DE4038354A1 - Atr-messsonde - Google Patents

Atr-messsonde

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Description

Die Erfindung betrifft eine ATR-Meßsonde (ATR = Attenuated Total Reflection), insbesondere für Infrarotspektroskopie, mit einem Sondenkörper und einem daran angebrachten Lichtein- und -ausgangsabschnitt, der einen Lichtleiter zum Ein- und Auskop­ peln eines Lichtstrahls aufweist, und mit einem Meßraum, in dem sich ein ATR-Sensor befindet. Der Lichtstrahl wird vom Lichteingangsabschnitt durch den ATR-Sensor und zurück zum Lichtausgangsabschnitt geleitet, wobei beim Meßvorgang der ATR-Sensor ganz oder teilweise von dem zu messenden Probenma­ terial umgeben ist.
Generell kann zur spektroskopischen Erfassung von Eigenschaften eines Probenmaterials eine Anordnung getroffen werden, bei der der Meßstrahl das zu untersuchende Material durchstrahlt. Wegen des hohen Absorptionsgrades vieler Materialien muß bei der Infrarotspektroskopie darauf geachtet werden, daß der durch das Material gehende Lichtstrahl nicht zum größten Teil davon absorbiert wird, so daß die Intensität des aus dem Material austretenden Lichtstrahls für Meßzwecke zu klein ist. Ein Weg, den Absorptionsgrad eines Probenmaterials zu verrin­ gern, ist die Verringerung der Schichtdicke des Materials, durch die der Meßstrahl geschickt wird. Dieser Verringerung sind jedoch bei Messung zähflüssiger Materialien, beispielsweise Farbstoffdispersionen oder Polymermaterialien, Grenzen gesetzt. Man ist deshalb bei der Infrarotspektroskopie für zähfließende Substanzen zu Meßverfahren unter Verwendung der abgeschwächten Totalreflektion (ATR) gelangt, bei denen der Meßstrahl durch einen Sensor aus lichtdurchlässigem Material geschickt wird, dessen Brechungsindex höher ist als der Brechungsindex des zu untersuchenden Probenmaterials. Der Sensor wird vom zu unter­ suchenden Probenmaterial bedeckt oder in letzteres eingetaucht, wobei ein gewisser Anteil des Meßstrahls bei dessen Reflexion im Sensor in das den Sensor umgebende Material eindringt und dort absorbiert wird.
Die EP-A-02 21 011 beschreibt ein solches unter Verwendung der abgeschwächten Totalreflexion (ATR) arbeitendes Meßverfahren speziell für den UV/VIS-Spektralbereich sowie eine Meßsonde zur Ausführung des Meßverfahrens. Kernstück dieser Meßsonde ist ein Prisma aus einem lichtdurchlässigen Material, dessen Brechungsindex höher ist als der Brechungsindex des untersuchten Materials. Dieser, beispielsweise aus Quarzglas oder aus Saphir­ kristall bestehende Sensorkristall kann in seiner Form zweck­ mäßig gewählt werden, so daß der Meßstrahl in ihm einfach oder mehrfach reflektiert wird.
Die Zuleitung und die Ableitung des Meßstrahls erfolgt bei der bekannten Meßsonde über faseroptische Lichtleiter, die eine Signalübertragung über weite Strecken ungestört durch elektri­ sche oder magnetische Felder ermöglichen. Im Sondenkörper wird das aus dem lichtzuführenden Lichtleiter austretende Licht über eine Einkoppellinse in den Sensorkristall eingekoppelt. Das aus dem Sensorkristall austretende Licht wird durch eine Auskoppellinse in den abgehenden Lichtleiter eingekoppelt. Demnach geht der Lichtstrahl insgesamt durch mehrere optische Trennstellen innerhalb der Meßsonde, die Störungen der Meß­ ergebnisse bewirken können. Der verwendete Sensorkristall kann je nach Material und Schliff die Anordnung verteuern. Ferner muß eine Anordnung zur Justage des Sensorkristalls bezüglich des eingekoppelten und ausgekoppelten Lichtstrahls getroffen werden.
In Journal, Vol. 25, Nr. 2-20th International SAMPE Technical Conference, September 1988 ist eine Infrarotspektroskopieanord­ nung beschrieben, bei der der Meßstrahl über eine einzige Licht­ leitfaser vom Interferometer zum Meßort und von dort zu einem Detektorabschnitt geleitet wird. Im Bereich der Meßstelle ist der Überzugsmantel der Lichtleitfaser entfernt, so daß diese zu der zu untersuchenden Materialprobe freiliegt. Das Material des Lichtleiters besteht aus Chalcogenid (AS/GE/SE), dessen Silikonmantel ist an der Meßstelle auf einer Länge von 3 bis 6 cm entfernt. Mit dieser Meßsonde wurde im Wellenzahlbereich 3250-1250 cm-1 das Aushärten von Polymermaterial durch FTIR-Spektroskopie erfaßt.
Diese Meßsonde war nach Aushärten des Polymermaterials unbrauch­ bar geworden und konnte nicht wiederverwendet werden. Das für den Lichtleiter verwendete Chalcogenidglas ist toxisch und eignet sich nicht für die Verwendung des Sensors bei der spek­ troskopischen Messung von Lebensmitteln und anderen Probenma­ terialien, deren Eigenschaften durch die Toxizität des Chalco­ genidglases beeinträchtigt werden. Ferner hatte das für den Lichtleiter verwendete Chalcogenidglas eine verhältnismäßig hohe Dämpfung von 10 bis 15 db/m in dem verwendeten IR-Spektral­ bereich, so daß die Länge des gesamten Lichtleiters auf etwa 3 m beschränkt war.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine ATR-Meßsonde für die Infra­ rotspektroskopie, insbesondere für den mittleren IR-Spektral­ bereich, zu schaffen, die es erlaubt, den Meßstrahl zum Proben­ ort zu transportieren, die kostengünstig herstellbar, kompakt und wiederverwendbar ist und keine Beeinträchtigung der Meß­ ergebnisse, z. B. durch Querschnittsänderungen der lichtführenden Teile in der Sonde, aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ATR­ Meßsonde als mehrfach verwendbare Sonde ausgebildet ist und der Lichtleiter und der ATR-Sensor aus einer gemeinsamen Licht­ leitfaser bestehen, die außerhalb des Bereichs des ATR-Sensors bezüglich der Lichtführung und gegen Umgebungslicht abgeschirmt und im Bereich des ATR-Sensors zur zu messenden Probe freiliegt.
Die erfindungsgemäße ATR-Meßsonde ist bei einer Ausführungsart so ausgebildet, daß ein Ende der Lichtleitfaser im Bereich des ATR-Sensors eine verspiegelte Stirnfläche aufweist, an der der ankommende Lichtstrahl reflektiert wird. Im Bereich des Spektro­ meters wird dann mittels eines geeigneten Teilerspiegels der von der Meßsonde kommende Meßstrahl ausgekoppelt.
In einer anderen Ausführungsart ist die Lichtleitfaser jeweils als ankommender und abgehender Faserabschnitt zur Meßsonde geführt, wobei der Lichtstrahl durch den ankommenden Faserab­ schnitt zur Meßsonde geführt, durch den ATR-Sensor geleitet und durch den abgehenden Faserabschnitt zum Detektor als Meß­ strahl geführt wird.
Der den ATR-Sensor bildende Teil der Lichtleitfaser zur Ver­ längerung des Lichtwegs in diesem Teil gewickelt und/oder ge­ faltet.
Eine solche Wicklung oder Faltung der Lichtleitfaser verlängert den Lichtweg des Meßstrahls im ATR-Sensor, so daß der gewünschte ATR-Effekt gesteigert ist.
