WO2013004582A1 - Device and method for reducing scattered radiation in spectrometers by means of a cover - Google Patents

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WO2013004582A1
WO2013004582A1 PCT/EP2012/062554 EP2012062554W WO2013004582A1 WO 2013004582 A1 WO2013004582 A1 WO 2013004582A1 EP 2012062554 W EP2012062554 W EP 2012062554W WO 2013004582 A1 WO2013004582 A1 WO 2013004582A1
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diffraction grating
receiver
radiation
cover
region
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PCT/EP2012/062554
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Detlef Gerhard
Werner Gergen
Martin Weber
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • G01J3/0262—Constructional arrangements for removing stray 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
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
    • 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
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    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector

Definitions

  • the invention relates to a grating spectrometer, in particular a high-performance grating spectrometer, according to the preamble of the main claim and a corresponding method according to the preamble of the independent claim.
  • a grating spectrometer uses the optical diffraction on a grating to the interference of the light.
  • a grid is called a diffraction grating.
  • the light to be analyzed passes, for example via optical elements, such as lenses or optical fibers, to a slit-shaped light entrance.
  • the orientation of the slit coincides with the orientation of the grooves / lines of the diffraction grating.
  • the diffraction / interference generates the spectrum.
  • Receivers evaluate the spectrum. For qualitative ratings of training spectra secondary electron ⁇ nenvervielfacher and semiconductor detectors are used, for example, convert the photons into electrical signals. For example, linear semiconductor detectors or CCD or CID area detectors may be used.
  • a radiation to be analyzed via an entrance slit to a opti ⁇ ULTRASONIC grating and from there is directed onto a receiver line.
  • This consists of many individual sensors which are each to receive only a defined small proportion of the irradiated spectrum, for example UV-VIS, IR radiation.
  • a separation of the spectrum is carried out by means of the grating, wherein the sensors are usually sensitive in the entire measurement spectrum.
  • each optical component including a receiver, a grating and a housing, reflects a portion of the introduced radiation.
  • each uncooled component emits non-directional infrared radiation. In high-performance spectrometers to prevent these stray ⁇ radiation hits the receiver line.
  • an optical path is provided by means of simple gap, side-mounted aperture between the inlet and the grid or grating and receiver ⁇ be limited.
  • the problem here are the diaphragm edges, which in turn act as scattering centers.
  • the object is achieved by a device according to the main claim and a method according to the independent claim.
  • an apparatus for measuring a spectrum of an analyte radiation emitted by a light source having a first center entry slit for producing a slit light source
  • a second center point exhibiting opti ⁇ ULTRASONIC diffraction grating for deflecting a light emitted by means of the gap-shaped light source along a plane passing through the first and second center point in a main plane axis radiation towards a a plurality of respectively detecting a direct portion of the spectrum of the radiation Having individual sensors having receiver area.
  • the device is characterized in that an outer edge region of the diffraction grating having a defined distance range from the second center is covered by a cover which has a radiation which absorbs scattered radiation and alternatively or cumulatively. ne has wegreflektierende from the receiver portion Materialausbil ⁇ dung.
  • a method for measuring a spectrum of radiation to be analyzed emitted by a light source, comprising the following steps: providing an entrance slit having a first center point for generating a slit light source of the radiation; Providing an optical diffraction grating having a second center point for deflecting radiation emitted by the slit-shaped light source along an axis passing through the first and second center in a principal plane toward one of a plurality of individual sensors each detecting a defined portion of the spectrum of the radiation host range; covered by a cover covering a defined distance range from the second center outer edge region of the diffraction grating, the cover with a scattered radiation of the radiation absorbing and alternatively or cumulatively a wegreflektierenden from the receiver region material formation is generated.
  • the diffraction grating may be a reflection type diffraction grating, and cover a surface facing the receiver portion side of the Beugungsgit ⁇ ters in the edge region and a region turned off the receiver side of the diffraction grating completely cover.
  • the diffraction grating may be a reflection diffraction grating
  • the cover may cover a side of the diffraction grating facing the receiver region in the edge region and an antireflection layer may be formed on the side of the reflection diffraction grating facing away from the receiver region.
  • the diffraction grating may be a transmission diffraction grating, and the cover on a side facing the receiver region and on a side remote from the receiver region of the transmission diffraction grating, this cover in the edge region ⁇ .
  • an opening of the diffraction grating produced by means of the cover can have a shape such that a constant sensitivity profile of the receiver area is generated.
  • the material of the cover in the case of the absorbent material formation, may be produced as an absorbent lacquer layer. According to a further advantageous embodiment, in the case of the absorbent material formation, the absorption coefficient of the material of the cover over a whole used wavelength range may be greater than 90%. According to a further advantageous embodiment, the absorbent material may comprise graphite. According to a further advantageous embodiment, in the case of the reflective material formation, the material of the cover can be generated as a reflective reflection layer having a spatial course or structuring.
  • the registers can fletechnischs Mrs is generated on a surface of a thickness aufwei ⁇ send material, wherein the thickness is formed decreased with increasing distance from the axis.
  • the thickness can be made smaller with increasing distance from the axis corresponding to a hyperbola.
  • the cover can by means of at least an inner wall of a housing he be ⁇ testifies that provides the entrance slit and the Beu ⁇ supply grid and the receiver portion positioned relative to the entrance slit.
  • the diffraction grating may be positioned in a recess of the inner wall.
  • the inner wall may be conical and reduce its inner diameter with a greater distance to the diffraction grating.
  • at least one inner wall of a housing which provides the entrance slit and the diffraction grating and the receiver area can be produced relative to the entrance slit, wherein the inner wall has a scattering radiation absorbing radiation and alternatively or cumulatively each having a material formation reflecting away from the receiver area.
  • the receiver portion may be comprised by a frame, the absorbing a stray radiation of the radiation and alterna tive ⁇ or cumulatively has a reflecting off of the receiver field of material forming.
  • the reflection diffraction grating may be concavely bent in the main plane to the entrance slit.
  • the receiver area may be a receiver line.
  • a frequency range of the receiver portion (1) can be limited to a octa ⁇ ve.
  • FIG. 1 shows a conventional embodiment of a grating spectrometer s
  • Figure 2 an inventive embodiment of a
  • Figure 3 an embodiment of an inventive
  • Figure 4 an embodiment of an inventive
  • Figure 5 shows a second embodiment of a grating spectrometer OF INVENTION ⁇ to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a conventional grating spectrometer. It is a transmission diffraction grating shown.
  • a light source emits radiation S which enters an spectrometer through an entrance slit 5.
  • a erzeug ⁇ te by means of the entrance slit 5 light of a linear light source by means of a lens L can be parallelized, and thereafter an optical Beugungsgit ⁇ ters 3 is deflected by running and from this to a receiver area.
  • the receiver region 1 may have a number N of individual sensors, each of which can detect a defined portion of the spectrum of the radiation S to be analyzed.
  • the receiver area 1 can be designed, for example, as a receiver line.
  • the radiation S extends along an axis A from a first focal point of the entrance slit 5 by a second means ⁇ point of the optical diffraction grating 3.
  • the optical axis A is located in the normal direction to a surface of 270be ⁇ Reich 1 and to a receiver line.
  • the receptions and seminars ⁇ gerzeile a plurality of individual sensors PI ... Pn ... PN have.
  • the individual sensors collectively collect a spectrum 5f of the radiation S to be analyzed.
  • the optical axis A lies in a principal plane H.
  • the illustration according to FIG. 1 lies in this main plane H.
  • a plane E1 is defined over the following three points, first pixel of one receiver line, the last pixel of the receiver line and means ⁇ point of the spectrometer grating 3.
  • a room R is defined by the sum of all the possible optical paths between the entrance slit 5 and used for the imaging on the receiver ⁇ line 1 grating surface of the diffraction grating 3.
  • a space R2 is defined from the sum of all possible Strahlverläu ⁇ Fe between the receiver line 1 and used for the imaging on the receiver line 1 grating surface of the diffraction grating ⁇ 3.
  • FIG. 2 corresponds to the figure Figure 1, wherein the same Be ⁇ constituent parts have the same reference numerals. It will be a
  • FIG. 2 shows a cover 7 with which an outer edge region 3a of the diffraction grating 3 having a defined distance range from the second center is covered.
  • additional 2 shows a frame 9, which includes the recipient line 1.
  • Figure 2 shows an inner wall of a Ge ⁇ reheatuses G.
  • the cover 7, the frame 9 and the inner wall of the casing G illustrated exhibit a scatter radiation Sr of the radiation S absorbing and alternatively or cumulatively a wegflektierende from the receiver portion 1
  • Material training on for example, in the case of absorbent material formation, the material may be produced as an absorbent paint layer.
  • the material may be produced as a reflecting a spatial gradient or a structuring ⁇ tion having reflection layer.
  • the reflective layer may be formed on a surface of Ma ⁇ terial case, wherein the material forming has a thickness d, which is particularly advantageous with increas r ⁇ Menden distance is produced from the axis A reduced.
  • Figure 2 shows an inner wall of the casing G, the upper ⁇ surface of the inner wall is formed as a plane, the male standards vector in the principal plane of the axis A under a H
  • Cutting angle cpG ⁇ 88 degrees cuts such that the upper ⁇ surface is oriented away from the receiver area 1.
  • All surfaces of cover 7, frame 9 and inner wall of the housing G are particularly advantageously designed so that scattered radiation from the receiver region 1, which is generated for example as a receiver line, completely absorbed or at least partially absorbed and the remaining radiation is reflected away from the receiver region 1 , A too ana ⁇ S lysing radiation to be directed from the entrance slit 5 by means of the diffraction grating 3 on the receiver section 1 directly. Any further radiation that does not reach the receiver area 1 in this direct way can be termed scattered radiation Sr.
  • Scattered radiation Sr is, for example, an indirect alignment of the SUCTION gap radiation coming and a Victoriare ⁇ flexed by the receiver radiation, respectively, for example, by an internal wall, an edge portion 3a of the diffraction grating 3, or an edge region of the receiving area 1 without the features of the present invention reaches the receiver area 1 indirectly.
  • the cover 7 is used as a diaphragm for the diffraction grating 3 such that the radiation impinging on the cover 7 is reflected so that it leaves the space R2 and thus does not fall directly into the receiver line.
  • the cover 7 is structured and / or coated in such a way that radiation largely incident on the cover 7 from any side is absorbed.
  • the cover 7 also reflects and absorbs scattered radiation reflected from the diffraction grating 3, which is incident on the rear side of the cover 7 from the receiver line side.
  • the receiver array has a frame 9, which also acts as a diaphragm, in particular for the radiation that comes from outside of the room R2, so that these Streustrah ⁇ lung does not fall on the receiver line.
  • the frame 9 for the receiver line is also provided reflective and / or absorbent.
  • Inner walls of a housing are such forms excluded that the normal of the inner surfaces, the axis A in the principal plane H at an intersection angle CpG ⁇ 88 degrees schnei ⁇ . Such inner surfaces are also reflective
  • the present invention as few optical components as possible are used to reduce stray radiation in the beam path along the axis A.
  • Particularly advantageous ⁇ the use of a curved reflection grating 3, which is generated according to Figure 3, for example, concave to the entrance slit 5. In this way, conventional mirrors can be avoided.
  • an order filter is not needed since, according to the present invention, the frequency measurement range of the receiver region 1 is limited to one octave.
  • scattered radiation source now only the diffraction grating 3, in particular the edge region 3a remains confining ⁇ Lich an associated outer edge. For manufacturing reasons, an outer diameter of the diffraction grating 3 is larger than the used area.
  • the cover 7 is for used the diffraction grating.
  • the cover 7 is coated on the side oriented to the receiver area 1 and on the side facing the entrance slit 5 side with absorbent paint, wherein an absorption coefficient is preferably between 0.7 and 1 see.
  • the cover 7 completely covers the unused edge region 3 a of the diffraction grating 3.
  • the cover 7 may be formed on the side of the entry slot 5 such that both scattered radiation as the direction of the entrance slit 5, as well as those from the receivers 1 ger reflected back scattered radiation to the housing wall G re ⁇ is inflected.
  • All G housing walls are also coated with absorbie ⁇ rendem paint, and also as inclined or struc ⁇ riert that the incident radiation can not be reflected to the receiver.
  • a corresponding frame 9 is positioned as a cover.
  • the cover 7 of the diffraction grating 3 brings about the following:
  • the cover 7 absorbs the scattered radiation propagated within the diffraction grating 3 and reflects a substantial part of the incident stray radiation specifically to the housing wall. Since the Beu ⁇ supply grid 3 has preferably within the direct beam path of both the entrance slit 5 and the receiver section 1 the highest distance comprise edges of the cover 7, a maximum scattered radiation to avoid Dende effect. In this way, an improved Un ⁇ suppression of the interfering scattered radiation, and consequently a higher sensitivity is provided.
  • the cover 7 of the diffraction grating 3 may be formed such that the used portion of the diffraction grating 3 has a derarti- ge form of an opening, for example, a kon ⁇ stant sensitivity curve for the receiver section 1 is effected.
  • the edges of the cover 7 of the diffraction grating 3 cause a least stray radiation toward the receiver region 1.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention.
  • a erfindungsge ⁇ MAESSEN method covers 7 of edge portions 3a of diffraction gratings 3 for a radiation S to be analyzed as maximally absorbent and a remaining remainder of the radiation S provided in a reflective manner.
  • a frame 9 which is generated around a receiver region 1, as well as many inner walls of a housing G of a spectrometer.
  • a second step S2 a light gap 5, a diffraction grating 3 according to the invention and a receiver region 1 according to the invention are provided in a housing G such that radiation S to be analyzed is imaged as directly as possible on the receiver region 1.
  • a step S3 an optimization of the absorbie ⁇ leaders and reflective material compositions is carried out.
  • thicknesses of radiation to be analyzed reflecting covers 7 and frame 9 men are provided such that the thicknesses d are generated reduced to ⁇ jacketdem distance from an axis A.
  • the reflective property can be additionally supported by absorption of the residual radiation. In this way, a stray radiation potentially falling on the receiver area 1 can be effectively reduced and thus a sensitivity of a spectrometer can be effectively increased.
  • Figure 5 shows a second embodiment of a grating spectrometer OF INVENTION ⁇ to the invention.
  • a reflection diffraction grating is shown.
  • a light source emits Strah ⁇ lung S, entering through an entrance slit 5 in the spectrometer.
  • a light generated by means of the entrance slit 5 of a line-shaped light source of the op ⁇ tables reflective diffraction grating 3 can be reflected and are deflected from this to a receiver area.
  • the receiver section 1 comprise a number N of individual sensors up, each of which can detect a defined proportion of the analyzed to ⁇ in power spectrum of the radiation S.
  • the receiver area 1 can be designed, for example, as a receiver line.
  • the radiation S initially runs along an axis A, which extends from a first center of the inlet ⁇ gap 5 to a second center of the optical Reflection ons-diffraction grating 3.
  • the receiver line can have a multiplicity of individual sensors PI... Pn... PN.
  • the individual sensors collectively collect a spectrum Af of the radiation S to be analyzed.
  • the optical axis A lies in a principal plane H.
  • the illustration according to FIG. 5 lies in this main plane H.
  • a plane E1 is defined over the following three points, first pixel of one receiver line, the last pixel of the receiver line and the second center of the reflection diffraction grating 3.
  • a room R is defined by the sum of all the possible optical paths between the entrance slit 5 and used for the imaging on the receiver ⁇ line 1 grating surface of the reflective diffraction grating.
  • a space R2 is defined as the sum of all possible beam paths between the receiver line 1 and the grating area of the reflection diffraction grating 3 used for imaging on the receiver line 1.
  • FIG. 5 shows a cover 7 with which a defined distance range from the second center point having outer edge region 3a of the Diffraction grating 3 is covered.
  • FIG. 5 shows a frame 9 which includes the recipient row 1.
  • FIG. 5 shows an inner wall I of a housing G.
  • the cover 7, the frame 9 and the illustrated inner wall of the housing G have a material formation absorbing a scattered radiation S r of the radiation S and alternatively or cumulatively emanating material from the receiver region 1 ,
  • the material may be produced as an absorbent paint layer.
  • the material can be produced as a reflective reflection layer having a spatial course or a structuring.
  • Figure 5 shows an inner wall I of the housing G, wherein the inner wall I is conical or conical latestbil ⁇ det and the surface of the inner wall I of the receiver ⁇ area 1 is oriented away.
  • the cover 7 according to FIG. 5 is generated by means of the inner wall I of the housing G.
  • the Ge ⁇ housing G represents the entrance slit 5 positioned ready and the diffraction grating 3 and the receiver section 1 relative to the entrance slit 5.
  • the diffraction grating 3 is positioned in a Ausneh- mung the inner wall.
  • the inner diameter of the inner wall is increased such that a step is generated, on which the diffraction grating 3 is fixed.
  • Such a step generates according to this embodiment ⁇ example, the cover 7, which covers an edge region 3a of the diffraction grating 3 for the radiation S.
  • the inner wall is designed in such a conical shape that its inner diameter decreases with greater distance from the diffraction grating 3.
  • the diffraction grating 3 is a reflection diffraction grating according to FIG. 5, and the cover 7 is formed on the side of the diffraction grating 3 facing the receiver region 1 in the edge region 3 a, on the side of the reflection diffraction grating facing away from the receiver region 1
  • Antireflection layer AR is formed, which is specifically transparent to residual radiation.
  • the cover 7 is formed such that this one
  • the receiver ⁇ line has a frame 9, which acts as a diaphragm, in particular for the radiation that comes from outside the room R2, so that this scattered radiation does not fall on the receiver ⁇ line.
  • the frame 9 for the receiver line is also provided reflective and / or absorbent. According to the present invention, as few optical components as possible are used to reduce stray radiation in the beam path.
  • a curved reflection grating ge ⁇ 3 which is according to Figure 3 example ⁇ for example concave inlet gap 5 generated. In this way conventional mirrors can be avoided.
  • an order filter is not needed since, according to the present invention, the frequency measurement range of the receiver region 1 is limited to one octave.
  • diffused radiation source now remains only the diffraction grating 3, in particular the edge region 3a including an associated outer edge. For manufacturing reasons, an outer diameter of the diffraction grating 3 is larger than the used area.
  • the cover 7 completely covers the unused edge region 3 a of the diffraction grating 3.
  • All other walls of the housing G can also be coated with off- sorbierendem paint and also be so inclined or structured that incident radiation can not be reflected to Emp ⁇ catcher. In this way, an improved suppression of the interfering stray radiation and consequently a greater sensitivity is provided.
  • ⁇ additionally to the cover 7 of the diffraction grating 3 may be formed such that the used portion of the Beugungsgit ⁇ ters 3 has such a form of an opening that play a constant sensitivity curve for the receiver section 1 is effected at ⁇ . Edges of the cover 7 of the diffraction grating 3 cause the least stray radiation in the direction of the receiver region 1.

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Abstract

The invention relates to a device and to a method for measuring a spectrum of radiation (S) that is emitted by a light source and is to be analyzed. The radiation (S) is deflected from an entrance slit (5) along an axis (A) by means of diffraction grating (3) in a receiver region (1) and divided with regard to the spectrum. In order to effectively reduce scattered radiation, according to the invention a cover (7) is provided for an edge region (3a) of a diffraction grating (3) such as to prevent scattered radiation, said cover offering absorption and reflection away from the receiver region (1).

Description

Beschreibung description
Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung von Streustrahlung bei Spektrometern mittels Abdeckung Device and method for reducing stray radiation in spectrometers by means of cover
Die Erfindung betrifft ein Gitterspektrometer, insbesondere ein Hochleistungs-Gitterspektrometer, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und ein entsprechendes Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Nebenanspruchs. The invention relates to a grating spectrometer, in particular a high-performance grating spectrometer, according to the preamble of the main claim and a corresponding method according to the preamble of the independent claim.
Ein Gitterspektrometer nutzt die optische Beugung an einem Gitter zur Interferenz des Lichtes. Ein derartiges Gitter wird als Beugungsgitter bezeichnet. Das zu analysierende Licht gelangt beispielsweise über optische Elemente, wie es beispielsweise Linsen oder auch Lichtleiter sind, zu einem spaltförmigen Lichteintritt. Die Ausrichtung des Spaltes stimmt mit der Ausrichtung der Furchen/Linien des Beugungsgitters überein. Die Beugung/Interferenz erzeugt das Spektrum. Empfänger werten das Spektrum aus. Für qualitative Aus- Wertungen von Spektren werden beispielsweise Sekundärelektro¬ nenvervielfacher und Halbleiterdetektoren eingesetzt, die Photonen in elektrische Signale umwandeln. Beispielsweise können lineare Halbleiterdetektoren oder CCD- oder CID- Flächendetektoren verwendet werden. A grating spectrometer uses the optical diffraction on a grating to the interference of the light. Such a grid is called a diffraction grating. The light to be analyzed passes, for example via optical elements, such as lenses or optical fibers, to a slit-shaped light entrance. The orientation of the slit coincides with the orientation of the grooves / lines of the diffraction grating. The diffraction / interference generates the spectrum. Receivers evaluate the spectrum. For qualitative ratings of training spectra secondary electron ¬ nenvervielfacher and semiconductor detectors are used, for example, convert the photons into electrical signals. For example, linear semiconductor detectors or CCD or CID area detectors may be used.
Bei einem Hochleistungs-Gitterspektrometer wird eine zu analysierende Strahlung über einen Eintrittsspalt auf ein opti¬ sches Gitter und von dort auf eine Empfängerzeile gelenkt. Diese besteht aus vielen Einzelsensoren, die jeweils nur ei- nen definierten kleinen Anteil des eingestrahlten Spektrums, beispielsweise UV-VIS-, IR-Strahlung, empfangen sollen. Eine Trennung des Spektrums erfolgt mittels des Gitters, wobei die Sensoren üblicherweise im ganzen Mess-Spektrum empfindlich sind . In a high-grating spectrometer, a radiation to be analyzed via an entrance slit to a opti ¬ ULTRASONIC grating and from there is directed onto a receiver line. This consists of many individual sensors which are each to receive only a defined small proportion of the irradiated spectrum, for example UV-VIS, IR radiation. A separation of the spectrum is carried out by means of the grating, wherein the sensors are usually sensitive in the entire measurement spectrum.
Im Allgemeinen bewirkt jede Strahlung, die nicht auf einem vorgesehenen Weg auf den Sensor trifft, eine Verringerung einer Empfindlichkeit beziehungsweise es ergeben sich Fehlmes- sungen. Jedes optische Bauteil, einschließlich einem Empfänger, einem Gitter und einem Gehäuse, reflektiert einen Teil der eingeleiteten Strahlung. Zudem sendet jedes ungekühlte Bauteil ungerichtete Infrarot-Strahlung aus. Bei Hochleis- tungs-Spektrometern soll verhindert werden, dass diese Streu¬ strahlung auf die Empfängerzeile trifft. In general, any radiation that does not hit the sensor in a predefined way causes a reduction in sensitivity or incorrect measurement. solutions. Each optical component, including a receiver, a grating and a housing, reflects a portion of the introduced radiation. In addition, each uncooled component emits non-directional infrared radiation. In high-performance spectrometers to prevent these stray ¬ radiation hits the receiver line.
Herkömmlicherweise wird ein vorgesehener Strahlengang mittels einfacher, seitlich angebrachter Blenden zwischen Eintritts- spalt und Gitter beziehungsweise Gitter und Empfänger be¬ grenzt. Problematisch dabei sind die Blendenkanten, die wiederum als Streuzentren wirken. Conventionally, an optical path is provided by means of simple gap, side-mounted aperture between the inlet and the grid or grating and receiver ¬ be limited. The problem here are the diaphragm edges, which in turn act as scattering centers.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfah- ren zur Spektrometrie von zu analysierender Strahlung mit hoher Empfindlichkeit bereitzustellen. It is the object of the invention to provide an apparatus and a method for spectrometry of the radiation to be analyzed with high sensitivity.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch und ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch gelöst. The object is achieved by a device according to the main claim and a method according to the independent claim.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Messung eines Spektrums einer von einer Lichtquelle emittierten, zur analysierenden Strahlung bereitgestellt, wobei die Vorrichtung einen einen ersten Mittelpunkt aufweisenden Eintritts- spalt zur Erzeugung einer spaltförmigen Lichtquelle der According to a first aspect, an apparatus for measuring a spectrum of an analyte radiation emitted by a light source is provided, the apparatus having a first center entry slit for producing a slit light source
Strahlung; ein einen zweiten Mittelpunkt aufweisendes opti¬ sches Beugungsgitter zur Ablenkung einer mittels der spalt- förmigen Lichtquelle entlang einer durch den ersten und den zweiten Mittelpunkt in einer Hauptebene verlaufenden Achse emittierten Strahlung in Richtung zu einem einen Mehrzahl von jeweils einen direkten Anteil des Spektrums der Strahlung erfassenden Einzelsensoren aufweisenden Empfängerbereich aufweist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein von dem zweiten Mittelpunkt einem definierten Abstandsbereich aufweisender äußerer Randbereich des Beugungsgitters mittels einer Abdeckung abgedeckt ist, die eine eine Streustrahlung der Strahlung absorbierende und alternativ oder kumulativ ei- ne von dem Empfängerbereich wegreflektierende Materialausbil¬ dung aufweist. Radiation; a second center point exhibiting opti ¬ ULTRASONIC diffraction grating for deflecting a light emitted by means of the gap-shaped light source along a plane passing through the first and second center point in a main plane axis radiation towards a a plurality of respectively detecting a direct portion of the spectrum of the radiation Having individual sensors having receiver area. The device is characterized in that an outer edge region of the diffraction grating having a defined distance range from the second center is covered by a cover which has a radiation which absorbs scattered radiation and alternatively or cumulatively. ne has wegreflektierende from the receiver portion Materialausbil ¬ dung.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Messen ei- nes Spektrums einer von einer Lichtquelle emittierten zu ana¬ lysierenden Strahlung mit folgenden Schritten angewendet: Bereitstellen eines einen ersten Mittelpunkt aufweisenden Eintrittspalts zum Erzeugen einer spaltförmigen Lichtquelle der Strahlung; Bereitstellen eines einen zweiten Mittelpunkt auf- weisenden optischen Beugungsgitters zum Ablenken einer mittels der spaltförmigen Lichtquelle entlang einer durch den ersten und zweiten Mittelpunkt in einer Hauptebene verlaufenden Achse emittierten Strahlung in Richtung zu einem einer Mehrzahl von jeweils einem definierten Anteil des Spektrums der Strahlung erfassenden Einzelsensoren aufweisenden Empfängerbereich; mittels einer Abdeckung ausgeführtes Abdecken eines von dem zweiten Mittelpunkt einen definierten Abstandsbereich aufweisenden äußeren Randbereich des Beugungsgitters, wobei die Abdeckung mit einer eine Streustrahlung der Strah- lung absorbierenden und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich wegreflektierenden Materialausbildung erzeugt ist. According to a second aspect, a method is used for measuring a spectrum of radiation to be analyzed emitted by a light source, comprising the following steps: providing an entrance slit having a first center point for generating a slit light source of the radiation; Providing an optical diffraction grating having a second center point for deflecting radiation emitted by the slit-shaped light source along an axis passing through the first and second center in a principal plane toward one of a plurality of individual sensors each detecting a defined portion of the spectrum of the radiation host range; covered by a cover covering a defined distance range from the second center outer edge region of the diffraction grating, the cover with a scattered radiation of the radiation absorbing and alternatively or cumulatively a wegreflektierenden from the receiver region material formation is generated.
