DE3832906C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein photoakustisches Spektrometer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere ein photoakustisches Spektro­ meter geringer Größe, das zum Einsatz in einem Detektor z. B. eines spektralchemischen Analysierers geeignet ist.

Ein Beispiel für ein gewöhnliches photoakustisches Spektro­ meter wird in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 3 ist gezeigt eine Anregungsstrahlquelle, wie z. B. ein Ar-Laser 10, eine Zelle bzw. ein Gehäuse 20 zum Unterbringen einer Probe, die von einer Probenquelle 40 geliefert wird, und die von dem Strahl bestrahlt werden kann, der von der Strahlquelle 10 ausgeht, eine piezoelektrische Vorrichtung 30 zum Detektieren eines photoakustischen Signals, das ein von der Probe er­ zeugtes Drucksignal ist, und ein Einfangverstärker zum Detektieren des photoakustischen Signals, das in ein elek­ trisches Signal umgewandelt wird und von dem piezoelek­ trischen Bauelement 30 geliefert wird, wobei ein Referenz­ signal, das von einem optischen Zerhacker 90 zugeführt wird, zum Verstärken des so detektierten photoakustischen Signals verwendet wird. Das Bezugszeichen 60 gibt eine Berechnungseinheit zum Berechnen des Ergebnisses der photo­ akustischen spektralchemischen Analyse aufgrund des photo­ akustischen Signals an, das von dem oben beschriebenen Einfangverstärker 50 in ein elektrisches Signal umgewandelt wird und zugeführt wird, und eines optischen Ausgangsüber­ wachungssignals, das von einem Überwacher 80 für optische Leistung zugeführt wird. Das Bezugszeichen 70 bezeichnet ein Aufnahmegerät zum Aufnehmen der Berechnungsergebnisse.

Eine solche Vorrichtung wird in JP-A-62-1 29 741, JP-A-63- 44 149, und in den US-Patenten Nr. 45 57 137 und 47 38 536 z. B. beschrieben. Desweiteren wird ein Beispiel, bei dem eine Lichtquelle impulsangeregt ist und eine phasenempfind­ liche Detektion nicht verwendet wird, in dem US-Patent Nr. 47 22 602 beschrieben.

In dem oben beschriebenen Stand der Technik wird als Gaslaser hauptsächlich ein Agonlaser als Anregungsstrahlquelle ver­ wendet und die Empfindlichkeit der spektralchemischen Analyse ist bemerkenswert hoch. Jedoch, um eine Intensitätsmodulation auf Licht anzuwenden, das von einer Strahlquelle, die kon­ tinuierliches Licht erzeugt, oder einer Strahlquelle emit­ tiert wird, die einen Impulsstrahl mit einer sehr schnellen Wiederholung, der im wesentlichen aus kontinuierlichem Licht besteht, erzeugt, sind ein photoakustisches Element (nicht gezeichnet) und ein optischer Zerhacker 90 vom Dreh­ blatt-Typ notwendig. Desweiteren, um das Ausgangssignal der Strahlenquelle zu überwachen, sind für gewöhnlich ein Strahl­ teiler 100 und der Überwacher 80 für die optische Leistung aus einem optischen Mechanismus notwendig.

Der optische Zerhacker und der Überwacher für die optische Leistung haben große Abmessungen. Da der Teil zum Einführen von aufgespaltenen bzw. verzweigten Laserlicht ausgehend von dem Strahlteiler in den Überwacher für die optische Leistung optische Komponenten aufweist, muß beim Einstellen bzw. Aufbauen achtgegeben werden, und sein Transport und seine Bedienung sind aufwendig. Das Verhältnis von maximaler Lichtintensität, die nach der Modulation erhalten wird, zur maximalen Lichtintensität, die vor der Modulation erhalten wird, d. h. der Modulationswirkungsgrad, ist bei photo­ akustischen Bauelementen niedrig und die spektralchemische Empfindlichkeit bzw. Sensitivität wird ebenfalls erniedrigt, wenn die Intensität des anregenden Lichts erniedrigt wird, wodurch ein Problem entsteht.

Desweiteren ist die Stromversorgung des Verarbeitungssystems für das photoakustische Signal vollständig von der Strom­ versorgung der Strahlquelle, des optischen Zerhackers, des Überwachers für die optische Leistung und dergleichen ge­ trennt. Die Anordnung und Integration der Komponenten des photoakustischen Spektrometers sind nicht zufriedenstellend. Auch aus diesem Grund wird das Spektrometer nachteiligerweise groß in den Abmessungen und die Leistungsverluste steigen nachteiligerweise an.

Nach allem ist ein spektralchemischer Analysierer des oben beschriebenen Stands der Technik besser in der Empfindlich­ keit, als der photochemische Analysierer. Da ein Laser mit großen Abmessungen in dem spektralchemischen Analysierer des oben angegebenen Stands der Technik eingesetzt wird, ist jedoch dessen Anwendung auf z. B. eine Ultramikroanalyse begrenzt.

In Anwendungsfeldern wie einem medizinischen Automatik­ analysierers und einem Detektor in der Flüssigkeitschromato­ graphie wird ein photoakustisches Spektrometer geringer Größe, das leicht und leicht zu bedienen ist, sogar wenn seine Empfindlichkeit um ein oder zwei Größenordnungen geringer ist, (auch in diesem Fall ist das Spektrometer um ungefähr eine Größenordnung besser in der Empfindlichkeit als ein Spektrometer des Stands der Technik in Anwendungs­ gebieten wie medizinische Versorgung) oft verlangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein photoakustisches Spektrometer zu schaffen, das eine einfache interne Struktur aufweist, das geringe Abmessungen hat und als Ganzes leicht ist, und das leicht bedient werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Konkret ist die Strahlenquelle ein Laser, der eine Festkör­ persubstanz als Lasermedium verwendet. Von Vorteil ist als Laser ein Halbleiterlaser.

Eine Berechnungseinheit, die der Strahlenquelle hinzugefügt ist, enthält einen Laserausgangsüberwacher zum Berechnen des Laserlichtausgangssignals auf der Basis des rückgekoppelten Stroms einer automatischen Leistungssteuerschaltung, die in der Stromversorgung enthalten ist.

Desweiteren kann die Berechnungsschaltung, die in der Berech­ nungseinheit enthalten ist, eine Schaltung zum Korrigieren der Amplitude bzw. des Wertes des photoakustischen Signals auf Basis des rückgekoppelten Stromes der automatischen Leistungssteuerschaltung enthalten.

Im allgemeinen ist der Wirkungsgrad der Rückkopplung vom elektrischen Ausgang zum optischen Ausgang in der Lichtquelle konstant. Deshalb ist der Ausgangswert des von der Strah­ lungsquelle emittierten Lichts proportional zum elektrischen Ausgangswert, der der Strahlungsquelle zugeführt wird. Wenn der elektrische Ausgangswert, der der Strahlenquelle zuge­ führt wird, moduliert wird, kann deshalb die Intensität des von der Strahlquelle emittierten Lichts moduliert werden. Vorausgesetzt, daß die Strahlquelle z. B. ein Halbleiterlaser (eine Laserdiode) ist, ist das Ausgangssignal der Laserdiode proportional zum angelegten Durchlaßstrom. Wenn eine sinus­ förmige Modulation auf den Strom angewendet wird, ist deshalb das Laserlicht, das von der Laserdiode emittiert wird, ebenfalls einer sinusförmigen Modulation unterzogen. Eine Methode bzw. ein Verfahren zum Modulieren des elektrischen Ausgangssignals selbst wird im nachfolgenden als "Stromver­ sorgungsmodulation" bezeichnet.

