DE626680C - Filterkombination zur genauen Angleichung der spektralen Empfindlichkeit von Strahlungsempfaengern, wie z.B. Photozellen, an spektrale Wirkungskurven biologischer, chemischer oder physikalischer Art - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß man durch Filter die spektrale Empfindlichkeit von Strahlungsempfängern, wie z. B. Photozellen, verändern kann.· Jedoch gelingt es nur in den allerseltensten Fällen, die Veränderung in der gewünschten Weise und mit der gewünschten Genauigkeit durchzuführen. Das liegt einerseits an der beschränkten Zahl der technischen FiIter, andererseits folgt aus der Hintereinanderschaltung mehrerer Filter zwangsläufig eine zu starke Unterdrückung der Empfindlichkeit in einzelnen Spektralbereichen zugunsten anderer, d. h. die Zelle ist durch die Filter teilweise überkompensiert. Auch in den Fällen, wo die Verhältnisse günstig liegen, ist es technisch nicht wirtschaftlich, mit Filtern in Hintereinanderschaltung zu arbeiten, da die Photozellen in der spektralen Empfindlichkeit etwas von-

ao einander abweichen und man daher die Filterkombination immer etwas abwandeln muß·. Das ist aber bei Hintereinanderschaltung sehr schwer, da man z. B. bei Farbglasfiltern die Gläser in der Dicke und im Farbgehalt verändern muß, was beides schwierig und teuer ist.

Gemäß der Erfindung wird die durch die Hintereinanderschaltung bedingte teilweise Überkompensation der spektralen Empfindlichkeit der PhotozeUe dadurch, beseitigt, daß das oder die sie verursachenden Filter auf einen Teil der lichtempfindlichen Schicht der Photozelle beschränkt und parallel zu ihm (ihnen) eines oder mehrere andere Filter auf die verbleibende Rjestoberfläche gelegt werden, deren spektrale Durchlässigkeit so gewählt wird, daß die von dem (den) ersten Filter (n) verursachte Überkompensation zurückkompensiert -wird. Auf diese Weise ist es möglich, die spektrale Empfindlichkeit einer Photozelle genau dem spektralen Verlauf «einer biologischen, chemischen oder physikalischen Wirkungskurve anzupassen.

So kann beispielsweise die Empfindlichkeit eines Selen-Photo-Elements. an die Augenempfindlichkeit dadurch angeglichen werden, daß ein Gelb- und ein Grünfilter die lichtempfindliche Schicht teilweise allein nebeneinander, teilweise zusammen übereinander derart bedecken, daß das von den hintereinandergeschalteten Filtern zu stark absorbierte Rot von dem Gelbfilter, das zu stark absorbierte Blau von dem Grünfutter, wo sie nebeneinanderliegen, hindurchgielassen wird. Dabei muß das Grünfilter so gewählt werden, daß es die Empfindlichkeitskurve der Photozelle nach kürzeren Wellenlängen rückt, während das Gelbfilter sie nach längeren Wellenlängen verrückt, also allein angewandt, eine Verschlechterung der Zelle bedeuten würde. Durch Auswahl der Flächenanteile der drei Gruppen wird die genaue Angleidhung an

die AugenempfiindKchkeitskurve erreicht. Einzelne Teile der uChtempfindlichen Schicht der Zelle können bei dieser Art der Filterung· auch ganz frei bleiben, so daß sich die Verminderung der Empfindlichkeit auf ein Minimum reduzieren läßt.

Die geometrische Form und Anordnung der Filtergruppen kann beliebig gewählt werden, so können, sie (vgl. Abb. i) streifenförmig

ίο oder mosaikartig neben- bzw. übereinanderliegien.

Durch geeignete Wahl der spektralen Durchlässigkeit der einzelnen Filter ist es möglich, der spektralen Empfindlichkeit der hinter der Filterkombination liegenden Photözelle jeden gewünschten Verlauf innerhalb der spektralen Empfindlichkeitskurve der ungefilterten Zelle zu geben, unabhängig davon, ob es sich um sichtbare, ultraviolette oder ultrarote Strahlung handelt.

Als praktisches Beispiel sei angeführt, daß bei leinier Photoz;elle mit der Empfiindlichkeitskurve der Abb. 2 zwar durch günstige Auswahl vorhandener Farbgläser und Gelatinefilter in reiner Hintereinanderschaltung die Empfindlichkeitskurve der Abb. 3 erhalten wird, welche der AugenempfindKchfceitskurve scheinbar sehr ähnlich ist. Bei der Messung von Lichtquellen mit extrem liegendem Spektrum (Blau und Riot) ergeben sich aber Abweichungen von 30 und mehr Prozent. Durch Anwendung der Filterkombination gemäß der Erfindung gelingt es, die spektrale Empfindlichkeitskurve der Photozelle mit der des Auges so zur Deckung zu bringen, daß die Abweichungen gegen Beobachtungen des normalen menschlichen Auges auch bei Lichtquellen mit stark farbigem Linienspektrum nur noch 0,5 bis 1,0 o/₀ betragen.

Technisch wichtig ist diese Methode der Filterung auch bei der Vergleichuiig der Eigenschaften von Strahlern für therapeutische Zwecke, wio ies sich darum handelt, biologische Empfindlichbeitskurven, wie z. B. die bekannte Hauterythemkurve oder die Empfindlichkeit der Reaktion Ergosterin-Vitamin nachzuahmen.

Auch für die Prüfung photographischer Materialien und hei der Prüfung von Strahlern für das ultrarote Spektralgebiet kann die Methode mit Vorteil verwandt werden.

Es ist klar, daß sich das Verfahren nicht nur bei Sperrschicht-, Vakuum- und gasgefüllten Photozellen, sondern auch bei anderen Strahlungsempfängern, wie Thermoelementen und Ionisationskammern anwenden läßt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Filterfcombination zur Angleichung der spektralen Empfindlichkeit von Strahlungsempfängern, wie z. B. Phiotozellen, die eine von dem Effekt, der geprüft werden soll, abweichende spektrale Empfindlichkeit besitzen, an spektrale Wirkungskurven biologischer, chemischer oder physikalischer Art, dadurch gekennzeichnet, daß zwei loder mehr Filter nebeneinander die wirksame Oberfläche des Strahlungsempfämgers derart bedecken, daß eines der Filter die Empfindlichkeitskurve nach der einen Seite überkompensiert, während das andere sie nach der entgegengesetzten Seite drückt.
2. 2. Filterkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Filtersorten gleichzeitig teilweise übereinander angeordnet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen