DE682289C

DE682289C - Strahlengang fuer lichtelektrische Kolorimeter, Spektralkolorimeter u. dgl.

Info

Publication number: DE682289C
Application number: DESCH110487D
Authority: DE
Original assignee: Schmidt & Haensch Franz
Current assignee: Schmidt & Haensch Franz
Priority date: 1936-07-23
Filing date: 1936-07-23
Publication date: 1939-10-12

Description

Strahlengang für lichtelektrische Kolorimeter, Spektralkolorimeter u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein lichtelektrisches Kolorimeter, mit dem die zur Beschreibung der Farbe oder der Farbabsorption von Flüssigkeiten notwendigen drei Kennziffern nach dem Gleichheitsverfahren gemäß Normblatt DIN 5033 objektiv bestimmt werden können. Als Vergleichsfarben sollen monochromatische Lichter dienen, die durch Gasentladungsröhren gegeben und mit Filtern gereinigt sind. Als besonders zweckmäßig haben sich hierfür- Quecksilberhochdrucl(-lampen erwiesen, aus deren Licht die vier starken Linien 5770/90 A (gelb)1 546I Ä (grün), 4358 Ä (blau) und 4047 Ä (violett) durch Filter isoliert werden.
Es sind lichtelektrische Kolorimeter bekannt, bei denen das von einer punktförmigen Lichtquelle ausgehende Licht durch einen, Kondensor parallel gemacht wird und nach seinem Durchgang durch den zu prüfenden Körper durch ein Linsensystem auf eine flächenhafte Photozelle geworfen wird. Um bei der verhältnismäßig geringen Leuchtdichte der Gasentladungsröhren genügend große Lichtströme für die zu verwendenden Sperrschichtzellen zur Verfügung zu haben, und um mit transportablen Galvonometern arbeiten zu können, ist man gezwungen, aus den Leuchtröhren eine verhältnismäßig große Fläche auszublenden, die dann als primäre Lichtquelle dient. Bei dieser Sachlage muß dann allerdings auch der Strahlengang wesentlich anders gelenkt werden, als es bei Verwendung punktförmiger Lichtquellen geschieht.
Die Erfindung besteht daher darin, daß zwischen der großflächigen Lichtquelle und der großflächigen Photozelle eine Linse im Abstand ihrer Brennweite von der Photozelle angeordnet ist. Dieser Strahlengang ist in den Fig. I und 2 dargestellt. Eine Aperturblende 5 wird mit telezentrischem Licht geringer Divergenz ausgeleuchtet. Hierunter ist ein Lichtbündel verstanden, das aus parallelen Bündeln besteht, die einen geringen Winkel gegen die optische Achse ausfüllen. Eine Linse 7, die größer ist als der Querschnitt des Lichrkegels an dieser Stelle, befindet sich vor der Photozelle 9 mit Blende 8 im Abstande ihrer Brennweite. von der Zelle. Das Strahlenbündel wird daher nicht vignettiert. Der Strahlengang ist nur für die die Bildgröße bestimmenden Randstrahlen gezeichnet. Wird nun in den Strahlengang eine mit der auszumessenden Flüssigkeit gefüllte Cuvette 6 als Prüfling eingebracht, so findet zwar in der Flüssigkeit eine durch die gestrichelten Llinien angedeutete Strahlenbrechung statt, aber aus der Zeichnung geht ohne weiteres hervor, daß dadurch keine Änderung in dem durch die Blendengrößen 5 und 8 bestimmten, auf die Photozelle gelangenden Lichtstrom erfolgt.
Da für die verschiedenen zu benutzenden Farben die Brennebene der Linse 7 ihren kbstand von der Linse ändert, kann die Blende 8 mit der Zelleg verstellbar ausgebildet sein, oder es wird die Linse 7 als Achromat aus gebildet, bei dem die gleiche Brennebene für alle Farben vorhanden ist.
Um unter allen Umständen zu verhindern, daß der Prüfling 6 eine überflüssige und schädliche Strahlung empfängt, die nicht in die Blendenöffnung 8 gelangt, muß die Aperturblende 5 unter Benutzung geeigneter optischer Mittel ausgeleuchtet werden. Von den verschiedenen optischen Möglichkeiten ist in Fig. 2 ein Bildwerfer (Projektionsapparat) angedeutet, der die gestellte Redingung erfüllt.
Der rechts von der Aperturblende 5 liegende Teil stimmt mit der Ausführung nach Fig. I überein. Links von der Aperturblende 5 sitzt in einem Tubus 12 ein Kondensor I0, dem das passend ausgeblendete Licht der großflächigen Lichtquelle II, deren Bild in der Ebene der Blende 5 entworfen wird, zugeführt wird, so daß sich dann bis zur Aperturblende 5 der eingezeichnete Strahlengang ergibt und eine stets homogene Auslenchtung der Blende 8 erfolgt. In dem Tubus 12 sind ferner eine Linse 14 und eine dicht hinter dem Kondenso, r I0 liegende Blende sowie eine Einrichtung zum Einsetzen von Farbfiltern angeordnet. Die Blende 15 steht in der Brennebene der Linse I4, SO daß von ihr ein scharfes bzw. angenähert scharfes Bild in der Ebene der Blende 8 und der Zelle 9 entsteht.
Der Durchmesser der Blende 15 ist so groß bemessen, daß das Bild ein wenig größer ist als die Oeffnung der Blende 8. In Fig. 2 ist an der Blende 15 der Abstand x angedeutet, um welchen die Blende 15 stets gleichbleibend größer sein soll als die Austrittsblende 8.
Schließlich ist es angebracht, in dem Tubus 12 weitere Blenden I3 anzuordnen, um zu verhindern, daß Licht durch Rohrreflexion zur Blende 5 bzw auf den Prüfling 6 gelangt, jedoch müssen auch diese Blenden 13' so groß bemessen sein, daß für den Strahlengang wirksam nur die Aperturblende 5 und die Austrittsblende 8 sind.
Um die Divergenz des telezentrischen Lichtes innerhalb der zulässigen Grenzen verändern zu können, kann die Öffnung der Blende 8 variabel sein. Zweckmäßig wird dabei gleichzeitig die Blende 15 proportional verstellt, was mit Hilfe beliebiger Vorrichtungen oder Mittel herbeigeführt werden kann.
Die linke Hälfte des Strahlengangs kann auch durch einen Monochromator mit äquivalenter Zwischenoptik ersetzt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Lichtelektrisches Kolorimeter, insbesondere Spektralkolorimeter, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer großflächigen Lichtquelle (11) (Gasentladungslatnpe) mit einer Blende (5) und einer großflächigen Photozelle (8, 9) eine Linse (7) im Abstande ihrer Brennweite vor der Photozelle angeordnet ist, die aus dem von der Lichtquelle ausgehenden, den Prüfling (6) durchsetzenden Strahlenbündel nur einen telezentrischen Anteil endlicher Divergenz auf die Photozelle gelangen läßt und die so groß ist, daß durch ihres Rand keine Vignettierung des der Zelle zugeführten Lichtes erfolgt.
2. Lichtelektrisches Kolorimeter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der großflächigen Lichtquelle (11) der Aperturblende (5) durch eine optische Anordnung, beispielsweise einen Projektionsapparat, zugeführt wird, die zusammen mit-der Linse (I4) nur Licht von wenig größerer Divergenz durch den Prüfling (6) gehen läßt, als das der Photozelle zugeführte telezentrische Licht divergiert.