DE831920C

DE831920C - Vorrichtung zur spektralen Untersuchung von Sekundaerstrahlen

Info

Publication number: DE831920C
Application number: DEP38616D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Walter Becker; Dipl-Phys Eduard Betzler; Dr Otto Weber
Original assignee: Optische Werke CA Steinheil Soehne GmbH
Current assignee: Optische Werke CA Steinheil Soehne GmbH
Priority date: 1949-04-02
Filing date: 1949-04-02
Publication date: 1952-02-18

Description

Vorrichtung zur spektralen Untersuchung von Sekundärstrahlen Die bekannten Anordnungen zur spektralen Untersuchung von Sekundärstrahlern, beispielsweise unter Ausnutzung dses Ramaneffektes für solche Untersuchungen, erfordern eine verhältnismäßig große Menge des zu untersuchenden Sekundärstrahlers. Steht diese nicht zur Verfügung, so ist zur Erzielung einer ausreichenden Leuchtdichte für eine genügende Belichtung der photographischen Platte eine verhältnismäßig lange Belichtungszeit nötig. Bei langer Belichtungszeit ist jedoch die durch die Linien des Primärspektrums verursachte Grundschwärzung störend. Eine andere bekannte Methode zur Erzielung einer größeren Leuchtdichte, auch bei geringen Substanzmengen, besteht in der Verwendung eines Linsensystems, welches das Primärlicht in dem kleinen Streukörper (Sekundärstrahler) vereint.
Eine wesentliche Erhöhung derLeuchtdichte wird gemäß der Erfindung in einfacher Weise dadurch erreicht, daß ein Körper (Streukörper), dessen Streustrahlung spektral untersucht werden soll, innerhalb eines Hohlkörpers mit reflektierender Innenfläche derart angeordnet ist, daß ein durch mindestens eine Öffnung des Hohlkörpers eingeleitetes Primärstrahlenbündel unter mehrfacher Reflexion an der Innenfläche des Hohlkörpers den Streukörper mehrmals durchdringt und daß der von dem ursprünglichen Primärstrahlenbündel verbleibende Strahlenrest den Hohlkörper durch die Eintrittsöffnung (oder eine zweite Hohlkörperöffnung) wieder verläßt, und daß zugleich die Streustrahlung aus dem Hohlkörper durch eine zweite Hohlkörperöffnung austritt.
Zur einfacheren Herstellung von Hohlkörper und Streukörper wird man diese so ausbilden, daß sie mindestens annähernd die Form rotationssymmetrischer Körper aufweisen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Körper konzentrisch anzuordnen und den Hauptstrahl des Primärstrahlenbündels so einfallen zu lassen, daß er in der Nachbarschaft des Streukörpermittelpunktes vorbeigeht. Jedoch läßt sich auch durch eine exzentrische Anordnung der beiden Körper bei entsprechender Einfallsrichtung des Primärstrahlenbündels der Vorteil gemäß der Erfindung erreichen.
Bei der Verwendung eines kugelförmigen Hohlkörpers wählt man vorzugsweise auch einen kugelförmigen Streukörper bei konzentrischer Lage der Körper. Man kann außerhalb, in oder innerhalb der reflektierenden Fläche des Hohlkörpers eine Sammellinse o. dgl. so anordnen, daß der Linsenbrennpunkt dem Körpermittelpunkt benachbart ist.
Läßt man das einfallende Primärlichtbündel durch geeignete Blenden oder Spiegelanordnungen als Lichtröhre in den Hohlkörper eintreten, so kann eine Randzone der Linse als Sammellinse für die einfallenden Primärstrahlen dienen, der Mittelteil der Linse, gegebenenfalls unter Hinzunahme einer entsprechenden Hilfslinse, zur annähernden Parallelrichtung der austretenden Sekundärstrahlen.
Bei einer Anordnung mit zylindrischem Hohlkörper findet vorteilhaft ein mindestens annähernd zylindrischer Streukörper bei mindestens annähernd koaxialer, konzentrischer o. dgl. Lage der Körper Verwendung und man ordnet eine Zylinderlinse außerhalb, in oder innerhalb der reflektierenden Fläche des Hohlkörpers so an, daß die Brennlinie (Brennfläche) der Zylinderlinse der Achse des zylindrischen Hohlkörpers benachbart ist. Als Austrittsrichtung der Sekundärstrahlen wählt man in diesem Falle zweckmäßig die Achsenrichtung der Körper.
Um unerwünschte Reflexionen an den Wänden des Streukörpers zu vermeiden, füllt man die Anordnung mit Immersionsflüssigkeit oder taucht sie in Immersionsflüssigkeit ein. Wenn der Hohlkörper so weit in Immersionsflüssigkeit getaucht wird, daß diese Flüssigkeit durch seine Öffnung einfließt, ist der erwünschte Erfolg erreicht. Gerade ein derartiges Füllen der Vorrichtung kann in manchen Fällen vorteilhafter sein als ein etwa mittels einer Pipette durch die Öffnung erfolgendes Einfüllen von Immersionsflüssigkeit.
Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in der Abbildung schematisch dargestellt.
Das von dem Primärstrahler I ausgehende Licht wird durch die Linse 2 mindestens annähernd parallel gerichtet und trifft auf einen unter 450 gegen die optische Achse der Linse 2 geneigten, mit einer Lochblende 3 versehenen Spiegel 4. Der innere Teil des vom Primärstrahler 1 ausgehenden Lichtbündels geht durch die Lochblende 3 hindurch und gelangt außerhalb des Bereiches der Anordnung.
Der Rest wird am Spiegel 4 reflektiert und trifft als röhrenförmiges Bündel auf die Randzone 5 der Linse 6, die das Bündel in ihrem Brennpunkt 7 vereinigt. Die Linse 6 liegt in dem abgebildeten Ausffihrungsbeispiel außerhalb der reflektierenden Fläche 8 des Hohlkörpers 9, in dessen Mitte sich, der Streukörper IO befindet. Das von der Linse 6 in ihrem Brennpunkt 7 vereinigte Primärstrahlenbündel tritt durch die Öffnung 1 1 in den Hohlkörper g ein und wird an dessen verspiegelter Innenfläche 8 so oft reflektiert, daß der Streukörper 10 mehrfach durchsetzt wird. Der t'lrsichtlichkeit wegen ist nur eine zweimalige Reflexion R, S (in unterbrochenen Linien) für das Bündel T gezeichnet.
Durch geeignete Abmessungen des Streukörpers IO, des Hohlkörpers g und des Abstandes des Linsenbrennpunktes 7 vom nittelpunkt 12 des Hohlkörper 9 kann erreicht werden, daß der Primärstrahlenbündelrest nach wiederholten Reflexionen an der verspiegelten Innenfläche 8 des Hohlkörpers 9 diesen entgegengesetzt zur Einfallsrichtung (durch die (:)ffnung II) wieder verläßt. Auch das vom Streukörper IO ausgehende Sekundärlicht verläßt, gegebenenfalls nach wiederholter Reflexion an der verspiegelten Fläche 8 des Hohlkörpers 9, diesen durch die Öffnung 1 1 und gelangt, durch den Mittelteil der Linse 6 und die Hilfslinse I3 annähernd parallel gerichtet, über die Linse 14 in den Spalt 15 eines Spektrographen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur spektralen Untersuchung von Sekundärstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper (Streukörper), dessen Streustrahlung spektral untersucht werden soll, innerhalb eines Hohlkörpers mit reflektierender Innenfläche derart angeordnet ist, daß ein durch mindestens eine Öffnung des Hohlkörpers eingeleitetes Primärstrahlenbündel unter mehrfacher Reflexion an der Innenfläche des Hohlkörpers den Streukörper mehrmals durchdringt und daß der von dem ursprünglichen Primärstrahlenbündel verbleibende Strahlenrest den Hohlkörper durch die Eintrittsöffnung (oder eine zweite Hohlkörperöffnung) wieder verläßt, und daß zugleich die Streustrahlung aus dem Hohlkörper durch eine (zweite) Hohlkörperöffnung austritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlkörperspiegelfläche und Streukörperoberfläche mindestens annähernd die Form rotationssymmetrischer Körper aufweisen.
3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlkörper und Streukörper exzentrisch zueinander angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlkörper und Streukörper konzentrisch zueinander liegen und der Hauptstrahl des Primärstrahlenbündels in der Nachbarschaft des Streukörpermittelpunktes an letzterem vorbeigeht.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfallsrichtung des Primärstrahlenbündels und die Austrittsrichtung des primären Reststrahlenbündels symmetrisch zu einer (Haupt-) Schnittebene des reflektierenden Hohlkörpers liegen.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, mit kugelförmigem Hohlkörper und vorzugsweise kugelförmigem Streukörper, gekennzeichnet durch konzentrische Lage der Körper und durch eine Sammellinse o. dgl. außerhalb, in oder innerhalb der reflektierenden Fläche des Hohlkörpers, derart, daß der Linsenbrennpunkt dem Körpermittelpunkt benachbart ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Randzone der Linse für die durch eine geeignete Blenden; oder Spiegelanordnung als Lichtröhre einfallenden Primärstrahlen als Sammellinse, der Mittelteil der Linse, gegebenenfalls unter Hinzunahme einer entsprechenden Hilfslinse, zur (annähernden) Parallelrichtung der austretenden Sekundärstrahlenbündel dient.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche I, 2, 3, 4 oder 5, mit zylindrischem Hohlkörper und mindestens annähernd zylindrischem Streukörper, gekennzeichnet durch (mindestens annähernd) beispielsweise koaxiale oder konzentrische Lage der Körper und durch eine Zylinderlinse außerhalb, in oder innerhalb der reflektierenden Fläche des Hohlkörpers, derart, daß die Brennlinie (Brennfläche) der Zylinderlinse der Achse des zylindrischen Hohlkörpers benachbart .ist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper mit Immersionsflüssigkeit gefüllt oder in Immersionsflüssigkeit getaucht ist.