DE7018257U - Vorrichtung zum unterscheiden von koerpern aufgrund ihrer transluzenz. - Google Patents

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70 058 Kü/Sch/A

*Τ10Γ-ΓΓΠ"ΠΐΤν

τττ"7ιΤ/"<τ\Γ\τνΐ A mwiunrri τπντν

14. MAi 1970

11 Charles II Street, London, S. W. 1, England

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Rr. 25529/69 vom 19. Mai 19S9 in Anspruch genommen

Vorrichtung zum Unterscheiden von

Körpern, aufgrund ihrer Transluzenz

der Seuerung

2ele"ui"v opake (miäurchsiclrtige bzif. durchschimmernde) relativ "üransluseirfce (durchscheinende) Körper werden n/jpT» cärch lüiiniiiiereii eines iDegrenz-ten Bereiches der oberfläche ^eäes Körpers iznd durch Besiiisizieii der

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menge, welche von der Oberfläche des Körpers außerhalb des begrenzten Flächenbereiches emittiert wird, unterschieden, wobei die Menge dieses emittierten Lichtes mit zunehmender •Transluzenz des Körpers zunimmt. Eine koaxiale Lichtsende- unä Lichtempfangseinrichtung wird bevorzugt, wobei eine gemeinsame Linse und benachbarte Faser- bzw. Fiberoptik-Sende- mid -Enrp fangs flächen /fibr°-optic transmitting and receiving surfaces/ verwendet werden.

Die !Teuerung findet eine Anwendungsmöglichkeit bei der Unterscheidung zwischen Erzfragmenten bzw. -bruchstücken, die eine transluzente Matrix (z.B. Quarz oder Quarsit) bzw. mehr oder weniger große Mengen eines opaken Minerals (z.B. uraninit), welches darin uneinheitlich dispergiert ist, aufweisen, und kann dazu verwendet werden, die Fragmente bzw. Bruchstücke entsprechend ihrem Mineralgehalt physikalisch zu trennen.

"Background" der !Teuerung

Die Neuerung bezieht sich auf Geräte zum Unterscheiden zwischen Körpern entsprechend bestimmter vorgegebener Charakteristiken, und findet eine Anwendung bei der Aufbereitung von Erzen, z.B. Uranerzen.

Aus wirtschaftlichen Gründen ist es erwünscht, die Konzentration des gesuchten Metalls in einem Erz anzureichern, bevor das Erz behandelt wird, um das Ketall zu. extrahieren bzw. hex^aus zuziehen. Bei einigen Erzen ist das gesuchte riet all xixieinheiiilicli als ein opakes niueral in einer liatrix einer trans lus ent en Substanz, ifie beispielsweise Quars oder Quarzio, dispergieri;. Zus Beispiel bei einem bekannten niedergraäigen !Iraners (aus Lake Elliot;, Canada), Helenes etr«a 0,7 Minerals TJraninii; eni;liäit. ist letzteres als Sonzeni kleiner Partikel (^eäes Partikel cirsz 23>Azz is Burcinaesser)

in einer Quarz- oder Quarzitmatrix vorhanden, V/enn das Erz auf Bruchstücke von etwa 0,25 Zoll (6.35 e^O Durchmesser reduziert v/ird, zeigt sich, daß etwa 4O % der Bruchstücke einen Durchschnitt von etwa 400 /ug von TJraninit pro Stück— chen und die restlichen 60 % etnva 30 /ag pro Stückchen enthalten. Die Aufbereitung eines solchen Erzes kann offensichtlich durch ein Verfahren bewirkt -;:ej?ä.en. welches die von den 60 % trennt=

Verschiedene "bekannte Verfahren zum üiitersciieiäen. des ürangehaites von Srsbrucnstiickclieii selilieSen cLLe ^iaakfcivitätsiEessuTig, die Skuission-Spektiroskopie, die Fluoreszenz— sessung usv/. ein, aber diese können is* Betrieb unsicher sein und einen schlechten v/irkungsgraö l^absn.

Die vorliegende Neuerung ermöglicht die der Beobachtung, daß bei Erzfragnenteii, iiie den 'vOT 'oenen, jene Fragmente bzw. Bruchstücke, die >;enig oder gaskein gesuchtes lüneral enthalten, relativ transluzent sind, während jene, die das meiste des Hinerals enthalten, relativ opak sind, zumindest in jenen Tollen der Bruchstücke, wo eine Mineraikonzentration vorhanden ist.

Zusammenfassung der Neuerung

Neuerungsgemäß wird zum Unterscheiden zwischen Körpern entsprechend bestimmter vorgegebener Charkteristikcn, ein Illuminierungsstrahl auf einen begrenzten Bereich der Oberfläche jedes Körpers gerichtet, und die von der Oberfläche dieses Körpers außerhalb des begrenzten Bereiches emittierte Lichtmengo wird bestimmt. Die Ifenge eines derartigen emittierten Lichtes nimmt mit zunehmender Transluzenz dos Materials dos Körpers in den illuminierten und "benachbarten Bereichen zu

ein Abbild der Oberfläche des Eörp^ rs, ein— eßlich des begrenzten Flächenbereiches, gebildet und diesen Abbild und einem xotoelektrisehen Oetekto

ein JsLcäiir&es; vorgesehen werden, der quer dimensioniere ist, öeiHit izi ifeseiitliehen nur ücIte von der Außenseite des begrenzten Fläclienbereiclies den genannten xot ο elektrischen Detektor

Bieser üentv/eg kann Abdeckmittel enthalten, die so siaalGiri; sind, daß sie im wesentlicnen das Liciit von dein oögrei2z1;en Flädienbereicli des Abbildes ausschließen= Al— teTHstxv kanu dieser Id.cJb.i7meg auch Iichtleitmittel enthalten, die so dissEsioiiieirfe sind, daß sie im -wes ent liehen nur Licht -you der ÄjiSeBseite des begrenzten Flächenbereiches des Abbildes leiten.

35ic Eörper können Bruchstücke eines Erzes sein, die verschiedene ViCTigcn eines opaken lHnerals in einer transluzenten H2tr±x enthalten, Bas Hincral kann ein üramaincral, z_oB. TJraniißi"&, sein, τχζϊά die r&cbxiy: kann Quarz oder Quarsit sein.

c-rfindtingsgeEaBG Vorrichtung zum unterscheiden zwischen Körpern entsprechend "bestisatGr vorgegebener Charakteristiken, weist eine Einrichtung, welche einen Illuminierungs strahl auf einen begrenztoü Flacbenocrcxch der Oberfläche jedes Köicpers ilehtet, scr/rie eine Eiarichtuug auf, welche die Lichtaenge "oesfciaat, welche von der Oberfläche dieses Körpers außerhalb des begrenzten Fläehvnbereiches emittiert wird.

Die Einrichtung zas Bcstissen äer von der Oberfläche des Körpers außerhalb des 'eegyonzteJt fiächönbereleiSos cnittierten üc&tös lcaii^ eines

eine Bisricirtung zur Bildung eines Abbildes der Oberfläche des Körpers aufweisen, wobei ssfischen diesem Abbild un<? dem fofcoeleVtrisehei! Detektor ein Lichiri-ieg vorgesehen "wird, der cueir so dinonsioniert ist, daß er is. wesentlichen nur Licht "on csti ~&egrsnztsii FläLclienbereicli den fotoelektrisclien Selektor erreichen läBt»

Sieser JJäclitnieg kann AcdeckiüiiTtel enthalten, die so di—

des Abbildtis herkonnriende Xäclit is "wesentlichen daran gehindert jiird, den JS&tekiboT zu erreichen. Alternativ kann der Xiclitiieg auch !sachtleitmittel enthalten, die so diiseHsioüaieift sind, da3 sie is Hessntliclisii nur 3üc!is von der AiiSenseite des begrojizten PläcTisnbersicIäss des Abbildes nach, den Sctektor leiten.

Die opiäiscliGi! Aclisen cic-ser Alli2aiiiie3:iisgs— nsä best 1 ,Tnmingseinricättmgen köamc-s so angeordset sein, daß sie am Körper konvergieren oder in «esentlichcn Ii^-OaXTaI Yerlaufen sie ia v/eseistliehen koa^rial, dann können sis gemeinsame AbbiIdungscinrichtimgc-n aufweisen.

Bei Einrichtungen, "o&i denen, die Achsen aa Körper konvergieren, kann die· Abdocktingseinrichttms einen opaken Stab aufv/eisen, der sich über eine· lichtempfindliche Oberfläche des xotoelektrischen Detektors hinweg erstreckt.

Die lliuiainiorungscinrichtung kann so angeordnet sein, daß sie zumindest einen schmalen Illumnierungsstrahl von Licht hervorbringt, dessen Längs ausdehnung quc-r zu einem Vic§ ausgerichtet ist, entlang welchem die Körper bewegt worden, wodurch diese Körper den Strahl bei ihrer Bewegung abfangen können.

Bei einer im wesentlichen koaxialen Anordnung mit einer Abbildungseinrichtung_s z_CTB„ Linse, können die llluminierungs— einrichtung "und die Ldehte:rsittlungsei:orichtung benachbarte Flächehbereiche aufweisen, die jeweils so angeordnet sind, daß sie licht in Sichtung auf den Körper aussenden und von diesem emittiertes Licht empfangen, wobei der Aussendungsbereich über einen ersten Lichtiveg Hit einer Li ent quelle und der- Snpiangsbereich über einen zweiten Lichtweg mit dem foto— elektrischen Detektor verbunden ist«, Sei einer sc~Lc3xss. kann der Jkussenöungs—"^läehenbereich auch als Äbdeckangsein— riclitiEHg di.eus2i, ϊσζ. zu verhindern, daß iüclit von dem begrenzten τ ι "ητπ-s TtT -^T-r.^r» !Fläciieiibszreicii ^ylss Sösroers üän iOtoelektri— seilen Betektoi* eT^sicht, da bei lsi.cSitvor2ia2iäeiisei.i· vom Aber— ratioses imd DeiTok-assieruBg; dieses ganze !Acht nae« deia kussendungs— bzw« Gbertragtings—Flächeabereich. allein zurückkehrt;-Ss kaan eine weitere Abdeübungseinrichtung vorgesehen >rerden, «die sich über einen Fl&cbenbereich an der Grenze zwischen den übertragiings- tmä üspfangsbes-eichen erstreckt, «aa solchen Aberrationen und einer Defokussierung Hechnung zu tragen.

Vorzugsweise vrird die ge^iexssaise Abbildtmgseinriclitting in Bezug auf die Stellungen der Körper uuä der Ausseisdtings-Tind Siipfangsbereiche so angeordnet, daß der begrenzte illuminierte Fläcitenbereich des Körpers ein -vergrößertes Abbild des Aussendungs-Fläclienbereickes ist.

Vorzugsweise ist eine Querdiiaension des Aussendtuigs-Flächenbereiclies kleiner als eine entsprechende Dimension des benachbarten EE2pfangs~FlachenbereicL.es,,

Diese Aussendungs- und Empfangs-Fllichenbereiche können transluzente Oberflächen und zv/eckmäßig die Endflächen von optischen Faserbündeleinrichtungen /fibre-optic bundle means/ sein, vrelche den genannten ersten und zweiten Lichtweg bilden.

Der Aussendungs-Flä'chenbereich kann ein zentraler Bereich sein, der von einem ringförmigen iihpfangs-Flächenbexeich umgeben ist. Alternativ kann der Aussendungs-Flschenbereicli einen oder mehrere schmale Streifen aufweisen, die breiteren Empfangs-Flächenbereichen benachbart sind. Es kann ein© Viel zahl von wechselnden Aussendungs- und Empfangs streif en vex«« wendet v/erden. Eine Abdeckungseinrichtung kann vorgesehen

sendungs- und Empfangs-Endflächen erstreckt.

Der Ausgang der Lichtbestimmungseinrichtung kann mit einer Steuereinrichtung verbunden v/erden, welche relativ transzulente von relativ opaken Körpern physikalisch trennt Verschiedene Ausführungsformen einer derartigen Trenneinrichtung sind bekannt, wobei beispielsweise pneumatische Düsen, die auf fallende Körper gerichtet v/erden, oder elektromagnetisch betätigte Stößel verwendet v/erden=

Beschreib**ag der/ Seichnungen

Erfindtmg wird nunneiir anhand der sie beispielsweise endeii S^ichnuns ausführlicher beschrieben, itnd zwar g öle

jifigru ia "und Ib schenstiscihe Darstellungen der physikalischen

€egeben2xei1; _s sfelche bei der vorliegenden Erfx2id-«rs Äas?e3KiXiEg findet, die

?ign. 2 und 3 scaenstischc Tarsre Hungert von zwei niclrt-

koExialcn .Va?führuncT·forcen öer Sr-findting^

Fig. ^- eine koaxialo Aisführ-oiigsfors unter Yenien-

cuss ein-:r Faseroptik, die

5"igri„ 5. 6 «nä 7 Aus fürLrt2ngs fernen v~n fastE^Optisclieii Aus—

senöuiiss— "sind EHpfascsfläcIisn, die

Figii= 8. 9. ΊΟ. ii "jn-i '»2 sciicuatisciie Sdisiibilder, ^slcne

die attische irasleguiig einsi* erri

-B-

» Fig. 1 ρ eine weitere Ausführuncsform einer faseroptischen

Aussendungs- und Empf?ngs fläche, während

Fig. 14- ein schematisches Schaubild einer Erz--Sortierungs vorrxchtung nach der Erfindung wiedergibt.

VIc ä*55 Figs Ί3 lio !"vorgohir ^ "wird eine opsl£<3 Oberfle.ohe Ί durch ciaon Strahl 2 von kleinen Querschnitt illuminiert bzw. "oolouclxtet. Lieh* wird in allen Richtungen reflektiert, ivie durch die Pfoile 3 ansödeutet. aber nur von dem illuminierten Β· -χich der

?lg. Ib besteht uio Oberfläche 1· aus transluzenten Kristallca 4. Bsr Strahl 2 gelangt durch die Oberfläche hindurchj und nach saehr-fsdieni inneren Reflsktionen tritt ein Heil sxis der Ober/fläch© saBorhäla des durch den Strahl 2 beleuchteten Bereiches aus, tfie durch die PfoilG 3* angedeutet. Der Effekt kann "beobachtet >i<srd$n_s ^exm ein Stüök %iars sit einem schmalen Laserstrahl illuminiert -sir-d. Kings us den hell erleuchteten Fleck, der/ durch den Laserstrahl erzeugt wird, befindet sich ein Pläc&enbereiehi, £er sait der ¥&rhe des lichtes gliisint bzw. glüht. Hens, eer Laserstrahl auf ein Stück opakes Uraninit gerichtet; «-ird, ist clcsss Glizcses: odor Glühen nicht vorhanden.

In Jfig. 2 Kiirä ein Lichts"traiil =12? einen Körper 5 gerichtet, i-iobei ein begr'nÄter Fl&iclic-ifiiiireich ύοό. kleines Ikirchiaesser an einer Steile- λ auf der Oberfläche desselben beleuchtet x-jircu Das Liebt von der Joerfläche des Körpers $ wipd an der Fotofcsthodc 6 ein&s FotovervieiraitiigesTolires durch, eine Linse 7 abgebildet» T\*^:r_: e s"tabart;ige ic-deckuBgsziaske 8 ist --or der Fotokathode 6 angeordnet. ZisecknäBig kann ein laserstrahl von etwa i/iO Z-oil (2,3^ =m) Bur-cixaessex-

70182S7-5.it7fl

-Q-

dot werden, die Linse 7 hat cine Brennweite von 12 Zoll (30,48 es), "M der YiÖT^tT· 5 Bo-'ie ":i<- Tot «kathode β sind ^o Gtv;a 24 Soll (6€_}96 css) von der Linse 7 entfernt, unö die Fiasko tine Breite von etwa 1/10 2o21 (Γ?«54 sun).

wenn dor beleuchtete riachesb^^ieh des Körpers ^ opak ist, vird das ganze voa ihn ausgesandte Licht von den illusxnicpton Fläehonbertich von! 1/10 Soll (2,5* oc) Dturdoiosscr emittiert und wird von der Hasko S abgefangen., die sich im L-ichtweg zwischen Abbild und Fotokathode befindet. Es erscheint daher kein Ausgang an rotoel€l-:troiiv.3n-ⁱV"er--rielfacher. Vgxuz der illuminierte Flachenöürcicä "crons^jL'azcnt ist, dann tar« saQh Licht von der Körperoberfläche außerhalb des illuminierten Bereiches emittiert, und dieses Licht xvird nicht von der Maske 8 abgefangen. Ein Ausgang erscheint daher ss Fat ο elektronenvervielfacher. Der Efiekt vir-d auch dann ersielt, wenn das translusente Material nicht-kristallin ist,

V/cnn der illuminierte Bereich Ä in seiner Lage relativ zur Linse ? und Fotokathode 6 fixiert wäre, so vrürde in der Theorie nur eine zentrale rimde Maske bei A¹ erforderlich sein. In der Praxis jedoch kann das optische System die üblichen Aberrationen haben, und die Lage der Oberfläche A kann innerhalb von Grenzen ur-sicher sein, zum Beispiel können die Körper unregelmäßig geformt sein, wie dies Ersfragmente sind, oder Hire Lage auf einem gewebten Gurt oder Band kann nicht genau definiert v/erden.. Fig.. 2 zeigt den Effekt, wenn die illuminierte- Oberfläche· an Stellen B und C angeordnet ist, und zwar jjeweils -.-reiter oder näher als die Stelle A. Die entsprechenden Abbilder, welche durch die- Linse 7 hersrorgebraciit werden, sind box E¹ und C^T anstatt bei A' angeordnet. Somit sind die an. der Fotokathode 5 gebildeton Abbilder leicht defokussiert, sind, .jeweils kleiner oder gröBer als das Abbild bei A^T und sind über die Fotokathode ninifjog in der Zeichen-

ι - to -

blattebene verschoben. Durch die Verwendung einer stapför-aigen Kaske wir*d das Abfangen von Licht von den illuminierten Bereichen B und C, wie dargestellt, sichergestellt. Theoretisch könnte der S^ab sich in seiner Breite in Richtung auf das B-E&e*"? vor^ÜEeea, aber in der Praxis macht die Reduktion der Größe des B¹-Abbildes eine Verjüngung ungerechtfertigt.

Sacli Fig. 3 wird ein langer schmaler Illuminierungsstrahl 2^!, der von einem Schlitz 9 ausgeht, verwendet,- wobei die Längsausdehnung des Strahls quer zu einem Weg IO verläuft, entlang violches sich Körper 5 belegen können oder in einer Richtung senkrecht zur Zsichenblattebcne beivegt werden. Die Längsausdehnung des Strahls 2^! reicht aus, um den Körper 5 abzufangen, wo immer er auch auf dem Weg angeordnet sein mag. Der Strahl 2' beleuchtet einen begrenzten Streifen der oberen !Fläche des Körpers, von der Licht über eine Linso 7¹ nach einer Fotokathode 6¹, wie zuvor, reflektiert wird. Der Äbdeckungsstab 3' fängt Licht von dem illuminierten Streifen auf, läßt aber jegliches Licht, welches von der Oberfläche des Körpers auf beiden Seiten des illuminierten Streifens ausgeht, die Fotokathode erreichenο

Unter Verwendung des in Fig. 2 dargestellten Gerätes wurden 1/^- Zoll (6,>5 mm) große Bruchstücke einer Probe dos; Lalce-Blliott-Uranerses von bekanntem üranioitgehalt dem vorliegenden Verfahren unterzogen, 40 % der Bruchstücke i-orrden als "opak" unterschieden, und es wurde festgestellt, daB sie 95 % des in der kosnlett-.-n Probe enthaltenen gesamten Urans enthielten. Dieses Srgcbni^ wui»3c bei ein·.π elmsigen Durchgang erzielt. a„>u ohne Gegenprobe rät den **translusenten = Brachstüclcen^ In der Praxis k-xnr* äle unre^el-naSise Tes-toilrsig; ces I-Hnerais innerhalb jeccs Bruchstücke 2ασγ Ilin~i ^i eraztg eines

des ein anderer irläehx-iibereich seinem? Oberfläche v;egen des Vorhandenseins des Kinerals opak ist;«, A-is dieses Grunde kann es erwünscht: sein, eine Gegenprobe mil; den o-ffenbar trarislu— senden Smehstückcn ζϊΐ irachen. nachdem sie bei der Reorien— tierfang ihrer ober-flachen gestört worden sind.

eiöim^ der bevorraten Axasfii

Fig. — zc-lgi: eine koaxiale -anordnung, "bei v/elcher der vOrticil der bekannten Xiciiiileitjeigciiscliai'iien von "bescliiciiiie— ten Glas— oder· Sk^stsi-oriasorn Siissenutzt; sfird» Sin optisclies F=iscr— bzis. FiäK-rbüsäi?. i-ieist üreilstücke- ii -and i2 auf, die ^e'rfcils erst;? und z*?fe±1;e lAcht>:eg,c bilden. Die 0?eilsi7Ücke 11 und i2 orguchi-n siicSrt individuell kohärent su sein. -4n einer gcneinsssen SicjTläcIic ciläc-1; das Teilstück 11 eine zentrale runde ^jusstnätmgsfläcfic- 13 tiEä das Seilstück 12 eine ringfär^iigi. ?~tpf-wjgs fl hcju., 14-, Bio Fläche 13 wird von einer Lichtquelle 15 oc-Ic licht i.t, uaä I»icht von der Fläche 14^ xiird auf cine Fotokathode Ί6 'Tcvrtragen. Sie beleuchtete Fläche x-iird Γ3Ε. Kei-pcr 5 sei "*7 äarch eine länsc- 18 abgebildet, und Licht von äcr Oberfläche des Eoriicirs wird an der gemeinsamen Endfläche ccs Bünde-Is durch die sleiche Idnse abgebildet» Das vor. dtni begrenzten riachoabcrcich 17 r^flektics-te Licht v;ird cui" d^r Oberfltlchi. 15 a"s^,bildet, während ,jegliches Licht, »jcich,..s von der den rlächrnccrcich Ί7 ^gebenden Oberfläche emittiert wir^, auf der Fläche ^ ^bgecild-t «irä. Sonit v/ird nur dns l'-tztcrc Licht dnrch öi. ?ctoknthodc 15 exnpfnngcn. Der Flächcnb'.rcich 15 ^nr.n scrait ^Js ei: solcher betrachtet '.-/crier., äer ir: Hnd ■ f f ■ '-et nls i It₁.'. Abdrcfcung^sftflcc fiir dr?s vom riäch.nb- reich 1? r^.f 1« Jcticr^; Licht 'irks^ ist, ob^^ohl su "K-obachtcn ic-t, *.r.5 di< r«.r "'--sliier*;r.^rs« ffekt noch erzif-lt -.-:ird, rcr.r. ätr TlKc'rj.r.r?· r "ch '; .-t-iftr.klich fcrw. theoretisch äiir-ch ein fr-:.i<r I^ch γγτ·'ϊ?*. *j-ir*fi.

7·1β257-ΜΐΛ

Optische jlJbarrationen und eine uefokussierung infolge

"verssdes-unges des Abstandcs de:r Oberfläche des körpers 5 von

deriiinse 18 sonnen ei^i gewisses überlaufen von reflektiert em Ιϋ-ϋϊέ νοΞϋ 5T.acIisaibs3rei.cli 1*7 auf die Fläche 1^1- verursachen,, Jhis diesiHi G2SH2Ö. gaTin es bei einigen KQsfcndungs formen der

lit sein, ein" opake Maske i9 "vOrsuselien,

eie eisen Hing zrsiscben der Ansscncungs— und Espfangsxläciicabdcckt, eic in ¥i.g- 5 dargestellt. Anstelle der Maske 19 können rsaci» anders Aodeckangssrittel verwendet v/erdcn, vie bei— spieisi?eiss eise iases-xreie Hingsone oder sogar ein leerer Basis; Gas? die Fasern in öeir Hingsone können einfach, niclit sacii der· Fot:okst;2iods geleitet werden. 33ie Bedingizng ist, daß die x^iiisforsige Äbdcckuisgsrisiriclitäjng !reis. laicht auf den Körper WuGTi?:ä&t -Vi-La. daß das !Acht, welches durcn diese Abdedaingst-iüriclitning von i£5x^?cr· ί2Ξΐ;ί?ϊΐ5$;«;η nix'd, nicisi; nacli den £oto— elQlrtriscnsn Detelrtor ge

?ig. δ zeigt eine alternative
optischon Endfläclie, aal" wclchc-j* die ^ StreiiTc-n sind, die nit des Sspi
Die Streifen können quer zu cinea V-*g ausgc-srichtct 'werden, entlang welchem sich die Körper cewegres, tssa einen Effekt ähn lich demjenigen der Pig« 3 hcrvor

In Fig, 7 hat die Ausseadungsflächt Ί5^Λ oino

Kreuzforra, die von Sapfangsfläciion 1-t" -«iagöben ist*

Wie in Pig, 5, so können τα cn hier nicht-dargc-stcllto Abdeckungsmittel an den Grenzlinien zwischen den Flächen •und 14' (Fig. 6) und 15" und 14" (Fig. 7) vorgesehen

Un die Maximalansammlung von Licht von außerhalb des gtcrt illuminierten Flächenbereiches des Körpers zu erhalte-rt, ist es erwünscht, daß die Breite der Aussenaüiigs

fläche oder —flächen I^ "ust-s. klein, im verbleien su der Sap— fangsfläclie oder den ispfsHgsfläeiieii "14- üs=. ist bz». sind» SiO -anordnungen iBscäi ecu ^gM - S and 7 werden "^¹" dieser Hin sicht derjenigen zisch ?ig= 5 irorgesogen, -and sser insofern, sls sie gr-ößex*e ti in-^-j-n-; .^iptsTigci-n gft^--^^ iiervoirlxriogc-H köiHieiioiiao daß sviai2gsläiirig eic- Breite- derselben vcr-gröSert -^ird,

dere Hi.t;1;el aXs !FsserozjtJiken veriieiid

ii, tiia Ijcnaclibsriie insscndungs—

reicae su scliaf

Die Pigrio 3 bis 12 seigen. r/ie die optische Aiisl

r lcoaicialGii AxiSiiJJiruztg2*o:riii hbcsx der SriTind

v/erdes kann, und 3ivar teilweise durcli Berecxmisiig und teili-reise durch Versuch» Ss ist en-firns ciit, so viel Idclit ;~ie laoglida &aX den illüminiertc-21 Flächenbcrcich des Erzbruchstück^s zu richten» Dieb karm d-arch Vorivendung einer hellen Lichtquelle erfolgen, wie beispielsweise eines Xenon-Lichtbogens, eines Laser oder einer v/olfraajodit- oder Proöelctor-VorkonzentrationslaBipe sowie durch Beleuchtung der größtmöglichen Fläche«, Die konjugierten Brennpunkte worden so gewählt, daß sie eine ausreichende Feldtiefe ergeben, um den möglichen Änderungen der Lage der Bruchstücke Rechnung zu tragen, Größe und Form des illuminierten Flächenbereiches, v/elcher auf das Bruchstück projiziert v/ird, v/orden in ior Hauptsache durch die Charakteristiken der Erzbnschstückc bestimmt.

Die Fi.gn, S, 9 »na 10 z-..ig^n einige der in Betracht komisendr.n Faktoren, O^zo^cn zvf die Charakteristiken der ErzbruchstKcko. c ist der FlUchcnfc'.roich eines Bruchstücks 5, welcher durch «inen ·.infillί,ηάκη rtrnhl Γ illutainicrt wird, der p.ls ViV. tirJK'itlichez· Inicrtcit'-'t nn^tsehert wird. Der Fluß, ^, der von ointÄ Altiatn Flachinbortich, 'ϊ, der Bruchstückoborflache «ird, Icöiirä öls Söp^G Iintegral wie folgt (Fig. 9)

W: Ai

Han betrachte ein Element von s_} ds, innerhalb der durch dQ angedeuteten Grenzen, dx, im Abstand χ vom kleinen Flächenbereich a=

Der Fluß ίί, der von a gestreut wird, ist eine Funktion des einfallenden Flusses, 1 . dx, dQ und eine gewisse Funktion von

it ist d/ = I₀ , F(x) . dz - c9 ....-,. (i),

■und der- 3?luS, der als Ürgebnis Gor gesaston eiivfailenäexi Energie gestreut: *iirä_} ist

^ ₌ τ ί%χ) . &c . iQ (2)

ο λ»

Mose Integration kann rur äann vollendet werden, t-jenn die inHwren Streticharakteristiicen des Srzes bekannt; sind, Vielehe ätirch. Ejcpez-iaent bestiBnst werden können, und wenn die Fora des illuminierten Iflächenbereiah^s a-as-sosiänlt wor-den ist.

ils v/ird angenoiiiiüen. dai3 d^is Srzbnichstück isotropisch ist und daß der illuminierte Flächenbereich s ein kleiner runder Fleck ds (Fig= 9) ist, dann ist der gestreute FIuS bei einem Radius χ vom illuiLiniertön Fiächenbereich ds gegeben durch

φ = I₀ „ ds „ 2 7TX- ex F(x) ........... (3)

Der Ges-'uatfluß, ^, der durch u&s Fragment bzw. Bruchstück gestreut v/ird, ist

x = X

tf = 2 7Γ I_n . ds / F(x) . χ .οχ .... (4)

° XO

wob·; i X der Maximalradius ist, der durch Größe und Form des Bruchstückes gestattet wird.

Es kann davon ausgegangen v/erden, daß bei allen praktischen Erzbruchstücken F(x) eine gewisse Umkehrfunktion ist, so daß ein ς ν-WiSSvI" 3egrenzungsv<ert von x, beispielsweise x„, besteht, inn· rhnlb weichen άντ größte Toil, etW^ 90 %, der gestreuten Strahlung: liegt. Dieser Par'-jnetor, X^₁ wird dazu verwendet, die optiiS^ilcn Dimensionen dec Illusinierungs-Flächenbereichcs zu b'-s^itmtr.. In Fig. 10 ist d< r illuminierte Flächeabereich ds sis ein .ochffiijlcr Streifen dargestellt» und ein Flächenbereich s 12 Abstsr.di κ VQS Streifes virol "d€ trachtet« Is des Maße ~ wie d-Γ Streifen c*s ^oweitot wird, angedeutet durch Bewegung des unt*.r-cn Randes des Streifen- von a »eg (siehe tint erbrochene Linien), fällt der Anteil <i©s von η gestreuton Lichtes, weicht s f^r: unteren R&r& des S&reifens ds ausging, sb» bis es un— bcdt-^ten-⁵ ist, d.h· wenn der Streifenrand ua S-* von a ist. Offensichtlich: ist die atixiaalt brauchbare! Breite des illusiniirten Str&ifens es die-^enige des K-ßSes x^. Es ist i~ils offc-nsichtlieh» daE «.-i-i ssreifenfSraiger illuminierter Fiächenbercich einer runden Fors vorsiisiehen. ist, und swar suf d«.r B-ftsis ätr obigt:i Analyse, da dies einen größeren Flächt über«, ich geststiet, auf -Mielchen Mcht geworfen werden kann. Bits ist vichtigw senc die lichtquelle grundsätzlich thermisch ist, d.h. eine ¥oifmri.joditlESpc., aber nicht unbedingt bedeutsan. «renn ein Laser verwendet; "äird, da bei ein^r hochgradig iollisic-rtes Quelle, tsxc einisn Laser, praktisch die gesaate 3a*.rgi_ vos I^scr vcrÄ-.nä.* v_;rä-"n kinn, und äie FOrm des iilursiniortos Flächenb--r" ich-^ N-stisat; lediglich dessen ¥er— tv.iiun^.

ein -=ichtircr i-^ra^itter. der experisien1;ei.l von tatsäcIsüciiuH Srzfrarxirit-n scr bt-stisisil; x-seräcn icartn..

7818257-5.1179

.Betrachtes man nunnehx- cie geometrische Optik, so ist der v/ert von >:„ ein wichtig'.-s Dät<*nsfcüc*<. tUnter anderen hilft ei-, Faktoren zu "bestimmen, wie beispielsweise zulässige Vergrößerung, IlluniniGTungs-üfinungsäisensionöii und Abmessung der Abdeckungsiaaskei

Beispielsweise mit Bezug auf die Fign. 11 und 12 ist bei einer koaxialen Anordnung, wie der durch Fig. 4 dargestellten, die Große des illuminiert->n Flächenbereiches h^,, welcher aas ah Projizieren einer illuminierten Öffnung h auf das Bruchstück Ξ? gebildet wird,

h-, = mh , v;obei ia die Vergrößerung ist,

(5)

h^ = x,.j viie vorher besenrieben, ist, dann ist

. -11 aeigt das llluiniiiiertmgssysteiiu Das rückgeführte ist· über der Illisxniv.i, erungsöffnung, v/ie in Eig«, 12 darvorlzonsentriert /pre-focussed/. In Fig., 12 wird daausgesangen, daB das Ersfi-agnent in axialer !Richtung über eine Strecke &&λ? ^bxls öer Siiellung des besten Fokus verschoben e. !Folglich wird ein Alfol la h^p in einer gewissen Entfernung von der Isinse heilestelit, -and der- Lichtfleck, der auf die Abdeckiingssaske fällt;, «sirä größer sein als h_. Dieses Abbild ist dasjenige des Lichtes, Kelches direkt von der Oberfläche des Ifragimeiites bss« Bmichstäckes reflektiert ivird„ Dasjenige licht;, Kelches innen gestreut six^d, bevor es >ri.eder an der öberfläc'.e des 5rag3.es.tes erscheint, äi^d außerhalb des Abbildes h^,-,₃ üie vorbesdirieiies.- abgebiläe1;„

7818257-5.fl.78

Wenn oh-o die Zunahme der Größe des Lichtflecks, der auf die Abdeckungsmasice fällt, ist, dann kann nachgewiesen werden, daß

°^h

worin, D der Durchmesser und f^ die Brennweite der Linse 18 ist. Die effektive ilindestahmpssuns der Abdeckungsmaske ist somit

Ja^ = h_o + Oh₁₂ ...... «.». (S)

Berücksichtigt raan die Bruchstückcharakteristiken, so ist*

ist» die Atodcckungsnaskea-GroBe
N - S

Aus obigea wird Oifenbax, daß sur; Srsieltmg des größten Wertes für 03".»^* ^-^« ^^er S^öBten Feldtiefe» s> groS sein sollte.

Eine weitere Betrachtung gill? den JLlIi grad des Systems» Dieser wird bestimmt erstens durch die numerische bzw. zahlenmäßig erfaßte öffnung der Illuminierangseinrichtung, doh. , und s*reii7ens durch die numerische bzw= zah-

lenmäßig erfaßte Öffnung der Jüdchtsamaeleirrichtung, doh„ =Φ—■„

Kombiniert man diese beiden und geht man von einem Lambert-Emitter für die Illuminierungsquelle aus, so ist die nach der Abdeckungsmaske zurückgeführte Energie proportional

D^ _ 3>⁴ _ ΒΓΩ* _ m²^

Η =

ist,

7β 18257

Dies zeigt, daß für eine gegebene öffnung D und zuerst konjugiertes 'L^ es sich auszahlt bzw. empfiehlt, m so klein wie möglich zu machen» Dies steht im Widerspruch zur Feldtiefen-Bedingung, so daß ein Kompromiß zwischen der Notwendigkeit, eine gegebene Feldtiefe zu erzielen, und einem guten Lichtwirkungsgrad gefunden werden muß»

Die obige Analyse deutet den Planungsvorgang zum Erzielen eines gewünschten Ergebnisses an, und es ist darauf hinzuweisen, daß das Ergebnis von den experimentell bestimmten Erzcharakteristiken abhängt,,

Einige andere Faktoren, die ebenfalls die Planung bzw. konstruktive Ausleerung beeinträchtigen können, sollen nunmehr betrachtet werden. Einer von diesen ist die Größe der Fragmente bzw.. Bruchstücke* Es kann sein, daß aus nicht-optischen Gründen die Fragmente zu klein sind, um die volle optimale illuminierte Flächengröße, x^, die zu verwenden ist, zu gestatten. Die Hauptviirkung wird darin bestehen, die Größe der Illuminierungsöffnung und somit das Gesamtsignal für irgendeine gegebene Lichtquelle, außer einem Laser, der in einem kollimierten Zustand verwendet wird, einzuschränken.

Es kann auch sein, daß die Fragmente so groß sind, daß sie verschiedene illuminierte Fläcnenbereiche aufnehmen können, wobei in diesem Falle ein Mehrfach-Gffnungssystem, z.B., von Parallelstreifen, wie in Fig„ 6, verwendet werden kann=,

Andererseits können dio Fragmente bzw„ Bruchstücke auch so sein, daß sie nur kleinr Flächenbereiche von iJiclrtunättrcli— lässigkeit aufweisen, deren Identifizierung von Bedeutung sein. kann« In solchen Fällen ist es notwendig, einen relativ kleinen illuminierten Flächenbereich zu verwenden una jedes Fragment einigen Prüfungen zu unterziehen*

7Ö1«257-5.it70

Außerdem kann es sein, daß die Abdeckungseinriciitnmg ler sein isuS, als rein geometrische Überlegungen es nahe— legen würden, imd swar beispielsweise wegen der Streuung an Q.BT Bruc32stilekober:i: läciie von jenen Fläcnenbereiclien 3ier, ifelciie izmaittelbar nacli oenacnbarten Sristallfacetten illuminiert Λ—rden, xmo. aacii wegen Aberrationen innerhalb der ProJelrtiGiis— optik« Diese Faktoren können aucii das Yorsenen einer Afodeckangs— fläciie zwischen "benacübarten Illiiininierungs- {ä^h.^ Aussendnags-) und SzrDi"sn^3i*läcIien. c rxo

Es soll i22mne]ar munc-riscli bz-¹.·;«, recnneriscn nachgewiesen »•erden» sfis ¹SIe oben etablierten Besielsmgen die EonstrxiktiGn eines S-jstens inc ciaträci-tigen»

3i£ tolearieri;*? Feldtiefe 4y^p wird hauptsäcnlicii durcn zsiei. Faücsc^ss ö^st^izEst, uäislicii Lageänderungen der Fragments ■asd GroiSs^nderungen. Sclireibt man Gleicirong (7) neu, so ertdL'oz sich

3 _ i?

und die &^«.-ru33S der» Ai^öciamgsaaskeiigröße nit der Eeldtiefe ist gefunden. Aas dieses Aasdrack können die optiscnen Propor tionen äes Systcss *;€ii§hit i^^rdcn. 2.3, gibt Tabelle 1 V/erte

von ^ohi2 rir »trt*,- voß a jaa S aas

H = 1 -\> 0,2 0,"* 0^5 0_v02

α = 1 0,5

s2? __i

2 0,1667 0,0853 0,0355 ^jO^Sö7 I O^DOdÖ 0, 5 0,0353 0,0416 0_tÖ1&7_| O₄UOS^ Ö_fCKI4i6 0,

4 0,050 0,0250 p^öid 0_fÖ050 0,0C25 O₁

5 0,0555 0,0167 0,00667 0,£%Jf55 0,00^67 Ο,

Die Unterteilungsliiiie zeigt die erlaubten Beziehungen m und IS, uia sin Peldi^iefen/oiinioiigs-AiioeiraiigsverlialOiiis 100 si erzielen, nänilicli gene Beziehungen, welche die e auX der beeilt en Seite der linie exgeben» Das Yernältnis ii iiX) ist !beispielsweise gewählt und ist niclrfe kritisch.»

Die Srgebiaisse von ürahoüe i i?erd.eii nanmelo? Hd.t Tllusii—

si£-2Ti»n53«i3irk=332gsg2°sdexi -vergücheii, vri.e sie durcn Grleicimng (iO)

" 2 ¹^-

gegebcn sisd.» Tabelle 2 se-igt die ¥erte von η Ιέ '

(ξμ-1 )⁴ gleic2=es. Kehrte toü η τχεια. M "sie in fabeile i.

lle 2

0,5 0,2 9/i 0,05 0,02

Ein Vergleich der Tabellen 1 ΐΐκα 2 lri£t crkeisssK, äaB zwr Erzielung ei rer gute« Ptldti€ ίο znsüsmc-a zzlt äetz asadsslc-ri Lichtsignal das optische Sys tea so ausgclc-gt Wi-rdea sollte, daß eine Linse großer zahlenmäßiger öTiming; s>it einer Vergrößerung verwendet wird.

Die vorstehende Analyse t^ird nunschr tmgcits&znt hfsl der Planung bzw. Konstruktion eines praktischen KoaxialsystesÄS unter beispielsv/eiscr Verwendung der Faseroptik. Es soi ange-nommen., daß das Erz von solcher Art ist, daß X/j = C,1 Zoll (,experimontoll ermittelt) ist und daS die nitrieren

sseT- der· ifragnesite zwischen 0,3 und 0^5 Zoll (zwischen 7,62 13S.Ö. 12 j? ξι~) lieges,, Ozzensiclitlicii kann ein illuminierter FläcäenbereicÄ von 0,1 Σ-oll (2,5^- sna) Durchmesser oder Breite C-3© i^aclideis«. oo die Älltjsinierxmgs öffnung rund o&bt st:reifenf©rr>ig 1st:) ^cymendct iverden. da die Oberiläcne, von saclclier gesi;reu1;cs läcnt braacübarer Intensität; ziirückgefüliri; ifira (0,3 Zoll = 7,62 sin von Hand zu Sand) innerhalb der Umrandung des !fragments liegen »fireU VJeim. man eine Zunahme αβτ Größe des rüclrge fuhrt en Abbildes von nicht Hehr als 0,Oi Zoll (0 ,25^ SU»} Tür eine Änderung von 0,25 Zoll (6,35 222) in der L=age des Fragmentes,

OO^ zuläßt,

so ergibt sich, aus Tabelle 1_? daß bei einer Vergrößerung von 4 die größte zahlenmäßig erfaßte öffnung 0,5 (= f/2) ist, wobei die Illiuai-aier-ingsöffn-ang h_Q 0,025 Zoll (0,635 5nn) im Durchmesser oder In der Breite (Dimension P in den Fign. 5 und 6) ist» Die Abdeckungsmaske Ί9 ^mS mindestens 0,035 Zoll (0,S9 Hin) XH Außendurchmesser- oder in der Breite· von Rand zu Rand (Dimension Q in Fig. 5) sein» Die volle Bsipfangsöfinung auß mindestens 0,3/4· Zoll im AuSendurchmesscr oder in der Breite von Sand zu Rand, d.h„ 0,075 Zoll (1_S9 s^a) (Dlaension r in äcr Fign_o 5 und 6) sein.

man eine Linse 13 von einer f/2-£ffiran5 taad einer Brennweite- von 1,5 Zoll (33,1 sas), so ist die lange Konjugiert;*: L^₂ 7i5 Zoll (190,5 nm), und die Ioitzc Zonäugxortc L^₁ ist 1,=r?5 2oll (47,625 Esa)- Hach Tobe lic 2 ist dor Iiiusri ko( ffizicnt 1,60 χ ^""^ί der· etwa in⁴" mal größer als ein S ist* bei fc-elchcis ja ^ 1 vc-r^rtndct ^ird -jad we-ichcs die ?<-xd*iofe hist.

7011257-5.1170

• ■ W

Fig» 13 zeigt eine faseroptische Endflacke, die nach den obigen Berechnungen ausgelegt ist und eine Aussendungs- "bzw= Übertragungsfläche 113 und Empfangs flächen 114- aufweist» Letz tere sirxL von den Aussendungsflächen durch Abdeckungsstreifen 119 getrennt, die bei diesesi Ausführungsbeispiel Stücke aus Alinuiniumfalien sind. Vielehe hochkant zur Endfläche ausgerich tet sind~ Die Fasern und Folien sind in einen Block 20 aus Epoxyharz in bekannter Weise eingebettet. Die Abmessungen dieser Endfläche sind

T = 0^135 Zoll (3,43 nnn)

ρ = 0,025 Zoll (0,635 **)

q = 0,035 Zoll (0,889 sa)

t = 0,10 Zoll (2,5^ asa),

d.ii. die oberfläche 113 ist 0,02$ Zoll (0,655 ξει) breit, öle Folien 119 sind ä^tiis 0,005 Zoll (O,127 sa) dick, und die Oberflächen 114 sind -je 0,050 Zoll (1,2? εώ) breit*

sind vor» äcr Oberfläche 11$ nach einer lacht— quelle 15 (siehe 5¹Ig. 4·) geführt, die zvicckaäSig eine Qsaa^zjClanpe aufweist, tirid die Fastra von den beides Oberfiäches 11^ sind nach einc-s detektor geführt, der zwecksäSig eine

als eine Alternative z«ia voröescsricbenen

grr-olir aufweist. Die Linso 13 von einer· x'/2-öffacing veist eine Brennweite von 1,5 Zeil (33,1 mm) auf, und die linsenlcen^ugicrtcn sind wie oben berechnet«.

Die erfindtingsgeaaße "yorricht^ing kann mit bekannten Steuere inricistungen ziim physikalischen Trennen der opaken Körper von den transltizenrcn verbunden werden. Ein elektromagnetisches Gerät zur: Auswerfen ausgewählter Körper aus einem fallenden Stroa derselben ist beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 119 54-2 beschrieben, und ein Gerät, bei welchen pneumatische Düsen verwendet v/erden, ist beispielsweise in den

USA-Pattntschriften 5 011 634, 3 097 744 und 3 075 641 beschrie ben. Fig:. '*+ zeigt ein Ausführungsbeispiel dor auf diese Weise v: rbund·. nc η vorliegenden Vorrichtung, Erzbruchstücke werden aus •„i*v.a 3*. halter bzw. Zufuhrtrichter 21 einen Förderband 22 zugeführt und fallen von Ende desselben als ein Strom 23 herab. Sie fall«.η vor cirua Gehäuse 2& verbot, "welches die Linse 18 und div faseroptische Endfläche der vorliegenden Vorrichtung enthält. Di.· Endfläche, ist von ä^rionigcn Art* die in Fig. 13 dar-Si-stell¹¹: ist, ur,& »»„e lüngs >rstrcckung (t) ihrer Aussendungsflache ist horizontal ausgerichtet. Bio Fasern 11 von dor Aus-SC„idungsflacht, sixds&ch ciser Lichtquelle ii> geführt, die aus * iacr Ounr-s-Jod-Lacspo besteht, tisS di© fasern von den Sap fangs flächen sir«5 nach eines Detektor 1Ί·β geführt, der eine Siliziua-Foto^iode aufweist, w-ot A^sg&ng der letsteren wird ciiu-r Steuereinheit 25 augeftJhrt» Sie ein pneuxaatisches Ventil 26 steuert. Letzteres ist s»isch,-aa eine Bruciiluitaufuhr' 2? und tia^. Düse 23 geschaltet.

Unter der Düse 28 befindet sich ein Seiler 29¹* öer so^ goordn-jt ist» äaB Eraira®sfieaätie. alt durch ©inen isifts*ixahl aus der üüse nicht abgelenkt worden, sur rcchttÄ Sexte düsselofeaa hin fallen, daS aber Fragments, die öurch einem leitstrahl abgelenkt werden, auf di·- linke Seite dwssclbo^ failen.,, Bshslt 30 und 31 fangen die auf di*. ä^w-uiligcsQ Seiten fallcnäca IFragn-ente auf»

Sobald die Brzfragseirfce das Gehäuse 2-* passiexsä_s wertes sie durch die vorbeschri; bczic Vorricr-tung illiÄeri:«, »ena der sich daraus ergebendo Ausgang i--r Fotodiode 18 olncn vor— eingestellten Grenzwert überschreitet, so zc±cz dies sn„ daß das im Augenblick de-i. Gehäuse 2P- sc^cnüberlicsoadc FragEECst vorwiegend transluzent ist (d»h. nur Vi-onig oder gar s:c±a Uranienthält), und nach einer Verzögerung entsprechend der Fallzeit;

7β 18257-5.«.7β

zwischen doss öelisiise 24 uad der Düse 28 läßt die Steuereinheit 25 aus der- Düse 28 einen Luftstoß mi st ret crt, der das betreffende Fragment nach links voa Teiler ablenkt. Auf dies Weise werden die uranhaltigen (vorliegend opaSccrs) Fragmente nicht abgelenkt und fallen in den Behälter 50, während die Fragmente, die wenig oder kein uran enthalten (d.h. die vorwiegend t^anslwzenton} abgelenkt werden unä in den Behälter >1 folien. Das Systea kann alternativ auch so angeordnet werden, daß di* V6r>iieg«nd opaken (uranhaltigen) Fragmente aus 3ca Stroa abcelenict werden.

Die in der in Fig. 14 dargestellten iiTeisc arbeitende Vorrichtung wurde zum Sortiexon von Fragaoaten des Lske-E32ie"fe-Erzes ia Bereich von 0,2 bis 0,4 Zoll (5,08 bis 10,16 222} Durchmesser angeX'/andt, mit Ergebnissen, die mit ,nenen vergleichbar sind, welche für das Gerät nach Fig. 2 angegeben sind.

Wenn auch die Neuerung mit Bezug auf ihre Verwendung zua Unterscheiden von Uranerzfragnenten beschrieben wurde, so ist sie doch nicht auf solche Erze beschränkt, sondern kann auch für andere Mineralien variabler Transluzenz verwendet werden. Sie kann außerdem auch für nicht-mineralische Körper mit entsprechenden transluzenten Eigenschaften angewandt werden.

Die Neuerung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Schutzanspruch Λ umrissenen Ausführungsform und bezieht sieh, vor allem auch auf sämtliche Neuerungsmerkmale, die im einzelnen — oder in Kombination — in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind«

Schut zart snrü ehe

Claims (1)

1. 70 058 es/a 1 4. MAl 1970

   Schiit zansOrüehe

   Ι= Vorrichtung zum unte_rschsiö=.ii zwischen Körpern entsprechend be stimmt; er vorgegebener (3b3raktei*±s"felkss, gelsim— zeichnet durch eine Einrichtung, welche eisen ZllxEsinierungs— strahl (2) auf einen "begrenzten J?iäc2ienbereic2i der· Oberfläche jedes Körpers (5) richtet, sov/ie durch, eise Eüiuricliturs; zua Bestimmen der Lichtmenge, Vielehe -von der Oborfl'aehe des Körpers (5) außerhalb des begrenzten Flächenbereioaes eHXtribieri; ifird.

   2» Vorrichtizng nach Anspruch. 1, dadurch, gekesnzeichnet, daß die Lichtbestimmongseinrichtung einen fotoelektrischen Detektor (5), eine Einrichtung (7) zur Herstellung eines Abbildes der Oberfläche, einschließlich des begrenzten Flächenbereiches, sowie zwischen dem Abbild und dem Detektor einen Lichtwog aufweist, welcher in Verrichtung so dimensioniert ist, daß er im wesentlichen nur Licht von außerhalb des begrenzten I'lächenbforeiches den Detektor (6) erreichen läßt.

   3« Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d*iß der Lichcwfcg eine Abdeckungseinrichtung (8) einschließt, die so dimensioniert ist, daß sie im wesentlichen Licht von dem begrenzten Flächcnbcroich des Abbildes daran hindert„ den Detektor (6) zu erreichen.

   n. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Liciitwcg" Mclfatleitinittel enthält, die so dimensioniert sindf daß sie im wesentlichen nur Licht von außerhalb des swgrerSatön rläcm-nbereich&s des Abbildes n^-cli dem Detektor (6) leiten.

   701*257-5.11.7·

   5= Vorrichtung nach. Anspruch. 2, 3 oder 4-, dadurch, gekennzeichnet, daß die optischen Achsen der Illuminierungs- und Li chtbestinmungs einrichtung so angeordnet sind, daß sie an einer Stelle des Körpers (5) konvertieren.

   6 = Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen der Illuminieruzgs- und Iiicntbostinmmngseinrichtung koaxial verlaufen und eine geseinsame Abbildimgseinrichrung aufweisen,

   7- Vorrichtung nach. Anspruch 6, dadurch, gekennzeichnet, daS äie IlliiaiiiiexTLii^eiBricjittirig xmä eic Liclitbestiimirjngseia— richtung benachbarte Pläcsenbereiche aiÄfvieisen, die jev/eils so 32igso3?ä2.et sind, daß sie Licht auf den Körper (50 übertragen miä exmittiertes lacht von Zörper (5) eapfasgen, wobei der Aussenäuzigs-Fläciionbcreici! über eisen ersten Liciitweg: nrit einer Idciatcuellr (15) unä der Sapisngs-rlächenbereicia über* oinc-n zierten Xdcliirwcg mit den iotoelefctrischen Detektor (6) ver·— eii ist.

   S. Vorrichtung nach Asspruclr 7. d daß eine Äbdccliungseinricninins (15) vorgesenen ist, v;clclie sicü über einen Flächenbert-icSi an C¹Sr Grenzlinie zwischen dca Aussonäungs- (15) und 2npi n^sfläcnenbcrgicij (14) erstreckt.

   9- "vorrichtting nf?ch einen äer Ansprüche δ bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Abbildungseinrichtung mit Bezug auf äic Stellungen der Körper (5) und der Aussendungsund Empfangs flächen (13, 14·) so angeordnet ist, daß der bogrc-Jizte illuminierte Flächenbercich (1?) öos Körpers (5) ein vergrößertes Abbild des Aussendungs-Flächenberniches ist.

   701i2S7-5.ii.7e

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9₅ öadurch gekonnzoiehnot, daß dine Quer abmessung des Aussendungs-Flächonbereiches (13', 13'') kleiner als eine entsprechende Abmessung des benachbarten Empfangs-Flächenbereiches (14', 14'') ist.

   11. Vorrichtung nach einem, der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aussendungs- und dor Empfangs-Flächcnbereich (13, 14-) transluzente Oberflächen sind.

   12- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die translusemtea Oberflächen, die Endflächen von faseroptischen Bündöliingseinrichtunge:i (11, 12) sind, welche die ersttn und sveiten Lichtwege· bilden.

   ^J. ¥orricht«ns ^n'oit .Anspruch ⁴Ii oder 12, dadurch gekennzeichnet, gsB der Auss^ndunss-FlächonboiOica eine zentrale Fläche (15) ist, welche von eines r-inglornigen Bapfangs-Flächenbtreich (1^) tmg&b^a ist.

   14-, Vorrichttmg nach ünspruoli ΛΛ oaer 12, äadjurch gekenn scicisnet» dcS der Ausscnchings-FIäcSienbercIaa suaindest; einen sciiHaieii Streifen (i5") aufweist, äer ssischen s^-ei breiterae Sapfangs-Fiächenoereiciica (14*) angeordnet ist.

   i5. Vorrichtung 3iach p daß eice Abdeckunsseinrichtunä

   den

   ccs Hindsla vorgesehe Sapfaiags—

   in der ITähe der Snöfläciieii

   16. Vorrichtung nach Ansprach 5, cpäax*ch g daß die Illusiinifcrungseiro?icht"iirig so angeordnet ist, öaB sie zumindest einen scimalei· iilizinini er enden Mcjatsirrahl (2) bila dessen Längs ausdehnung quer zu cin-.-i Heg ausgerichtet ist, en lang iic-lchem die Körper (5) besiegbar sind, äerart;, äeB die Körper (>) den Strahl (2) bei üiror· Bewegung abfangen.

   1?. Einrichtung aim physikalischen Trennen von relativ

   Körpern von r»:lntiv opnken, mit oiner Vorrichcin<:-3 der insprücJv "■ bis "G, dadurch gekennzeichnet, asE der Äusgöiig äc? Lichtb-stinaunss^inrichtuns (116) die physikalische TTCSiaoineichbuRg. (26, 2?_y 28) steuert.

   70182!7-5.ti70