DE637568C - Registrierendes Mikrophotometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein registrierendes Mikrophotometer, beispielsweise zur Auswertung von Spektrogrammen, bei welchem durch Belichtung einer photoelektrischen Zelle durch das eine Vorschubbewegung ausführende, zu prüfende Objekt hindurch verursachte elektrische Stromänderungen aufgezeichnet werden. Es ist bekannt, in Apparaten dieser Art die infolge der wechselnden Lichtmenge von der Zelle ausgehenden elektrischen Stromstöße in ein Drehspulenspiegelgalvanometer zu leiten, dessen Spiegel ein Lichtbündel auf ein Registriermittel wirft. Damit eine genaue' Prüfung der physikalisehen Eigenschaften des durchstrahlten Objektes ermöglicht wird, ist es erforderlich, den Maßstab der Aufzeichnung auf dem Registriermittel in derjenigen Richtung, die der Bewegungsrichtung des durchstrahlten Objektes entspricht, stark zu vergrößern. Zu diesem Zwecke wurde schon vorgeschlagen, das Registriermittel mit dem Träger des durchstrahlten Objektes durch ein Getriebe zu kuppeln, welches die Bewegung des Objektes mit Vergrößerung auf das Registriermittel überträgt. Es ist aber schwierig, ja beinahe unmöglich und auch kostspielig, das Getriebe mit solcher Genauigkeit zu bauen, daß der jedem Punkt des Objektes entsprechende Punkt der Aufzeichnung ganz präzise festgelegt werden kann.

Es ist auch schon bekannt, das Registrierpapier auf denselben beweglichen Träger wie das durchstrahlte Objekt zu legen; eine vollständige Übereinstimmung zwischen Aufzeichnung und Objekt ist dann natürlich vorhanden aber dafür keine Vergrößerung des Maßstabes der Aufzeichnung.

Es ist ebenfalls ein Registrierphotometer bekannt, bei dem der Träger des Objektes mit dem Träger des Registrierpapiers durch einen Hebel verbunden ist, welcher die Bewegung des Objektes mit Vergrößerung auf das Registrierpapier überträgt.

Gemäß der Erfindung wird nun das GaI-vanometer von einem mittels eines Zugorgans mit dem Objektträger verbundenen Arm getragen, der um eine sich senkrecht zur Galvanometerspulenachse erstreckende und durch den Spiegelmittelpunkt, gehende Achse drehbar ist, so daß das vom Spiegel reflektierte Lichtbündel Bewegungen in zwei Richtungen ausführt, von denen die eine der Abszissenrichtung, die andere der Ordinatenrichtung der vom Lichtbündel gemachten Aufzeichnung entspricht. Es wird dadurch in einfachster Weise ermöglicht, nicht nur eine Aufzeichnung in vergrößertem Maßstab zu erhalten, sondern auch, indem der Anschlußpunkt des Verbindungsorganes zwischen dem das Galvanometer tragenden; Arm unld idejm Objektträger am Arm weiter von dessen Drehpunkt entfernt wird als das Galvanometer, den Abszissenmaßstab der Aufzeichnung beliebig zu vergrößern. Die einzigen Glieder, die zur Bewegungsübertragung und zur Vergrößerung des Abszissenmaßstabes der Aufzeichnung dienen, sind dabei das Verbindungs-

organ und ein Hebel, dessen einer Arm vom das Galvanometer tragenden Arm und dessen anderer Arm vom Lichtbündel gebildet wird, während der Träger der Aufzeichnung ortsf fest bleibt. H|t

Die Zeichnung zeigt ein AusführungsWfe||, spiel des Erfindungsgegenstandes. ^'

Fig. ι ist ein schaubildliches Schema des Mikrophotometers; Fig. 2 ist eine schaubildliehe Außenansicht; Fig. 3 ist ein Axial schnitt durch die Durchleuchtungsvorrichtung; . Fig. 4 ist ein Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3.
- In Fig. ι ist das zur Untersuchung bestimmte Spektrogramm mit 1 bezeichnet. Es liegt auf einem Tisch 2, der in der .-Längsrichtung des Spektrogrammes verschiebbar ist. Als Lichtquelle zur Durchleuchtung des Spektrogrammes dient eine elektrische Glühlampe 3, deren^ Glühdraht 4 geradlinig ausgespannt ist. Eine Sammellinse 5 entwirft ein verkleinertes Bild des Glühfadens 4 in der Ebene des Spektrogrammes i: Eine Sammellinse 6 erzeugt ein weiteres Bild des Glüh-²S fadens in einem einstellbare^ Spalt 7. Die durch den Spalt 7 gelangenden Strahlen beeinflussen eine Photozelle 8, nachdem sie deren Fenster 9 durchdrungen haben. Durch eine nicht dargestellte elektrische Apparatur werden die von der Photozelle 8 erzeugten Ströme verstärkt (z. B. durch Elektronenröhren) und dann einer Registriervorrichtung zugeführt. Der Tisch 2 wird' von einem Motor 10 aus angetrieben, def über einen Schnurtrieb 11 eine Rolle 12 in Drehung versetzt. Die Rolle 12 treibt mittels einer Schnecke 13 ein Schneckenrad 14 an, dessen Welle eine die Verstellung des Tisches 2 bewirkende Schraube 15 ist,

