DE4341227C2 - Optical-analytical detection system for determining the angle of incidence of a light beam - Google Patents
Optical-analytical detection system for determining the angle of incidence of a light beamInfo
- Publication number
- DE4341227C2 DE4341227C2 DE19934341227 DE4341227A DE4341227C2 DE 4341227 C2 DE4341227 C2 DE 4341227C2 DE 19934341227 DE19934341227 DE 19934341227 DE 4341227 A DE4341227 A DE 4341227A DE 4341227 C2 DE4341227 C2 DE 4341227C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- detection system
- optical detection
- light beam
- angle
- mirror surfaces
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 4
- 230000011514 reflex Effects 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000006094 Zerodur Substances 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4228—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
- G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
- G01J1/0414—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using plane or convex mirrors, parallel phase plates, or plane beam-splitters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/4133—Refractometers, e.g. differential
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
Description
Die Erfindung betrifft ein optisch-analytisches Detektionssystem, das in kompakter Bauform den Einfallswinkel eines Lichtstrahls mit hoher Genauigkeit erfassen und daher geringfügige Richtungs ablenkungen messen kann. Ein derartiges System kann z. B. in Differential-Refraktometern eingesetzt werden. Diese Geräte finden überall dort eine Anwendung, wo Flüssigkeiten anhand ihrer Brechzahl (Einzelproben oder kontinuierliche Prozeßkontrolle) charakterisiert werden müssen, um bei bekanntem Brechungsindexinkrement die Konzentration eines gelösten Stoffes bestimmen zu können. Ebenso dienen diese Geräte als Detektoren bei Flüssigkeits-Chromatografen, wobei durch die hohe Verdünnung der Proben eine entsprechende Empfindlichkeit und Signalstabilität des Sensorsystems die Qualität der Messungen mitdefinieren. Bei umgekehrter Anwendung (Vermessen von bekannten Konzentrationen einer Substanz) kann das Brechungsindexinkrement bestimmt werden, das zur quantitativen Konzentrationsdetektion notwendig ist. Dieses Brechungsindex inkrement ist auch für die Auswertung von Lichtstreumessungen an verdünnten Proben maßgebend, bei der es als quadrierter Faktor eingeht und daher möglichst genau bestimmt sein sollte.The invention relates to an optical-analytical detection system, which in a compact design Detect the angle of incidence of a light beam with high accuracy and therefore slight direction can measure distractions. Such a system can e.g. B. used in differential refractometers will. These devices are used wherever liquids are based on their refractive index (Incremental samples or continuous process control) must be characterized in order to Known refractive index increment to determine the concentration of a solute can. These devices also serve as detectors in liquid chromatographs, whereby by the high dilution of the samples a corresponding sensitivity and signal stability of the Sensor system also define the quality of the measurements. When used in reverse (measure of known concentrations of a substance) the refractive index increment can be determined that is necessary for quantitative concentration detection. This refractive index increment is also decisive for the evaluation of light scatter measurements on diluted samples, where it comes in as a squared factor and should therefore be determined as precisely as possible.
Es sind inzwischen viele Geräte zur Bestimmung einer Brechzahldifferenz für Messungen an licht durchlässigen Flüssigkeiten bekannt, wobei im wesentlichen zwei Prinzipien allgemein verwendet werden:There are now many devices for determining a refractive index difference for measurements on light permeable liquids, essentially using two principles in general will:
-
a) Interferometer
Kohärentes Licht wird in zwei Lichtstrahlen mit gleichen geometrischen Wegen aufgetrennt. In dem einen Strahlengang befindet sich eine Kammer mit der Probe und in dem anderen eine mit einem Vergleichsmedium. Durch die unterschiedlichen optischen Dichten der Medien entsteht eine Phasenverschiebung, die bei der Wiedervereinigung der Strahlen einen Interferenzeffekt erzeugt. Die Empfindlichkeit dieser Methode wird durch Erhöhung der Länge der Probenzelle verbessert, wodurch aber gleichzeitig der auswertbare Konzentra tionsbereich stark eingeschränkt wird. Außerdem wird bei chromatografischer Durchfluß detektion durch eine vergrößerte Kammergeometrie die Auflösung der Elutionsvolumen reduziert und durch die Vermischung innerhalb der Kammer die Auflösungsleistung nach geschalteter Detektoren prinzipiell vermindert.
Diese Geräte reagieren sehr empfindlich auf Temperatureinflüsse, da bereits geringfügige Geometrieveränderungen Verfälschungen im Bereich des Meßeffekts verursachen. Der Meßwert bei diesem Gerätetyp ergibt sich aus einer kleinen Phasenverschiebung relativ zu einem willkürlichen Nullpunkt. Bei einem direkten Küvettenwechsel würde die Nullpunktslage verloren gehen und daher kann ein Probenwechsel nur im Durchfluß erfolgen.a) Interferometer
Coherent light is split into two light beams with the same geometric paths. In one beam path there is a chamber with the sample and in the other one with a comparison medium. The different optical densities of the media result in a phase shift, which creates an interference effect when the beams are reunited. The sensitivity of this method is improved by increasing the length of the sample cell, but this also severely limits the concentration range that can be evaluated. In addition, in the case of chromatographic flow detection, the resolution of the elution volume is reduced by an enlarged chamber geometry and, in principle, the dissolution performance after switched detectors is reduced by the mixing within the chamber.
These devices are very sensitive to the effects of temperature, since even slight changes in the geometry cause falsifications in the area of the measuring effect. The measured value for this type of device results from a small phase shift relative to an arbitrary zero point. If the cuvette were changed directly, the zero point position would be lost and therefore a sample change can only take place in the flow. -
b) Differentialrefraktometer
Bei diesem Gerätetyp wird ein Lichtstrahl durch eine Zweikammer-Küvette mit schräg zur Einfallsrichtung angeordneter Trennwand geleitet. An den Grenzflächen Medium 1/Trenn wand/Medium 2 erfährt der Lichtstrahl anhand der unterschiedlichen Brecheigenschaften der Flüssigkeiten eine Richtungsablenkung. Üblicherweise wird diese Ablenkung bisher direkt gemessen und mit einer Kalibrierungskonstanten verrechnet. Bei dieser direkten Ablenkungsmessung wird die Empfindlichkeit durch einen möglichst großen Abstand von Küvette und Detektor, üblicherweise ca. 1 m, erreicht. Durch den notwendigerweise massiven und sperrigen Bau wird die Verwendung aus praktischen Gründen, besonders in kombinier ten Meßsystemen, eingeschränkt. Die Vorteile dieser Methode im Vergleich zur Interferome trie sind: deutlich kleinere Empfindlichkeit gegen thermische Einflüsse auf die Meßgeometrie; der Meßbereich wird nur durch die Wahl des Detektors festgelegt; das Probenvolumen hat keinen direkten Einfluß auf die Meßgenauigkeit und kann theoretisch sehr klein gewählt werden, wird also in der Praxis nur durch die Küvettenkonstruktion definiert.Da diese Methode auf einer absoluten Streckenmessung beruht, die durch eine Strahlablenkung an den Grenzflächen verursacht wird, kann die Probenküvette für eine Messung prinzipiell gewechselt werden. Bei den herkömmlichen Anlagen muß bei einer Meßserie lediglich einmal eine Nullpunktsfestlegung mit reinem Lösungsmittel erfolgen. Dies ist auch notwendig, weil durch die Küvettengeometrie bei verschiedenen Lösungsmitteln eine geringe parallele Strahlversetzung zu erwarten ist, die sonst in die Meßgröße eingehen würde. Für eine möglichst genaue Streckenänderungsdetektion kann bei diesem einfachen Anlagentyp normalerweise nur mit einer Küvette gearbeitet werden, die jedesmal im Idealfall exakt gleich in die Halterung eingesetzt werden muß, damit der Versetzungseffekt sich reproduzieren und durch die Differenzbildung eleminieren läßt.b) differential refractometer
In this type of device, a light beam is directed through a two-chamber cuvette with a partition at an angle to the direction of incidence. At the medium 1 / partition / medium 2 interfaces, the light beam experiences a directional deflection based on the different breaking properties of the liquids. So far, this deflection has usually been measured directly and offset against a calibration constant. In this direct deflection measurement, the sensitivity is achieved by the greatest possible distance between the cuvette and the detector, usually approx. 1 m. Due to the necessarily massive and bulky construction, the use is limited for practical reasons, especially in combined measuring systems. The advantages of this method compared to interferometry are: significantly lower sensitivity to thermal influences on the measurement geometry; the measuring range is only determined by the choice of the detector; the sample volume has no direct influence on the measurement accuracy and can theoretically be chosen very small, so in practice it is only defined by the cuvette design. Since this method is based on an absolute distance measurement caused by a beam deflection at the interfaces, the sample cuvette can be changed in principle for a measurement. In conventional systems, a zero point determination with pure solvent only has to be carried out once for a series of measurements. This is also necessary because the cuvette geometry means that a small parallel beam dislocation is to be expected with different solvents, which would otherwise be included in the measured variable. For the most accurate route change detection, this simple system type can normally only be used with a cuvette, which ideally has to be inserted into the holder exactly the same every time, so that the displacement effect can be reproduced and eliminated by forming the difference.
