DE4031423A1 - Spektralphotometer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Spektralphotometer, und zwar
insbesondere ein solches mit einer Mehrzahl von Sensoren,
mit Streuelementen mit verschiedenen optischen
Eigenschaften oder eine Kombination beider.
Das Spektralphotometer enthält ein Spektroskop zur Streuung
des Lichtes einer Lichtquelle und zur Erzeugung von mono
chromatischem Licht und teilt dieses mittels eines Strahl
teiler-Spiegels in zwei Lichtstrahlen auf. Einer der Licht
strahlen wird über einen normalen optischen Weg, der andere
über ein ein Prüfobjekt enthaltenden optischen Weg geführt.
Das aufgeteilte monochromatische Licht läuft über den nor
malen optischen Weg bzw. den für das Prüfobjekt vorgese
henen optischen Weg, in dem sich zunächst jedoch nur Luft
anstelle des Prüfobjektes befindet, trifft auf die Sensoren
und wird photoelektrisch umgewandelt. Das elektrische Si
gnal, das von der über den normalen optischen Weg laufenden
Lichtintensität erzeugt wird, sei mit R bezeichnet. Das
elektrische Signal, das der Lichtintensität entspricht, die
über den für das Prüfobjekt vorgesehenen optischen Weg ver
läuft, werde mit S bezeichnet. Das Verhältnis (S/R) zwi
schen den elektrischen Signalen R und S wird als Meßergeb
nis ausgegeben. Ein Korrekturfaktor zur ständigen Konstant
haltung des Verhältnisses (S/R) wird berechnet. Dieser be
rechnete Korrekturfaktur wird im Speicher eines Computers
gespeichert. Anschließend wird, wenn ein Prüfobjekt in den
entsprechenden optischen Weg eingebracht und vermessen wor
den ist, der in dem Speicher gespeicherte Korrekturfaktor
ausgelesen und der gemessene Wert mit diesem Faktor korri
giert.
Dieses Verfahren ist ein herkömmliches Basiskorrekturver
fahren, bei dem die Messungen in Luftumgebung in Bezug auf
beide optischen Wege durchgeführt werden und bei dem die
Differenz zwischen den Meßergebnissen bei Vorhandensein ei
ner zu messenden Probe korrigiert werden.
Werden die Messungen in einem ganzen Wellenlängenbereich
unter Verwendung eines Sensors und eines Streuelementes
durchgeführt, so treten mit dem oben beschriebenen Ba
siskorrekturverfahren keine Probleme auf. Wenn jedoch an
die Messungen hohe Anforderungen in Bezug auf die Genauig
keit für einen großen Wellenlängenbereich gestellt werden,
so ist es notwendig, eine Mehrzahl von Sensoren oder Streu
elementen zu verwenden, die Messungen in verschiebenen Wel
lenlängenbereichen erlauben. Die Empfindlichkeits- und
Spektralcharakteristiken von Sensoren bzw. Streuelementen,
die verschiedene Wellenlängenbereiche abdecken, sind jedoch
verschieden. Insbesondere verschlechtern sich die Empfind
lichkeits- und Streucharakteristiken zweier Sensoren bzw.
Streuelemente in benachbarten Mehrfach-Wellenlängenberei
chen erheblich. Folglich treten sehr leicht nicht reprodu
zierbare Differenzen in den gemessenen Werten in solchen
Mehrfach-Wellenlängenbereichen auf. Entsprechende Geräte
sind zum Beispiel in der JP-U-62-39 299 (Seriennummer 9 68 560)
offenbart.