Der Tisch 2 ist durch ein an ihm befestigtes Zugorgan 16 mit einem Arm 17 verbunden, an welchem das Zugorgan bei 18 befestigt ist. Das Zugqrgan 16 wird durch ein Gewicht 19 gespannt, das an einem über eine +5 Rolle 20 geführten Seil 21 aufgehängt ist. Der Arm 17 ist um die Achse 22 drehbar. Zu diesem Zwecke ist er mit einem Führungs-. ring 23 verbunden, der mittels' Kugeln 23^s in einer Führung läuft. Der Ring 23 trägt ein Drehspulenspiegelinstrument 24, . dessen Spiegel 25 in seiner Mitte von der Achse 22, ' die zur Drehachse der Drehspule senkrecht steht, durchdrungen· wird. Diesem Drehspulenspiegelinstrument werden die verstärkten Ströme der Photozelle zugeführt. Eine Lichtquelle 26 ist senkrecht über dem Spiegel 25 angeordnet. Eine Sammellinse 27 erzeugt ein Bild der Lichtquelle in der öffnung einer Blende 28; die durch die Öffnung dieser Blende tretenden Lichtstrahlen werden durch eine Linse 29 gegen den Spiegel 25 gerichtet, der plan ist, und vereinigen sich auf einem feststehenden Schirm 30, der einen Teil einer ,zur Achse 22 konzentrischen Zylinderfläche darstellt. Der auf dem Schirm 30 sichtbare ',jlächtpunkt 31 beschreibt während des Laufes left's Motors 10 infolge der Drehungen des Armes 17 und des Spiegels 25 eine Kurve 32, deren Abszisse der Verschiebung des Tisches 2 und deren Ordinate der jeweiligen Schwärzung des Spektrogrammes 1 an der durchleuchteten Stelle entsprechen.

Die Bauart des Apparates ist in den Grundzügen aus Fig. 2 erkennbar. Die Grundlage bildet ein längliches Gehäuse 33, das auf drei nicht sichtbaren Füßen auf der jeweiligen Unterlage ruht. Das Gehäuse ist lichtdicht und am einen Ende durch eine Kassette 34 verschlossen. Letztere kann ein lichtempfindliches Papier oder ein Mattglas zur direkten Beobachtung enthalten. Am-andern Ende des Gehäuses 33 ist der Arm 17 drehbar gelagert, der im Innern des Gehäuses das Instrument 24 (Fig. 1) trägt. Auf der Oberseite des Gehäuses 33 ist ein Tragwinkel 35 befestigt, der ein zur Drehachse des Armes 17 konzentrisches und sich dem Arm lichtdicht anschließendes Rohr 36 trägt, in welchem die Linsen 27 und 29 und die Blende 28 (Fig. 1) untergebracht sind. In einem am obern Ende 'des Rohres 36 angebrachten Zylinder 37 ist die Lampe 26 (Fig. 1) untergebracht.

In ähnlicher Weise trägt ein- Winkel 38 ein Rohr 39 mit einem Zylinder 40, in welchem die Lampe 3 (Fig. 1) untergebracht ist, während das Rohr 39 die Linse 5 (Fig. 1) enthält. Unter dem Rohr 39 befindet sich der verschiebbare Tisch 2, der in Führungsbahnen 41 und 42 eines seitlichen Ansatzes 43 des Gehäuses 33 geführt ist. In diesem Ansatz ist außer der Linse 6, dem Spalt 7 und der Photozelle 8 (Fig. 1) die nicht dargestellte Verstärkeranordnung untergebracht! Das die Verbindung zwischen dem Arm 17 und dem Tisch 2 herstellende Zugorgan 16 ist ein Metallband, das an den Enden mit Ösen versehen ist, die durch Muttern 44 an verschiedenen, auf dem Arm und an einer Querleiste 45 des Tisches vorgesehenen Bolzen 46 befestigt werden können. Es entsprechen sich im je ein Bolzen46 des Armes und der Leiste 45, und auf dem Arm 17 ist für jedes Paar solcher Bolzen eine zylindrische Führungsfläche 47 vorgesehen, an die sich das Metallband 16 anlegt, so daß bei jeder Lage des- 115 ■ selben die Verschiebung des Tisches 2 und die Verdrehung des Armes 17 einander proportional sind. Da die Führungsflächen 47 verschiedene Radien haben, ergibt sich, die Möglichkeit, verschiedene Übersetzungsverhältisse zwischen Tischverschiebung und Armverdrehung einzustellen, also den Abszissen-

maßstab der Kurve 32 (Fig. 1) zu dehnen oder zu kürzen.