Wenn das modulierte Licht, bei dem die Stromversorgungs­ modulation angewendet wird, als Anregungsstrahl des photo­ akustischen Signals verwendet wird, werden optische Modu­ latoren wie optische Zerhacker und die photoakustische Vorrichtung, die in herkömmlichen photoakustischen Spektro­ metern verwendet werden, unnötig. Bei Gebrauch einer Laser­ diode in der Strahlenquelle, bei Gebrauch einer phasen­ detektierenden und verstärkenden Schaltung wie in dem Ein­ fangverstärker in der Signalverarbeitungseinheit und beim Abzweigen eines Teils des Treiberstroms für die Laserdiode als das Referenzsignal der phasenempfindlichen Detektions- und Verstärkungsschaltung, ist es möglich, die Stromver­ sorgung der Strahlenquelle zusammen mit einem Teil der Signalverarbeitungseinheit zu verwenden. Desweiteren wird im allgemeinen eine automatische Leistungssteuerschaltung zum Detektieren des Laserdiodenausgangs und zum Rückkoppeln desselben zu der Treiberschaltung in der Laserdiodentrei­ berschaltung verwendet, um den Laserdiodenausgang zu stabi­ lisieren. Wenn dieser Rückkopplungsstrom überwacht wird, kann deshalb das optische Ausgangssignal der Laserdiode überwacht werden. Da die Signalintensität des photoaku­ stischen Signals proportional zu der Intensität des Anre­ gungsstrahls ist, muß die Signalamplitude bzw. der Signalwert durch die Anregungsstrahlintensität korrigiert werden. Wenn die Anregungsstrahlintensität konstant ist, ist eine Korrek­ tur unnötig. Im allgemeinen jedoch ist die Anregungsstrahl­ intensität nicht konstant. Wenn der Rückkopplungsstrom der automatischen Leistungssteuerschaltung als Strahlintensi­ tätsüberwachungsgröße bzw. Überwacher verwendet wird, wie in der vorliegenden Erfindung, kann die photoakustische Signalintensität, ohne zu diesem Ziel einen Strahlinten­ sitätsüberwacher zur Verfügung zu stellen, mit einer op­ tischen Methode korrigiert werden.

Auf diese Art und Weise wird es möglich, den optischen Modulator wie den optischen Zerhacker und den optischen Intensitätsüberwacher, die die optische Technik der Komponen­ ten eines herkömmlichen photoakustischen Spektrometers verwendet, zu eliminieren. Weiterhin ist es möglich, die Stromversorgung gemeinsam für die Strahlquelle und einen Teil der Signalverarbeitungseinheit zu verwenden. Da die Laserdiode selbst kleine Abmessungen aufweist, wird es möglich, die Größe eines photoakustischen Spektrometers zu reduzieren.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das die schematische Konfi­ guration einer Ausführungsform des photoaku­ stischen Spektrometers entsprechend der vorlie­ genden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das mehr detailliert die Anordnung der Ausführungsform nach Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Beispiels eines photoakustischen Spektrometers nach dem Stand der Technik zeigt.

