SE523138C2 - Förfarande och utrustning för belysning och insamling av strålning - Google Patents

Förfarande och utrustning för belysning och insamling av strålning

Info

Publication number
SE523138C2
SE523138C2 SE0100073A SE0100073A SE523138C2 SE 523138 C2 SE523138 C2 SE 523138C2 SE 0100073 A SE0100073 A SE 0100073A SE 0100073 A SE0100073 A SE 0100073A SE 523138 C2 SE523138 C2 SE 523138C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sample
radiation
reflecting element
plane
references
Prior art date
Application number
SE0100073A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0100073L (sv
SE0100073D0 (sv
Inventor
Ralph Torgrip
Robert Tryzell
Original Assignee
Bestwood Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bestwood Ab filed Critical Bestwood Ab
Priority to SE0100073A priority Critical patent/SE523138C2/sv
Publication of SE0100073D0 publication Critical patent/SE0100073D0/sv
Priority to PCT/SE2002/000040 priority patent/WO2002055998A1/en
Priority to EP02729614A priority patent/EP1358470A1/en
Priority to US10/466,081 priority patent/US20040065833A1/en
Publication of SE0100073L publication Critical patent/SE0100073L/sv
Publication of SE523138C2 publication Critical patent/SE523138C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction
    • G01N21/276Calibration, base line adjustment, drift correction with alternation of sample and standard in optical path
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G01N21/474Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

25 30 u » o u nu n 523 1:a 2 ilšï-ê Insamlingen av den resulterande strålningen kan också ske på olika sätt; sättet det sker på beror vanligen på de fysiska egenskaperna på mätobjektet och typen av belysande strålning. Den resulterande strålningen kan samlas in efter att den infallande strålningen har passerat genom mätobjektet, dvs den resulterande strålningen insamlas i transmittansläge. Den resulterande strålningen kan också samlas in som den från mätobjektet reflekterande strålningen; denna mätmetod benämns reflektansmätning.
Det är också möjligt att placera en reflekterande spegel bakom mätobjektet och samla in strålningen som passerat igenom provet två (eller fler) gånger, detta benämns transflektansmätning.
Vid mätning med strålning som ej tränger igenom provet, antingen for att strålningen är for svag eller provet är for tjockt for att genomtränga, återstår val av diffus reflektans. I alla fall, vid det mätläget placeras bestrålningskällan nära mätobjektet för att få tillräcklig strålning till detektom. Den resulterande strålningen leds till någon detektorenhet. Denna strålning ger tillräcklig strålning for att mätas av en detektor.
Denna typ av ickeberörande processanalyssystem som använder strålning i den visuella till nära infraröda regionen av det elektromagnetiska spektrumet marknadsförs t.ex. av FOSS NIR Systems, vilka tillhandahåller ett ”direct light” mäthuvud vilken placeras 8 till 30 centimeter ovanfor ett prov. En annan tillverkare av ett liknande system är Brimrose.
Problemen med existerande enkelstråle utrustning är, att man forlitar sig på en enda bestrålningskälla, och att strålvägama skiljer sig mellan mätningar på provet och den spektrala referensen.
Det som leder till att detta ger problem är, att när bestrålningskällan byts, så förändras spektrumet for provet och/eller den spektrala referensen for ett givet prov.
Förändringen beror på att det ej finns två identiska bestrålningskällor. Detta kompliceras ytterligare genom att strålningsvägama för det infallande ljuset till provet 10 15 20 25 30 n v n ~ nu n n. n: i 523 138 3 '” respektive referensen är olika. Detta leder till att mätningen är känslig för inriktningsskillnader i bestrålningskällan.
Ovan beskrivna problem har en negativ effekt på egenskapsanalyser. En sådan analys är ofta baserad på en matematisk modell erhållen från ett antal definierade prover (kalibreringsset) uppmätta på samma sätt som framtida prover kommer att mätas på.
Således kommer de matematiska modellema ej att vara giltiga efter byte av bestrålningskälla, och systemet måste omkalibreras, vilket är både tidsödande och kostsamt.
Detta är ett problem, för vilket denna uppfinning ger en lösning..
UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen år att erbjuda ett robust medel for att belysa och samla in ljus för användning i ickeberörande optiska mätsystem med mätning av optiska egenskaper hos åtminstone ett prov.
Ett annat syfte med uppfinningen är att erbjuda ett robust medel för att belysa och samla in ljus för ickeberörande optiska mätsystem med mätning av optiska egenskaper hos åtminstone ett prov vid användande av åtminstone en referens.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att erbjuda en nyckelkomponent för ett optiskt mätsystem med mätning av optiska egenskaper hos åtminstone ett prov och ha möjligheter att anpassa systemet.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att erbjuda en nyckelkomponent för ett mätsystem med mätning av optiska egenskaper hos åtminstone ett prov och ha möjligheter att anpassa systemet på ett enkelt sätt.
Uppfinningen avser ett förfarande och ett medel för belysning av ett prov och/eller en referens och insamling av diffust reflekterad och/eller transflekterad strålning från det 15 20 25 30 4 : : belysta ämnet och överföring av den till en mätutrustning. Uppfinningen kännetecknas av att belysningsmedlet, vid belysning av ett prov eller en referens, ger en utökad belysning, erhållen från åtminstone två positioner, och av att ge ett rörligt reflekterande element sådant att den i en position reflekterar ljuset från belysningskällan till provet eller referens, som skall bestrålas, och reflekterar den diffiasa reflektansen och/eller transmittansen från provet eller referensen till insamlingsmedel för strålningen. Varje referens kan placeras och dimensioneras så att det rörliga reflekterande elementet i en annan position än för provet bestrålar referensen i fråga på samma sätt som ett prov beträffande inkommande strålningsmängd, våglängd och strålväg till insamlingsmedlet för strålningen, som om YCfCTCIISCII VOTC Clt annat pfOV.
Det reflekterande elementet skall helst vara åstadkommet som lutande, plan spegel vridbar kring en axel snett lutande mot spegelplanet och placerad i linje med insamlingsmedlet till strålningen. Planet på det reflekterande elementet kan placeras med en vinkel mot planet på provet och till ett plan genom bestrålningsmedlet.
Bestrålningsmedlet kan placeras runt en linje riktad mot strålinsamlingsmedlet.
Bestrålningsmedlet kan åstadkommas i form av flera bestrålningskällor i åtminstone en ring runt eller annan symmetrisk konfiguration runt linjen riktad mot strålsinsamlingsmedlet. Varje prov och referens kan placeras i en ring kring axeln av det reflekterande elementet, där varje prov och referens har en utsträckning i ett plan i en normal till dess centrum punkt som går igenom vridningspunkten på det lutande reflekterande elementet. Åtminstone en av referenserna kan användas för diagnostisk uppgift, till exempel för att övervaka instrumentets tillstånd för att kunna utföra justeringar, om något har gått sönder eller behöver justeras. En strålningsdump kan installeras som en tom position i ringen av prov(er) och referens(er) för att göra det möjligt att undvika varje förändring p.g.a. exponering, utan att behöva stänga av bestrålningskälloma.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA .szz 138 5 För att erhålla en mer fullständig förståelse för föreliggande uppfinning och ytterligare syften och fördelar av denna, hänvisas nu till den följande beskrivningen avexemplena på utföringsforrner av uppfinningen - såsom visas i de bifogade ritningama där: FIG l visar en perspektivbild av en föredragen utföringsform av en utrustning enligt uppfinningen; FIG 2 visar utföringsformen i FIG l framifrån; FIG 3 visar en sidovy av samma utföringsform; FIG 4 visar ett blockschema av en utföringsform för styrning av utrustningen för mätning av diffus reflektans; FIG 5 visar en vy framifrån av en andra utföringsfonn av utrustningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Med hänvisning till FIG l till 3, beskrivs en konstruktion för noggranna mätningar av diffus reflektans och/eller transmittans.
De vitala delarna av konstruktionen är bestrålningssystemet och referensema. En del insamlingsoptik och en detektor krävs också.
Ett test objekt 1, nedan kallad prov, på ett visst avstånd från systemet bestrålas med en eller flera bestrålningskällor 2A till 2H. Bestrålningskällan eller bestrålningskälloma är placerade på ett sätt så att de ger en utbredd strålning, dvs strålningen kommer från minst två positioner med ett förutbestämt avstånd mellan varandra. Om endast en bestrålningskälla används, är bestrålningskällan i sig själv utbredd (visas ej). Om flera bestrålningskällor används är de placerade på passande avstånd från varandra.