Die Wicklung der Lichtleitfaser kann spiralförmig oder auch wendelförmig sein. Dabei kann die Wendelachse der Wicklung in Längsrichtung oder auch in Querrichtung der Sonde liegen. In bevorzugter Ausbildungsform wird eine ATR-Meßsonde in Form einer Tauchsonde ermöglicht, wobei der Lichtein- und -ausgangs­ abschnitt am oberen Ende des Sondenkörpers und der Meßraum mit dem ATR-Sensor am unteren Ende des Sondenkörpers angeordnet sind. Ferner sind Mittel vorgesehen, die die Eintauchtiefe des Sensorabschnitts der Tauchsonde bestimmen. Solche Mittel können ein nach unten verlängerter Sondenkörper sein, der als Abstands­ stück wirkt, wobei der Meßraum als Queröffnung im Sondenkörper ausgebildet ist. Der Meßraum kann auch von einem Mantel des Sondenkörpers ringförmig umgeben sein, wobei Öffnungen im Mantel vorgesehen sind, damit das zu messende Material in den Meßraum eintreten kann.
In einer weiteren Ausführungsart ist die Meßsonde in Form einer Overheadsonde ausgebildet, wobei der Meßraum wannenförmig und nach oben gerichtet ist und Dichtungsmittel die Durchfüh­ rungen der Lichtleitfaser in die Meßwanne gegen Durchtritt des Materials der zu messenden Probe abdichten.
Bei einer solchen Ausbildung der ATR-Meßsonde wird die Licht­ leitfaser im Meßraum in Form einer flachen Spirale zur Bildung des ATR-Sensors verlegt.
Je nach Steifigkeit des verwendeten Lichtleitermaterials müssen Stützelemente vorgesehen sein, die den den ATR-Sensor bildenden Abschnitt der Lichtleitfaser halten.
Als Lichtleitfaser wird bevorzugt Silberhalogenid verwendet, was nicht toxisch ist.
Der für die Infrarotspektralmessung verwendete Spektralbereich liegt etwa zwischen 5 und 20 µm Wellenlänge.
Die erfindungsgemäß ausgebildete ATR-Meßsonde eignet sich für Infrarotspektroskopie, insbesondere im mittleren Infrarotwel­ lenlängenbereich, kann kompakt und kostengünstig hergestellt werden und ist besonders auch zur Lebensmitteluntersuchung geeignet, da das für die Lichtleitfaser eingesetzte Silberhalo­ genid nicht toxisch ist. Das Licht muß innerhalb der Sonde keine Trennstellen überwinden, wodurch unerwünschte Störungen des Meßsignals vermieden werden.
Im folgenden werden Ausführungsarten der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 das verwendete Meßprinzip;
Fig. 2 bis 5 eine bevorzugte Ausführungsart der Erfindung, bei der die vorgeschlagene ATR-Meßsonde als Tauchsonde ausgebildet ist;
Fig. 6A eine andere Ausführungsart der Erfindung, die besonders für enge Probengefäße oder Bohrungen geeignet ist;
Fig. 6B eine einfache Art der Auskopplung des von der Meßsonde kommenden Meßstrahls;
Fig. 7 eine Ausführungsart, bei der die ATR-Meßsonde als Overhead-Sonde ausgebildet ist; und
Fig. 8 eine Meßanordnung unter Verwendung der erfin­ dungsgemäßen ATR-Tauchsonde.
Bevor nun einzelne Ausführungsarten der Erfindung beschrieben werden, wird anhand der Fig. 1 das verwendete Meßprinzip erläu­ tert.
Eine Lichtleitfaser F ist ohne Ummantelung durch eine Probe des zu messenden Materials (Medium 2) geführt. Außerhalb der Probe ist die Faser F durch einen Mantel M gegen Umgebungslicht und gleichzeitig gegen einen Austritt des Meßstrahls aus der Faser F abgeschirmt. Der eingekoppelte Meßstrahl L wird durch Totalreflexion in der Lichtleitfaser F geleitet und tritt auf der anderen Seite als Meßstrahl L′ aus. Das für die Lichtleit­ faser F verwendete Material hat einen Brechungsindex n1, während das zu messende Material einen Brechungsindex n2 hat. Für die ATR-Messung ist nun Voraussetzung, daß n1 < n2 ist.
Unter dieser Voraussetzung tritt ein Teil des in der Lichtleit­ faser F geleiteten Lichts jeweils an den Reflexionsstellen in das Medium 2 ein und wird dort absorbiert. Das heißt, daß das Spektrum des den Sensor S verlassenden Lichtstrahls L′ Infor­ mation über das zu messende Material (Medium 2) enthält. Wenn es nun gelingt, den Lichtweg innerhalb des Abschnitts des Meßsensors S, beispielsweise durch Wendeln der Lichtleitfaser zu verlängern, vergrößert sich der gewünschte ATR-Meßeffekt. Für die nachstehend beschriebenen Ausführungsarten der erfin­ dungsgemäßen ATR-Meßsonde wird eine Silberhalogenidfaser als Lichtleitfaser verwendet, die besonders für den mittleren In­ frarotspektralbereich geeignet ist. Der Durchmesser dieser Silberhalogenidfaser beträgt etwa 0,5 mm ohne Ummantelung. Dieses Lichtleitfasermaterial hat im Vergleich mit herkömmlichen Fasermaterialien die Eigenschaften, daß es sehr flexibel und sehr weich ist, so daß es sich in die Form einer Wendel oder Spirale bringen läßt. Beispielsweise läßt sich ein solcher Silberhalogenidlichtleiter zu einer Schraubenwendel wendeln, die 3 bis 4 cm lang ist und einen Durchmesser von 5 bis 10 mm hat, so daß die Gesamtlänge der Silberhalogenidfaser, die den ATR-Sensor bildet, im Bereich von 6 bis 12 cm liegt. Ein solcher Sensor ist trotz seiner Kompaktheit lang genug, um bei der infrarotspektroskopischen Messung einer Probe einen deutlich gesteigerten ATR-Effekt zu bewirken.
Die Fig. 2 bis 6A zeigen bevorzugte Ausführungsarten der vor­ geschlagenen ATR-Meßsonde als Tauchsonde.
Die Tauchsonden gemäß Fig. 2 bis 5 weisen alle einen Lichtein­ gangsabschnitt 3 und einen Lichtausgangsabschnitt 3′ auf, durch die der Meßstrahl L über den Lichtleiter F in die ATR-Meßsonde 1A-1D eingeleitet bzw. der Meßstrahl L′ von der ATR-Meßsonde abgeleitet wird. Bei der in Fig. 6A gezeigten Ausführungsart fallen Lichtein- und -ausgangsabschnitt zusammen. Die Tauchsonde besteht gemäß den Fig. 2 bis 6A aus einem Sondenkörper 2, 2′ in dem ein Meßraum 4, 4′ definiert ist, der den ATR-Sensor S enthält.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der ATR- Sensor S in Form einer Schraubenwendel um ein Stützelement St gewickelt.
Das Stützelement St muß selbstverständlich gegenüber den zu untersuchenden Materialproben chemisch inert sein. Außerhalb des Meßraums 4 ist der Lichtleiter F beispielsweise durch einen Mantel M gegenüber dem Umgebungslicht abgeschirmt. Dasselbe gilt natürlich für den Abschnitt des Lichtleiters F im Sondenkörper 2. Lediglich im Bereich des ATR-Meßsensors S, also im Meßraum 4, liegt der Lichtleiter F frei, so daß das Material der zu untersuchenden Probe ungehindert die Oberfläche des ATR-Sensors berühren oder benetzen kann.
Die Eintauchtiefe der Tauchsonde gemäß Fig. 2 wird durch ein Abstandsstück 5 bestimmt, das eine Verlängerung des Sondenkör­ pers 2 sein kann. Selbstverständlich ist eine Anordnung möglich, bei der das Abstandsstück 5 durch eine oder mehrere Stellschrau­ ben in Längsrichtung des Sondenkörpers 2 verstellbar ist, wo­ durch sich die jeweilige Eintauchtiefe der Tauchsonde in das Material der zu untersuchenden Probe verstellen läßt.
Bei der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsart liegt die Wendel­ wicklung des Lichtleiters F im Abschnitt des ATR-Sensors S in Längsrichtung des Sondenkörpers 2 und nicht wie bei der Ausfüh­ rungsart gemäß Fig. 2 in Querrichtung. Die Lage dieser Wendel ist besonders deutlich in Fig. 3B, die einen Schnitt BB durch den Sondenkörper 2 darstellt. Dieser Sondenkörper 12 ist bei der Ausführungsart gemäß der Fig. 3 zylinderförmig ausgebildet, wobei der Zylindermantel unter Bildung eines Abstandsstücks 5′ nach unten verlängert ist und in seinem Inneren den Meßraum 4 definiert. Damit das Material der zu untersuchenden Probe in den Meßraum 4 eintreten kann, sind Öffnungen 6 in dem Abstands­ stück 5, vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl L bzw. L′ durch geeignete Kupplungselemente K der Meßsonde 1B zugeführt bzw. von dieser zu einem Detektor wegge­ leitet. Diese Kupplungselemente K dienen zum lichtdichten An­ schluß des Abschirmmantels M am Sondenkörper 2. Sie bilden außerdem eine mechanische Stütze für die aus dem Sondenkörper ragenden Abschnitte der Lichtleitfaser F.
Selbstverständlich kann auch bei der in Fig. 3 gezeigten Aus­ führungsart der Sondenkörper 2 mit den Mänteln M fest verbunden sein.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsart einer Tauchsonde 1C liegt die Achse der Lichtleiterwendel ebenfalls wie in Fig. 3 in Längsrichtung der Tauchsonde, wobei jedoch mehr als eine Wendelwindung innerhalb des Meßraums 4 untergebracht ist. Stütz­ elemente St stützen die Wendelwindungen zum Sondenkörper 2 hin ab. Am oberen Teil der Tauchsonde 1C geht der Sondenkörper 2 in einen Mantel M über. Der Mantel M kann genauso wie oben bereits beschrieben einstückig mit dem Sondenkörper 2 oder mittels geeigneter Kupplungselemente K an den Sondenkörper 2 anschließbar sein. Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbei­ spiel einer Tauchsonde 1d unterscheidet sich von dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, daß die Faser F im Ab­ schnitt des Sensors S innerhalb des Meßraums 4 spiralförmig geführt und von einem Stützelement St abgestützt ist, wie dies besonders aus der Schnittdarstellung in Fig. 5B deutlich wird.
Die Fig. 6A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen ATR-Meßsonde 1E, bei der Lichtein- und -ausgangs­ abschnitt 3 und 3′ zusammenfallen, indem nur eine Lichtleitfaser im Sondenkörper 2′ in den genannten Lichtein- und -ausgangsab­ schnitt 3 und 3′ mündet. Die Lichtleitfaser F ist im Bereich des ATR-Sensors S innerhalb des Meßraums 4′ an ihrem unteren Ende mit einer verspielten Stirnseite 7 versehen, so daß dort der ankommende Lichtstrahl L reflektiert wird. Diese in Fig. 6A gezeigte Ausführung einer erfindungsgemäßen ATR-Tauchmeßsonde bietet den Vorteil, daß sie aufgrund ihres geringen Durchmessers auch in Bohrungen oder enge Probenräume einführbar ist. Ferner läßt sich die Absorptionsstärke und damit der Meßeffekt über die Tauchtiefe variabel gestalten.
Genauso wie bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsarten ist die in Fig. 6A gezeigte Tauchsonde mit Öffnungen 6 in der Wandung des Sondenkörpers 2′ versehen und hat ein die Lichtleit­ faser F abstützendes Stützelement St. Selbstverständlich kann auch eine Weiterbildung eine im Bereich des ATR-Sensors gewen­ delte Faser haben.
Fig. 6B zeigt, wie mit einem im Bereich des Spektrometers ange­ ordneten Teilerspiegel TSp der von der ATS-Meßsonde gemäß Fig. 6A kommende Meßstrahl L′ von dem zur ATR-Meßsonde laufenden Lichtstrahl L ausgekoppelt werden kann.
In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen ATR-Meßsonde gezeigt, die als Overheadsonde ausgebildet ist. Der Meßraum 4′′ ist wannenförmig in den Sondenkörper 2′′ eingelassen und weist zur Messung nach oben. Der den Sensor S bildende Abschnitt der Lichtleitfaser F liegt wendelförmig im Meßraum 4′′.
Da bei dieser Anordnung die Lichtleitfaser seitlich eingeführt ist, ist die Gesamthöhe dieser Overhead-ATR-Meßsonde durch die Höhe der Faserwendel bedingt und kann deshalb klein sein. Die Durchgangsöffnungen, wo die Lichtleitfaser F durch die Wandung des Sondenkörpers 2 geht, sind vorzugsweise mit Dichtungsele­ menten D gegen Hindurchtritt des zu messenden Materials abge­ dichtet.
Ein Stützelement St ist zur Halterung der Faserwendel an einer geeigneten Stelle innerhalb des Meßraums 4′′ vorgesehen.
Fig. 8 zeigt eine Meßanordnung, die die Verwendung einer erfin­ dungsgemäßen Tauchsonde zur IR-spektrometrischen Untersuchung eines Probenmaterials veranschaulicht. Die beiden Enden des aus der Tauchsonde 1A-1D kommenden Lichtleiters sind jeweils mit einem Koppelabschnitt K1 eines Interferometers, durch die der Meßstrahl L zur Tauchsonde geführt wird, und mit einem Koppelabschnitt K2 an einem Detektor verbunden, durch den der Lichtstrahl L′ dem Detektor zugeführt wird. Mit einer mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteten ATR-Meßsonde lassen sich mittels Infrarot-Spektrometrie, insbesondere im mittleren In­ frarotspektralbereich, chemische Eigenschaften, z. B. die Zusam­ mensetzung von Lösungen und auch Dispersionen, messen. Ebenfalls können die chemischen Eigenschaften pulverförmiger Materialien mittels der erfindungsgemäßen ATR-Meßsonde, bei­ spielsweise mit der nach Fig. 7 ausgeführten Overhead-Meßsonde, ermittelt werden, insbesondere solange die Abmessungen der Pulverkörnchen kleiner als die Wellenlänge des verwendeten Infrarotlichts sind.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsarten beschränkt, sondern erlaubt weitere fachmännische Ausbildungen der Sondenkonstruk­ tion, insbesondere der Form und Führung des Lichtleiters im und zum Sondenkörper sowie im Meßraum.
Ebenso kann der verwendete IR-Spektralbereich des Meßstrahls unter Berücksichtigung des für die Lichtleitfaser verwendeten Materials sowie des Materials der zu messenden Probe geeignet gewählt werden.
Die beispielhaft verwendete Silberhalogenidfaser eignet sich besonders zur spektroskopischen Messung im mittleren Infrarot­ bereich mittels des ATR-Meßprinzips, wobei diese Faser den Vorteil hat, daß sie in verhältnismäßig kleinen Radien wickel- oder faltbar ist.

Claims (16)

1. ATR-Meßsonde, insbesondere für Infrarotspektroskopie, mit einem Sondenkörper (2),
einem daran angebrachten Lichtein- und -ausgangsabschnitt (3, 3′) mit einem Lichtleiter (F) zum Ein- und Auskoppeln eines Lichtstrahls (L′, L′), und
einem Meßraum (4), der einen ATR-Sensor (S) enthält, wobei der Lichtstrahl (L) vom Lichteingangsabschnitt durch den ATR-Sensor (S) zur spektroskopischen Messung eines Proben­ materials, insbesondere eines Flüssigkeitsmittels, abge­ schwächter Totalreflexion (ATR) und zurück zum Lichtaus­ gangsabschnitt (3′) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die ATR-Meßsonde als mehrfach verwendbare Sonde ausgebildet ist und der Lichtleiter (F) und der ATR-Sensor (S) aus einer gemeinsamen Lichtleitfaser bestehen, die außerhalb des Bereichs des ATR-Sensors (S) bezüglich der Lichtführung und gegen Umgebungslicht abgeschirmt ist und im Bereich des ATR-Sensors (S) zur zu messenden Probe freiliegt.
2. ATR-Meßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Lichtleitfaser (F) im Bereich des ATR-Sensors eine verspiegelte Stirnfläche (7) aufweist, an der der ankommende Lichtstrahl (L) reflektiert wird (Fig. 6A).
3. ATR-Meßsonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den ATR-Sensor (S) bildende Teil der Lichtleitfaser (F) zur Verlängerung des Lichtwegs im Sensor (S) gewickelt und/oder gefaltet ist.
4. ATR-Meßsonde nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ATR-Sensor (S) eine spiralförmig gewickelte Lichtleit­ faser (F) aufweist.
5. ATR-Meßsonde nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ATR-Sensor (S) eine wendelförmig gewickelte Lichtleit­ faser (F) aufweist.
6. ATR-Meßsonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelachse der wendelförmigen Wicklung in Längsrich­ tung der Meßsonde verläuft.
7. ATR-Meßsonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelachse der wendelförmigen Wicklung in Querrichtung der Meßsonde verläuft.
8. ATR-Meßsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßsonde in Form einer Tauchsonde (1A-1E in den Fig. 2 bis 6A) ausgebildet ist, wobei
der Lichtein- und -ausgangsabschnitt (3, 3′) am oberen Ende des Sondenkörpers (2′) und der Meßraum (4, 4′) mit dem ATR-Sensor (S) am unteren Ende des Sondenkörpers (2, 2′) angeordnet sind, und
Mittel (5, 5′) vorgesehen sind, die die Eintauchtiefe des Sensors (S) der Tauchsonde (1A-1E) bestimmen.
9. ATR-Meßsonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Eintauchtiefe des Sensors (S) bestimmenden Mittel durch ein Verlängerungsstück (5) des Sondenkörpers (2) gebildet sind und
der Meßraum (4) als Queröffnung im Sondenkörper (2) aus­ gebildet ist (Fig. 2).
10. ATR-Meßsonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Eintauchtiefe des Sensors (S) bestimmenden Mittel (5, 5′) als peripherer, den Meßraum (4) ringförmig umge­ bender Mantel (5′) ausgebildet sind, wobei im Mantel Öff­ nungen (6) vorgesehen sind, die beim Eintauchen der ATR- Meßsonde den Durchtritt des Probenmaterials gestatten (Fig. 3-5)
11. ATR-Meßsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßsonde in Form einer Overhead-Sonde ausgebildet ist, deren Meßraum (4) wannenförmig und nach oben geöffnet ist, und
Dichtungsmittel (D) zur Abdichtung der Durchführungen der Lichtleitfaser in die Meßwanne gegen Durchtritt des Mate­ rials der zu messenden Probe vorgesehen sind (Fig. 6).
12. ATR-Meßsonde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (S) im Meßraum (4) zur Ausbildung des ATR-Sensors (S) in Form einer flachen Spirale verläuft.
13. ATR-Meßsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stützelement (ST) im Meßraum (4) vorgesehen ist, welches den ATR-Sensor (S) in seiner Position hält.
14. ATR-Meßsonde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (F) aus einer Silberhalogenidfaser besteht.
15. Infrarotspektrometer, insbesondere für FTIR-Spektrometrie, gekennzeichnet durch eine ATR-Meßsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
16. Infrarotspektrometer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur spektroskopischen Messung Infrarotlicht in einem Wel­ lenlängenbereich von 5 bis 20 µm verwendet wird.
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