Eine Ausführungsform eines photoakustischen Spektrometers entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben mit Bezug auf die Fig. 1 und 2.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Anordnung einer Ausführungsform mit einem Halbleiterlaser als Strah­ lenquelle zeigt. Fig. 1 zeigt einen Halbleiterlaser 1 (Laserdiode), der als Strahlenquelle eingesetzt ist, ein Gehäuse 2 zur Aufnahme einer Probe, die von einer Proben­ quelle 4 geliefert wird und die von dem Strahl bestrahlt werden kann, der von der Laserdiode 1 emittiert wird, eine piezoelektrische Vorrichtung 3 zum Detektieren eines photo­ akustischen Signals, das ein Drucksignal ist, das von der Probe erzeugt wird, eine Signalverarbeitungseinheit 5 zur phasenempfindlichen Detektion und Verstärkung des photo­ akustischen Signals, das in ein elektrisches Signal umge­ wandelt und von der piezoelektrischen Vorrichtung 3 zugeführt wird, und zum Liefern eines Treiberstroms an den Halbleiter­ laser 1, eine Berechnungseinheit 6 zum Berechnen des op­ tischen Ausgangssignals des Halbleiterlasers 1 und des Ergebnisses des photoakustischen Spektrometervorgangs auf der Basis des photoakustischen Spektrometervorgangs auf der Basis des photoakustischen Signals, das in ein elektrisches Signal umgewandelt, und in der Signalverarbeitungseinheit 5 detektiert und verstärkt wird, genauso wie das Überwachungs­ signal, das gleich dem Laserausgangssignal ist, und ein Aufnahmegerät 7 für das berechnete Ergebnis.

Das photoakustische Signal ist ursprünglich ein Drucksignal, das von der Probe erzeugt wird. Das Signal, sogar nachdem es von einem Drucksignal in ein elektrisches Signal umge­ wandelt worden ist, wird nachfolgend auch als photoaku­ stisches Signal bezeichnet.

Der Treiberstrom der Laserdiode 1 wird von der Signalver­ arbeitungseinheit 5 aus so zugeführt, daß die Lichtintensität in einer rechteckförmigen Welle oder einer sinusförmigen Welle von 60 bis 180 Hz durch Stromversorgungsmodulation moduliert wird. Das amplitudenmodulierte Licht wird dem Gehäuse 2 als Anregungsstrahl zugeführt. In dem Gehäuse 2 mit der darin eingeführten Probe wird der Anregungsstrahl der Probe zugeführt, um ein photoakustisches Signal zu erzeugen. Das photoakustische Signal wird in ein elektrisches Signal von einer piezoelektrischen Vorrichtung 3 umgewandelt. Das resultierende elektrische Signal wird der Signalver­ arbeitungseinheit 5 zugeführt. In der Signalverarbeitungs­ einheit 5 wird eine phasenempfindliche Detektion des photo­ akustischen Signals durchgeführt, und nur das photoakustische Signal wird aus dem Rauschfeld wiedergewonnen und verstärkt. Andererseits werden Rückkopplungsströme der automatischen Leistungssteuerschaltungen 56A und 57A, die in der Signal­ verarbeitungseinheit 5, wie in Fig. 2 gezeigt, enthalten sind, überwacht und ausgegeben an die Berechnungseinheit 6 als Laserausgangsüberwachungssignal. Das photoakustische Signal, das in der Signalverarbeitungseinheit 5 detektiert und verstärkt worden ist, wird standardisiert bzw. normiert und korrigiert mit Bezug auf das Laserausgangsüberwachungs­ signal. Die Amplitude des photoakustischen Signals wird durch die Intensität des Anregungsstrahls korrigiert. Das so korrigierte Signal wird im Aufnahmegerät 7 aufgezeichnet.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung der Aus­ führungsform nach Fig. 1 genauer zeigt. In Fig. 2 sind Laserdioden 11, 12, photodetektierende Vorrichtungen 11a und 12a, Gehäuse 21 und 22 und piezoelektrische Vorrichtungen 31 und 32 vorgesehen. Somit sind zwei Kanäle gegeben, wobei einer der beiden Kanäle als Standardzelle bzw. Referenzzelle eingesetzt werden kann, um die Empfindlichkeit des anderen Kanals zu kalibrieren. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthält die Signalverarbeitungsschaltung 5 nach Fig. 1 phasen­ detektierende Schaltungen 51 und 52, eine Hauptstromversor­ gungsschaltung 53, eine Wechselstromversorgung 54, eine Gleichstromversorgung 55 und Laserdiodentreiberschaltungen 56 und 57 zum Treiben der Laserdioden 11 und 12, indem Strom verwendet wird, der von den Stromversorgungen 54 und 55 stammt. In den Laserdiodentreiberschaltungen 56 und 57 sind automatische Leistungssteuerschaltungen 56A bzw. 57A vorgesehen, um die Laserdiodenausgangssignale zu detektieren und sie auf die Treiberströme rückzukoppeln. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Berechnungseinheit 6 nach Fig. 1 auf eine Berechnungsschaltung 61 zum Analysieren der Signale A und B, die von dem phasenempfindlichen Detektor detektiert werden, indem die Ausgangssignale der Stromversorgungen 56 und 55 als Referenzsignale verwendet werden, und zum Ableiten von spektrometrischen Ergebnissen A′, B′ und A′-B′, eine Spektrometerergebnisanzeigeeinheit 62 zum Sortieren der Spektrometerergebnisse z. B. in A′, B′ und A′-B′ und zum Anzeigen der sortierten Ergebnisse, und Laserausgangsüber­ wacher 63 und 64 zum Ableiten und Anzeigen der Laserausgangs­ signale auf der Basis von Rückkopplungsströmen der automa­ tischen Leistungssteuerschaltungen 56A und 57A.