Zur Messung der Richtungsablenkung eines Lichtstrahls ist aus der WO/9203698 eine Vorrichtung bekannt, bei der im Strahlengang des Laserstrahls ein Strahlteiler angeordnet ist, der den Laserstrahl in den eigentlichen Nutzstrahl und einen Referenzstrahl aufspaltet. Im Strahlengang des Referenz strahls oder des Nutzstrahls sind ein weiterer Strahlteiler und nachfolgend ein positionsempfindlicher Sensor vorgesehen, auf den der Laserstrahl auftrifft. Im Strahlengang des Referenzstrahles sind ein Spiegelsystem, das den Referenzstrahl mehrfach faltet, und nach dem Spiegelsystem ein zweiter positionsempfindlicher Sensor vorgesehen, auf den der Referenzstrahl auftrifft, und aus dessen Ausgangssignal zusammen mit dem Ausgangssignal des ersten positionsempfindlichen Sensores eine Auswerteeinheit Richtungsänderungen bzw. Paralleländerungen des Laserstrahls im Raum ermittelt.A device for measuring the directional deflection of a light beam is known from WO / 9203698 is known in which a beam splitter is arranged in the beam path of the laser beam, which is the laser beam split into the actual useful beam and a reference beam. In the beam path of the reference beam or the useful beam are a further beam splitter and subsequently a position sensitive Sensor provided on which the laser beam strikes. In the beam path of the reference beam are a Mirror system that folds the reference beam several times, and a second one after the mirror system Position-sensitive sensor provided, on which the reference beam strikes, and from the Output signal together with the output signal of the first position-sensitive sensor an evaluation unit changes in direction or parallel changes of the laser beam in space determined.
Nachteilig an dieser Vorrichtung ist die große Zahl der erforderlichen optischen Bauteile und der Einsatz von bis zu drei positionsempfindlichen Detektoren, der damit verbundene Fertigungsaufwand und Probleme bei der Justierung der Vorrichtung.A disadvantage of this device is the large number of optical components required and the Use of up to three position-sensitive detectors, the associated manufacturing effort and problems with the adjustment of the device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die wenig Platz einnimmt, ein Minimum an optischen Bauteilen und positionsempfindlichen Detektoren benötigt, einfach justierbar ist und einen geringen Fertigungsaufwand erfordert.The invention has for its object to provide a device that takes up little space, requires a minimum of optical components and position sensitive detectors, simple is adjustable and requires little manufacturing effort.
Diese Aufgabe wird durch ein optisches Detektionssystem mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbilungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by an optical detection system with the features in claim 1 solved. Advantageous further developments of the device are specified in the subclaims.
Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung kann z. B. im Bereich der Brechzahlbestimmung ein Gerät konstruiert werden, das die Vorteile des Interferrometers (hohe Empfindlichkeit, kompakter Bau) mit denen des Differentialrefraktometers kombiniert (geringe thermische Störanfälligkeit, großer Meßbereich, kleines Probenvolumen, exakte Konzentrationsvorgaben sowie direkte Weiterverwertung der Lösungen möglich). Bei diesem Sensorsystem wird das Problem der parallelen Strahlversetzung deutlich verringert, da bei der Signalauswertung eine einfache Versetzung nicht in die Meßgröße eingeht. Der Sensor kann preiswert gefertigt werden.By using the present invention, e.g. B. in the field of refractive index determination a device can be constructed that takes advantage of the interferrometer (high sensitivity, more compact Construction) combined with those of the differential refractometer (low susceptibility to thermal interference, large Measuring range, small sample volume, exact concentration specifications and direct recycling of solutions possible). With this sensor system, the problem of parallel beam displacement significantly reduced, since a simple transfer to the measured variable does not occur during signal evaluation comes in. The sensor can be manufactured inexpensively.
Abb. 1 zeigt das Konstruktionsprinzip des Sensorsystems. Nachdem der Strahl auf den ersten Spiegel gelangt ist, wird er zwischen beiden Spiegelflächen hin und her reflektiert. Bei geeigneter Wahl der Strahloptik und der Sensorgeometrie können dabei Gesamtwege von mehreren Metern erzielt werden. Für die Brauchbarkeit des Systems ist, neben der Formstabilität, das Reflextions vermögen der Spiegel wichtig. Einfache, metallisierte Oberflächen (sog. Neutralfilter) oder Standard spiegel verursachen zu hohe Lichtverluste, so daß die Intensität bereits nach ein paar Reflextionen zu gering wird. Es empfiehlt sich der Einsatz von dielektrischen Spiegeln mit Reflexionswerten < 99%. Damit können z. B. mit einer 0,2 mW starken, monochromen Strahlquelle über 15 Reflexionspeaks ohne Probleme detektiert werden, was bei einem Spiegelabstand von 10 cm einem Lichtweg zwischen dem ersten und letzten Peak von über 2,8 m entspricht. Fig. 1 shows the design principle of the sensor system. After the beam has reached the first mirror, it is reflected back and forth between the two mirror surfaces. With a suitable choice of beam optics and sensor geometry, total distances of several meters can be achieved. In addition to the dimensional stability, the reflectivity of the mirror is important for the usability of the system. Simple, metallized surfaces (so-called neutral filters) or standard mirrors cause excessive light losses, so that the intensity becomes too low after just a few reflections. The use of dielectric mirrors with reflection values <99% is recommended. So z. B. with a 0.2 mW strong, monochrome beam source over 15 reflection peaks can be detected without problems, which corresponds to a light path between the first and last peak of over 2.8 m at a mirror distance of 10 cm.
Die Anordnung der Spiegel zueinander muß nicht parallel sein. In der Praxis lassen sich diese sowieso nicht exakt ausrichten, so daß sich pro Reflexion am Gegenspiegel der Abweichungswinkel von der Parallelen mit doppeltem Betrag auf den idealen Verlauf des Lichtstrahls auswirkt. Die detek tierten Peakabstände werden je nach Vorzeichen des Fehlers immer kleiner oder größer. Dieser Ein fluß kann aber mit dem Computer, der ohnehin zur Datenerfassung eingesetzt wird, leicht korrektur gerechnet werden. Durch einen absichtlich schräg montierten oder durch einen gekrümmten Spiegel können Meßbereichsspreizungen erzielt werden. Um die Spiegel sicher zu montieren, können diese auf einem geeigneten Träger, z. B. einer Glasplatte aus Zerodur, verklebt werden.The arrangement of the mirrors does not have to be parallel to one another. In practice, these can be do not align exactly anyway, so that the angle of deviation per reflection on the counter mirror of the parallels affects the ideal course of the light beam by twice the amount. The detec The peak distances are always smaller or larger depending on the sign of the error. This one However, flow can easily be corrected with the computer, which is used for data acquisition anyway be counted. Through a deliberately installed at an angle or through a curved mirror spreading ranges can be achieved. In order to mount the mirrors securely, you can on a suitable carrier, e.g. B. a glass plate made of Zerodur.
Weil eventuelle vertikale Versetzungen des Lichtstrahls durch die Küvetten nicht auszuschließen sind bzw. um die Justage der Anlage zu erleichtern, ist ein schmales, strichförmiges Strahlprofil einem einfachen runden vorzuziehen.Because possible vertical displacements of the light beam through the cuvettes cannot be excluded or to facilitate the adjustment of the system, a narrow, line-shaped beam profile is one to prefer simple rounds.
Zur Lichtdetektion können z. B. handelsübliche CCD-Zeilensensoren mit 5000 Pixeln a 7×7 µm (lichtempfindliche Strecke ca. 3,5 cm) verwendet werden, wobei durch nebeneinander angeordnete Sensoren die Gesamtlänge der auswertbaren Spiegelfläche erweitert werden kann. Bei einem Einsatz von mehrzeiligen Sensoren oder von Flächendetektoren kann eine Strahlrichtungsänderung nicht nur in einer Ebene sondern auch räumlich (horizontal und vertikal) detektiert werden.For light detection z. B. commercially available CCD line sensors with 5000 pixels of 7 × 7 µm (light-sensitive distance approx. 3.5 cm) can be used, being arranged side by side Sensors the total length of the evaluable mirror surface can be extended. When using multi-line sensors or area detectors, one can Beam direction change not only in one plane but also spatially (horizontally and vertically) can be detected.
Für die Auswertung des Einfallswinkels muß zuerst die genaue Lage der Reflexionsorte (Intesitäts maxima) bestimmt werden, siehe Abb. 2. Dazu werden alle Datenpunkte unterhalb eines Schwellenwertes gelöscht (schraffierte Fläche) und die verbleibenden Datenbereiche durch entsprechende Fitfunktionen beschrieben. Mit Hilfe dieser Funktionen können die Lagen der Scheitelwerte genau bestimmt werden. Die daraus resultierenden Abstände Δ werden um die Parallelitätsabweichung der Spiegel korrigiert und aufsummiert. Da je nach Einfallswinkel die Reflexionsanzahl unterschiedlich sein kann, wird als Normierung durch die Peakanzahl dividiert. Der somit erhaltene Zahlenwert kann dann mit einer einmalig bestimmten, von der Spiegelanordnung abhängenden Konstanten in den absoluten Einfallswinkel umgerechnet werden. Im Anwendungs beispiel des Differential-Refraktometers kann die Bestimmung der Brechzahldifferenz einer Probe zur Referenz (normalerweise das Lösungsmittel) direkt durch einen, mit Eichmessungen bestimmten Faktor umgerechnet werden.To evaluate the angle of incidence, the exact location of the reflection locations (maximum intensity) must first be determined, see Fig. 2. For this purpose, all data points below a threshold value are deleted (hatched area) and the remaining data areas are described by appropriate fit functions. With the help of these functions, the positions of the peak values can be determined precisely. The resulting distances Δ are corrected for the parallelism deviation of the mirrors and added up. Since the number of reflections can vary depending on the angle of incidence, the normalization is divided by the number of peaks. The numerical value thus obtained can then be converted into the absolute angle of incidence using a uniquely determined constant that depends on the mirror arrangement. In the application example of the differential refractometer, the determination of the refractive index difference between a sample and the reference (usually the solvent) can be converted directly using a factor determined using calibration measurements.
Das Problem der parallelen horizontalen Strahlversetzung bei herkömmlichen Differential-Refrakto metern führt bei diesem Sensorsystem lediglich zu einer synchronen Verschiebung aller Reflextions zentren und hat daher keinen Einfluß auf die Abstandsbestimmung zueinander.The problem of parallel horizontal beam displacement with conventional differential refracto meters only leads to a synchronous shift of all reflections in this sensor system centers and therefore has no influence on the distance determination to each other.
Claims (9)
- a) zwei einander in einem vorgegebenen Abstand gegenüberstehenden Spiegelflächen, von denen zumindest eine Spiegelfläche für das Meßlicht teildurchlässig ist und zwischen denen der unter einem Winkel einfallende Lichtstrahl hin und her reflektiert wird;
- b) zumindest einem ortsauflösenden elektronischen Sensor, der hinter der zumindest einen teildurchlässigen Spiegelfläche angeordnet ist, um die Reflextonszentren auf der teildurch lässigen Spiegelfläche zu erfassen;
- c) eine elektronische Signalauswerteschaltung, die zumindest die Position von zwei Reflextionszentren zur Berechnung des Einfallswinkels auswertet.