Gemäß dem oben beschriebenen herkömmlichen Basiskorrektur
verfahren wird die Differenz zwischen R und S erfaßt und
der Betrag der Differenz bei tatsächlicher Messung einer
Probe nur in der Weise korrigiert, daß das Verhältnis (S/R)
zwischen der Energie S, die über den für das Prüfobjekt
vorgesehenen optischen Weg und der Energie R, welche über
den normalen optischen Weg läuft, konstant wird. Es werden
also folgende Punkte nicht berücksichtigt:
- 1. zum einen die Tatsache, daß die Empfindlichkeitscharak teristik von zwei Arten von Sensoren sehr gering in den Mehrfach-Wellenlängenbereichen ist und daß die erfaßten Si gnale plötzlich in einer sehr schwachen Richtung abfallen,
- 2. zum anderen die Tatsache, daß, obwohl die Messungen zur Bestimmung des Korrekturwertes in einer Luft-Zu-Luft-Umge bung in Bezug auf die beiden optischen Wege ausgeführt wer den, im Falle des tatsächlichen Einbringens und Messens ei ner Probe die Bedingungen, unter denen das Licht nach Durchlaufen der Probe auf die photoempfindliche Oberfläche des Sensors trifft, aufgrund der Einflüsse von Brechungsin dex, Reflektionsgrad und Ablenkungseigenschaften der Probe in Abhängigkeit von ihrer Gestalt und ihrem Material ver schieden sind.
In den beiden oben genannten Fällen (1) und (2) werden die
Ergebnisse der Messungen, welche in dem Fall erzielt wer
den, in dem sowohl der normale optische Weg als auch der
für das Prüfobjekt vorgesehene optische Weg in der Umge
bungsluft liegen, als Bezugsgrößen verwendet. Es entsteht
also der Nachteil, daß eine Differenz auftritt zwischen den
bei tatsächlichen Messungen einer Probe erzielten Ergebnis
sen und dem Korrekturbetrag.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spektralpho
tometer zu schaffen, mit welchem der gesamte, zu messende
Wellenlängenbereich durch Verwendung einer Mehrzahl von
Sensoren oder Streuelementen erfaßt werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Pa
tentanspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche haben vorteil
hafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens zum Inhalt.
Vorteilhafterweise wird mit dem erfindungsgemäßen Spek
tralphotometer der gemessene Wert so korrigiert, daß die
gleichen Meßdaten in Mehrfach-Wellenlängenbereichen mit
Sensoren oder Streuelementen erzielt werden, die verschie
denen Wellenlängenbereichen zugeordnet sind.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit dem erfindungs
gemäßen Spektralphotometer sowohl in dem Mehrfach-Wellen
längenbereich der Sensoren oder Streuelemente, die ver
schiedene Wellenlängenbereiche beinhalten, als auch in ei
nem Wellenlängenbereich in der Nähe der Mehrfach-Wellenlän
genbereiche stetige optische Charakteristiken erzielt wer
den können.
Mit dem erfindungsgemäßen Spektralphotometer werden insbe
sondere für jede Wellenlänge auf der Basis der durch
tatsächliche Messung einer Anzahl von Proben erzielten Er
gebnisse ein Korrekturwert ermittelt und die gemessenen Da
ten in den Mehrfach-Wellenlängenbereichen verschiedener
Sensoren oder Streuelemente und in den Wellenlängenberei
chen nahe der Mehrfach-Wellenlängenbereiche durch Korrek
turfaktoren korrigiert.
Da die Korrekturwerte auf der Grundlage der Ergebnisse
tatsächlicher Messungen von Proben berechnet werden, ist es
möglich, die Differenz zwischen den gemessenen Werten, wel
che aufgrund verschiedener Spektralempfindlichkeiten der
zwei Arten von Sensoren oder aufgrund verschiedener Streu
eigenschaften der Streuelemente auftreten, zu korrigieren,
sowie weiterhin die Differenz zwischen den gemessenen Wer
ten, welche in Abhängigkeit von der Gestalt und dem Mate
rial der Proben auftritt, zu berichtigen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungs
beispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 die Prinzipdarstellung des optischen Systems einer
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 das Prinzipschaltbild einer Verarbeitungseinheit
für die Detektionssignale der Ausführungsform gemäß Fig. 1
und sein Steuersystem,
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der prinzipiellen
Arbeitsweise der Erfindung,
Fig. 4 ein Diagramm mit den Vergleichswerten der Kurven
der Spektralcharakteristik vor und nach Anwendung der Er
findung, und
Fig. 5 und 6 Flußdiagramme zur Verdeutlichung der Arbeits
weise der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 wird unter einem in einem Spektralphotometer
vorhandenen Spektroskop ein Doppel-Monochromator verstan
den, der durch serielles Verbinden zweier Spektroskope 1
und 2 entsteht. Ein Prisma aus Quarz für einen Vertikalwin
kel von 30° wird als Streuelement des Spektroskops 1 ver
wendet. Zwei Beugungsgitter 3 und 4 finden als Streuele
mente des Spektroskops 2 Verwendungen. Diese Beugungsgitter
3 und 4 sind auf einem Drehteller T montiert und können
durch Drehung des Tellers T um 180° umgeschaltet werden.
Der Sensorbereich enthält folgende Teile: einen
Bleisulfidsensor 5 (im folgenden als PbS bezeichnet) für
den nahen Infrarotbereich, einen Photoelektronen-Vervielfa
cher 6 für den ultraviolett/ sichtbaren Lichtbereich, sowie
einen schaltbaren Spiegel 7 zur selektiven Auswahl einer
der Sensoren. Der umschaltbare Spiegel 7 kann sowohl in
eine erste Position gebracht werden, in der die Lichtstrah
len 16 und 17 direkt zum Sensor 6 geführt werden, als auch
in eine zweite Position, in der die Lichtstrahlen 16 und 17
zum Sensor 5 reflektiert werden. Dieser umschaltbare Spie
gel 7 wird zwischen der ersten und zweiten Position zum
Beispiel durch einen Motor oder ähnliches betätigt.
Im folgenden soll nun die Arbeitsweise beschrieben werden.
Zunächst wird das aus einer Lichtquelle 8 oder 9 austre
tende weiße Licht zu einem ersten Spalt 11 mittels eines
Konvergierspiegels 10 konvergiert. Das Licht wird dann in
einem Streuelement 12 des Spektroskops 1 gestreut und durch
einen Schlitz 13 in monochromatisches Licht umgewandelt,
welcher gleichzeitig als Ausgang des Spektroskops 1 und als
Eingang des Spektroskops 2 fungiert. Das monochromatische
Licht wird dann auf die Beugungsgitter 3 oder 4 des Spek
troskops 2 gelenkt. Das einfallende monochromatische Licht
wird durch die Beugungsgitter 3 oder 4 gestreut und über
einen Schlitz 14 als monochromatisches Licht mit weiter
erhöhten Unsauberkeiten herausgeführt, sowie mittels eines
Drehspiegels 15 abwechselnd in die zwei Lichtstrahlen 16
und 17 aufgeteilt. Jeder dieser verzweigten Lichtstrahlen
trifft auf den Sensor 5 oder 6. Das auftreffende
monochromatische Licht wird photoelektrisch umgewandelt.
Die sich ergebenden elektrischen Signale werden über
Verstärker 31 und 32, sowie einen A/D-Wandler 33 geführt
und, wie in Fig. 2 gezeigt, in einen Computer (MPU) 34
eingegeben. Die Signale werden in dem Computer 34 einer
Datenverarbeitung unterzogen, sodaß charakteristische
Kurven der Wellenlänge über der Lichtintensität, d. h.
Spektralkurven erzeugt werden. Weiterhin werden durch den
Computer 34 über ein I/O-Interface 38 ein Motor 35 zur
gerasterten Wellenlängenabtastung des Prismas 12 und der
Beugungsgitter 3 und 4, ein Motor 36 zur Drehung des
Drehtellers um 180° und zum Schalten der Beugungsgitter,
sowie ein Motor 37 zum Antreiben des Schaltspiegels 7
gesteuert.
Die zwei Beugungsgitter 3 und 4 sowie die Sensoren 5 und 6
werden zur Ausdehnung des meßbaren Wellenlängenbereiches,
welcher für das Spektralphotometer erforderlich ist, ver
wendet. Der Wellenlängenbereich für einen guten Spektral
wirkungsgrad des Beugungsgitters 3, sowie der Wellenlängen
bereich für eine gewünschte Empfindlichkeit des Sensors 6
liegt zum Beispiel in einem Bereich zwischen 187 und 900 nm.
Zur Ermöglichung von Messungen in einem großen Wellen
längenbereich, der den genannten überschreitet, ist es not
wendig, daß die Motoren 36 und 37 zur Umschaltung auf das
Beugungsgitter 4 oder den Sensor 5 angetrieben werden, so
daß das Gerät innerhalb seines wirksamen Wellenlängenberei
ches verwendet werden kann. Beim Umschalten bzw. bei Ver
wendung der verschiedenen Arten von Beugungsgittern oder
Sensoren treten zwischen den gemessenen Spektralkurven, wie
in Fig. 2 gezeigt, große Pegeldifferenzen auf. Mit der Er
findung sollen automatisch diese Pegeldifferenzen korri
giert werden.
Mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 soll nun das Erfindungs
prinzip beschrieben werden.
In Fig. 3 stellt die mit der Ziffer 18 bezeichnete durch
gehende Linie eine Spektralkurve dar, die tatsächlich ge
messen worden ist. Die Sensoren in Fig. 1 werden von 5 auf
6 an einem Wellenlängenpunkt λd umgeschaltet, der gerade an
der Grenze zwischen dem nahen Infrarotbereich und dem
ultraviolett/sichtbaren Lichtbereich liegt. Die in Fig. 1
als Streuelemente dienenden Beugungsgitter werden
ebenfalles von 3 auf 4 umgeschaltet. Da die Sensoren ver
schiedene spektrale Empfindlichkeitscharakteristiken und
die Streuelemente verschiedene Streueigenschaften an dem
Wellenlängenpunkt λd aufweisen, an dem umgeschaltet wird,
betragen die gemessenen Werte im nahen Infrarotbereich und
im ultraviolett/sichtbaren Lichtbereich an der gemeinsamen
Wellenlänge λd : dn (λd) und dv (λd) und unterscheiden
sich, wie in Fig. 3 mit der durchgehenden Linie 18
angedeutet.
Mit der Erfindung wird der gemessene Wert korrigiert, sodaß
die Differenz zwischen den photometrischen Werten am Um
schaltpunkt (Wellenlänge λd), d. h. dv (λd)-dn (λd) Null
ist.
Im folgenden soll die entsprechende Berechnung dargestellt
werden.
Zunächst wird eine Wellenlänge λd bestimmt, die stabile
Spektral- und Empfindlichkeitscharakteristiken aufweist und
die am nächsten zu dem Mehrfach-Wellenlängenbereich zwi
schen den benachbarten Wellenlängenbereichen liegt. Die
Gleichung f0 (λ) einer geraden Linie 19, die den photome
trischen Wert dn (λs) bei der Wellenlänge λs mit dem photo
metrischen Wert dn (λd) bei der Wellenlänge λd in dem Mehr
fach-Wellenlängenbereich verbindet, wird wie folgt gebil
det:
f₀(λd) = { (dn(λs) - dn (λd)) / (λs - λd) } (λ - λd) + dn (λd) (1)
Weiterhin wird die Gleichung f1 (λ) einer geraden Linie 20,
die den gemessenen Wert dn (λs) bei der Wellenlänge λs mit
dem gemessenen Wert dv (λd) bei der Wellenlänge λd im Be
reich des ultraviolett/sichtbaren Lichtes verbindet, aufge
stellt:
f₁(λd) = { (dn(λs) - dv (λd)) / (λs - λd) } (λ - λd) + dv (λd) (2)
Schließlich wird eine Gleichung f2 (λ) einer geraden Linie
21 aufgestellt, die sich von dem Punkt dv (λd) in den nahen
Infrarotbereich mit einem solchen Einfallswinkel erstreckt,
der dem Winkel der Kurve 18 bei der Wellenlänge λd im ul
traviolett/sichtbaren Lichtbereich entspricht:
f₂(λ) = { (dv(λd) - dv (λd - Δλ)) / (Δλ } (λ - λd) + dv (λd) (3)
Korrekturdaten d1 (λ), mit denen die Pegeldifferenz
(dv(λd)-dn (λd)) zwischen den gemessenen Werten, die in
dem Mehrfach-Wellenlängenbereich auftreten, beseitigt
werden, ergeben sich wie folgt:
d₁(λd = d(λ) + (f₁(λ) - f₀(λ)) (4)
Da jedoch in diesem Fall bei den Wellenlängen λd und λs
Brechungspunkte auftreten können, wurden verschiedene Simu
lationen zur Beseitigung dieser Brechungspunkte durchge
führt. Es ist herausgefunden worden, daß eine gleichförmige
Kurve durch Modifizierung der Gleichung (4) mit einer Ge
wichtung 4. Ordnung erzielt werden kann:
Durch Einsetzen der Gleichungen (1) und (2) in die Glei
chung (5) ergibt sich:
Gleichung (6) wird nicht berücksichtigt. Wird zum Beispiel
die Meßwellenlänge λ zu λd gewählt, so wird der Ausdruck 5.
Ordnung in den Klammern zu 1. Andererseits wird der erste
Ausdruck d (λ) auf der rechten Seite der Gleichung zu
dn(λd), sodaß d2 (λ) = dv (λd). Wird demgegenüber die
Meßwellenlänge λ zu λ = λs gesetzt, so wird der Ausdruck 5.
Ordnung in der Klammer = 0, sodaß d2 (λ) = dn (λs). Beide
oben genannten Werte d2 (λ) liegen auf der geraden Linie
f1(λ). Darüberhinaus werden die gemessenen Werte zwischen
λd und λs mit der 5. Ordnung gewichtet und mehrdimensional
korrigiert, sodaß eine gleichförmige korrigierte Kurve ohne
scharfe Übergänge, ähnlich der Kurve 22, entsteht.
Mit dem Näherungswert von Gleichung (6) wird jedoch eine
Kurve mit leicht konvexer Biegung erzielt, ähnlich der dün
nen, durchgezogenen Linie 22 in Fig. 3, wobei extreme Kor
rekturwerte auftreten. Um dieses zu vermeiden, wird mit der
folgenden Näherung eine weitere Korrektur durchgeführt:
In Gleichung (7) wird die Korrektur 5. Ordnung mit Bezug
auf die Differenz zwischen der Spektralkurve 22 nach der
mit Gleichung (6) durchgeführten Korrektur und der geraden
Linie f2 (λ) ausgeführt, um dadurch eine Annäherung an die
gerade Linie f1 (λ) zu erzielen, sodaß die Korrektur
insgesamt eine gleichförmige Kurve in der Nähe des
wirklichen Wertes für einen Bereich vom ultraviolett/
sichtbaren Lichtbereich zum nahen Infrarotbereich ergab.
Auf diese Weise kann eine ideale Korrektur der
Spektralkurve 23, wie in Fig. 4 mit der durchgezogenen
Linie angedeutet, erhalten werden.
Der Anwendungsbereich von Gleichung (7) ist in einem Be
reich wirksam, der die folgenden Bedingungen erfüllt:
1. Die Begrenzung der Umschalt-Pegeldifferenz ((f) (λ))
| dv(λd) - dn(λd) | 0,2%T (8)
wobei %T die Lichtdurchlässigkeit bezeichnet, unter der
Annahme, daß eine totale Lichtdurchlässigkeit zu 100%T
definiert wird und im abgeschalteten Zustand 0%T beträgt.
Wenn die Pegeldifferenz zwischen den gemessenen Werten
beider Sensoren bei der gleichen Wellenlänge λd gleich oder
kleiner ist als 0,2%T, so kann davon ausgegangen werden,
daß kaum eine Pegeldifferenz besteht. In diesem Fall
braucht also keine Korrektur vorgenommen zu werden.
2. Die Begrenzung der Steigung in einem Bereich Δλ der
Spektralkurve im ultraviolett/sichtbaren Lichtbereich auf
| Einfallswinkel zwischen dv (λd) und dv (Δλ) | 0,2%T/nm (9)
Wenn die Steigung groß ist, kann eine gleichförmige Spek
tralkurve erzielt werden, selbst wenn der Korrekturbereich
(λs-λd) von λd bis λs eingeengt wird. Wenn jedoch die
Steigung gering ist, so ist es notwendig, den Korrekturbe
reich aufzuweiten. Wenn die Steigung gleich oder kleiner
ist als 0,2%T/nm, kann ein großer Einfluß der Korrektur
auch dann nicht erwartet werden, wenn der Korrekturbereich
nennenswert erweitert wird. Der Korrekturbereich ist folg
lich auf einen vorbestimmten Bereich, z. B. 100 nm be
grenzt.
3. Das Maß der Korrektur begrenzt die Wellenlänge im nahen
Infrarotbereich auf
λs - λd = 200 / | Einfallswinkel zwischen dv(λd) und dv(Δλ) | 100 nm (10)
In obiger Gleichung wurde ein experimenteller Wert von 200
ermittelt.
In der Bedingung gemäß Punkt (2), bei der die Steigung
gleich oder größer ist als 0,2%T/nm, wird ein als Ergebnis
erzielter Wert durch Division durch 200 durch den Gradien
tenwert in den Korrekturbereich (λs-λd) eingesetzt. Wenn
jedoch der Korrekturbereich größer ist als 100 nm, so wird
er auf 100 nm gesetzt.
Fig. 5 zeigt den Ablauf zur Bestimmung des Korrekturberei
ches auf der Grundlage der oben beschriebenen drei Bedin
gungen. Eine weitere detaillierte Erläuterung erscheint
nicht notwendig, da der Ablauf im Zusammenhang mit obiger
Erläuterung klar ist.
Nach Beendigung der oben erläuterten Vorbereitungen werden
die tatsächlichen Messungen gemäß dem in Fig. 6 gezeigten
Ablauf durchgeführt. Bei Beginn der Messungen wird die
momentane Meßwellenlänge λ zuerst gemäß Schritt 61
eingelesen. In Schritt 62 wird überprüft, ob die gelesene
Wellenlänge bereits am Ende des zu messenden
Wellenlängenbereiches liegt oder nicht. Ist dies nicht der
Fall, so wird in Schritt 63 überprüft, ob die gelesene
Wellenlänge eine Meßwellenlänge ist oder nicht. Trifft dies
nicht zu, so wird mit der weiteren Bearbeitung mit Schritt
61 fortgefahren. Im anderen Fall wird in Schritt 64 der
photometrische Wert d(λ) gelesen und die
Differenz (λ-λd) berechnet, woran sich gemäß Schritt 65
eine Prüfung anschließt, ob der berechnete Wert kleiner ist
als der Korrekturbereich (λs-λd) oder nicht. Trifft
dieses zu, so wird der photometrische Wert d(λ) mittels der
Gleichung (7) korrigiert. Der korrigierte Wert wird in
einem Speicher des Computers 34 gemäß Schritt 67
gespeichert. Wenn in Schritt 65 festgestellt wird, daß (λ-λd)
außerhalb des Korrekturbereiches liegt, so wird der
tatsächlich gemessene Wert ohne Korrektur in den Speicher
abgespeichert (Schritt 67). Die Messung ist beendet, wenn
das Ende des abzutastenden Wellenlängenbereiches gemäß
Schritt 62 ermittelt wird.
Der Fall des Umschaltens der Sensoren 5 und 6 gleichzeitig
mit dem Umschalten der Streuelemente 3 und 4 ist oben be
schrieben worden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen
Fall beschränkt. Es ist zum Beispiel auch möglich in der
Weise zu verfahren, daß nur ein Streuelement für den ge
samten Wellenlängenbereich verwendet wird, wobei zwischen
einer Mehrzahl von Sensoren für verschiedene Wellenlängen
bereiche umgeschaltet wird. Im Gegensatz dazu ist es auch
möglich, nur einen Sensor für den gesamten Wellenlängenbe
reich vorzusehen und zwischen einer Mehrzahl von Streuele
menten für verschiedene Wellenlängenbereiche umzuschalten.
Schließlich können die Streuelemente und die Sensoren auch
jeweils an verschiedenen Wellenlängenpunkten umgeschaltet
werden.
Claims (9)
1. Spektralphotometer, gekennzeichnet durch:
- - Lichtquellen (8, 9),
- - Spektroskope (1, 2) mit Streuelementen (12, 3, 4) zur Streuung des aus den Lichtquellen austretenden Lichtes und zur Aussendung von monochromatischem Licht,
- - eine Mehrzahl von Sensoren (5, 6), die entsprechend den Wellenlängenbereichen des von den Spektroskopen emmitierten monochromatischen Lichtes wahlweise alternativ verwendet werden, und
- - Vorrichtungen (Fig. 5 und 6) zur Korrektur mindestens eines der von den zwei Sensoren gemessenen Werte, die jeweils in den zwei Wellenlängenbereichen erfaßt wurden, sodaß die gemessenen Werte in Bezug auf eine Wellenlänge, die in dem sich überlappenden Wellenlängenbereich der zwei benachbarten Wellenlängenbereiche liegt, den gleichen Wert aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Korrektureinrichtung zur Erzeugung einer gleichförmigen
Spektralcharakteristik, mit der ein gemessener Wert
(dv (λn)) einer Wellenlänge in dem sich überlappenden
Wellenlängenbereich, der von dem Sensor erfaßt wird, der
einem benachbarten Wellenlängenbereich zugeordnet ist, mit
einem gemessenen Wert (dn (λs)) einer Wellenlänge nahe dem
sich überlappenden Wellenlängenbereich, der von dem Sensor
erfaßt wird, der den anderen Wellenlängenbereich abdeckt,
verbunden wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Korrektureinrichtung mit:
- - ersten Einrichtungen (52) zur Ermittlung einer Differenz zwischen den von den Sensoren bei einer Wellenlänge in den sich überlappenden Wellenlängenbereichen benachbarter Wel lenlängenbereiche gemessenen Werten, und
- - zweiten Einrichtungen (51) zur Umgehung der Korrektur, wenn die von den ersten Einrichtungen (52) ermittelte Differenz gleich oder kleiner ist, als ein vorbestimmter Wert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtung weiterhin Einrichtungen (Fig. 5)
zur Ermittlung eines Korrekturbereiches (λs-λd) zwischen
einer Wellenlänge (λd) in den sich überlappenden Wellenlän
genbereichen und einer Wellenlänge (λs) nahe den sich über
lappenden Wellenlängenbereichen aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zur Ermittlung des Korrekturbereichs wei
terhin Einrichtungen (55, 57) zur Bemessung des Korrektur
bereiches entsprechend einem vorbestimmten Bereich auf
weist, wenn der Gradient des gemessenen Wertes bei einer
Wellenlänge in dem sich überlappenden Wellenlängenbereich
gleich oder kleiner ist, als ein vorbestimmter Wert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zur Ermittlung des Korrekturbereiches wei
terhin eine Einrichtung (56) zur Festlegung eines großen
Korrekturbereiches aufweist, wenn der Gradient des
gemessenen Wertes bei einer Wellenlänge in dem sich über
lappenden Wellenlängenbereich groß ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Streueinrichtungen eine Mehrzahl von Streuelementen (3,
4) aufweisen, die verschiedene Wellenlängenbereiche abdec
ken und daß die Korrektureinrichtungen so ausgelegt sind,
daß sie diejenigen gemessenen Werte entzerren, die bei
Verwendung der Streuelemente in Bezug auf eine sich in dem
überlappenden Wellenlängenbereich der zwei benachbarten
Wellenlängenbereiche befindenden Wellenlänge erzielt
werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Ein
richtungen zur Erzeugung einer Übereinstimmung der Wellen
länge, wenn von einem der Sensoren zu einem anderen umge
schaltet wird, sowie ebenfalls bei Umschalten von einem der
Streuelemente auf ein anderes.
9. Spektralphotometer, gekennzeichnet durch:
- - Lichtquellen (8, 9),
- - ein Spektroskop (2) mit einer Mehrzahl von Streuelementen (3, 4) zur Streuung des von den Lichtquellen erzeugten Lichtes in Bezug auf verschiedene Wellenlängenbereiche und zur Aussendung von monochromatischem Licht,
- - einen Sensor (6) zur Erfassung des noch vorhandenen Lichtes, nachdem das monochromatische Licht des Spektro skops durch die Probe gelaufen ist, und
- - Einrichtungen (Fig. 5 und 6) zur Korrektur mindestens eines der von den Sensoren gemessenen Werte, die erhalten werden, wenn die verschiedenen Streuelemente verwendet werden, sodaß sich der gleiche Wert in Bezug auf eine Wellenlänge in dem sich überlappenden Wellenlängenbereich der zwei benachbarten Wellenlängenbereiche ergibt.
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