Die Gleichstromversorgung 55 führt stabile Gleichstrom­ leistung den Laserdiodentreiberschaltungen 56 und 57, aber auch der Berechnungsschaltung 61 zu. Die Wechselstromver­ sorgung 54 führt Wechselstromleistung zur Stromversorgungs­ modulation (power supply modulation) der Laserdiodenaus­ gangssignale zu und führt Wechselstromleistung den phasen­ detektierenden Schaltungen 51 und 52 als Referenzsignale zu. Für jede der Laserdioden 11 und 12 wird zuerst eine Gleichstromkomponente auf einen Wert gesetzt, der den Oszil­ lationsschwellenstrom überschreitet und der in einem Bereich liegt, in dem der Durchlaßstromwert linear zum Laserdioden­ ausgangssignal ist. Mit dem gesetzten Wert als Mittelwert bzw. als Zentralwert wird dann eine Wechselstromkomponente an jede Laserdiode angelegt, um den Laserdiodenausgang zu modulieren. Bei der Modulation des Laserdiodenausgangs ist die Wechselstromamplitude so definiert, daß der minimale Laserstrahlausgangswert gerade null wird. Desweiteren werden photoakustische Signale, die von den piezoelektrischen Vorrichtungen 31 und 32 geliefert werden, einer phasenemp­ findlichen Detektion unterzogen und jeweils in den phasen­ detektierenden Schaltungen 51 und 52 mit Bezug auf den Wechselstrom verstärkt, der von der Wechselstromversorgung 54 stammt. Die Rückkoppelströme der automatischen Leistungs­ steuerschaltungen 56A und 57A, die jeweils in den Laserdio­ dentreiberschaltungen 56 und 57 vorgesehen sind, werden teilweise den Laserausgangsüberwachern 63 bzw. 64 zugeführt und werden verwendet um die Laserausgangssignale anzuzeigen. Desweiteren werden Teile (P und Q) der Rückkoppelströme der Berechnungsschaltung 61 zugeführt, um die photoakustischen Signale A und B zu standardisieren und zu korrigieren. Die photometrischen Ergebnisse A′ = A/P und B′ = B/Q werden an das Aufzeichnungsgerät bzw. das Aufnahmegerät 7 und die An­ zeigeeinheit 62 für die photometrischen Ergebnisse ausge­ geben.

In der vorliegenden Ausführungsform kann auf den optischen Leistungsüberwacher mit optischen Bauelementen nach dem Stand der Technik, wie er in Fig. 3 beispielhaft gezeigt ist, und den Strahlenteiler zum Einführen von Laserlicht zu dem Überwacher verzichtet werden. Desweiteren kann auf den optischen Zerhacker mit photoakustischen Einrichtungen und den optischen Zerhacker vom Drehblatt-Typ verzichtet werden. Weiterhin ist es unnötig, unabhängige Stromversorgungen für jeden dieser Überwacher bzw. Monitore und Zerhacker vorzu­ sehen. Ein Spektrometer nach dem Stand der Technik, das einen Ar-Laser als Strahlenquelle verwendet, benötigt bzw. besetzt eine Grundfläche von ungefähr 3 m². In der vorlie­ genden Ausführungsform ist die Grundfläche auf ungefähr 0,07 m² vermindert, d. h., ungefähr ¹/₄₃ des bekannten Spektrometers. Als Ergebnis ist es möglich, das Spektrometer nach der vorliegenden Erfindung in ein medizinisches, auto­ matisch analysierendes Gerät als Detektionsteil einzubauen.

In der vorliegenden Ausführungsform beträgt das maximale Ausgangssignal der Laserdiode 30 mW und die Oszillations­ wellenlänge beträgt 780 nm. Wenn eine Polystyrolsuspen­ sionsprobe mit einem Körnungsdurchmesser von 0,8 µm einer quantitativen Analyse in dem vorliegenden Spektrometer unterzogen wird, wird die Steigung der Meßlinie (inclination of metage line), d. h. die Empfindlichkeit, 0,5 µV/ppb. Der Rauschwert betrug 0,25 µV und die Detektionsgrenze war bei 0,1 ppb mit S/N = 2 (Signal/Rauschen). Dieses Ergebnis ist um ungefähr 2 Größenordnungen sowohl in der Empfindlichkeit als auch in der Detektionsgrenze niedriger verglichen mit einem herkömmlichen photoakustischen Spektrometer, das einen Ar-Laser als Strahlenquelle verwendet. Verglichen mit der Turbidimetrie ist es jedoch in der Empfindlichkeit um ungefähr ein bis zwei Größenordnungen besser. Wenn das vorliegende Spektrometer in ein medizinisches Automatik­ analysegerät als Detektionsteil anstatt eines herkömmlichen Trübheitsmeters eingebaut wird, werden deshalb sowohl die Analysegenauigkeit als auch die Detektionsgrenze um ungefähr ein bis zwei Größenordnungen verbessert.

Der Fall, wo die Strahlenquelle einen Halbleiterlaser auf­ weist, ist beschrieben worden. Wenn ein Spektrometer mit höherer Ausgangsleistung und größerer Empfindlichkeit not­ wendig ist, kann ein YAG-Laser, der von einem Halbleiterlaser angeregt wird, ebenfalls eingesetzt werden. Auch in diesem Fall sind die Eigenschaften eingehalten, daß das Spektrometer der vorliegenden Erfindung von geringer Größe, leicht und einfach zu bedienen ist, verglichen mit einem herkömmlichen Ar-Laser.

Vorteile bzw. Auswirkungen der vorliegenden Erfindung werden wie nachfolgend zusammengefaßt.

• 1. Auf einen optischen Zerhacker mit einer photoaku­ stischen Vorrichtung, auf einen optischen Zerhacker vom Drehblatt-Typ, auf einen optischen Leistungsüber­ wacher, der optische Bauelemente aufweist, und auf einen Strahlenteiler zum Einführen von Laserlicht in den Überwacher kann verzichtet werden. Da die an­ treibende Stromversorgung der Lichtquelle und die Referenzsignalquelle für die Signalverarbeitungs­ einheit teilweise zusammen verwendet werden können, ist es möglich, die Größe und das Gewicht des photo­ akustischen Spektrometers zu vermindern.
• 2. Wenn ein so in der Größe und in dem Gewicht redu­ ziertes photoakustisches Spektrometer in einem medi­ zinischen Automatikanalysiergerät eingebaut wird als dessen Detektionsteil, wird die Empfindlichkeit des Spektrometers um ungefähr ein bis zwei Größenordnungen verbessert.
• 3. Da das von der Strahlenquelle emittierte Licht mit Stromversorgungsmodulation amplitudenmoduliert wird, ist es möglich, die Intensitätsmodulationsfunktion (Muster der Intensitätsmodulation) willkürlich fest­ zulegen und das Verhältnis von maximaler Lichtinten­ sität nach der Modulation zu der maximalen Lichtin­ tensität vor der Modulation beizubehalten, d. h., den Modulationswirkungsgrad auf 100%. Verglichen mit einer herkömmlichen Anordnung mit einem photoaku­ stischen Modulator, wird der Modulationswirkungsgrad ungefähr um eine Größenordnung erhöht. Entsprechend ist eine Empfindlichkeitsverschlechterung, die durch den Abfall der Anregungslichtintensität aufgrund der Lichtmodulation verursacht wird, verhindert.
• 4. Die Anordnung eines photoakustischen Spektrometers ist rationalisiert und vereinfacht, was in verminderten Kosten resultiert.

Claims (6)

1. Photoakustisches Spektrometer mit

• - einer Anregungsstrahlquelle (1, 11, 12) zum Erzeugen von kontinuierlichem Licht oder im wesentlichen kontinuierlichem Licht mit einer hohen Wiederholungsfrequenz;
• - einer Zelle (2, 21, 22) zum Unterbringen einer Probe (4), die von dem von der Strahlquelle emittierten Licht bestrahlt wird und ein photoakustisches Signal erzeugt,
• - einer an der Zelle angebrachten photoakustischen Signaldetektionseinrichtung (3, 31, 32) zum Detektieren des von der Probe erzeugten photoelektrischen Signals,
• - einer Stromversorgung (53, 54, 55), die der Strahlquelle zum Antreiben modulierten Strom zuführt, und
• - einer Phasendetektionseinrichtung (51, 52) zur phasenempfindlichen Detektion des photoakustischen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (54) das der Strahlquelle zugeführte modulierte Signal auch der Detektionseinrichtung (51, 52) als Referenzsignal zuführt, die dieses Signal mit dem photoakustischen Signal vergleicht.

2. Photoakustisches Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlquelle einen Laser aufweist, der einen Festkörper als Lasermedium verwendet.

3. Photoakustisches Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlquelle einen Halbleiterlaser aufweist.

4. Photoakustisches Spektrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spektrometer weiterhin aufweist eine Berechnungseinheit (6) zum Berechnen eines photoakustischen spektralchemischen Analyseergebnisses auf der Basis von dem photo­ akustischen Signal, das der phasenempfindlichen Detektion unterzogen worden ist, wobei die Berech­ nungseinheit einen Laserausgangsüberwacher (63, 64) zum Berechnen eines Laserlichtausgangssignals auf der Basis eines Rückkoppelstromes einer auto­ matischen Leistungssteuerschaltung (56A, 57A) dieser Stromversorgung aufweist.

5. Photoakustisches Spektrometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Berechnungseinheit eine Schaltung (61) zum Korrigieren der Amplitude des photoakustischen Signals aufweist, das der phasenempfindlichen Detektion auf Basis des Rück­ koppelstromes von der automatischen Leistungssteuer­ schaltung der Stromversorgung unterzogen wurde.

6. Photoakustisches Spektrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spektrometer weiterhin aufweist eine Berechnungseinheit (6) zum Berechnen eines photoakustischen spektralchemischen Analyseergebnisses auf der Basis des photoaku­ stischen Signals, das der phasenempfindlichen Detektion unterzogen worden ist, und daß die Berechnungseinheit eine Schaltung (61) zum Korri­ gieren der Amplitude des photoakustischen Signals aufweist, das der phasenempfindlichen Detektion auf Basis des Rückkoppelstromes einer automatischen Leistungssteuerschaltung (56A, 57A) der Stromver­ sorgung unterzogen worden ist.