. . Structurally directly to respective opto-electric transducers - As is apparent from the also working in parallel from guide die of Figure 4, namely, the single interference filter (44 n 44 1) - can be assembled (45 1 45 n). The converter output signals are then fed in parallel to the computer ( 8 ). Unlike in the case of FIGS. 2 and 3, the mutual distance between the transducers ( 45 1 - 4 n ) does not matter here, since the light or beam splitting is carried out with the aid of light waveguides ( 40 1 - 40 n ), which Connect the outlet opening of the light source ( 2 ) directly to the entry surfaces of the respective interference filter ( 44 1 - 44 n ).

Die Zahl der bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 4 vorzusehenden Interferenzfiltern und ggf. der zugehörigen Wandler richtet sich selbst­ verständlich nach dem Anwendungsfall des Spektrometers und kann entsprechend der geforderten Anzahl von Spektrallinien, deren Intensität einzeln gemessen werden soll, bis zu 100 und mehr betragen.The number of interference filters to be provided in the embodiments according to FIGS. 2 to 4 and, if applicable, the associated transducers depends, of course, on the application of the spectrometer and, depending on the required number of spectral lines, the intensity of which is to be measured individually, up to 100 and be more.

Claims (6)

1. Optisches Spektrometer mit einer die Probe anregen­ den Lichtquelle, mindestens einem im Strahlengang des von der Probe ausgehenden Strahlenbündels liegenden optischen Filter und mindestens einem optoelektrischen Wandler mit nachgeschalteter Signalverarbeitungs- und Auswertungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (4) ein Interferenzfilter mit einer Halbwertsbreite ≦ 0,5 nm und vorzugsweise ≦ 0,2 nm ist.1. Optical spectrometer with a stimulate the sample, the light source, at least one optical filter lying in the beam path of the beam emanating from the sample and at least one optoelectric converter with downstream signal processing and evaluation circuit, characterized in that the filter ( 4 ) is an interference filter with a Half-width ≦ 0.5 nm and preferably ≦ 0.2 nm. 2. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzahl unterschiedlicher zu ana­ lysierender Spektrallinien entsprechende Anzahl von Interferenzfiltern (24 1-24 n , 34 1-34 n ) nebeneinander in einem gemeinsamen Filterträger (24 a, 34 a) angeordnet ist.2. Spectrometer according to Claim 1, characterized in that a number of interference filters ( 24 1 - 24 n , 34 1 - 34 n ) corresponding to the number of different spectral lines to be analyzed is arranged side by side in a common filter carrier ( 24 a , 34 a ) . 3. Spektrometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Filterträger (24 a) in einer zum Strahlengang rechtwinkligen Ebene derart beweglich angeordnet ist, daß die Filter (24 1-24 n ) nachein­ ander in den Strahlengang gebracht werden können, und daß die Fläche jedes der Filter (24 1-24 n ) etwa gleich der Querschnittsfläche des Strahlen­ bündels bemessen ist. 3. Spectrometer according to claim 2, characterized in that the filter carrier ( 24 a ) is arranged in a plane perpendicular to the beam path so that the filters ( 24 1 - 24 n ) can be brought into the beam path one after the other, and that the area of each of the filters ( 24 1 - 24 n ) is approximately equal to the cross-sectional area of the beam. 4. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Interferenzfilter (34 1-34 n ) in Matrixform auf dem Filterträger (34 a) angeordnet sind, daß der Querschnitt des Strahlenbündels durch optische Mittel (310) so groß bemessen ist, daß alle Filter (34 1-34 n ) gleichzeitig beleuchtet werden, und daß der optoelektrische Wandler (5) eine Matrixan­ ordnung von optoelektrischen Detektoren (5 1-5 n ) umfaßt, deren Ausgangssignale der Signalverarbeitungs­ und Auswerteschaltung (bei 8) einzeln zur getrennten Auswertung zugeführt werden.4. Spectrometer according to claim 1, characterized in that the interference filters ( 34 1 - 34 n ) are arranged in matrix form on the filter carrier ( 34 a ), that the cross section of the beam by optical means ( 310 ) is dimensioned so large that all Filters ( 34 1 - 34 n ) are illuminated at the same time, and that the optoelectric converter ( 5 ) comprises a matrix arrangement of optoelectric detectors ( 5 1 - 5 n ), the output signals of which are fed to the signal processing and evaluation circuit (at 8) individually for separate evaluation will. 5. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine - der Anzahl unterschiedlicher zu ana­ lysierender Spektrallinien entsprechende Anzahl von Interferenzfiltern (44 1-44 n ) vorgesehen ist, von denen jedes eine bauliche Einheit mit einem optoelektrischen Detektor (45 1-45 n ) bildet, daß die optoelektrischen Detektoren insgesamt den optoelektrischen Wandler bilden, und daß ihre Aus­ gangssignale der Signalverarbeitungs- und Auswerte­ schaltung einzeln (bei 8) zugeführt werden.5. Spectrometer according to claim 1, characterized in that a - the number of different spectral lines to be analyzed corresponding number of interference filters ( 44 1 - 44 n ) is provided, each of which is a structural unit with an optoelectric detector ( 45 1 - 45 n ) forms that the optoelectric detectors form the optoelectric converter overall, and that their output signals from the signal processing and evaluation circuit are supplied individually (at 8). 6. Spektrometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsseiten des/der Interferenzfilter (44 1-44 n ) über Licht­ wellenleiter (40 1-40 n ) mit der Austrittsöffnung der Lichtquelle (2) verbunden sind.6. Spectrometer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inlet sides of the / the interference filter ( 44 1 - 44 n ) via optical waveguide ( 40 1 - 40 n ) are connected to the outlet opening of the light source ( 2 ).
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