Fig. 3 und 4 stellen Einzelheiten der Durchleuchtungsvorrichtung dar. In dem Zylinder 40 ist ein Zylinder 48 verdrehbar, der eine freie Öffnung 49 und eine mit einer Linse_ 50 versehene Öffnung 51 besitzt. Es kann., entweder die eine oder die andere dieser Öffnungen über das Rohr 39 gebracht werden.

ίο Dies geschieht mittels eines aus dem Zylinder 40 herausragenden Knopfes 52, dessen Stange S3 in einem Schlitz des Zylinders 40 verschiebbar ist. Diese Einrichtung dient zu folgendem Zwecke:

Je nach der Dicke des Trägers 56 sind die Abstände der photographischen Schicht SS von den Linsen 5 und 6 verschieden, so daß die Lage dieser Linsen jeweils nach der Dicke des Trägers 56 eingestellt werden muß, damit die Bilder des Glühfadens genau in die Ebene der Schicht SS und iⁿ die Ebene des Spaltes 7 fallen. Um diese Einstellung bequem zu gestalten, ist die von dem Drehschieber 48 getragene, ein- und ausschwenkbare Linse 50 vorgesehen. Wenn die Linse 50 in den Strahlengang gebracht wird, so entsteht auf dem Spektrogramm nicht mehr das scharfe Bild des Glühfadens 4, sondern nur ein heller Lichtfleck, welcher das Spektrogramm in größerem Bereiche beleuchtet. Es kann dann die Linse 6 so einfokussiert werden, daß alle Einzelheiten des Spektrums auf den Backen des Spaltes 7 scharf abgebildet werden. Danach wird die Linse 50 ausgeschwenkt und die Linse 5 einfokussiert, bis der Glühfaden scharf auf dem Spektrogramm 55 abgebildet wird.

Es ist zu beachten, daß durch die Verwendung eines geradlinig ausgespannten Fadens als Lichtquelle der Durchleuchtungsvorrichtung die bei ähnlichen Vorrichtungen sonst übliche primäre Spaltblende wegfallen kann. Die Linse 5 entwirft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein zehnmal verkleinertes Bild des Glühfadens in der Ebene des Spektrogramms, so daß, da der Glühfaden selbst nur etwa ¹Z₁₀ mm dick ist, der in jedem Augenblick durchleuchtete Streifen des Spektrogrammes von der Größenordnung eines hundertstel Millimeters· ist. Durch teilweises Schließen des Spaltes 7 kann übrigens dieser Betrag noch verkleinert werden, indem nur ein Bruchteil des Glühfadenbildes zur Photozelle durchgelassen wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Registrierendes Mikrophotometer, bei welchem durch Beleuchtung einer photoelektrischen Zelle durch das beweglich angeordnete, zu prüfende Objekt hindurch elektrische Stromstöße zu einem Drehspulenspiegelgalvanometer geleitet werden, dessen um die Spulenachse drehbarer Spiegel ein Lichtbündel auf ein Registrierorgan wirft, dadurch gekennzeichnet, daß das Galvanometer (24) von einem mittels eines Zugorgans (16) mit dem Objektträger (2) verbundenen Arm (17) getragen wird, der um eine sich senkrecht zur Spulenachse und durch den Mittelpunkt des Spiegels (25) erstreckende Achse (22) drehbar ist, derart, daß das vom Spiegel reflektierte Lichtbündel Bewegungen in zwei Richtungen ausführt, von denen die eine der Abszissenrichtung, die andere der Ordinatenrichtung der vom Lichtbündel gemachten Aufzeichnung entspricht.

2. Mikrophotometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Arm (17) und an dem Tisch (2) verschiedene Anschlußpunkte (46) für das Zugorgan (16) und auf dem Arm (17) entsprechende, zur Drehachse (22) des letzteren konzentrische Führungsflächen (47) für das Zugorgan (16) vorgesehen sind, um verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen Tisch (2) und Arm (17) unter Wahrung der Proportionalität durch Verlegen des Zugorgans (16) einstellen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen