DE4005878A1 - Raman-spektrometer - Google Patents

Raman-spektrometer

Info

Publication number
DE4005878A1
DE4005878A1 DE4005878A DE4005878A DE4005878A1 DE 4005878 A1 DE4005878 A1 DE 4005878A1 DE 4005878 A DE4005878 A DE 4005878A DE 4005878 A DE4005878 A DE 4005878A DE 4005878 A1 DE4005878 A1 DE 4005878A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
sample
raman spectrometer
raman
spectrometer according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4005878A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4005878C2 (de
Inventor
Guenther Prof Dr Laukien
Arno Dr Simon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bruker Scientific LLC
Original Assignee
Bruker Analytische Messtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bruker Analytische Messtechnik GmbH filed Critical Bruker Analytische Messtechnik GmbH
Priority to DE4005878A priority Critical patent/DE4005878A1/de
Priority to GB9103056A priority patent/GB2241350B/en
Publication of DE4005878A1 publication Critical patent/DE4005878A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4005878C2 publication Critical patent/DE4005878C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/44Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N2021/3595Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using FTIR
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08Optical fibres; light guides
    • G01N2201/084Fibres for remote transmission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Raman-Spektrometer mit einer Meß­ einheit und einer von der Meßeinheit getrennten Auswerteinheit, insbesondere einem Infrarot-Spektrometer, mit einer Lichtquelle, mit ersten optischen Strahlführungsmitteln zum Führen eines Lichtstrahls zwischen der Lichtquelle und einer Probe, und mit zweiten optischen Strahlführungsmitteln zum Führen des von der Probe abgegebenen Lichts zu der Auswerteinheit.
Ein Raman-Spektrometer der vorstehend genannten Art ist aus der DE-Z "Bruker Report 1/1989", Seiten 2 und 3, bekannt.
Das bekannte Raman-Spektrometer besteht aus einer Zusatzeinheit und einem handelsüblichen Fourier-Transform (FT)-Infrarot- Spektrometer. Das bekannte Raman-Spektrometer umfaßt dabei einen eingebauten Nd:YAG-Laser, der bei einer Wellenlänge von 1064 nm arbeitet, ferner die erforderlichen Strahlführungsmittel, einen Probenhalter sowie einen im nahen Infrarot arbeitenden Detektor von hoher Empfindlichkeit und geringem Rauschfaktor. Mit dem bekannten Raman-Spektrometer können Messungen unter 90° oder 180° Streuwinkel durchgeführt werden, und es sind Filter vorgesehen, um Rayleigh-Streulicht zu unterdrücken.
Der bekannte Raman-Spektrometerzusatz arbeitet zur Signalver­ arbeitung und -auswertung mit dem Infrarot-Spektrometer zusam­ men, dessen Auswertmitteln das Detektorsignal des Raman-Spektro­ meters zugeführt wird.
Bei manchen Anwendungsfällen ist es jedoch nachteilig, daß der Raman-Spektrometerzusatz unmittelbar an der Auswerteinheit, d. h. dem FT-Infrarot-Spektrometer angeordnet sein muß. Dies gilt auch für den verwendeten Nd:YAG-Laser, dessen Installation und Betrieb besonderer Achtung bedarf, weil das Licht dieses Lasers, das für Raman-Experimente eine hohe Intensität aufweisen muß, für das menschliche Auge schädlich sein kann.