- a) two mirror surfaces facing each other at a predetermined distance, of which at least one mirror surface is partially transparent to the measuring light and between which the light beam incident at an angle is reflected back and forth;
- b) at least one spatially resolving electronic sensor, which is arranged behind the at least one partially transparent mirror surface, in order to detect the reflex tone centers on the partially transparent mirror surface;
- c) an electronic signal evaluation circuit which evaluates at least the position of two reflection centers for calculating the angle of incidence.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934341227 DE4341227C2 (en) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Optical-analytical detection system for determining the angle of incidence of a light beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934341227 DE4341227C2 (en) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Optical-analytical detection system for determining the angle of incidence of a light beam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4341227A1 DE4341227A1 (en) | 1995-06-08 |
| DE4341227C2 true DE4341227C2 (en) | 1996-02-22 |
Family
ID=6504098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19934341227 Expired - Fee Related DE4341227C2 (en) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Optical-analytical detection system for determining the angle of incidence of a light beam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4341227C2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19827786C2 (en) * | 1998-06-23 | 2000-11-02 | Gernot Baur | Optical-analytical detection system for determining the direction and position of a light beam |
| CN102095386B (en) * | 2010-12-01 | 2012-12-26 | 天津大学 | Two-dimensional small-angle laser-vision precise measurement device and implementation method thereof |
| US10753726B2 (en) | 2017-03-26 | 2020-08-25 | Cognex Corporation | System and method for 3D profile determination using model-based peak selection |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992003698A1 (en) * | 1990-08-15 | 1992-03-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device for detecting the position of laser beams |
-
1993
- 1993-12-03 DE DE19934341227 patent/DE4341227C2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4341227A1 (en) | 1995-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2823060C2 (en) | ||
| CA1265869A (en) | Method and system for high-speed, 3-d imaging of an object at a vision station | |
| EP0679250B1 (en) | System for analysing substances at the surface of an optical sensor | |
| DE3240234C2 (en) | Surface profile interferometer | |
| EP0561015A1 (en) | Interferometric phase-measuring | |
| DE2533906A1 (en) | NON-CONTACT SURFACE INSPECTION DEVICE | |
| EP0075032B1 (en) | Method for interferometric surface topography | |
| DE4235832B4 (en) | Apparatus and method for checking a roof angle of an optical element | |
| Meyer et al. | Optical fiber refractometer | |
| DE3331175C2 (en) | Method and device for the interferometric determination of the thickness of a transparent object | |
| DE4341227C2 (en) | Optical-analytical detection system for determining the angle of incidence of a light beam | |
| EP1290485B1 (en) | Method for measuring surface topography in a quantitative and optical manner | |
| EP0211803B1 (en) | Apparatus with a telecentric f-theta lens for a contactless measuring system, and use of said apparatus | |
| DE2628836C3 (en) | Optical phase discriminator | |
| EP3571464A1 (en) | Device and method for calibrating a measuring apparatus by means of projected patterns using a virtual plane | |
| DE19827786C2 (en) | Optical-analytical detection system for determining the direction and position of a light beam | |
| DE2853816A1 (en) | LEVEL MEASURING DEVICE | |
| DE2631663A1 (en) | Accurate length change measurement by laser beam timing - uses polygonal rotating mirror array to split pulsed beam into reflected and reference beams | |
| DE4126948C2 (en) | Device for detecting the beam position of laser beams | |
| US5110208A (en) | Measurement of average density and relative volumes in a dispersed two-phase fluid | |
| DE102018112204A1 (en) | Displacement detection device | |
| BE1030198B1 (en) | Method and system for monitoring and measuring a coating thickness | |
| DE2247709A1 (en) | HIGH RESOLUTION INTERFEROMETER | |
| DE4038883C2 (en) | Physical measuring apparatus for the absolute determination of the material constant refractive index | |
| DE4329102C2 (en) | Device for measuring the change in density of gases |
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 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |