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Vorrichtung für photometrische Messungen an einer periodisch leuchtenden
Lichtquelle Die Erfindung geht von einer Vorrichtung aus, die für photometrische
Messungen an einer periodisch leuchtenden Lichtquelle hestimmt ist und eine von
einem Antriebswerk angetriebene, in den Strahlengang der Lichtquelle eingeschaltete
sich drehende Blende und eine photometrische Meßeinrichtung enthält, wobei durch
die Blende die in die photometrische Meßeinrichtung eintretende Lichtmenge periodisch
geschwächt wird.
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Solche Vorrichtungen sind bekannt. Bei photometrischen Messungen mit
Hilfe von photographischen Platten an periodischleuchtenden Lichtquellen, z. B.
an einer mit Wechselstrom gespeisten Gasentladungslampe oder an elektrischen Funken,
die zwischen zwei Metall elektroden in regelmäßigen Abständen erzeugt werden, zeigt
sich bei der Verwendung der sich drehenden Blende der Nachteil, daß ein Belichtungsausfall
eintreten kann, wenn nämlich die Blendenöffnung während einer bestimmten Folge und
. bei einer bestimmte Anzahl von Lichtblitzen eine solche Lage eingenommen hat,
daß sie beispielsweise während einer Umdrehung der Blende statt zwei Lichtblitze
nur einen Lichtblitz hindurchtreten und auf die photographische Platte einwirken
läßt. Zwar läßt sich mit einem im Sinne der Lichtrichtung hinter die Blende geschalteten
rotierenden Spiegel die Stellung der Blendenöffnung beobachten und aus ihrer Stellung
£eststellen, ob durch die Blende die Lichtblitze bis auf einen oder zwei abgeblendet
werden. Bei den bisher üblichen Antriebswerken, zu denen Elektromotore, deren Drehzahlen
während des Betriebes unvermeidbaren Schwankungen unterworfen sind, oder Uhrwerk
benutzt worden sind, konnte aber nie mit Sicherheit damit gerechnet werden, daß
eine Aufnahme einwandfrei
gelungen war, da während der Belichtungszeit
eine Änderung der Lage der Blendenöffnung eintreten konnte. Es waren daher für exakte
Messungen eine Reihe von Aufnahmen erforderlich, um durch Vergleichsmessungen feststellen
zu können, ob ein Belichtungsausfall während einer derAufnavimen eingetreten war.
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Um diesen Nachteil zu beheben, wird nach der Erfindung die Blende
bei einer Vorrichtung der obengenannten Gattung von einem Synchronmotor angetrieben,
dessen Umdrehungszahi durch dieselbe Spannung quelle bestimmt wird, die die Periode
der Lichtquelle bestimmt, wodurch die zeitliche Lage der Blendenöffnung und das
Aufleuchten der Lichtquelle in einer leicht regelbaren Beziehung zueinander stehen.
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Die Synchronisierung von irgendwelchen Vorgängen ist auf den verschiedensten
Gebieten der Technik an sich bekannt.
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Die Stellung der Blendenöffnung gegenüber dem Aufleuchten der Lichtquelle
wird gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch elektrische oder mechanische
Mittel verändert. Dies wird am vorteilhaftesten durch eine Änderung der Phasenlage
des Synchronmotors mit Hilfe eines bekannten Phasenschlebers oder durch Drehung
des Ständers des Synchronmotors erzielt.
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Zur selbsttätigen Änderung der Lage der Blendenöffnung gegenüber
dem Aufleuchten der Lichtquelle ist es zweckmäßig, Mittel vorzusehen, mit deren
Hilfe eine stetige Verschiebung der Stellung der Blendenöffnung gegenüber dem Aufleuchten
der Lichtquelle herbeigeführt wird, wodurch der zeitliche Zusammenhang zwischen
der Lage der Blendenöffnung und dem Aufleuchten der Lichtquelle bei jeder Umdrehung
der Blende stetig geändert wird. Gemäß weiteren Verbesserungen der Erfindung wird
die Blende mit dem Synchronmotor durch ein Getriebe gekuppelt, dessen Übersetzungsverhältnis
etwas von einer ganzen Zahl abweicht, oder aber es wird eine stetige Änderung der
Phasenlage des Synchronmotors mit Hilfe eines stetig angetriebenen Phasenschiebers
herbeigeführt.
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Beispielsweise Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung sind
in den Abb. I bis 3 der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 ein Diagramm
über die zeitliche Lage der Blendenöffnung einer Blende gegenüber dem Aufleuchten
einer Lichtquelle, Abb. 2 eine Einrichtung für photographische Spektrophotometrie
und Abb. 3 die Seitenansicht einer Stufenblende.
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In Abb. I ist als Abszissenwert die Zeit t in Sekunden aufgetragen.
Mit al, a2, as, al, a5 . . . ist eine Folge von Lichtblitzen dargestellt, die in
einem Abstand von 1/ion Sekunde voneinander aufgetragen sind, was einer Aufeinanderfolge
von Funkenübergängen bei einem Wechselstrom von 50 Perioden entspricht. Um nur einen
gewissen Bruchteil der ausgesandten Lichtmenge wirksam werden zu lassen, ist eine
Blendenöffnung h in den Strahlengang geschaltet.
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Hierbei kaim nun, wie aus der graphischen Darstellung ersichtlich
ist, die Blendenöffnung zunächst eine solche mit ausgezogenen Linien dargestellte
Lage gegenüber dem auf leuchten der Lichtquelle haben, daß nur ein Lichtblitz zur
Wirkung gelangt, oder eine zweite Lage b' einnehmen, wie durch gestrichelte Linien
veranschaulicht ist, bei der zwei Lichtblitze zur Wirkung gelangen. In dem ersten
Fall würde die Blendenstellung einen Belichtungsausfall bedingen.
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In Abb. 2 ist eine an sich bekannte Einrichtung für photographische
Spektrophotosnetrie dargestellt. Mit 1 und 2 sind die beiden Metallelektroden eines
nicht mit dargestellten Funkenstativs, mit 3 eine Kondensorlinse bezeichnet. Hinter
der Linse 3 im Sinne der Lichtrichtung ist in den Strahlengang der Lichtquelle eine
sich drehende Blende 4 eingeschaltet. Dicht hinter dieser Blende 4 ist ein durch
die beiden Backen 5 und 6 gebildeter, in seiner Breite verstellbarer Spalt 7 eines
Spektroskopes angeordnet, der sich in dem Brennpunkt einer Sammellinse 8 befindet,
so daß die Lichtstrahlen ein Dispersionsprisma g paralleistrahlig durchsetzen. Mit
Hilfe einer Kamera von der nur das Objektiv 10 und die photographische Aufnahmeplatte
I I dargestellt sind, wird das erzeugte Spektrum aufgenommen. Die Drehachse der
Blende 4 ist so versetzt angeordnet zu denken, daß sie in einer senkrecht zur Zeichenebene
stehende, die Längsachse des Spaltes7 enthaltende Ebene liegt Der Antrieb der Blende
4 erfolgt über ein Zahnradpaar I2, I3, dessen Übersetzungsverhältnis zu I:I angenommen
ist, von einem Synchronmotor 14 gemäß vorliegender Erfindung. Die zum Antrieb dieses
Synchronmotors dienende Spannung wird dem Läufer eines Induktionsmotors 15 entnommen,
dessen Ständerwicklung an einem Drehstromnetz I6 liegt. An dasselbe Netz ist ein
zweiter Synchronmotor 17 angeschlossen, dessen Drehachse eine Unterbrecherscheibe
1.S trägt, die in dem Stromkreis einer Gleichstromquelle 19 von hoher Spannung liegt,
in der ebenfalls die beiden Metallelektroden 1 und 2 liegen. Die Stellung der Blendenöffnung
gegenüber dem Aufleuchten der Lichtquelle kann mit dem als Phasenschieber ausgebildeten
Induktionsmotor 15 geändert werden. Der Läufer des
Induktionsmotors
I5 ist fest aufgestellt und kann mit Hilfe einer an dem Motorgestell 20 gelagerten
Schnecke 21 und eines auf dem Läufer des Motors sitzenden Schneckenrades 22 von
einem Handrad 23 gedreht werden, wodurch eine Phasenverschiebung zwischen der dem
Ständer zugeführten Spannung und der dem Läufer entnommenen Spannung herbeigeführt
wird. Demzufolge' tritt eine Phasenverschiebung zwischen der dem Ständer des Synchronmotors
14 zugeführten Spannung und der dem Ständer des Synchronmotors 17 zugeführten Spannung
ein, d. h. die Stellung der Blendenöffnung gegenüber dem Aufleuchten der Lichtquelle
wird geändert. Für eine stetige Änderung der Stellung der Blendenöffnung gegenüber
dem Aufleuchten der Lichtquelle kann die Schnecke 21 mit der Motorachse des Synchronmotors
I7 durch eine Kupplung 24 verbunden werden. Eine Änderung der Stellung der Blendenöffnung
könnte auch dadurch ermöglicht werden, daß der Synchronmotor 14 unmittelbar an das
Netze6 angeschlossen wird und der drehbar gelagerte Ständer des Synchronmotors 14
gedreht wird. Für eine stetige Änderung der Stellung der Biendenöffnung ist es in
diesem Fall vorteilhaft, das Übersetzungsverhältnis des Zahnradpaares I2, 13 so
zu wählen, daß es etwas von einer ganzen Zahl abweicht.
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In der Abb. 3 ist die Seitenansicht einer Blende 4' wiedergegeben,
die mit einer zehnstufigen Blendenöffnung 25 versehen ist und mit Vorteil zur Messung
der Intensität einzelner Spektrallinien benutzt wird. Bei dieser Blende sind die
Öffnungswinkel der einzelnen Sektoren logarithmisch abgestuft.