Aus der EP-OS 1 16 321 ist ein Infrarot-Spektrometer bekannt, bei dem die zu untersuchende Probe einerseits mit dem Meßlicht beaufschlagt wird, andererseits aber gleichzeitig eine visuelle Beobachtung des Meßpunktes an der Probe möglich ist. Auf diese Weise entsteht ein sogenanntes "Infrarot-Mikroskop" weil die Optik des bekannten Spektrometers so ausgelegt ist, daß durch die visuelle Beobachtung ein nur mikroskopisch kleiner Bereich definiert werden kann, der anschließend mittels Infrarot- Strahlen untersucht werden kann. Um sicherzustellen, daß Identität zwischen dem visuell anvisierten Bereich und dem mit Meßlicht beaufschlagten Bereich besteht, ist ein Spiegel in den Strahlengang des Meßlichtes eingesetzt oder einsetzbar, so daß der Strahlengang des Beobachtungslichtes und der Strah­ lengang des Meßlichtes von dem Beobachtungsspiegel bis zur Probe hin übereinstimmen. Der Beobachtungsspiegel kann dabei entweder ein aus dem Strahlengang des Meßlichtes herausklapp­ barer Spiegel sein, bei dem bekannten Spektrometer ist jedoch auch vorgesehen, hier einen halbdurchlässigen Spiegel einzu­ setzen, der im Strahlengang verbleiben kann, unabhängig davon, ob gemessen oder beobachtet wird.
Aus der EP-PS 1 83 706 ist eine elektrisch schaltbare Maske für optisch-spektroskopische Messungen bekannt. Mit dieser Maske kann eine Probe mit einem Raster von Meßlicht-Punkten beaufschlagt werden. Das Punkteraster wird dabei mittels einer schaltbaren Maske erzeugt, wobei die Lage der Punkte nach einem vorbestimmten Code durchgeschaltet wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch Codieren des Punktemusters eine Erhöhung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses zu erzielen, weil jeweils gleichzeitig eine Vielzahl von Meßpunkten ausgeleuchtet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Raman-Spektrometer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine visuelle Beobachtung des Meßpunkts ermöglicht wird und daß ein modularer und flexibler Aufbau des Raman-Spektrometer­ zusatzes im Verhältnis zur Auswerteinheit möglich wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßeinheit aus einem weitgehend unmodifizierten, handelsüblichen Lichtmikroskop besteht, an welches eine Ein- und Auskoppelvor­ richtung für den von der Lichtquelle ankommenden Lichtstrahl und das von der Probe abgegebene Raman-Licht angebracht ist und daß mindestens eine der Strahlführungsmittel einen Licht­ leiter in Gestalt eines Glasfaserkabels umfaßt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil die Verwendung eines Lichtmikros­ kops und die Verbindung mit einem Glasfaserkabel einen modularen Aufbau des Raman-Spektrometers hoher Flexibilität ermöglicht. Das Glasfaserkabel kann dabei zum Verbinden der Lichtquelle mit der Meßeinheit und/oder zum Verbinden der Meßeinheit mit der Auswerteinheit vorgesehen sein.
In beiden Fällen ist es möglich, für verschiedene Meßzwecke die erforderlichen Aggregate mit wenigen Handgriffen auszutau­ schen, weil lediglich die Glasfaserkabel mit entsprechenden Lichtleitsteckern umgesteckt werden müssen. So können beispiels­ weise unterschiedliche Lichtquellen verwendet werden oder es ist möglich, das Raman-Spektrometer an Auswerteinheiten un­ terschiedlicher Art anzuschließen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spektrometers umfassen die ersten optischen Strahlführungsmittel und die zweiten optischen Strahlführungsmittel ein gemeinsames dichroitisches Filter, das für den von der Lichtquelle ankom­ menden Lichtstrahl durchlässig und für das von der Probe abgegebene Raman-Licht, das eine andere Wellenlänge besitzt, reflektierend ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine saubere spektrale Trennung möglich ist. Insbesondere unterdrückt dieses Filter auch im Hinblick auf Raman-Linien, die im Glas beim Durchtritt der Lichtstrahlen durch die Glasfaserkabel erzeugt werden.
Das von der Probe abgegebene Licht ist vorzugsweise sowohl den zweiten optischen Strahlführungsmitteln als auch visuellen Beobachtungsmitteln zuführbar.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch die visuellen Beobach­ tungsmittel ein präzises Einstellen des Meßortes an der Probe möglich ist.
Dies gilt insbesondere deshalb, weil die visuellen Beobachtungs­ mittel ein Mikroskop umfassen, weil damit auch auf kleinsten Strukturen, beispielsweise Halbleiter-Bauelementen oder anderen Miniaturstrukturen eine ortsselektive Messung möglich ist, indem zunächst unter visueller Beobachtung durch das Mikroskop der von der Lichtquelle ausgesandte Lichtstrahl auf einem definierten Oberflächenort der Probe plaziert wird, um dann die Messung durchzuführen.
Entsprechendes gilt, wenn die visuellen Beobachtungsmittel eine Kamera, vorzugsweise eine Videokamera mit CCD-Bildwandler, umfassen. Die Verwendung eines CCD-Bildwandlers ist deswegen besonders vorteilhaft, weil das für Raman-Messungen benötigte Licht eine Wellenlänge hat, auf die auch CCD-Bauelemente ansprechen.
Besonders bevorzugt ist weiterhin, wenn das von der Probe abgegebene Licht über einen Strahlenteiler geführt wird und wenn dieser weniger als 10%, vorzugsweise 4% des von der Probe abgegebenen Lichtes an die visuellen Beobachtungsmittel weiterleitet.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß einerseits eine visuelle Beobachtung mit dem Meßlicht selbst möglich ist, das durch den Strahlenteiler so weit abgeschwächt werden kann, daß es entweder mit der CCD-Kamera oder gefahrlos auch mit dem mensch­ lichen Auge betrachtet werden kann und andererseits die Inten­ sität des Meßlichts nicht nennenswert geschwächt wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Raman- Spektrometers, entlang der Linie I-I von Fig. 2;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teils des in Fig. 1 dargestellten Raman-Spektrometers, und zwar entlang der Linie II-II von Fig. 1.
In den Figuren bezeichnet 10 insgesamt ein Raman-Spektrometer. Das Spektrometer 10 umfaßt eine Meßeinheit 11, die weiter unten noch im einzelnen erläutert werden wird. Die Meßeinheit 11 ist ausgangsseititg an eine Auswerteinheit 12 angeschlossen. Die Auswerteinheit 12 kann entweder ein Fourier Infrarot- Spektrometer sein, was voraussetzt, daß sie einen für Raman- Wellenlängen geeigneten Detektor enthält, die Auswerteinheit 12 kann aber auch ein übliches Raman-Spektrometer sein.
Eine Lichtquelle 13 versorgt die Meßeinheit 11 mit Meßlicht. Die Lichtquelle 13 ist vorzugsweise ein Laser, insbesondere ein Nd:YAG-Laser.
Die Meßeinheit 11 umfaßt ein Gehäuse 20, das an einem Licht­ mikroskop 15 angebracht ist und an dem ein erster Anschluß 21 sowie ein zweiter Anschluß 22 für ein erstes Glasfaserkabel 23 bzw. ein zweites Glasfaserkabel 24 vorgesehen sind. Das erste Glasfaserkabel 23 verbindet den ersten Anschluß 21 mit einem entsprechenden dritten Anschluß 25 an der Lichtquelle 13. Das zweite Glasfaserkabel 24 verbindet in entsprechender Weise den zweiten Anschluß 22 mit einem zugehörigen vierten Anschluß 26 an der Auswerteinheit 12.
Man erkennt, daß es auf diese Weise leicht möglich ist, die Meßeinheit 11 mit verschiedenartigen Auswerteinheiten 12 oder Lichtquellen 13 zu verbinden, indem die Glasfaserkabel 23, 24 in an sich bekannter Weise umgesteckt werden. In diesem Sinne ist auch zu verstehen, wenn weiter vorne erwähnt wurde, daß die Auswerteinheit 12 auch ein Raman-Spektrometer üblicher Bauart sein kann, weil dann nämlich Meßlicht aus der Meßeinheit 11 über das zweite Glasfaserkabel 24 zu dem die Auswertein­ heit 12 bildenden Raman-Spektrometer geleitet werden kann, um dann schließlich dort einem Raman-Detektor zugeführt zu werden.
Von der Lichtquelle 13 wird über das erste Glasfaserkabel 23 ein ankommender Lichtstrahl 30 an den ersten Anschluß 21 gegeben und gelangt von dort in das Innere des Gehäuses 20.
Der ankommende Lichtstrahl 30 durchläuft zunächst eine erste Vergrößerungslinse 31, die vorzugsweise austauschbar ausgebildet ist, um Vergrößerungsfaktoren zwischen beispielsweise 1:1 und 1:5 einstellen zu können.
Der Lichtstrahl 30 durchläuft dann eine vorzugsweise feste erste Blende 32 sowie eine zweite, vorzugsweise ebenfalls feste Vergrößerungslinse 33, die z. B. einen Vergrößerungsfaktor von 1:10 haben kann.
Danach durchläuft der Lichtstrahl 30 ein dichroitisches Filter 34, das für die Wellenlänge des ankommenden Lichtstrahls 30 durchlässig ist. Danach durchläuft der Lichtstrahl 30 eine zweite, vorzugsweise variable Blende 35, die als Irisblende z. B. Blendenwerte zwischen 1 und 8 einstellen kann.
Ein erster Umlenkspiegel 36 lenkt den ankommenden Lichtstrahl 30 dann in Fig. 1 nach rechts auf einen zweiten Umlenkspiegel 37, der vorzugsweise teildurchlässig ausgebildet ist.
Wie man deutlich aus Fig. 2 erkennen kann, ist der zweite Umlenkspiegel 37 um 45° nach unten geneigt, so daß der ankom­ mende Lichtstrahl 30 nun vertikal nach unten umgelenkt wird und auf die äußerst schematisch angedeutete Objektivoptik 38 des Lichtmikroskops 15 gelangt, die den Lichtstrahl 30 schließ­ lich auf eine Probe 39 lenkt.
Das von der Probe 39 ausgehende Licht gelangt über einen Lichtweg 40 zunächst wieder auf dieselben optischen Strahl­ führungsmittel, nämlich den zweiten Umlenkspiegel 37 und den ersten Umlenkspiegel 36. Von dort gelangt das abgegebene Licht - immer noch auf demselben jetzt umgekehrten optischen Weg wie der ankommende Lichtstrahl 30 - auf das dichroitische Filter 34, das so ausgelegt ist, daß es für die Wellenlänge des abgegebenen Raman-Lichts reflektierend wirkt, aber etwaiges, ebenfalls von der Probe 39 ausgehendes Streulicht, durchläßt.
Hierzu ist folgendes zu beachten:
Der als Lichtquelle 13 eingesetzte Nd:YAG-Laser gibt einen Lichtstrahl 30 mit einer Wellenlänge von 1,06 µm ab, was etwa 9400 Wellenzahlen entspricht. Bei der Raman-Spektroskopie werden nun Linien im Spektrum erzeugt, die gegenüber der Linie des eingestrahlten Lichtes etwas versetzt sind. Diese Linien entstehen durch Schwingungen der Moleküle der Probe 39. Die Wellenlängen des abgegebenen Raman-Lichts liegen daher versetzt gegenüber der Wellenlänge des ankommenden Lichtstrahls 30, und zwar bei üblichen Raman-Spektren um etwa 50 bis 4000 Wellen­ zahlen.
Das dichroitische Filter 34 ist nun so ausgelegt, daß es für die Wellenlänge des ankommenden Lichtstrahls 30 lichtdurch­ lässig, für die Wellenlängen des abgegebenen Raman-Lichts jedoch reflektierend wirkt.
Aufgrunddessen wird das abgegebene Licht auf dem Lichtweg 40 vom dichroitischen Filter 34 auf einen weiteren, vorzugsweise festen Umlenkspiegel 41 gelenkt und gelangt von dort über eine Sammellinse 42 in den zweiten Anschluß 22, um von dort über das zweite Glasfaserkabel 24 der Auswerteinheit 12 zuge­ führt zu werden.
Es wurde bereits erwähnt, daß der zweite Umlenkspiegel 37 teildurchlässig ausgebildet ist. Wie man deutlich aus Fig. 2 erkennen kann, hat dies zur Folge, daß von dem von der Probe 39 abgegebenen Licht ein Teil auf dem Lichtweg 40′ durch den zweiten Umlenkspiegel 37 hindurchtritt und in vertikaler Richtung nach oben gelangt. Dort ist bei dem in den Figuren dargestellten Raman-Spektrometer 10 zum einen das Okular 51 des Mikroskops 15 und zum anderen eine Videokamera 52 angeord­ net.
Damit das Mikroskop 15 auch weiterhin für normale lichtmikros­ kopische Aufgaben einsetzbar bleibt, dient ein gemeinsamer Schieber 55 dazu, die üblichen Hellfeld- 53 und Dunkelfeld­ beleuchtungseinrichtungen 54 des Mikroskops 15 so zu verschie­ ben, daß jeweils eine, in Sonderfällen auch mehrere, der Einheiten 37, 53 oder 54 in den Strahlengang 40′ des Mikroskops 15 gelangt.
Das Raman-Spektrometer 10 erlaubt folgende Betriebsweise:
Wenn eine Probe 39, insbesondere eine Probe mit Mikrostruktur, auf die in Fig. 2 dargestellte Position gebracht wird, so ist es möglich, die Probe 39 über das Okular 51 oder die Videokamera 52 zu beobachten. Das hierzu erforderliche Licht kann entweder ein separat einschaltbares Beleuchtungslicht sein, für das in der Zeichnung nicht dargestellte Leuchten einzuschalten wären, es ist aber auch möglich, die Probe 39 über das abgegebene Streulicht, d. h. über den Lichtweg 40′, zu beobachten, wie dies in Fig. 2 eingezeichnet ist, oder die Beleuchtungseinrich­ tungen 53, 54 des Mikroskops 15 zu nutzen.
Da Raman-Experimente aus physikalischen Gründen mit Lichtstrah­ len hoher Intensität durchgeführt werden müssen, ist es erfor­ derlich, die Lichtstärke im Bereich des Mikroskops 50 drastisch zu reduzieren, um Schäden am Auge des Beobachters zu vermeiden. Der zweite Umlenkspiegel 37 ist daher so ausgelegt, daß er nur einen äußerst geringen Teil an Meßlicht durchläßt, nämlich weniger als 10%, vorzugsweise etwa 4%. Damit geht auch weniger Licht für den Meßvorgang verloren.
Wenn die Videokamera 52 mit üblichen CCD-Bauelementen zur Bildwandlung versehen ist, so kann unmittelbar das Laserlicht des Nd:YAG-Lasers ausgenutzt werden, weil übliche CCD-Bauele­ mente für diese Wellenlänge empfindlich sind.
Es versteht sich, daß das dargestellte Ausführungsbeispiel nur als Erläuterung zu verstehen ist und die Erfindung nicht einschränkt. So sind zahlreiche Abwandlungen oder Änderungen des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels möglich, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann als Glasfaserkabel 23 oder 24 z. B. ein einadriges Glasfaserkabel oder ein Mono­ moden-Kabel verwendet werden. Damit läßt sich das Laserlicht optimal auf einen kleinen Meßfleck auf der Probe fokussieren.
Wenn Laserlicht durch ein Glasfaserkabel geführt wird, so entstehen durch Streuungen im Glas wiederum Raman-Linien, die bei weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung weggefiltert werden. Diese Filter können in ihrer Funktion mit dem dichroitischen Filter 34 zusammenfallen, sie können aber auch an anderer Stelle des Strahlenganges der Lichtstrahlen 30 angeordnet werden, je nachdem, wie dies im Einzelfall zweckmäßig ist.
Entsprechendes gilt für Streulicht (Rayleigh-Licht) aus dem Probenraum, das ebenfalls durch geeignete Filter des Strahlen­ gangs 40 weggefiltert werden kann.
Es ist ferner möglich, die Größe des "Brennflecks" des Lasers auf der Probe 39 zu variieren, indem man in der bereits an­ gedeuteten Weise die Elemente im Strahlengang des ankommenden Lichtstrahls 30 austauscht bzw. verstellt.
Weiterhin ist es möglich, die Probe 39 entlang mindestens zweier Koordinatenrichtungen durch einen geeigneten Kreuztisch definiert zu verfahren, um entweder einen gewünschten Meßpunkt anzufahren oder nacheinander eine Vielzahl von Meßpunkten ggf. automatisch durchzumessen.
Weitere Einzelheiten, wie sie vorteilhafterweise beim Raman- Spektrometer 10 der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, finden sich beispielsweise in der EP-OS 1 16 321, in der ein Infrarot-Spektrometer beschrieben ist, bei der zugleich oder nacheinander eine visuelle Beobachtung von u. a. mikrosko­ pischen Bereichen der Probe und Infrarot-Messungen möglich sind.
Weiterhin ist es vorteilhaft möglich, beim Messen mehrerer nahezu punktförmiger Bereiche der Probenoberfläche eine Orts­ kodierung beim Abfahren der Meßpunkte einzusetzen, indem unter Verwendung einer entsprechenden elektrisch schaltbaren Maske zu jedem Zeitpunkt etwa die Hälfte der Probe ausgeleuchtet und das Muster der ausgeleuchteten Punkte nach einem vorgege­ benen Code (sogenannter Hadamard-Code) verändert (permutiert) wird. Eine derartige Maske ist aus der EP-OS 1 83 706 bekannt. Ein Problem beim Einsatz derartiger Masken in Spektrometern war bisher ihr sehr begrenzter nutzbarer Spektralbereich. Diese Beschränkung spielt allerdings hier keine Rolle, da nur Licht einer einzigen Wellenlänge kodiert werden muß. Damit ist die Verwendung von Hadamard-Masken in einem Raman-Spektro­ meter mit Lichtmikroskop besonders vorteilhaft. Die Maske kann beispielsweise anstelle der Blende 32 im Gehäuse 11 angebracht sein.

Claims (9)

1. Raman-Spektrometer mit einer Meßeinheit (11) und einer von der Meßeinheit (11) getrennten Auswerteinheit (12), insbesondere einem Fourier-Infrarot-Spektrometer, mit einer Lichtquelle (13), insbesondere einem Laser, mit ersten optischen Strahlführungsmitteln (21, 23, 25, 31 bis 38) zum Führen eines Lichtstrahls (30) zwischen der Lichtquelle (13) und einer Probe (39), und mit zweiten optischen Strahlführungsmitteln (22, 24, 26, 34 bis 38, 41, 42) zum Führen des von der Probe (39) abgegebenen Lichtstrahls (40) zu der Auswerteinheit (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (11) aus einem weitgehend unmodifizierten, handelsüblichen Lichtmikroskop (15) besteht, an welchem eine Ein- und Auskoppelvorrichtung für den von der Lichtquelle (13) ankommenden Lichtstrahl (30) und das von der Probe (39) abgegebene Licht angebracht ist und daß mindestens eine der Strahlführungsmittel einen Lichtleiter in Gestalt eines Glasfaserkabels (23, 24) umfassen.
2. Raman-Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein erstes Glasfaserkabel (23) zum Ver­ binden der Lichtquelle (13) mit der Meßeinheit (12) vorgesehen ist.
3. Raman-Spektrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Glasfaserkabel (24) zum Verbinden der Meßeinheit (11) mit der Auswerteinheit (12) vorgesehen ist.
4. Raman-Spektrometer nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten optischen Strahlführungsmittel und die zweiten optischen Strahlführungsmittel ein gemeinsames dichroitisches Filter (34) umfassen, das für den von der Lichtquelle (13) ankommenden Lichtstrahl (30) durchlässig und für das von der Probe (39) auf einem von der Probe (39) wegführenden Lichtweg (40) abgegebene Ramanlicht reflek­ tierend ist.
5. Raman-Spektrometer nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Probe (39) auf einem von der Probe (39) wegführenden Lichtweg (40) abgegebene Licht den zweiten optischen Strahlführungsmitteln (22, 24, 26, 34 bis 38, 41, 42) und visuellen Beobachtungsmitteln zuführbar ist.
6. Raman-Spektrometer nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das von der Probe (39) auf dem Lichtweg (40) abgegebene Licht über einen Strahlenteiler (37) geführt wird.
7. Raman-Spektrometer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Strahlenteiler (37) weniger als 10%, vorzugsweise 4% des von der Probe (39) abgegebenen Lichts an die visuellen Beobachtungsmittel weiterleitet.
8. Raman-Spektrometer nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die visuellen Beobachtungsmittel eine Kamera (52), vorzugsweise eine Videokamera mit CCD-Bildwandler, umfassen.
9. Raman-Spektrometer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (11) im Strahlengang (30) eine der Ortskodierung dienende elektrisch schaltbare sog. Hadamard-Maske vorgesehen ist.
DE4005878A 1990-02-24 1990-02-24 Raman-spektrometer Granted DE4005878A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4005878A DE4005878A1 (de) 1990-02-24 1990-02-24 Raman-spektrometer
GB9103056A GB2241350B (en) 1990-02-24 1991-02-13 Raman spectrometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4005878A DE4005878A1 (de) 1990-02-24 1990-02-24 Raman-spektrometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4005878A1 true DE4005878A1 (de) 1991-08-29
DE4005878C2 DE4005878C2 (de) 1993-04-08

Family

ID=6400900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4005878A Granted DE4005878A1 (de) 1990-02-24 1990-02-24 Raman-spektrometer

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4005878A1 (de)
GB (1) GB2241350B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493443A (en) * 1992-12-19 1996-02-20 Bruker Analytisch Mebtechnik Gmbh Lens for a FT-raman microscope
CN1083573C (zh) * 1999-12-30 2002-04-24 吉林大学 光纤喇曼光谱仪

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7102746B2 (en) * 2003-12-16 2006-09-05 New Chromex, Inc. Raman spectroscope
DE102004006391A1 (de) * 2004-02-10 2005-09-01 Universität Leipzig Lichtstarke, kompakte in-situ Raman-Sonde
US8179526B2 (en) 2007-01-25 2012-05-15 Renishaw Plc Spectroscopic apparatus with dispersive device for collecting sample data in synchronism with relative movement of a focus
GB0708582D0 (en) 2007-05-03 2007-06-13 Renishaw Plc Spectroscope apparatus and methods
US8189975B2 (en) * 2009-10-05 2012-05-29 Bwt Property, Inc. Fiber spectroscopic probe mountable on a microscope

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2727265A1 (de) * 1976-07-02 1978-01-05 Anvar Optische mikroskop-laser-mikrosonde fuer raman-spektroskopie
DE2935812A1 (de) * 1979-09-05 1981-03-12 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Verfahren zur werkstoffpruefung
EP0116321A2 (de) * 1983-01-31 1984-08-22 Bruker Analytische Messtechnik GmbH Infrarot-Spektrometer
WO1985004261A1 (en) * 1984-03-19 1985-09-26 Bruker Analytische Messtechnik Gmbh Stationary, electrically alterable, optical masking device and spectroscopic apparatus employing same
US4586819A (en) * 1982-07-09 1986-05-06 Hitachi, Ltd. Laser Raman microprobe
WO1989001622A1 (en) * 1987-08-14 1989-02-23 D.O.M. Associates, Inc. Raman spectrometer having hadamard electrooptical mask and diode detector
US4900147A (en) * 1987-03-18 1990-02-13 The British Petroleum Company, P.L.C. Diamond mapping

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS515314B1 (de) * 1971-03-18 1976-02-19
GB1447757A (en) * 1972-09-26 1976-09-02 Ici Ltd Spectroscopic instrument
US3951526A (en) * 1973-08-29 1976-04-20 Mcdonnell Douglas Corporation Line rejection mirror for filter spectrograph
DE3112308A1 (de) * 1981-03-28 1982-10-14 Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co GmbH, 7770 Überlingen Kuevettenanordnung fuer ein spektralphotometer
WO1987006011A1 (en) * 1986-03-24 1987-10-08 University Of Queensland Monitoring the presence of materials
US4770530A (en) * 1986-04-23 1988-09-13 Kollmorgen Corporation Remote spectrophotometer
GB8706421D0 (en) * 1987-03-18 1987-04-23 British Petroleum Co Plc Detection method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2727265A1 (de) * 1976-07-02 1978-01-05 Anvar Optische mikroskop-laser-mikrosonde fuer raman-spektroskopie
DE2935812A1 (de) * 1979-09-05 1981-03-12 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Verfahren zur werkstoffpruefung
US4586819A (en) * 1982-07-09 1986-05-06 Hitachi, Ltd. Laser Raman microprobe
EP0116321A2 (de) * 1983-01-31 1984-08-22 Bruker Analytische Messtechnik GmbH Infrarot-Spektrometer
WO1985004261A1 (en) * 1984-03-19 1985-09-26 Bruker Analytische Messtechnik Gmbh Stationary, electrically alterable, optical masking device and spectroscopic apparatus employing same
US4900147A (en) * 1987-03-18 1990-02-13 The British Petroleum Company, P.L.C. Diamond mapping
WO1989001622A1 (en) * 1987-08-14 1989-02-23 D.O.M. Associates, Inc. Raman spectrometer having hadamard electrooptical mask and diode detector

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Anal. Chem., Vol. 56, 1984, S. 2199-2204 *
Analytica Chimica Acta, Vol. 195, 1987, S. 33-43 *
Rev. Sci. Instrum., Vol. 45, No. 12, 1974, S. 1598-1601 *
Rev. Sci. Instrum., Vol. 59, No. 4, 1988, S. 588-590 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493443A (en) * 1992-12-19 1996-02-20 Bruker Analytisch Mebtechnik Gmbh Lens for a FT-raman microscope
CN1083573C (zh) * 1999-12-30 2002-04-24 吉林大学 光纤喇曼光谱仪

Also Published As

Publication number Publication date
GB2241350A (en) 1991-08-28
GB9103056D0 (en) 1991-03-27
GB2241350B (en) 1993-11-17
DE4005878C2 (de) 1993-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3843876C2 (de)
EP3532885B1 (de) Optische anordnung, multispot-scanning-mikroskop und verfahren zum betreiben eines mikroskops
EP0866993B1 (de) Konfokales mikroskop mit einem doppelobjektiv-system
EP3056934B1 (de) Messkopf einer endoskopischen vorrichtung und verfahren zur inspektion und messung eines objektes
WO2003023483A2 (de) Mikroskop
DE3303140A1 (de) Infrarot-spektrometer
EP0011709A2 (de) Lichtleiteinrichtung zur Auflichtbeleuchtung
DE20012378U1 (de) Anordnung zur spektral empfindlichen Auf- und Durchlichtbeleuchtung
DE10115589A1 (de) Beleuchtungseinrichtung
DE10356826B4 (de) Rastermikroskop
DE10004233B4 (de) Mikroskop-Aufbau
DE102015001032A1 (de) Raman-Spektroskopie-Beleuchtungs- und Auslesesystem
DE19639939A1 (de) Optische Spektralmeßvorrichtung
WO2006000563A1 (de) Mikroskop
DE4005878A1 (de) Raman-spektrometer
DE10029680B4 (de) Mikroskop-Aufbau
DE69025702T2 (de) Mikroskopisches Spektrometer
DE10021379A1 (de) Optische Messanordnung insbesondere zur Schichtdickenmessung
DE10017825C2 (de) Polychromatische Fluoreszenz-Meßvorrichtung
DE3244484A1 (de) Vorrichtung zur optimierung der kopplung zweier optischer systeme zur beobachtung und analyse von objekten
DE10031458B4 (de) Scan-Mikroskop mit einem Zirkulator
DE102004029733A1 (de) Rastermikroskop und Verfahren zur Rastermikroskopie
DE2718711A1 (de) Vorrichtung zur abtastung eines objektes mit einem lichtstrahl
EP1407308A2 (de) Mikroskopobjektiv und verwendung eines solchen mikroskopobjektivs bei einem mikroskop
DE20200109U1 (de) Vorrichtung und Scanmikroskop zur gleichzeitigen Detektion mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BRUKER ANALYTIK GMBH, 76287 RHEINSTETTEN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BRUKER OPTICS, INC., BILLERICA, MASS., US

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: WITTE, WELLER, GAHLERT, OTTEN & STEIL, 70178 STUTTGART

8339 Ceased/non-payment of the annual fee