DE824860C

DE824860C - Abbildungssystem fuer einen raeumlichen Strahler

Info

Publication number: DE824860C
Application number: DEB10322A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Walter Becker
Original assignee: WALTER BECKER DIPL PHYS DR
Current assignee: WALTER BECKER DIPL PHYS DR
Priority date: 1950-09-28
Filing date: 1950-09-28
Publication date: 1951-12-13

Description

Abbildungssystem für einen räumlichen Strahler Beispielsweise bei den Anordnungen zur spektralen oder pölarimetrischen Untersuchung der schwachen Eigenstrahlung oder Streustrahlung eines räumlichen Strahlers war es üblich, diesen unmittelbar vor dem Spalt des @leß- oder Vergleichsinstrumentes aufzustellen. Um bei diesen Anordnungen eine möglichst kräftige Ausleuchtung des Vergleichs- oder Xleßgerätes, beispielsweise den Spektrographen, zu erhalten, ist es notwendig, ein möglichst langes und weites, also großvolumiges Aufnahmegefäß für die zu untersuchende Substanz zu verwenden.
Nicht immer steht soviel Untersuchungssubstanz zur Verfügung als es im Hinblick auf eine kräftige Ausleuchtung wünschenswert wäre. Hinzu kommen der nachteilige Einfluß des Streulichtes, welches gegebenenfalls in den Wandungen des Aufnahmegefäßes entstehen kann; die störende Aufhellung der Meß- oder Vergleichsapparatur durch Streulicht, welches außerhalb des Aufnahmegefäßes evtl. verursacht wird und schließlich auch die störende Aufhellung durch direktes Reflexlicht.
Der Mangel solcher Anordnungen läßt sich durch Zwischenschaltung eines Abbildungssystems zwischen Spalt und Strahler bereits wesentlich beheben. So gestatten derartige Zwischenabbildungssysteme bei annähernd gleicher Ausleuchtung nicht nur eine Herabsetzung der räumlichen Ausdehnung des Strahlers, sondern schließen auch weitgehend die störende Aufhellung der Vergleichs- oder Meßapparatur durch fremdes ,Streu- oder Reflexlicht aus. Eine weitere Herabsetzung der zu verwendenden Substanzmenge bzw. des Volumens des Strahlers kann durch die Anbringung eines der Strahlenaustrittsöffnung gegenüberliegenden, vorzugsweise auf der Strahlenaustrittsbüschelachse senkrechten, gegebenenfalls ebenen Spiegels erreicht werden.
Trotz dieser fortgeschrittenen Entwicklung sind die Abmessungen der räumlichen Strahler oftmals noch zu groß und unhandlich.
Ein Fortschritt wird hier gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß für einer' räumlichen Strahler geringer Leuchtdichte und geringen Volumens, dessen Streustrahlung, z. B. Ramaneffekt, Spektrum, Polarisation o. dgl. untersucht werden soll, ein Zwischenabbildungssystem Verwendung findet, das, angeordnet zwischen dem Strahler und dem zur Begrenzung des Untersuchungsstrahlenbüschels dienenden Spalt der Meß- oder Vergleichsapparatur, mindestens zwei zueinander gekreuzte Zylinderlinsen oder Zylinderlinsensysteme verschiedener optischer Dicke aufweist.
Eine solche Anordnung wird man mit Vorteil dann verwenden, wenn der Spalt des Meß- oder Vergleichsinstrumentes nicht quadratisch, sondern rechteckig ist. Dies trifft insbesondere bei Ramanuntersuchungen zu, wo als Meßapparatur ein Spektrograph verwendet wird. Verhalten sich doch die Seiten des Spektrographenspaltes ungefähr wie i : ioo, während die Kollimatoröffnung in der Regel quadratisch ist. Gemäß dem vorgeschlagenen Zwischenabbildungssystem braucht das Streuvolumen nur einen schmalen, rechteckigen Querschnitt aufzuweisen, während die bisherigen Zwischenabbildungssysteme einen vorzugsweise quadratischen Querschnitt verlangen, wobei die Kantenlänge gleich der größten Seite des schmalen Rechteckes sein muß. Das Aufnahmegefäß wird man aus praktischen Gründen meistens als Zylinder mit elliptischem Querschnitt, dieses schmale Rechteck einschließend, ausbilden. In der Abb. i a ist der Horizontalschnitt und in Abb. i b der Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel, eine Ramananordnung, schematisch dargestellt.
Der räumliche Strahler i, z. B. Gas, Flüssigkeit, kristalliner oder amorpher Festkörper, befindet sich im Streugefäß 2 bzw. an dessen Stelle, das an seiner Stirnseite die Austrittsöffnung 3 und an seiner anderen Stirnseite einen ebenen Spiegel 4 besitzt. Zwischen der Austrittsöffnung 3 des Streugefäßes 2 und dem Spalt 5 des Spektrographenkollimators 6 befindet sich das Zwischenabbildungssystem, das hier beispielsweise aus vier Zylinderlinsen 7, 8, 9 und io besteht. Die Zylinderlinsen 7, 8 und 9 sind zu io senkrecht gekreuzt. Das Strahlenbüschel i i bzw. 12, das den Strahler i durch die Austrittsöffnung 3 verläßt, trifft also auf die drei Zylinderlinsen 7, 8 und 9 bzw. io und tritt durch den Spalt 5 begrenzt in ein Kollimatorobjektiv 13 des Spektrographenkollimators 6 ein.
Mit den Buchstaben H1 und H,' sind die Hauptebenen des im Beispiel aus drei gleichen Zylinderlinsen zusammengesetzten einen Zwischenabbildungssystems bezeichnet.
Die Buchstaben H2 und H2' bezeichnen die Hauptebenen des dazu senkrecht orientierten zweiten Zylinderlinsenzwischenabbildungssystems, welches in dem Ausführungsbeispiel durch eine einzige Linse dargestellt wird.
Es ist selbstverständlich, daß man die einzelnen Systeme optisch vergüten wird.
Eine Durchrechnung des Problems hat ergeben, daß sich mit einer das Zwischenabbildungssystem gemäß der Erfindung aufweisenden Anordnung zur Untersuchung eines räumlichen Strahlers eine Verminderung des nötigen Strahlervolumens um den zehnten Teil erreichen läßt

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Abbildungssystem für einen räumlichen Strahler, dessen Eigenstrahlung oder Streustrahlung untersucht werden soll, beispielsweise mittels eines Spektrographen, eines Polarimeters o. dgl., gekennzeichnet durch mindestens zwei zueinandergekreuzte Zylinderlinsen verschiedener optischer Dicke oder ebensolchen Zylindersystemen, welche zwischen dem Strahler und dem zur Begrenzung des Untersuchungsstrahlenbüschels dienenden Spalt angeordnet werden.
2. Abbildungssystem nach Anspruch i, gekennzeichnet durch optische Vergütung der das System bildenden Linsen.