Bestrålningskällorna 2A till 2H kan antingen vara lasrar, LED, svarta kroppar, ljuskällor såsom lampor, eller någon annan sorts bestrålningskälla. För våglängder i det nära infraröda bandet kan tex. halogen lampor vara ett bra val då de har liten 15 20 25 30 523 138 6 storlek och har bra strålningseffektivitet i det nära infraröda området. I FIG 2 och 3, med lampor som bestrålningskällor, visas hur varje lampa är försedd med utrustning for att minska spridningen av ljusstrålen. Varje lampa illustreras därför med en konfonnad spegel, dvs reflektor.
Bestrålningskällorna 2A till 2H kan alla vara av samma typ. Men det är också möjligt att använda olika typer av bestrålningskällor, jämnt fördelade bland de andra källoma.
Bestrålningskällorna kan godtyckligt aktiveras vid olika eller vid samma tidpunkter som de andra bestrålningskälloma. Arrangemanget är sådant att den optiska våglängden från varje bestrålningskälla till provet 1 och därifrån till en detektorenhet 3 eller en insamlingsoptik 3 for detektorn är praktiskt taget identisk.
Systemet enligt uppfinningen kan vara ett överflödigt system, såtillvida att alla bestrålningskälloma 2A till 2H ej behöver användas samtidigt. Olika typer av bestrålningskällor kan användas, vilka kan styras vid olika tillfällen. Det skall noteras att antalet bestrålningskällor kan vara mycket stort.
Infallsvinkeln från bestrålningskälloma 2A till 2H till provet är den samma. Denna vinkel kan väljas så att ingen spekulär (direkt från bestrålningskällorna via spegeln) reflektion kan nå detektom 3. Geometrin är sådan att approximativt all strålning från bestrålningskälloma blir riktad mot provet. Bestrålningskälloma är företrädesvis placerade i en cirkel runt en projektion av normalen till provet. Det är också möjligt att ha mer än en ring av bestrålningskällor. Med en sådan konstruktion är alla bestrålningskällor med samma radie till normalen lika med avseende på provet 1.
Detektorn 3 eller strålinsamlingsoptiken for den placeras åtminstone nära centrum av cirkeln av bestrålningskällor. Detta for att omintetgöra skillnader mellan bestrålningskällor.
Av praktiska skäl, tex. livslängds- och serviceskäl såväl som system redundans, är det möjligt att använda ett urval av de tillgängliga bestrålningskällorna. Detta kan ske utan 10 15 20 25 30 <523 138 nästan någon förlust i riktighet, därför att varje val av ett antal bestrålningskällor kan anses som ett gott urval av den aktuella typen av bestrålningskällor.
En strålavvikande spegel 4 är placerad så att den leder ljuset från bestrålningskälloma 2A till 2H till provet 1, dvs har en vinkel 45° till ett plan genom bestrålningskälloma.
Men andra vinkelpositioner är också möjliga. Spegeln kan vridas fram och tillbaka stegvis till förutbestämda vinkelpositioner. Spegeln 4 vridningsaxel A är i linje med detektorn 3 eller dennas insamlingsoptik. Det från provet 1 reflekterade ljuset reflekteras av spegeln mot detektorn 3 eller dess insamlingsoptik. Denna uppfinning är således ett hjälpmedel för mätningar av ett prov med ett mätinstrument, såsom en spektrofotometer, för att åstadkomma bästa möjliga förutsättningar för att erhålla en signal till detektorn med en så god kvalité som möjligt och också så reproducerbar som möjligt. Uppfinningen kan således klassas som support teknologi för att se till att den fulla potentialen i t.ex. en spektrofotometer används.
För att erhålla resultat med hög riktighet är det viktigt att kalibrera systemet mot kända referenser. Olika referenser 5A till 5D kan behövas för att kalibrera systemet med avseende på signal amplitud och våglängdsriktighet. I en specifik test situation är det föredraget att referensema har liknande optiska egenskaper som provet 1.
Dessutom är det viktigt att referenser placeras med samma strålväg som provet. Detta kan uppnås genom att placera referensema 5A till 5D och provet l symetriskt runt vridningsaxeln för den strålavvikande spegeln 4. Positionen för varje referens med avseende på strålväg erhålls genom att vrida spegeln till en förutbestämd position för varje referens i fråga. Spegeln kan vridas runt en axel genom sitt centrum med en vinkel av t.ex., 45° mot ytan. Om en annan vinkel än 45° används, skall provet l och referensen vinklas mot ett plan, som går genom deras centerpunkter anpassat efter spegelns 4 vinkelposition.
Referensema placeras på ett sådant avstånd från bestrålningskällan, att strålvägen till provet 1 är approximativt den samma som till var och en av referenserna. 15 20 25 30 uno av n o oo oo nu vun- l o o o o o o o o o n \ n o o o o o o o o o o evo ooo o o o o o o u o o o o o n o o o n o o o o o o n n n o o nu f. nu Strålgeometrin kommer också att vara den samma. När spegeln vrids kommer ljusvägen ej att vara riktad mot provet l utan istället mot en av referensema. Det är då reflektionen från denna referens som reflekteras mot detektom 3 med spegeln 4 på samma sätt som det reflekterades från provet 1. Således är bestrålningen av provet l och var och en av referenserna, som används, ej utförda samtidigt utan i konsekutiva steg.
Var och en av proven och referensema är således placerade i en ring eller något annat arrangemang med symetrisk geometri runt spegelns axel, där varje prov och referens har sin centralpunkt i ett plan, som går genom centralpunkten för den lutandespegeln.
Var och en av proven och referenserna är utsträckta normalt mot en linje mellan sin centralpunkt och centralpunkten för den lutande spegeln.
Det skall påpekas att istället för en av referensema SA till SH kan ett annat prov appliceras. Proven och referenserna sitter som element i sidorna på en polygonlik ringformad trumma. Således kan varje element i varje sida av den polygonliknande trumman godtyckligt användas för antingen prov eller referens. Varje prov och referens har då sin centralpunkt i ett plan som går genom den lutande spegelns centralpunkt.
Lämpligtvis följs varje mätning av ett prov av en mätning av en av referensema. Ett flertal mätningar på referenser kan självklart också göras.
Referensema kan användas för olika ändamål. Två ändamål är att kalibrera systemet för våglängd och radio(foto)metrisk riktighet. Typiskt vid kalibrering av systemet för våglängdsriktighet är att uppmäta en referens med definierade topplaceringar. Den som resultat erhållna positionen av toppen kan sedan jämnföras med den definierade positionen av toppen, och en korrektion kan utföras. På samma sätt vid kalibrering av den radio(foto)metriska riktigheten skall med fördel en referens med väl definierad reflektans mätas. Den resulterande signalen jämnförs med den definierade reflektansnivån, och en korrektion kan utföras. Således kan de olika referensema 15 20 25 ø u v 1 :o 523 138 användas för olika diagnostiska ändamål, tex. för att övervaka status hos instrumentet för att kunna utföra justeringar vid behov.
Optimalt flnns det åtminstone en referens, som är likt provet som skall mätas, då oftast den resulterande signalen från provet subtraheras med signalen från referenssignalen.
Idealt föredrar man en referens som är lik det mätta provet i signal respons.
Den strålavvikande spegeln 4 kan vridas stegvis med en motor 41 för att reflektera ljus till och från en referens eller ett prov i en önskad ordningsföljd. Referensen för exempel 5A och provet l är fullständigt utbytbara. Det skall också noteras att ringen av bestrålningskällor 2A till 2H ej behöver vara statisk, kan vara vridbar så att bestrålningskälloma följer spegelns 4 rörelse. Detta kan utföras med en motor som har en kopplad rörelse med motom 41. Detta gör strålvägen till prov och referens ännu mer lika varandra.
En position runt den vridande spegeln 4 kan även användas som stråldump. Således kan ett glas eller ingenting placeras istället för en referens vid denna position.
Referensema 5A till SC och provet l kan vara känsliga för långtidsexponering av ljus- eller värmestrålning. Stråldumpen 7 gör det möjligt att undvika varje nedbrytning p.g.a. exponering av strålning utan behov av att stänga av bestrålningskälloma. En anledning till att ej stänga av bestrålningskälloma är att det krävs en viss tid för att uppnå ”steady state” (d.v.s. jämnvikt) vilket kan vara nödvändigt för repeterbarheten av mätningama, speciellt om mätningar skall ske kontinuerligt på rörliga objekt.
Det diffust reflekterade ljuset från proven och/eller referenserna riktas mot detektom 3 företrädesvis med en insamlingsoptik. Insamlingsoptiken kan innefatta linser, speglar, fiberoptik eller kombinationer därav. Insamlingsoptiken är placerad symetriskt i förhållande till bestrålningskälloma, lämpligen på normalen N till provet 1. 15 20 25 30 ø o - u v: 1 10 : i .i .:I. ' Detektom 3 kan innefatta vilken som helst typ av optiska sensor som detekterar det önskade våglängdsområdet eller våglängdsområdena, som skall analyseras. I många fall när man önskar spektralt upplösta mätningar är en spektrofotometer nödvändig.
I FIG 4 omfattar det elektroniska flödesschemat för att övervaka och styra enheten en processorenhet 20, till vilken den analog-/digitalomvandlade signalen från detektor enhet 3 är ansluten. En manuell styranordning 21, såsom ett tangentbord, en skärm 22, och ett minne 23 är också kopplade till processorn 20. Genom en ingång 25 kan olika slags program för att utföra olika typer av mätprocedurer matas in. Processom 20 är även kopplad för att styra stegmotom 41 och tar emot digital information om vinkelpositionen hos stegmotom 41 från positionssensorer (ej visat). Om bestrålningskälloma 2A till 2H skall vridas styr processorn 20 också motorn 42 som vrider bestrålningskälloma kopplat till vridningen av motorn 41.
I vissa applikationer är det möjligt att automatiskt byta ut referenser och/eller prov genom en referens/prov-bytes- eller justeringsenhet 24. Enheten 24 kan också indikera till processom 20 om en referens eller ett prov behöver justering på något sätt.
En operatör av systemet kan således mata in en applikation med en förutbestämd mätsekvens, vilken kan repeteras cykliskt, särskilt om en mätning sker på ett rörligt prov. T.ex. för att utföra spektrofotometriska mätningar på en pappersmassa på en rörlig massabana. Processorn 20 kan i ett sådant fall i en sekvens vrida motorn 41 för att mäta ett prov, sedan vrida spegeln 4 för att mäta referensen, sedan ändra bestrålningen och vrida spegeln 4 för att än en gång mäta provet, vrida spegeln 4 för att mäta en annan referens etc. Resultatet av mätningarna kan visas i realtid på skärmen 22.
Processorn 20 kan som ett komplement utföra vissa inprogrammerade beräkningar och visa dessa för operatören. Operatören kan dessutom styra systemet manuellt eller delvis manuellt via den manuella styrningen. Detta för att utföra extra mätningar, t.ex. på en särskild referens för att undersöka om systemet fungerar som det skall. n none 1 n | | g. -523 138 Operatören kan också via tangentbordet välja mellan olika typer av mätsekvenser vilka t.ex. kan visas i en meny på skärmen.
En utfóringsform, som visar transflektans, visas i FIG 5. Denna utforingsform visas med samma vy som FIG 2. Elementen har samma egenskaper och placeringar som de i FIG2 och har samma referensbeteckningar men visas med en ” ” ”. I denna utforingsform placeras en reflektor, såsom spegeln M, bakom provet 1°, som är delvis transparant. Således kommer strålen från bestrålningskällorna 2A” till 2H° att reflekteras av den vridbara reflektom eller spegel 4 (visas ej i F IG5), gå genom provet l” ånyo, och därefter reflekteras av reflektom 4 mot detektorenheten 3. En reflektor eller en spegel 10A till l0D är placerad bakom var och en av referenserna 5A” till 5D”.
Var och en av referenserna är då delvis transparant. Strålvägen for var och en av referensema kommer då att bli densamma som for den ovan beskrivna strålvägen for provet 1”.
Utforingsformen i F IG5 visar även att det kan vara mer än ett prov, dvs 11A och 1 IB.
Eftersom utforingsformen visar transflektansmätning så är en reflektor eller spegel 12A och 12B placerad bakom var och en av proven llA och 1 IB.
FIG 5 visar också att det kan vara mer än en ring av bestrålningskällor, d.v.s. 13A till l3H, och att dessa kan innefatta olika typer av bestrålningskällor. Ringen 2A” till 2H” kan tex. innefatta glödlampor, och ringen 13A till l3H lasrar. De olika typerna av bestrålningskällor kan väljas så, att proven och referenserna är opaka, när de belyses av en typ av bestrålningskälla och därmed mäts i reflektansläge, och delvis transparanta, när de belyses av en annan bestrålningskälla och därmed mäts i transmittansläge. Det kan finnas fler än två ringar med bestrålningskällor. Även om uppfinningen är beskriven med avseende på en särskild utforingsform är det underförstått att förändringar av denna kan ske utan avvikelser från uppfinningens ram. Följaktligen skall uppfinningen ej anses vara begränsad av de beskrivna 'UI I I I I ' g g ~ - - i 2 .“ 'I 2 3' . 11 . . . .... .. ... utföringsfonnema, utan enbart definieras av följande krav, vilka är avsedda att innefatta alla ekvivalenter därav.

Claims (20)

i 523 138 I§§f-2..::::=- 'i i' i 3 PATENTKRAV
1. Förfarande för bestrålning av ett prov (1) och/eller referens och insamling av diffust reflekterad och/eller transflekterad strålning från det belysta elementet och föra den till en mätutrustning innefattande strålinsamlingsmedel (3), kännetecknat av att vid mätning av provet eller referensen: 0 bestrålning medelst bestrålningsmedel (2A till 2H) av provet eller referensen, ger en utbredd strålning över provet eller referensen från minst två positioner; att 0 positionering av ett rörligt, reflekterande element (4) i strålbanan från nämnda bestrålningsmedel (2A till 2H) i en sådan position att det i denna position reflekterar ljuset från bestrålningsmedlet (2A till 2H) på det prov eller den referens, som skall belysas, och att 0 positioneringen av det rörliga, reflekterande elementet (4) även är sådan att det reflekterar den diffusa reflektansen och/eller transflektansen från provet eller referensen till strålinsamlingsmedlet (3); och 0 ändring av positioneringen av det rörliga, reflekterande elementet (4) i förhållande till provet eller referensen mellan mätning av provet och mätning av referensen.
2. Förfarande enligt krav 1 innefattande minst en av referenserna (SA till 5D), kännetecknat av anpassning av position och storlek för var och en av referenserna (SA till SH) så att det rörliga, reflekterande elementet (4) i en annan position än för provet bestrålar referensen ifråga på samma sätt som provet i fråga beträffande storlek hos infallande stråle, utbredningsväg och strålväglängd till nämnda strålinsamlingsmedel (3) som om referensen vore ett annat prov (1).
3. F örfarande enligt krav 1 och 2, kännetecknat av att det reflekterande elementet är en lutande plan spegel (4) vridbar runt en axel lutande mot spegelplanet och placerad i linje med nämnda strålinsamlingsmedel (3) . 523 138 s"s'='-.-'=.=.=:.'=.= l 7
4. Förfarande enligt krav 1 och 2, kännetecknat av placering av planet för det reflekterande elementet i en vinkel mot planet för provet och genom ett plan genom nämnda bestrålningsmedel (2A till 2H, 2A” till 2H°, 13A till l3H)
5. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att nämnda bestrålningsmedel (2A till 2H, 2A” till 2H”, 13A till l3H) placeras runt en linje riktad mot nämnda strålinsamlingsmedel (3).
6. Förfarande enligt krav 5 kännetecknat av anordning av nämnda bestrålningsmedel som ett flertal bestrålningskällor (2A till 2H, 2A' till 2H°, 13A till l3H) i åtminstone en ring eller annat arrangemang med symmetrisk geometri runt en linje riktad mot nämnda strålinsamlingsmedel (3).
7. F örfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av placering av var och en av proven (l, 1', 11A, 1 IB) och referenserna (5A till 5H, 5A' till 5H”) i en ring runt axeln till det reflekterande elementet, där varje prov och referens har en utbredning i ett plan normalt mot en linje från dess centralpunkt och som går igenom vridningspunkten av det lutande reflekterande elementet (4).
8. Förfarande enligt något av föregående krav kännetecknat av användning av minst en av referenserna för ett diagnostiskt ändamål, tex. för att övervaka tillståndet hos instrumentet för att ha möjligheter att utföra justeringar om något avviker och/eller behöver justeras.
9. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av placering av en stråldump (7, 7') som en tom medlem i ringen av prov och referens(er) för att möjliggöra att undvika någon degradering på grund av exponering utan att behöva stänga av nämnda bestrålningsmedel.
10. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknad av . . . » .s vridning av nämnda belysningsmedel (2A till 2H, 2A” till 2H”, 13A till 13H) i kopplad rörelse med det reflekterande elementet (4), på ett sådant sätt att strålningen från nämnda belysningsmedel följer det reflekterande elementets (4) rörelse.
11. En utrustning för belysning av ett prov (1) och/eller referens och insamling av diffust reflekterad och/eller transflekterad strålning från det belysta elementet och föra den till en mätutrustning innefattande strålinsamlingsmedel (3), som samlar in strålningen, och belysningsmedel, kännetecknad av att nämnda bestrålningsmedel (2A till 2H), vid bestrålning av provet eller referensen, ger en utbredd strålning över provet eller referensen kommande från minst två positioner; och av ett rörligt reflekterande element (4), som vid mätning är positionerat så, att det i denna position reflekterar ljuset från nämnda bestrålningsmedel (2A till 2H) på provet eller referensen, som skall belysas, och också så att det reflekterar den diffusa reflektansen och/eller transflektansen från provet eller referensen till nämnda strålinsamlingsmedel (3), samt medel för att ändra det rörliga, reflekterande elementets position i förhållande till provet eller referensen mellan mätning av provet och mätning av referensen..
12. En utrustning enligt krav ll innefattande åtminstone en referens(5A till 5D), kännetecknad av att var och en av referensema (SA till SH) är anpassad i storlek och position så att den rörliga reflekterande utrustningen (4) i en annan position än för provet bestrålar referensen ifråga på samma sätt “som provet i fråga om storlek, utbredningsväg och strålväglängd till utrustningen för strålinsamling (3) som om referensen vore ett annat prov (1).
13. En utrustning enligt krav 12, kännetecknad av att det reflekterande elementet är en lutande plan spegel (4) vridbart runt en axel (A) lutande mot spegelplanet och placerad i linje med nämnda strålinsamlingsmedel (3). . o v n u» b
14. En utrustning enligt något av kraven 11 till 13, kännetecknad av att planet för spegeln är placerat i en vinkel mot planet för provet och mot ett plan genom nämnda bestrålningsmedel (2A till 2H,)
15. En utrustning enligt något av kraven ll till 14, kännetecknad av att nämnda bestrålningsmedel (2A till 2H) är placerade runt en linje riktad mot nämnda strålinsamlingsmedel (3).
16. Utrustning enligt krav 15, kännetecknad av att nämnda bestrålningsmedel innefattar ett flertal bestrålningskällor (2A till 2H, 13A till l3H)i en ring runt en linje riktad mot nämnda strålinsamlingsmedel.
17. Utrustning enligt något av kraven 11 till 16, kännetecknad av att vart och ett av proven (1, 1°) och referenserna (SA till SH, 5A' till 5H”, 13A till 13H) är placerade i åtminstone en ring runt axeln (A) till det reflekterande elementet, där varje prov och referens har en utbredning i ett plan normalt mot en linje från sin centralpunkt och som går igenom centralpunkten av det lutande reflekterande elementet (4).
18. En utrustning enligt något av kraven 11 tilll7, kännetecknad av att minst en av referensema är anordnad för något diagnostiskt ändamål, tex. för att övervaka tillståndet hos instrumentet för att ha möjlighet att utföra justeringar om något avviker och/eller behöver justeras.
19. En utrustning enligt något av kraven ll till 18, kännetecknad av att en stråldump (7, 7°) är placerad som en tom medlem i ringen av prov och referens(er) för att möjliggöra att undvika degradering på grund av exponering utan att behöva stänga av nämnda bestrålningsmedel.
20. En utrustning enligt något av kraven ll till 19, kännetecknad av 523 133 ,. - ø a » vu o i 523 138 I§Éf-2..f:::=- 'f 1?- en motor (42) for att vrida nämnda belysningsmedel (ZA till 2H, 2A” till 2H°, 13A till l3H) med kopplad rörelse med rörelsen hos den motor (41), som vrider spegeln (4), på ett sådant sätt att strålningen från nämnda belysningsmedel följer spegelns (4) rörels
SE0100073A 2001-01-11 2001-01-11 Förfarande och utrustning för belysning och insamling av strålning SE523138C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0100073A SE523138C2 (sv) 2001-01-11 2001-01-11 Förfarande och utrustning för belysning och insamling av strålning
PCT/SE2002/000040 WO2002055998A1 (en) 2001-01-11 2002-01-11 Method and apparatus for illuminating and collecting radiation
EP02729614A EP1358470A1 (en) 2001-01-11 2002-01-11 Method and apparatus for illuminating and collecting radiation
US10/466,081 US20040065833A1 (en) 2001-01-11 2002-01-11 Method and apparatus for illuminating and collecting radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0100073A SE523138C2 (sv) 2001-01-11 2001-01-11 Förfarande och utrustning för belysning och insamling av strålning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0100073D0 SE0100073D0 (sv) 2001-01-11
SE0100073L SE0100073L (sv) 2002-07-12
SE523138C2 true SE523138C2 (sv) 2004-03-30

Family

ID=20282593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0100073A SE523138C2 (sv) 2001-01-11 2001-01-11 Förfarande och utrustning för belysning och insamling av strålning

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20040065833A1 (sv)
EP (1) EP1358470A1 (sv)
SE (1) SE523138C2 (sv)
WO (1) WO2002055998A1 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7113285B2 (en) * 2003-12-09 2006-09-26 Beckman Coulter, Inc. Multimode reader
CN101203742B (zh) * 2004-05-26 2011-10-19 派克米瑞斯有限责任公司 用于行李和人员检查的以反射和透射方式进行兆兆赫成像
DE102007058563A1 (de) * 2007-11-30 2009-06-04 Sentronic GmbH Gesellschaft für optische Meßsysteme Spektrometermesskopf zur Analyse von Kenngrößen flüssiger, pastöser oder fester Substanzen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3790287A (en) * 1972-03-31 1974-02-05 Western Electric Co Surface inspection with scanned focused light beams
US3950101A (en) * 1974-02-01 1976-04-13 Thermo Electron Corporation Measuring the heating value of a fuel in the gaseous state: method and apparatus
NL7501009A (nl) * 1975-01-29 1976-08-02 Skf Ind Trading & Dev Apparaat voor het automatisch detecteren van oppervlaktefouten.
US4755058A (en) * 1984-06-19 1988-07-05 Miles Laboratories, Inc. Device and method for measuring light diffusely reflected from a nonuniform specimen
US4770530A (en) * 1986-04-23 1988-09-13 Kollmorgen Corporation Remote spectrophotometer
DE3815743A1 (de) * 1988-05-07 1989-11-16 Zeiss Carl Fa Vorrichtung zur messung und auswertung von eigenfluoreszenzspektren organischer gewebeflaechen
US5093580A (en) * 1990-03-02 1992-03-03 Spectra-Tech, Inc. ATR objective and method for sample analyzation using an ATR crystal
US5106196A (en) * 1990-08-21 1992-04-21 Brierley Philip R Single adjustment specular reflection accessory for spectroscopy
US5841546A (en) * 1996-03-01 1998-11-24 Foster-Miller, Inc. Non-contact spectroscopy system and process
EP1221597A1 (de) * 2001-01-05 2002-07-10 Büchi Laboratoriums-Technik AG Spektrometer mit automatischer Referenzierung

Also Published As

Publication number Publication date
SE0100073L (sv) 2002-07-12
WO2002055998A1 (en) 2002-07-18
SE0100073D0 (sv) 2001-01-11
EP1358470A1 (en) 2003-11-05
US20040065833A1 (en) 2004-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1782043B1 (en) Self-calibrating optical reflectance probe system
US4076421A (en) Spectrophotometer with parallel sensing
US4264205A (en) Rapid scan spectral analysis system utilizing higher order spectral reflections of holographic diffraction gratings
JP4791625B2 (ja) 分光光度・比濁検出ユニット
CA1103074A (en) Holographic diffraction grating system for rapid scan spectral analysis
JP4481825B2 (ja) 赤外線測定装置、及び、製造工程への赤外線測定装置のオンライン適用方法
JP2003513236A (ja) 分光分析用内蔵型光学プローブ
US4540281A (en) Double-beam spectrophotometer
SU1333243A3 (ru) Спектрофотометр,работающий на дискретных длинах волн
US6512223B1 (en) Photometric detector assembly with internal calibration filters
EP0095759A1 (en) Detector system for measuring the intensity of a radiation scattered at a predetermined angle from a sample irradiated at a specified angle of incidence
JPH09311074A (ja) 照明装置
SE523138C2 (sv) Förfarande och utrustning för belysning och insamling av strålning
JPH02259635A (ja) 色温度と照射強度が一定の光源装置
US4283142A (en) Two beam alternating light colorimeter
CN214374364U (zh) 一种基于光学成像的缺陷检测装置
US6407864B1 (en) Automated system for testing two dimensional detector arrays and optical systems using sequential filters
JP2006250836A (ja) 分光光度計
US3143046A (en) Camera exposure control
US6842251B1 (en) Configurable metrology device that operates in reflectance mode, transmittance mode, or mixed mode
CN116678497B (zh) 一种光谱仪自动校准装置及方法
KR102441896B1 (ko) 광 특성 측정 장치 및 방법
Neu et al. Extended performance infrared directional reflectometer for the measurement of total, diffuse, and specular reflectance
JP2007078603A (ja) 分光光度計
KR20210107530A (ko) 반사계, 분광 광도계, 또는 엘립소미터 시스템을 사용하는 샘플 맵핑에 적용되는 세타-세타 샘플 포지셔닝 스테이지