JPS63200108A - 複数の経路を用いた光学システム - Google Patents
複数の経路を用いた光学システムInfo
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- JPS63200108A JPS63200108A JP2863888A JP2863888A JPS63200108A JP S63200108 A JPS63200108 A JP S63200108A JP 2863888 A JP2863888 A JP 2863888A JP 2863888 A JP2863888 A JP 2863888A JP S63200108 A JPS63200108 A JP S63200108A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
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- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
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- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
- G01J3/1838—Holographic gratings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01J3/0289—Field-of-view determination; Aiming or pointing of a spectrometer; Adjusting alignment; Encoding angular position; Size of measurement area; Position tracking
-
- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J3/0291—Housings; Spectrometer accessories; Spatial arrangement of elements, e.g. folded path arrangements
-
- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
a、産業上の利用分野
本発明は複数の入力経路からの電磁信号を検出または測
定するための検出システムに関する。特に、上記経路(
通常は光ファイバー)を通過して来る光信号が単一の検
出システムによって検出されるようにした複数経路(鋤
m1tiahannenl)システムに関する。
定するための検出システムに関する。特に、上記経路(
通常は光ファイバー)を通過して来る光信号が単一の検
出システムによって検出されるようにした複数経路(鋤
m1tiahannenl)システムに関する。
b、従来技術
本発明にかかる上記単一の検出システムを構成する要素
は、それら自体当業者に知られているものである0例え
ば、ホログラフ格子が使用されているが、これは凹面状
の回折格子であり、入力される光信号をフォトダイオー
ド・アレー検出器に集束させるために使用されており、
公知の装置である。
は、それら自体当業者に知られているものである0例え
ば、ホログラフ格子が使用されているが、これは凹面状
の回折格子であり、入力される光信号をフォトダイオー
ド・アレー検出器に集束させるために使用されており、
公知の装置である。
C0発明が解決しようとする課題
さらに、上記信号を検出するための上記フォトダイオー
ド・アレーも公知のものである。アレーとしてはニュー
シャーシー州ミドルエセックスのハママツ社で販売され
ているものが好適である。
ド・アレーも公知のものである。アレーとしてはニュー
シャーシー州ミドルエセックスのハママツ社で販売され
ているものが好適である。
従来、フォトダイオード・アレーと共用される凹面状の
回折格子を使用するシステムが単一の信号源からの信号
を検出し、解析するために使用されている。このため、
他の信号源からの信号を弁別する際には、上記検出器を
第1の信号源と遮断し、適当な校正手段を介して上記他
の信号源と上記検出器とを結合するか、あるいは第2の
検出器を使用することが必要であった。したがって、互
いに異なる信号源からの信号を即座に直接に比較するこ
とは不可能であり、可能なものであっても、他の検出ユ
ニットを補完する必要があった。後者のものの場合、ユ
ニットを補完することはコスト的に高くつくばかりでな
く、より場所をとり、付属機器をも必要とした。
回折格子を使用するシステムが単一の信号源からの信号
を検出し、解析するために使用されている。このため、
他の信号源からの信号を弁別する際には、上記検出器を
第1の信号源と遮断し、適当な校正手段を介して上記他
の信号源と上記検出器とを結合するか、あるいは第2の
検出器を使用することが必要であった。したがって、互
いに異なる信号源からの信号を即座に直接に比較するこ
とは不可能であり、可能なものであっても、他の検出ユ
ニットを補完する必要があった。後者のものの場合、ユ
ニットを補完することはコスト的に高くつくばかりでな
く、より場所をとり、付属機器をも必要とした。
上記従来のシステムにおいては、上記回折格子からフォ
トダイオード・アレー検出器にいたる入力放射が正確に
電束されるようにするため、各々の信号源に対して、一
つの検出器が必要であるものと考えられていた。検出器
の有効表面積は、与えられた信号源に対する検出器とし
ての適合性を判断するのに決定的要素であった。このよ
うなシステムは、格子によって回折された信号が上記フ
ォトダイオード上に正確に集束するように校正される必
要があり、従来このようなことは、単一の信号ファイバ
ーを経由する光学的入力によってのみ可能であると考え
られていた。
トダイオード・アレー検出器にいたる入力放射が正確に
電束されるようにするため、各々の信号源に対して、一
つの検出器が必要であるものと考えられていた。検出器
の有効表面積は、与えられた信号源に対する検出器とし
ての適合性を判断するのに決定的要素であった。このよ
うなシステムは、格子によって回折された信号が上記フ
ォトダイオード上に正確に集束するように校正される必
要があり、従来このようなことは、単一の信号ファイバ
ーを経由する光学的入力によってのみ可能であると考え
られていた。
驚くべきことに、本発明によれば、上記端子の全断面積
がフォトダイオード・アレーの全面積に対応(曽atc
h)する限り、単一の格子−フオドダイオードユニット
が複数の入力経路に使用することができることが示され
る。
がフォトダイオード・アレーの全面積に対応(曽atc
h)する限り、単一の格子−フオドダイオードユニット
が複数の入力経路に使用することができることが示され
る。
80課題を解決するための手段
本発明によれば、不透明な壁面を有する区画と、第1の
壁に配設された二辺上の光ファイバーを受容する入力端
子と、該入力端子を通じて入力される入力信号を集束さ
せる位置において上記区画内に設置されたホログラフ回
折格子と、該格子からの回折信号を受け取る位置にある
第2の壁に装着されたフォトダイオード・アレーとから
成り、上記入力端子の全断面積が上記アレーの全面積に
対応するようにし、システムに入力される全での信号が
上記アレーによって検出されるようにしてなる複数の入
力経路からの電磁信号を検出または測定するための単一
の検出システムが提供される。
壁に配設された二辺上の光ファイバーを受容する入力端
子と、該入力端子を通じて入力される入力信号を集束さ
せる位置において上記区画内に設置されたホログラフ回
折格子と、該格子からの回折信号を受け取る位置にある
第2の壁に装着されたフォトダイオード・アレーとから
成り、上記入力端子の全断面積が上記アレーの全面積に
対応するようにし、システムに入力される全での信号が
上記アレーによって検出されるようにしてなる複数の入
力経路からの電磁信号を検出または測定するための単一
の検出システムが提供される。
本発明の好ましい実施例においては、上記入力端子が複
数の光ファイバーを受け取り保持するための押えリング
を備えるようにしている。
数の光ファイバーを受け取り保持するための押えリング
を備えるようにしている。
本発明において「複数の」とは、二またはそれ以上の意
味である。
味である。
理論的には、上記ファイバーが上記入力端子内に収納で
きる限り(該入力端子の断面積は本発明において規定さ
れる諸条件に従う)、本発明にかかるシステムにおいて
使用することのできるファイバーの数には上限がない、
しかし、実用的には本発明で使用することのできるファ
イバーの数は、入力端子の断面積と同様各々のファイバ
ーの断面積によっても制限される。好ましくは、本発明
で使用することのできるファイバーの数は六つであり、
本発明は押えリングが六本の光ファイバーを保持するこ
の好適な実施例にしたがってより詳細に説明される。
きる限り(該入力端子の断面積は本発明において規定さ
れる諸条件に従う)、本発明にかかるシステムにおいて
使用することのできるファイバーの数には上限がない、
しかし、実用的には本発明で使用することのできるファ
イバーの数は、入力端子の断面積と同様各々のファイバ
ーの断面積によっても制限される。好ましくは、本発明
で使用することのできるファイバーの数は六つであり、
本発明は押えリングが六本の光ファイバーを保持するこ
の好適な実施例にしたがってより詳細に説明される。
上記好適な実施例はまた各々の入力光ファイバーから受
け取った信号を識別するための多重光学装置を備えるも
のである。このような機能を有する装置は当業者に知ら
れている。
け取った信号を識別するための多重光学装置を備えるも
のである。このような機能を有する装置は当業者に知ら
れている。
e、実施例
以下に添付図面に示した実施例について本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第1図に示すシステムは不透明な壁2を有する区画1を
備えている。光ファイバー4を受取るための入力端子3
が上記区画の一壁面に配設されている。上記入力端子を
通じて入力される入力信号が集束される位置において上
記区画内には凹面ホログラフ回折格子が設置されている
。単一の典型的な入力光が点線6により図示されている
。
備えている。光ファイバー4を受取るための入力端子3
が上記区画の一壁面に配設されている。上記入力端子を
通じて入力される入力信号が集束される位置において上
記区画内には凹面ホログラフ回折格子が設置されている
。単一の典型的な入力光が点線6により図示されている
。
上記回折格子に集束された入力信号は上記回折格子によ
って回折され、フォトダイオード・アレー7に入射され
る。このアレー7は所定の角度かつ上記格子から所定の
距離を離して上記区画の壁面に装着される。これによっ
て、上記入力端子に入力され上記格子によって回折され
る全ての信号が上記アレーの全面積内に正しく集束され
、これにより、上記アレーの−まなはそれ以上のフォト
ダイオードによってこの信号が検出される。上記アレー
によって検出された信号はアンプもしくはコンピュータ
8によって電気的に処理され、所定の表示端末に分析の
ため表示される。この表示端末としては、例えば、図示
のような陽極線オシロスコープ9あるいはデジタル・カ
ウンタのようなものがある。
って回折され、フォトダイオード・アレー7に入射され
る。このアレー7は所定の角度かつ上記格子から所定の
距離を離して上記区画の壁面に装着される。これによっ
て、上記入力端子に入力され上記格子によって回折され
る全ての信号が上記アレーの全面積内に正しく集束され
、これにより、上記アレーの−まなはそれ以上のフォト
ダイオードによってこの信号が検出される。上記アレー
によって検出された信号はアンプもしくはコンピュータ
8によって電気的に処理され、所定の表示端末に分析の
ため表示される。この表示端末としては、例えば、図示
のような陽極線オシロスコープ9あるいはデジタル・カ
ウンタのようなものがある。
上記凹面回折格子は解析される入力信号の波長スペクト
ルをカバーするようなものが選択されている0例えばも
し信号がpHあるいはpcO意センサーの場合、格子は
340−600nmの波長の範囲のものが好ましい、こ
れらの波長は35−輪の長さのフォトダイオード・アレ
ーの上の分布させることができる。したがって、35の
エレメントが配設された典型的アレーでは、1エレメン
トあたり約7.5n@をカバーすることとなる。
ルをカバーするようなものが選択されている0例えばも
し信号がpHあるいはpcO意センサーの場合、格子は
340−600nmの波長の範囲のものが好ましい、こ
れらの波長は35−輪の長さのフォトダイオード・アレ
ーの上の分布させることができる。したがって、35の
エレメントが配設された典型的アレーでは、1エレメン
トあたり約7.5n@をカバーすることとなる。
上記格子とともに使用することのできるアレーとしては
、35のエレメントを有するものが好適である。一つの
エレメントあたりの受光面積は4.4X0.94+s−
であり、有効面積として4.1−一ズを得る。
、35のエレメントを有するものが好適である。一つの
エレメントあたりの受光面積は4.4X0.94+s−
であり、有効面積として4.1−一ズを得る。
このようなアレーは190nsないし1000n−の範
囲の波長にわたって、スペクトルの応答をすることがで
きる。
囲の波長にわたって、スペクトルの応答をすることがで
きる。
上記入力端子3が第2図においてさらに詳細に示されて
いる。信号受容光ファイバー4(図中において六本中四
本が示されている)が傾斜付き押えリング10に保持さ
れている。上記ファイバーは所定の位置に、通常例えば
エポキシ樹脂のような接着剤によって保持される。上記
押えリングは、区画の壁面に設けられた支持部材11に
取り外し可能に螺合されている。支持部材11は内部に
ネジ部を有する。したがって、他の信号源からの信号を
導入する光ファイバーを備えた異なる押えリングを希望
に応じて取り替えることができる。
いる。信号受容光ファイバー4(図中において六本中四
本が示されている)が傾斜付き押えリング10に保持さ
れている。上記ファイバーは所定の位置に、通常例えば
エポキシ樹脂のような接着剤によって保持される。上記
押えリングは、区画の壁面に設けられた支持部材11に
取り外し可能に螺合されている。支持部材11は内部に
ネジ部を有する。したがって、他の信号源からの信号を
導入する光ファイバーを備えた異なる押えリングを希望
に応じて取り替えることができる。
上記押えリングの傾斜端部は自動的に各々の光ファイバ
ーからの信号を回折格子の所定の位置に集束させる。
ーからの信号を回折格子の所定の位置に集束させる。
第3図は押えリングの断面図であり、入力端子の軸に関
して六本の光ファイバー4が実質的に対称に配置されて
いることを示すものである。入力端子の断面積は上記フ
ォトダイオード・アレーの全面積に対応(match)
しており、これによって、上記光ファイバーから送り
込まれる六つの信号の各々が上記アレーの又はそれ以上
のエレメントによって検出される。
して六本の光ファイバー4が実質的に対称に配置されて
いることを示すものである。入力端子の断面積は上記フ
ォトダイオード・アレーの全面積に対応(match)
しており、これによって、上記光ファイバーから送り
込まれる六つの信号の各々が上記アレーの又はそれ以上
のエレメントによって検出される。
f、実験例
以下の実験例において、本発明を実施する態様が示され
る。
る。
スペクトログラフに結合された一束の六本の光ファイバ
ーの各々の経路の通過特性(throughput)お
よび感度について試験を行なった。
ーの各々の経路の通過特性(throughput)お
よび感度について試験を行なった。
直径400−の六本のEOTec光ファイバーがAMP
2.0m−の押えリングに内蔵され、エポキシ樹脂によ
って保持された。押えリング内のファイバーの配置は第
3図に示した通りとした。
2.0m−の押えリングに内蔵され、エポキシ樹脂によ
って保持された。押えリング内のファイバーの配置は第
3図に示した通りとした。
紫外線放射源を使用し、各経路からの入力の大きさおよ
びスペクトル中の位置を個別に測定し、その値を以下の
表に示した。各々のスペクトルの相対的強度は第1図に
示されるようにオシロスコープを通じてグラフ上にプロ
ットすることができた。
びスペクトル中の位置を個別に測定し、その値を以下の
表に示した。各々のスペクトルの相対的強度は第1図に
示されるようにオシロスコープを通じてグラフ上にプロ
ットすることができた。
表
1 7 0.39
982 7 0.
37583 7
0.40784 6
0.41055 5
0.39586 6
0.3945*ファイバーは一番上(第3
図)のものから時計回りにナンバリングされている。1
番は12時の位置のものである。
982 7 0.
37583 7
0.40784 6
0.41055 5
0.39586 6
0.3945*ファイバーは一番上(第3
図)のものから時計回りにナンバリングされている。1
番は12時の位置のものである。
「、効 果
本発明にかかる検出システムは上記したように、単一の
装置を使用することによって複数の信号の検出を可能と
するものである。
装置を使用することによって複数の信号の検出を可能と
するものである。
第1図は本発明にかかる検出システムを図解した平面図
、第2図は第1図の2−2線による断面図、第3図は第
2図の■−■線による断面図である。 1・・・区画 2・・・壁 3・・・入力端子 4・・・光ファイバー5・・
・回折格子 7・・・フォトダイオード・アレー 10・・・テーパー付き押えリング (外4名) FIG/ F/(3,3F/6.2
、第2図は第1図の2−2線による断面図、第3図は第
2図の■−■線による断面図である。 1・・・区画 2・・・壁 3・・・入力端子 4・・・光ファイバー5・・
・回折格子 7・・・フォトダイオード・アレー 10・・・テーパー付き押えリング (外4名) FIG/ F/(3,3F/6.2
Claims (4)
- (1)不透明な壁面を有する区画と、第1の壁に配設さ
れた二以上の光ファイバーを受容する入力端子と、該入
力端子を通じて入力される入力信号を集束させる位置に
おいて上記区画内に設置されたホログラフ回折格子と、
該格子からの回折信号を受け取る位置にある第2の壁に
装着されたフォトダイオード・アレーとから成り、上記
入力端子の全断面積を上記アレーの全面積に対応させ、
システムに入力される全ての信号が上記アレーによって
検出されるようにしてなることを特徴とする複数の入力
経路からの電磁信号を検出または測定するための単一の
検出システム。 - (2)上記入力端子が複数の光ファイバーを受け取り保
持するための押えリングを備えるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のシステム。 - (3)上記押えリングが六つのファイバーを保持するよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
システム。 - (4)各々の光ファイバーから受け取った信号を識別す
るための多重光学装置を備えたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1298187A | 1987-02-10 | 1987-02-10 | |
US12981 | 1987-02-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63200108A true JPS63200108A (ja) | 1988-08-18 |
Family
ID=21757688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2863888A Pending JPS63200108A (ja) | 1987-02-10 | 1988-02-09 | 複数の経路を用いた光学システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0278738A3 (ja) |
JP (1) | JPS63200108A (ja) |
AU (1) | AU587927B2 (ja) |
DE (1) | DE8801635U1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI875236A (fi) * | 1987-11-27 | 1989-05-28 | Outokumpu Oy | Maetningsgivare foer baerbar analysator. |
DE4038638A1 (de) * | 1990-12-04 | 1992-06-11 | Zeiss Carl Fa | Diodenzeilen-spektrometer |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5932081A (ja) * | 1982-08-13 | 1984-02-21 | Omron Tateisi Electronics Co | パタ−ン認識装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56119822A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-19 | Toshiba Corp | Multichannel spectral radiometer |
US4408868A (en) * | 1980-04-11 | 1983-10-11 | Coulter Systems Corporation | Digital plate maker system and method |
US4387955A (en) * | 1981-02-03 | 1983-06-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Holographic reflective grating multiplexer/demultiplexer |
JPS5973741A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Toshiba Corp | 分光光度計 |
CA1201300A (en) * | 1982-11-01 | 1986-03-04 | Albert Brunsting | Optical readhead |
DE3406645A1 (de) * | 1984-02-24 | 1985-08-29 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Spektralfotometeranordnung |
FI75669C (fi) * | 1986-02-04 | 1988-07-11 | Vaisala Oy | Foerfarande foer maetning av transmission av ljus och apparatur foer tillaempning av foerfarandet. |
-
1988
- 1988-02-09 JP JP2863888A patent/JPS63200108A/ja active Pending
- 1988-02-09 DE DE8801635U patent/DE8801635U1/de not_active Expired
- 1988-02-09 AU AU11434/88A patent/AU587927B2/en not_active Ceased
- 1988-02-10 EP EP88301094A patent/EP0278738A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5932081A (ja) * | 1982-08-13 | 1984-02-21 | Omron Tateisi Electronics Co | パタ−ン認識装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU1143488A (en) | 1988-08-11 |
EP0278738A2 (en) | 1988-08-17 |
DE8801635U1 (de) | 1988-07-21 |
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