Mittels entsprechend absorbierender und reflektierender Mate- rialausbildungen wird beispielsweise aus Richtung des Eintrittspalts oder von dem Empfängerbereich zurückreflektierte Streustrahlung absorbiert beziehungsweise von dem Empfängerbereich weg reflektiert oder weg umgelenkt. Dies betrifft ebenso durch zusätzliche Bestandteile einer Vorrichtung zum Messen eines Spektrums bewirkte Streustrahlung. Grundsätzlich kann ein Material einer Abdeckung einen Teil von Streustrahlung absorbieren und einen verbleibenden Reststeil der Streustrahlung wegreflektieren und umgekehrt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Beugungsgitter ein Reflektions-Beugungsgitter sein, und die Abdeckung eine dem Empfängerbereich zugewandte Seite des Beugungsgit¬ ters in dem Randbereich und eine dem Empfängerbereich abge- wandte Seite des Beugungsgitters vollständig abdecken. By means of correspondingly absorbing and reflecting material formations, for example, scattered radiation reflected back from the direction of the entrance slit or from the receiver area is absorbed or reflected away from the receiver area or deflected away. This also applies to stray radiation caused by additional components of a device for measuring a spectrum. In principle, a material of a cover may absorb a portion of scattered radiation and reflect away a remaining portion of the scattered radiation, and vice versa. Further advantageous embodiments are claimed in conjunction with the subclaims. According to an advantageous embodiment, the diffraction grating may be a reflection type diffraction grating, and cover a surface facing the receiver portion side of the Beugungsgit ¬ ters in the edge region and a region turned off the receiver side of the diffraction grating completely cover.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Beugungsgitter ein Reflektions-Beugungsgitter sein, und die Abdeckung eine dem Empfängerbereich zugewandte Seite des Beu- gungsgitters in dem Randbereich abdecken und auf der dem Empfängerbereich abgewandten Seite des Reflektions- Beugungsgitters eine Antireflektionsschicht ausgebildet sein. According to a further advantageous embodiment, the diffraction grating may be a reflection diffraction grating, and the cover may cover a side of the diffraction grating facing the receiver region in the edge region and an antireflection layer may be formed on the side of the reflection diffraction grating facing away from the receiver region.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Beugungsgitter ein Transmissions-Beugungsgitter sein, und die Abdeckung auf einer dem Empfängerbereich zugewandten Seite und auf einer dem Empfängerbereich abgewandten Seite des Transmissions-Beugungsgitters, dieses in dem Randbereich ab¬ decken . According to a further advantageous embodiment, the diffraction grating may be a transmission diffraction grating, and the cover on a side facing the receiver region and on a side remote from the receiver region of the transmission diffraction grating, this cover in the edge region ¬ .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine mittels der Abdeckung erzeugte Öffnung des Beugungsgitters eine derartige Form aufweisen, dass ein konstanter Empfindlichkeitsverlauf des Empfängerbereichs erzeugt ist. According to a further advantageous embodiment, an opening of the diffraction grating produced by means of the cover can have a shape such that a constant sensitivity profile of the receiver area is generated.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, das Material der Abdeckung als eine absorbierende Lackschicht erzeugt sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, der Absorptionskoeffizient des Materials der Abdeckung über einen gesamten genutzten Wellenlängenbereich größer 90 % sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das absorbierende Material Graphit aufweisen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann für den Fall der reflektierenden Materialausbildung, das Material der Abdeckung als eine reflektierende einen räumlichen Verlauf oder eine Strukturierung aufweisende Reflektionsschicht er- zeugt sein. According to a further advantageous embodiment, in the case of the absorbent material formation, the material of the cover may be produced as an absorbent lacquer layer. According to a further advantageous embodiment, in the case of the absorbent material formation, the absorption coefficient of the material of the cover over a whole used wavelength range may be greater than 90%. According to a further advantageous embodiment, the absorbent material may comprise graphite. According to a further advantageous embodiment, in the case of the reflective material formation, the material of the cover can be generated as a reflective reflection layer having a spatial course or structuring.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Re- flektionsschicht an einer Oberfläche des eine Dicke aufwei¬ senden Materials erzeugt ist, wobei die Dicke mit zunehmendem Abstand von der Achse verkleinert ausgebildet ist. According to a further advantageous embodiment, the registers can flektionsschicht is generated on a surface of a thickness aufwei ¬ send material, wherein the thickness is formed decreased with increasing distance from the axis.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Dicke mit zunehmendem Abstand von der Achse entsprechend einer Hyperbel verkleinert ausgebildet sein. According to a further advantageous embodiment, the thickness can be made smaller with increasing distance from the axis corresponding to a hyperbola.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Abdeckung mittels mindestens einer Innenwand eines Gehäuses er¬ zeugt sein, das den Eintrittsspalt bereitstellt und das Beu¬ gungsgitter und den Empfängerbereich relativ zum Eintritts- spalt positioniert. According to a further advantageous embodiment, the cover can by means of at least an inner wall of a housing he be ¬ testifies that provides the entrance slit and the Beu ¬ supply grid and the receiver portion positioned relative to the entrance slit.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Beugungsgitter in einer Ausnehmung der Innenwand positioniert sein . According to a further advantageous embodiment, the diffraction grating may be positioned in a recess of the inner wall.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Innenwand kegelförmig sein und sich deren Innendurchmesser mit größerem Abstand zum Beugungsgitter verkleinern. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann mindestens eine Innenwand eines den Eintrittsspalt bereitstellenden und das Beugungsgitter und den Empfängerbereich relativ zum Eintrittsspalt positionierenden Gehäuses erzeugt sein, wobei die Innenwand eine Streustrahlung der Strahlung absorbierende und alternativ oder kumulativ jeweils eine von dem Empfängerbereich weg reflektierende Materialausbildung aufweist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Empfängerbereich mittels eines Rahmens umfasst sein, der eine eine Streustrahlung der Strahlung absorbierende und alterna¬ tiv oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich weg reflektierende Materialausbildung aufweist. According to a further advantageous embodiment, the inner wall may be conical and reduce its inner diameter with a greater distance to the diffraction grating. According to a further advantageous refinement, at least one inner wall of a housing which provides the entrance slit and the diffraction grating and the receiver area can be produced relative to the entrance slit, wherein the inner wall has a scattering radiation absorbing radiation and alternatively or cumulatively each having a material formation reflecting away from the receiver area. According to a further advantageous embodiment of the receiver portion may be comprised by a frame, the absorbing a stray radiation of the radiation and alterna tive ¬ or cumulatively has a reflecting off of the receiver field of material forming.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Re- flektions-Beugungsgitter in der Hauptebene zum Eintrittspalt konkav gebogen sein. According to a further advantageous embodiment, the reflection diffraction grating may be concavely bent in the main plane to the entrance slit.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Empfängerbereich eine Empfängerzeile sein. According to a further advantageous embodiment, the receiver area may be a receiver line.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Frequenz-Messbereich des Empfängerbereichs (1) auf eine Okta¬ ve begrenzt sein. According to a further advantageous embodiment, a frequency range of the receiver portion (1) can be limited to a octa ¬ ve.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen werden in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen: Further advantageous embodiments of the invention will be described in more detail in connection with the figures. Show it:
Figur 1: ein herkömmliches Ausführungsbeispiel eines Git- terspektrometer s; FIG. 1 shows a conventional embodiment of a grating spectrometer s;
Figur 2: ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Figure 2: an inventive embodiment of a
Gitterspektrometers ;  Grating spectrometer;
Figur 3: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Figure 3: an embodiment of an inventive
Beugungsgitters ;  Diffraction grating;
Figur 4: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Figure 4: an embodiment of an inventive
Verfahrens ;  Method;
Figur 5: zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfin¬ dungsgemäßen Gitterspektrometers . Figure 5: shows a second embodiment of a grating spectrometer OF INVENTION ¬ to the invention.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Gitterspektrometers. Es ist ein Transmissions-Beugungsgitter dargestellt. Eine Lichtquelle emittiert Strahlung S, die durch einen Eintrittspalt 5 in ein Spektrometer eintritt. Beispielsweise kann ein mittels des Eintrittspaltes 5 erzeug¬ te Licht einer linienförmigen Lichtquelle mittels einer Linse L parallelisiert werden und danach ein optisches Beugungsgit¬ ters 3 durch Laufen und von diesem auf einen Empfängerbereich 1 abgelenkt wird. Dabei kann der Empfängerbereich 1 eine Anzahl N von Einzelsensoren aufweisen, die jeweils einen definierten Anteil des zu analysierenden Spektrums der Strahlung S erfassen können. Dabei kann der Empfängerbereich 1 beispielsweise als eine Empfängerzeile ausgebildet sein. Die Strahlung S verläuft entlang einer Achse A von einem ersten Mittelpunkt des Eintrittspalts 5 durch einen zweiten Mittel¬ punkt des optischen Beugungsgitters 3. Die optische Achse A liegt in normaler Richtung zu einer Fläche des Empfängerbe¬ reichs 1 beziehungsweise zu einer Empfängerzeile. Die Empfän¬ gerzeile kann eine Vielzahl von Einzelsensoren PI... Pn ... PN aufweisen. Die Einzelsensoren erfassen zusammen ein Spektrum 5f der zu analysierenden Strahlung S. Die optische Achse A liegt in einer Hauptebene H. Die Darstellung gemäß Figur 1 liegt in dieser Hauptebene H. Eine Ebene El wird definiert über die folgenden drei Punkte, und zwar erstes Pixel einer Empfängerzeile, letztes Pixel der Empfängerzeile und Mittel¬ punkt des Spektrometergitters 3. Ein Raum Rl wird definiert aus der Summe aller möglichen Strahlenverläufe zwischen dem Eintrittspalt 5 und der für die Abbildung auf die Empfänger¬ zeile 1 genutzte Gitterfläche des Beugungsgitters 3. Ein Raum R2 wird definiert aus der Summe aller möglichen Strahlverläu¬ fe zwischen der Empfängerzeile 1 und der für die Abbildung auf der Empfängerzeile 1 genutzten Gitterfläche des Beugungs¬ gitters 3. FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a conventional grating spectrometer. It is a transmission diffraction grating shown. A light source emits radiation S which enters an spectrometer through an entrance slit 5. For example, a erzeug ¬ te by means of the entrance slit 5 light of a linear light source by means of a lens L can be parallelized, and thereafter an optical Beugungsgit ¬ ters 3 is deflected by running and from this to a receiver area. 1 In this case, the receiver region 1 may have a number N of individual sensors, each of which can detect a defined portion of the spectrum of the radiation S to be analyzed. In this case, the receiver area 1 can be designed, for example, as a receiver line. The radiation S extends along an axis A from a first focal point of the entrance slit 5 by a second means ¬ point of the optical diffraction grating 3. The optical axis A is located in the normal direction to a surface of Empfängerbe ¬ Reich 1 and to a receiver line. The receptions and seminars ¬ gerzeile a plurality of individual sensors PI ... Pn ... PN have. The individual sensors collectively collect a spectrum 5f of the radiation S to be analyzed. The optical axis A lies in a principal plane H. The illustration according to FIG. 1 lies in this main plane H. A plane E1 is defined over the following three points, first pixel of one receiver line, the last pixel of the receiver line and means ¬ point of the spectrometer grating 3. A room R is defined by the sum of all the possible optical paths between the entrance slit 5 and used for the imaging on the receiver ¬ line 1 grating surface of the diffraction grating 3. A space R2 is defined from the sum of all possible Strahlverläu ¬ Fe between the receiver line 1 and used for the imaging on the receiver line 1 grating surface of the diffraction grating ¬ 3.
Figur 2 entspricht der Abbildung Figur 1, wobei gleiche Be¬ standteile gleiche Bezugszeichen aufweisen. Es wird ein Figure 2 corresponds to the figure Figure 1, wherein the same Be ¬ constituent parts have the same reference numerals. It will be a
Transmissions-Beugungsgitter dargestellt. Zusätzlich zeigtTransmission diffraction grating shown. Additionally shows
Figur 2 eine Abdeckung 7, mit der ein von dem zweiten Mittelpunkt einen definierten Abstandsbereich aufweisender äußerer Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 abgedeckt ist. Zusätz- lieh zeigt Figur 2 einen Rahmen 9, der die Empfängerzeile 1 umfasst. Des Weiteren zeigt Figur 2 eine Innenwand eines Ge¬ häuses G. Insbesondere die Abdeckung 7, der Rahmen 9 und die dargestellte Innenwand des Gehäuses G weisen eine eine Streu- Strahlung Sr der Strahlung S absorbierende und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich 1 wegflektierende Materialausbildung auf. Für den Fall einer absorbierenden Materialausbildung, kann das Material beispielsweise als eine absorbierende Lackschicht erzeugt sein. Für den Fall der re- flektierenden Materialausbildung kann das Material als eine reflektierende einen räumlichen Verlauf oder eine Strukturie¬ rung aufweisende Reflektionsschicht erzeugt sein. Beispiels¬ weise kann die Reflektionsschicht an einer Oberfläche der Ma¬ terialausbildung erzeugt sein, wobei die Materialausbildung eine Dicke d aufweist, die besonders vorteilhaft mit zuneh¬ menden Abstand r von der Achse A verkleinert erzeugt ist. Dies betrifft insbesondere die Abdeckung 7 und den Rahmen 9. Figur 2 zeigt eine Innenwand des Gehäuses G, wobei die Ober¬ fläche der Innenwand als Ebene ausgebildet ist und deren Nor- malenvektor in der Hauptebene H die Achse A unter einem FIG. 2 shows a cover 7 with which an outer edge region 3a of the diffraction grating 3 having a defined distance range from the second center is covered. additional 2 shows a frame 9, which includes the recipient line 1. Furthermore, Figure 2 shows an inner wall of a Ge ¬ häuses G. In particular, the cover 7, the frame 9 and the inner wall of the casing G illustrated exhibit a scatter radiation Sr of the radiation S absorbing and alternatively or cumulatively a wegflektierende from the receiver portion 1 Material training on. For example, in the case of absorbent material formation, the material may be produced as an absorbent paint layer. For the case of re- inflecting material forming the material may be produced as a reflecting a spatial gradient or a structuring ¬ tion having reflection layer. Example ¬, the reflective layer may be formed on a surface of Ma ¬ terialausbildung, wherein the material forming has a thickness d, which is particularly advantageous with increas r ¬ Menden distance is produced from the axis A reduced. This concerns in particular the cover 7 and the frame 9. Figure 2 shows an inner wall of the casing G, the upper ¬ surface of the inner wall is formed as a plane, the male standards vector in the principal plane of the axis A under a H
Schnittwinkel cpG < 88 Grad derart schneidet, dass die Ober¬ fläche von dem Empfängerbereich 1 wegorientiert ist. Alle Oberflächen von Abdeckung 7, Rahmen 9 und Innenwand des Gehäuses G sind besonders vorteilhaft derart ausgestaltet, dass Streustrahlung von dem Empfängerbereich 1, der beispielsweise als Empfängerzeile erzeugt ist, vollständig absorbiert, oder zumindest teilweise absorbiert und die verbleibende Strahlung von dem Empfängerbereich 1 wegreflektiert wird. Eine zu ana¬ lysierende Strahlung S soll ausgehend von dem Eingangspalt 5 mittels des Beugungsgitters 3 direkt auf den Empfängerbereich 1 direkt gelenkt werden. Jede weitere Strahlung, die nicht auf diesem direkten Wege auf den Empfängerbereich 1 gelangt kann als Streustrahlung Sr bezeichnet werden. Streustrahlung Sr ist beispielsweise indirekte Ausrichtung des Eintritt- spalts kommende Strahlung sowie eine vom Empfänger zurückre¬ flektierte Strahlung, die jeweils beispielsweise über eine Innenwand, einen Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 oder einem Randbereich des Empfängerbereichs 1 ohne die Merkmale der vorliegenden Erfindung indirekt auf den Empfängerbereich 1 gelangt. Cutting angle cpG <88 degrees cuts such that the upper ¬ surface is oriented away from the receiver area 1. All surfaces of cover 7, frame 9 and inner wall of the housing G are particularly advantageously designed so that scattered radiation from the receiver region 1, which is generated for example as a receiver line, completely absorbed or at least partially absorbed and the remaining radiation is reflected away from the receiver region 1 , A too ana ¬ S lysing radiation to be directed from the entrance slit 5 by means of the diffraction grating 3 on the receiver section 1 directly. Any further radiation that does not reach the receiver area 1 in this direct way can be termed scattered radiation Sr. Scattered radiation Sr is, for example, an indirect alignment of the SUCTION gap radiation coming and a zurückre ¬ flexed by the receiver radiation, respectively, for example, by an internal wall, an edge portion 3a of the diffraction grating 3, or an edge region of the receiving area 1 without the features of the present invention reaches the receiver area 1 indirectly.
Im Spektrometer wird die Abdeckung 7 als eine Blende für das Beugungsgitter 3 derart verwendet, dass die auf der Abdeckung 7 auftreffende Strahlung so reflektiert wird, dass diese den Raum R2 verlässt und somit nicht direkt in die Empfängerzeile fällt. Die Abdeckung 7 ist so strukturiert und/oder beschichtet, dass auf die Abdeckung 7 von jeglicher Seite auftreffen- de Strahlung größtenteils absorbiert wird. Die Abdeckung 7 reflektiert und absorbiert ebenso eine vom Beugungsgitter 3 reflektierte Streustrahlung, welche von der Seite der Empfängerzeile auf die Rückseite der Abdeckung 7 fällt. Zusätzlich besitzt die Empfängerzeile einen Rahmen 9, der ebenso als Blende wirkt, und zwar insbesondere für die Strahlung, die von außerhalb des Raumes R2 kommt, so dass diese Streustrah¬ lung nicht auf die Empfängerzeile fällt. Der Rahmen 9 für die Empfängerzeile ist ebenso reflektierend und/oder absorbierend bereitgestellt. Innenwände eines Gehäuses sind derart ausge- bildet, dass die normalen der Innenflächen die Achse A in der Hauptebene H unter einem Schnittwinkel cpG < 88 Grad schnei¬ den. Derartige Innenflächen sind ebenso reflektierend In the spectrometer, the cover 7 is used as a diaphragm for the diffraction grating 3 such that the radiation impinging on the cover 7 is reflected so that it leaves the space R2 and thus does not fall directly into the receiver line. The cover 7 is structured and / or coated in such a way that radiation largely incident on the cover 7 from any side is absorbed. The cover 7 also reflects and absorbs scattered radiation reflected from the diffraction grating 3, which is incident on the rear side of the cover 7 from the receiver line side. In addition, the receiver array has a frame 9, which also acts as a diaphragm, in particular for the radiation that comes from outside of the room R2, so that these Streustrah ¬ lung does not fall on the receiver line. The frame 9 for the receiver line is also provided reflective and / or absorbent. Inner walls of a housing are such forms excluded that the normal of the inner surfaces, the axis A in the principal plane H at an intersection angle CpG <88 degrees schnei ¬. Such inner surfaces are also reflective
und/oder absorbierend ausgebildet. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zur Reduzierung von Streustrahlung im Strahlengang entlang der Achse A so wenig optische Bauteile verwendet wie möglich. Besonders vorteil¬ haft ist die Verwendung eines gekrümmten Reflektionsgitters 3, das gemäß Figur 3 beispielsweise konkav zum Eintrittspalt 5 erzeugt ist. Auf diese Weise können herkömmliche Spiegel vermieden werden. Ebenso wird ein Ordnungsfilter nicht benötigt, da gemäß der vorliegenden Erfindung der Frequenz- Messbereich des Empfängerbereichs 1 auf eine Oktave begrenzt ist. Als Streustrahlungsquelle verbleibt nun lediglich das Beugungsgitter 3, insbesondere der Randbereich 3a einschlie߬ lich einer dazugehörigen Außenkante. Fertigungsbedingt ist ein Außendurchmesser des Beugungsgitters 3 größer, als der genutzte Bereich. Erfindungsgemäß wird die Abdeckung 7 für das Beugungsgitter verwendet. Die Abdeckung 7 ist auf der zum Empfängerbereich 1 orientierten Seite und auf der zum Eintrittspalt 5 orientierten Seite mit absorbierendem Lack beschichtet, wobei ein Absorptionskoeffizient bevorzugt zwi- sehen 0,7 und 1 bereitgestellt ist. Die Abdeckung 7 deckt den ungenutzten Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 vollständig ab. Zusätzlich kann die Abdeckung 7 auf der Seite zum Eintrittspalt 5 derart geformt sein, dass sowohl Streustrahlung als Richtung des Eintrittspalts 5, als auch die, vom Empfän- ger 1 zurückreflektierte Streustrahlung zur Gehäusewand G re¬ flektiert wird. Alle Gehäusewände G sind ebenso mit absorbie¬ rendem Lack beschichtet und ebenso so geneigt oder struktu¬ riert, dass die auftreffende Strahlung nicht zum Empfänger reflektiert werden kann. Ebenso am Empfänger wird ein ent- sprechender Rahmen 9 als Abdeckung positioniert. and / or absorbent formed. According to the present invention, as few optical components as possible are used to reduce stray radiation in the beam path along the axis A. Particularly advantageous ¬ the use of a curved reflection grating 3, which is generated according to Figure 3, for example, concave to the entrance slit 5. In this way, conventional mirrors can be avoided. Likewise, an order filter is not needed since, according to the present invention, the frequency measurement range of the receiver region 1 is limited to one octave. As scattered radiation source now only the diffraction grating 3, in particular the edge region 3a remains confining ¬ Lich an associated outer edge. For manufacturing reasons, an outer diameter of the diffraction grating 3 is larger than the used area. According to the invention, the cover 7 is for used the diffraction grating. The cover 7 is coated on the side oriented to the receiver area 1 and on the side facing the entrance slit 5 side with absorbent paint, wherein an absorption coefficient is preferably between 0.7 and 1 see. The cover 7 completely covers the unused edge region 3 a of the diffraction grating 3. In addition, the cover 7 may be formed on the side of the entry slot 5 such that both scattered radiation as the direction of the entrance slit 5, as well as those from the receivers 1 ger reflected back scattered radiation to the housing wall G re ¬ is inflected. All G housing walls are also coated with absorbie ¬ rendem paint, and also as inclined or struc ¬ riert that the incident radiation can not be reflected to the receiver. Likewise at the receiver, a corresponding frame 9 is positioned as a cover.
Die Abdeckung 7 des Beugungsgitter 3 bewirkt Folgendes: Die Abdeckung 7 absorbiert die innerhalb des Beugungsgitters 3 weitergeleitete Streustrahlung und reflektiert einen wesent- liehen Teil der auftreffenden Streustrahlung gezielt zur Gehäusewand. Da innerhalb des direkten Strahlengangs das Beu¬ gungsgitter 3 bevorzugt dem höchsten Abstand sowohl zum Eintrittspalt 5 als auch zum Empfänger Bereich 1 hat weisen Kanten der Abdeckung 7 eine größtmögliche Streustrahlung vermei- dende Wirkung auf. Auf diese Weise wird eine verbesserte Un¬ terdrückung der störenden Streustrahlung und in Folge dessen eine größere Empfindlichkeit bereitgestellt. Zusätzlich kann die Abdeckung 7 des Beugungsgitters 3 derart ausgeformt sein, dass der genutzte Bereich des Beugungsgitters 3 eine derarti- ge Form einer Öffnung aufweist, dass beispielsweise ein kon¬ stanter Empfindlichkeitsverlauf für den Empfängerbereich 1 bewirkt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung bewirken die Kanten der Abdeckung 7 des Beugungsgitters 3 eine geringste Streustrahlung in Richtung zu dem Empfängerbereich 1. The cover 7 of the diffraction grating 3 brings about the following: The cover 7 absorbs the scattered radiation propagated within the diffraction grating 3 and reflects a substantial part of the incident stray radiation specifically to the housing wall. Since the Beu ¬ supply grid 3 has preferably within the direct beam path of both the entrance slit 5 and the receiver section 1 the highest distance comprise edges of the cover 7, a maximum scattered radiation to avoid Dende effect. In this way, an improved Un ¬ suppression of the interfering scattered radiation, and consequently a higher sensitivity is provided. In addition, the cover 7 of the diffraction grating 3 may be formed such that the used portion of the diffraction grating 3 has a derarti- ge form of an opening, for example, a kon ¬ stant sensitivity curve for the receiver section 1 is effected. According to the present invention, the edges of the cover 7 of the diffraction grating 3 cause a least stray radiation toward the receiver region 1.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß einem ersten Schritt Sl eines erfindungsge¬ mäßen Verfahrens werden Abdeckungen 7 von Randbereichen 3a von Beugungsgittern 3 für eine zu analysierende Strahlung S möglichst maximal absorbierend und einen verbleibenden Rest der Strahlung S reflektierend bereitgestellt. Dies betrifft ebenso einen Rahmen 9, der um einen Empfängerbereich 1 er- zeugt wird, sowie möglichst viele Innenwände eines Gehäuses G eines Spektrometers . Mittels eines zweiten Schritts S2 werden ein Lichtspalt 5, ein erfindungsgemäßes Beugungsgitter 3 und ein erfindungsgemäßer Empfängerbereich 1 derart in einem Gehäuse G bereitgestellt, dass zu analysierende Strahlung S möglichst direkt auf den Empfängerbereich 1 abgebildet wird. Mit einem Schritt S3 erfolgt eine Optimierung der absorbie¬ renden und reflektierenden Materialzusammensetzungen. Beispielsweise ist es besonders vorteilhaft, wenn Dicken von zu analysierende Strahlung reflektierende Abdeckungen 7 und Rah- men 9 derart bereitgestellt sind, dass die Dicken d mit zu¬ nehmendem Abstand von einer Achse A reduziert erzeugt sind. Auf diese Weise wird besonders einfach indirekte Strahlung von der Empfängerzeile beziehungsweise von dem Empfängerbe¬ reich 1 wegreflektiert. Des Weiteren kann die reflektierende Eigenschaft zusätzlich durch Absorption der Reststrahlung unterstützt werden. Auf diese Weise kann eine potenziell auf den Empfängerbereich 1 fallende Streustrahlung wirksam verringert werden und auf diese Weise eine Empfindlichkeit eines Spektrometers wirksam erhöht werden. FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention. According to a first step Sl a erfindungsge ¬ MAESSEN method covers 7 of edge portions 3a of diffraction gratings 3 for a radiation S to be analyzed as maximally absorbent and a remaining remainder of the radiation S provided in a reflective manner. This also applies to a frame 9, which is generated around a receiver region 1, as well as many inner walls of a housing G of a spectrometer. By means of a second step S2, a light gap 5, a diffraction grating 3 according to the invention and a receiver region 1 according to the invention are provided in a housing G such that radiation S to be analyzed is imaged as directly as possible on the receiver region 1. With a step S3, an optimization of the absorbie ¬ leaders and reflective material compositions is carried out. For example, it is particularly advantageous if thicknesses of radiation to be analyzed reflecting covers 7 and frame 9 men are provided such that the thicknesses d are generated reduced to ¬ nehmendem distance from an axis A. In this way, indirect radiation from the receiver line or from the Empfängerbe ¬ rich one is particularly easy reflected away. Furthermore, the reflective property can be additionally supported by absorption of the residual radiation. In this way, a stray radiation potentially falling on the receiver area 1 can be effectively reduced and thus a sensitivity of a spectrometer can be effectively increased.
Figur 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfin¬ dungsgemäßen Gitterspektrometers . Es ist ein Reflektions- Beugungsgitter dargestellt. Eine Lichtquelle emittiert Strah¬ lung S, die durch einen Eintrittspalt 5 in das Spektrometer eintritt. Beispielsweise kann ein mittels des Eintrittspaltes 5 erzeugte Licht einer linienförmigen Lichtquelle von dem op¬ tischen Reflektions-Beugungsgitter 3 reflektiert und von diesem auf einen Empfängerbereich 1 abgelenkt werden. Dabei kann der Empfängerbereich 1 eine Anzahl N von Einzelsensoren auf- weisen, die jeweils einen definierten Anteil des zu analysie¬ renden Spektrums der Strahlung S erfassen können. Dabei kann der Empfängerbereich 1 beispielsweise als eine Empfängerzeile ausgebildet sein. Die Strahlung S verläuft zunächst entlang einer Achse A, die von einem ersten Mittelpunkt des Eintritt¬ spalts 5 zu einen zweiten Mittelpunkt des optischen Reflekti- ons-Beugungsgitters 3 verläuft. Die Empfängerzeile kann eine Vielzahl von Einzelsensoren PI... Pn ... PN aufweisen. Die Einzelsensoren erfassen zusammen ein Spektrum Af der zu analysierenden Strahlung S. Die optische Achse A liegt in einer Hauptebene H. Die Darstellung gemäß Figur 5 liegt in dieser Hauptebene H. Eine Ebene El wird definiert über die folgenden drei Punkte, und zwar erstes Pixel einer Empfängerzeile, letztes Pixel der Empfängerzeile und der zweite Mittelpunkt des Reflektions-Beugungsgitters 3. Ein Raum Rl wird definiert aus der Summe aller möglichen Strahlenverläufe zwischen dem Eintrittspalt 5 und der für die Abbildung auf die Empfänger¬ zeile 1 genutzte Gitterfläche des Reflektions-Beugungsgitters 3. Ein Raum R2 wird definiert aus der Summe aller möglichen Strahlverläufe zwischen der Empfängerzeile 1 und der für die Abbildung auf der Empfängerzeile 1 genutzten Gitterfläche des Reflektions-Beugungsgitters 3. Zusätzlich zeigt Figur 5 eine Abdeckung 7, mit der ein von dem zweiten Mittelpunkt einen definierten Abstandsbereich aufweisender äußerer Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 abgedeckt ist. Zusätzlich zeigt Figur 5 einen Rahmen 9, der die Empfängerzeile 1 umfasst. Des Weiteren zeigt Figur 5 eine In- nenwand I eines Gehäuses G. Insbesondere die Abdeckung 7, der Rahmen 9 und die dargestellte Innenwand des Gehäuses G weisen eine eine Streustrahlung Sr der Strahlung S absorbierende und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich 1 wegflektierende Materialausbildung auf. Für den Fall einer absorbierenden Materialausbildung, kann das Material beispielsweise als eine absorbierende Lackschicht erzeugt sein. Für den Fall der reflektierenden Materialausbildung kann das Material als eine reflektierende einen räumlichen Verlauf oder eine Strukturierung aufweisende Reflektionsschicht er- zeugt sein. Figur 5 zeigt eine Innenwand I des Gehäuses G, wobei die Innenwand I kegelförmig oder konusförmig ausgebil¬ det ist und die Oberfläche der Innenwand I von dem Empfänger¬ bereich 1 wegorientiert ist. Die Abdeckung 7 gemäß Figur 5 ist mittels der Innenwand I des Gehäuses G erzeugt. Das Ge¬ häuse G stellt den Eintrittsspalt 5 bereit und positioniert das Beugungsgitter 3 und den Empfängerbereich 1 relativ zum Eintrittsspalt 5. Das Beugungsgitter 3 ist in einer Ausneh- mung der Innenwand positioniert. Mittels der Ausnehmung wird der Innendurchmesser der Innenwand derart vergrößert, dass eine Stufe erzeugt wird, auf der das Beugungsgitter 3 fixiert wird. Eine derartige Stufe erzeugt gemäß diesem Ausführungs¬ beispiel die Abdeckung 7, die einen Randbereich 3a des Beu- gungsgitters 3 für die Strahlung S abdeckt. Des Weiteren ist die Innenwand derart kegelförmig ausgebildet, dass sich deren Innendurchmesser mit größerem Abstand zum Beugungsgitter 3 verkleinert. Das Beugungsgitter 3 ist gemäß Figur 5 ein Re- flektions-Beugungsgitter, und die Abdeckung 7 ist an einer dem Empfängerbereich 1 zugewandte Seite des Beugungsgitters 3 in dem Randbereich 3a ausgebildet, wobei auf der dem Empfängerbereich 1 abgewandten Seite des Reflektions-Beugungs- gitters eine Antireflektionsschicht AR ausgebildet ist, die für Reststrahlung gezielt transparent ist. Im Spektrometer ist die Abdeckung 7 derart ausgebildet, dass diese einenFigure 5 shows a second embodiment of a grating spectrometer OF INVENTION ¬ to the invention. A reflection diffraction grating is shown. A light source emits Strah ¬ lung S, entering through an entrance slit 5 in the spectrometer. For example, a light generated by means of the entrance slit 5 of a line-shaped light source of the op ¬ tables reflective diffraction grating 3 can be reflected and are deflected from this to a receiver area. 1 In this case, the receiver section 1 comprise a number N of individual sensors up, each of which can detect a defined proportion of the analyzed to ¬ in power spectrum of the radiation S. In this case, the receiver area 1 can be designed, for example, as a receiver line. The radiation S initially runs along an axis A, which extends from a first center of the inlet ¬ gap 5 to a second center of the optical Reflection ons-diffraction grating 3. The receiver line can have a multiplicity of individual sensors PI... Pn... PN. The individual sensors collectively collect a spectrum Af of the radiation S to be analyzed. The optical axis A lies in a principal plane H. The illustration according to FIG. 5 lies in this main plane H. A plane E1 is defined over the following three points, first pixel of one receiver line, the last pixel of the receiver line and the second center of the reflection diffraction grating 3. A room R is defined by the sum of all the possible optical paths between the entrance slit 5 and used for the imaging on the receiver ¬ line 1 grating surface of the reflective diffraction grating. 3 A space R2 is defined as the sum of all possible beam paths between the receiver line 1 and the grating area of the reflection diffraction grating 3 used for imaging on the receiver line 1. In addition, FIG. 5 shows a cover 7 with which a defined distance range from the second center point having outer edge region 3a of the Diffraction grating 3 is covered. In addition, FIG. 5 shows a frame 9 which includes the recipient row 1. In addition, FIG. 5 shows an inner wall I of a housing G. In particular, the cover 7, the frame 9 and the illustrated inner wall of the housing G have a material formation absorbing a scattered radiation S r of the radiation S and alternatively or cumulatively emanating material from the receiver region 1 , For example, in the case of absorbent material formation, the material may be produced as an absorbent paint layer. In the case of reflective material formation, the material can be produced as a reflective reflection layer having a spatial course or a structuring. Figure 5 shows an inner wall I of the housing G, wherein the inner wall I is conical or conical ausgebil ¬ det and the surface of the inner wall I of the receiver ¬ area 1 is oriented away. The cover 7 according to FIG. 5 is generated by means of the inner wall I of the housing G. The Ge ¬ housing G represents the entrance slit 5 positioned ready and the diffraction grating 3 and the receiver section 1 relative to the entrance slit 5. The diffraction grating 3 is positioned in a Ausneh- mung the inner wall. By means of the recess, the inner diameter of the inner wall is increased such that a step is generated, on which the diffraction grating 3 is fixed. Such a step generates according to this embodiment ¬ example, the cover 7, which covers an edge region 3a of the diffraction grating 3 for the radiation S. Furthermore, the inner wall is designed in such a conical shape that its inner diameter decreases with greater distance from the diffraction grating 3. The diffraction grating 3 is a reflection diffraction grating according to FIG. 5, and the cover 7 is formed on the side of the diffraction grating 3 facing the receiver region 1 in the edge region 3 a, on the side of the reflection diffraction grating facing away from the receiver region 1 Antireflection layer AR is formed, which is specifically transparent to residual radiation. In the spectrometer, the cover 7 is formed such that this one
Strahlenverlauf in dem ersten Raum Rl und in dem zweiten Raum R2 nicht behindert und damit direkte Strahlung in beiden Räu¬ men Rl und R2 nicht auf die Abdeckung 7 treffen kann. Die mittels der Innenwand I erzeugte Abdeckung 7 kann zusätz¬ lich so strukturiert und/oder beschichtet sein, dass auf die Abdeckung 7 von jeglicher Seite auftreffende Strahlung größtenteils absorbiert wird. Zusätzlich besitzt die Empfänger¬ zeile einen Rahmen 9, der als Blende wirkt, und zwar insbe- sondere für die Strahlung, die von außerhalb des Raumes R2 kommt, so dass diese Streustrahlung nicht auf die Empfänger¬ zeile fällt. Der Rahmen 9 für die Empfängerzeile ist ebenso reflektierend und/oder absorbierend bereitgestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zur Reduzierung von Streustrah- lung im Strahlengang so wenig optische Bauteile verwendet wie möglich. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines ge¬ krümmten Reflektionsgitters 3, das gemäß Figur 3 beispiels¬ weise konkav zum Eintrittspalt 5 erzeugt ist. Auf diese Weise können herkömmliche Spiegel vermieden werden. Ebenso wird ein Ordnungsfilter nicht benötigt, da gemäß der vorliegenden Erfindung der Frequenz-Messbereich des Empfängerbereichs 1 auf eine Oktave begrenzt ist. Als Streustrahlungsquelle verbleibt nun lediglich das Beugungsgitter 3, insbesondere der Randbereich 3a einschließlich einer dazugehörigen Außenkante. Fertigungsbedingt ist ein Außendurchmesser des Beugungsgitters 3 größer, als der genutzte Bereich. Die Abdeckung 7 deckt den ungenutzten Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 vollständig ab. Alle weiteren Wände des Gehäuses G können ebenso mit ab¬ sorbierendem Lack beschichtet und ebenso so geneigt oder strukturiert sein, dass auftreffende Strahlung nicht zum Emp¬ fänger reflektiert werden kann. Auf diese Weise wird eine verbesserte Unterdrückung der störenden Streustrahlung und in Folge dessen eine größere Empfindlichkeit bereitgestellt. Zu¬ sätzlich kann die Abdeckung 7 des Beugungsgitters 3 derart ausgeformt sein, dass der genutzte Bereich des Beugungsgit¬ ters 3 eine derartige Form einer Öffnung aufweist, dass bei¬ spielsweise ein konstanter Empfindlichkeitsverlauf für den Empfängerbereich 1 bewirkt wird. Kanten der Abdeckung 7 des Beugungsgitters 3 bewirken eine geringste Streustrahlung in Richtung zu dem Empfängerbereich 1. Beam path does not interfere in the first space R and the second room R2 and R2 can not impinge on the cover 7 in both direct radiation accomodat ¬ men and Rl. The cover produced by means of the inner wall 7 can zusätz I ¬ Lich so structured and / or coated, that incident radiation is largely absorbed on the cover 7 from any side. In addition, the receiver ¬ line has a frame 9, which acts as a diaphragm, in particular for the radiation that comes from outside the room R2, so that this scattered radiation does not fall on the receiver ¬ line. The frame 9 for the receiver line is also provided reflective and / or absorbent. According to the present invention, as few optical components as possible are used to reduce stray radiation in the beam path. Particularly advantageous is the use of a curved reflection grating ge ¬ 3, which is according to Figure 3 example ¬ for example concave inlet gap 5 generated. In this way conventional mirrors can be avoided. Likewise, an order filter is not needed since, according to the present invention, the frequency measurement range of the receiver region 1 is limited to one octave. As diffused radiation source now remains only the diffraction grating 3, in particular the edge region 3a including an associated outer edge. For manufacturing reasons, an outer diameter of the diffraction grating 3 is larger than the used area. The cover 7 completely covers the unused edge region 3 a of the diffraction grating 3. All other walls of the housing G can also be coated with off- sorbierendem paint and also be so inclined or structured that incident radiation can not be reflected to Emp ¬ catcher. In this way, an improved suppression of the interfering stray radiation and consequently a greater sensitivity is provided. ¬ additionally to the cover 7 of the diffraction grating 3 may be formed such that the used portion of the Beugungsgit ¬ ters 3 has such a form of an opening that play a constant sensitivity curve for the receiver section 1 is effected at ¬. Edges of the cover 7 of the diffraction grating 3 cause the least stray radiation in the direction of the receiver region 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Messung eines Spektrums einer von einer Lichtquelle emittierten zu analysierenden Strahlung (S) , mit - einem einen ersten Mittelpunkt aufweisenden Eintrittsspalt (5) zur Erzeugung einer spaltförmigen Lichtquelle der Strahlung (S) ; An apparatus for measuring a spectrum of radiation (S) emitted by a light source, comprising: - an entrance slit (5) having a first center for generating a slit light source of the radiation (S);
- einem einen zweiten Mittelpunkt aufweisenden optischen Beugungsgitter (3) zur Ablenkung einer mittels der spaltförmigen Lichtquelle entlang einer durch den ersten und den zweiten Mittelpunkt in einer Hauptebene (H) verlaufenden Achse (A) emittierten Strahlung (S) in Richtung zu  a second diffractive optical grating (3) for deflecting a radiation (S) emitted by the slit light source along an axis (A) passing through the first and second centers in a principal plane (H) towards
- einem eine Mehrzahl von jeweils einen definierten Anteil des Spektrums der Strahlung (S) erfassenden Einzelsensoren (PI,..., PN) aufweisenden Empfängerbereich (1);  a receiver region (1) having a plurality of individual sensors (PI, ..., PN), each of which detects a defined portion of the spectrum of the radiation (S);
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
ein von dem zweiten Mittelpunkt einen definierten Abstandsbereich aufweisender äußerer Randbereich (3a) des Beugungsgitters (3) mittels einer Abdeckung (7) abgedeckt ist, die eine eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich (1) weg reflektierende Materialausbildung aufweist. an outer edge region (3a) of the diffraction grating (3) having a defined distance range from the second center is covered by a cover (7) which absorbs one of scattering radiation (Sr) of the radiation (S) and alternatively or cumulatively one of the receiver region (3). 1) has reflective material training.
2. Vorrichtung nach Ansprüche 1, 2. Device according to claims 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine mittels der Abdeckung (7) erzeugte Öffnung des Beugungsgitters (3) eine derartige Form aufweist, dass ein konstanter Empfindlichkeitsverlauf des Empfängerbereichs (1) erzeugt ist. characterized in that an opening of the diffraction grating (3) produced by means of the cover (7) has a shape such that a constant sensitivity profile of the receiver region (1) is produced.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 oder 2, 3. Device according to one of the preceding claims 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der reflektierenden Materialausbildung, das Material der Abdeckung (7) als eine reflektierende einen räumlichen Verlauf oder eine Strukturie- rung aufweisende Reflektionsschicht erzeugt ist. characterized in that, in the case of the reflective material formation, the material of the cover (7) is produced as a reflective reflective layer having a spatial course or structuring.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht an einer Oberfläche des eine Dicke (d) aufweisenden Materials erzeugt ist, wobei die Dicke (d) mit zunehmendem Abstand (r) von der Achse (A) verkleinert ausgebildet ist. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the reflection layer is formed on a surface of the material having a thickness (d), the thickness (d) being made smaller with increasing distance (r) from the axis (A).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5. Apparatus according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d(r)) mit zunehmendem Abstand von der Achse (A) entsprechend einer Hyperbel (d = a/r) verkleinert ausgebildet ist. characterized in that the thickness (d (r)) is made smaller with increasing distance from the axis (A) corresponding to a hyperbola (d = a / r).
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, 6. Device according to one of the preceding claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, das Material der Abdeckung (7) als eine absorbierende Lackschicht erzeugt ist. characterized in that, in the case of absorbent material formation, the material of the cover (7) is produced as an absorbent lacquer layer.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, 7. Device according to one of the preceding claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, der Absorptionskoeffizient des Materials der Abdeckung (7) über einen gesamten genutzten Wellenlängenbereich größer 90% ist. characterized in that, in the case of absorbent material formation, the absorption coefficient of the material of the cover (7) is greater than 90% over an entire wavelength range used.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, 8. Device according to one of the preceding claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das absorbierende Material Gra¬ phit aufweist. characterized in that the absorbing material has Gra ¬ phit.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, 9. Device according to one of the preceding claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (7) mittels min¬ destens einer Innenwand eines Gehäuses (G) erzeugt ist, das den Eintrittsspalt (5) bereitstellt und das Beugungsgitter (3) und den Empfängerbereich (1) relativ zum Eintrittsspalt (5) positioniert. characterized in that the cover (7) by means min ¬ least an inner wall of a housing (G) is generated, which provides the entry gap (5) and said diffraction grating (3) and the receiver section (1) relative to the entrance slit (5) is positioned.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter (3) in einer Ausnehmung der Innenwand positioniert ist. 10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the diffraction grating (3) is positioned in a recess of the inner wall.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, 11. Apparatus according to claim 9 or 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand kegelförmig ist und sich deren Innendurchmesser mit größerem Abstand zum Beugungsgitter (3) verkleinert. characterized in that the inner wall is conical and reduces its inner diameter at a greater distance from the diffraction grating (3).
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, 12. Device according to one of the preceding claims 1 to 11,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Innenwand eines den Eintrittsspalt (5) bereitstellenden und das Beugungsgit¬ ter (3) und den Empfängerbereich (1) relativ zum Eintrittsspalt (5) positionierenden Gehäuses (G) erzeugt ist, wobei die Innenwand eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder kumulativ jeweils eine von dem Empfängerbereich (1) weg reflektierende Materialausbil¬ dung aufweist. characterized in that at least one inner wall of the entrance slit (5) providing and the diffraction grating ¬ ter (3) and the receiver region (1) relative to the entrance slit (5) positioning housing (G) is produced, wherein the inner wall is a scattered radiation (Sr) Having the radiation (S) absorbing and alternatively or cumulatively in each case one of the receiver region (1) reflecting away Materialausbil ¬ tion.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, 13. Device according to one of the preceding claims 1 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Empfängerbereich (1) mittels eines Rahmens (9) umfasst ist, der eine eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder ku- mulativ eine von dem Empfängerbereich (1) weg reflektierende Materialausbildung aufweist. characterized in that the receiver region (1) is encompassed by means of a frame (9) which has a material formation absorbing a scattered radiation (Sr) of the radiation (S) and alternatively or cumulatively reflecting a material formation away from the receiver region (1).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 14. Device according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter (3) ein Re- flektions-Beugungsgitter ist, und die Abdeckung eine dem Empfängerbereich (1) zugewandte Seite des Beugungsgitters in dem Randbereich (3a) abdeckt. characterized in that the diffraction grating (3) is a reflection diffraction grating, and the cover covers a side of the diffraction grating facing the receiver region (1) in the edge region (3a).
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, 15. Device according to claim 14,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Abdeckung zusätzlich eine dem Empfängerbereich (1) abgewandte Seite des Beugungsgitters vollständig abdeckt. the cover additionally completely covers a side of the diffraction grating facing away from the receiver region (1).
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, 16. Device according to claim 14 or 15,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
auf der dem Empfängerbereich (1) abgewandten Seite des Re- flektions-Beugungsgitters eine Antireflektionsschicht (AR) ausgebildet ist. An antireflection layer (AR) is formed on the side of the reflection diffraction grating facing away from the receiver region (1).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 17. Device according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter (3) ein characterized in that the diffraction grating (3) a
Transmissions-Beugungsgitter ist, und die Abdeckung auf einer dem Empfängerbereich (1) zugewandten Seite und auf einer dem Empfängerbereich (1) abgewandten Seite des Transmissions- Beugungsgitters, dieses in dem Randbereich (3a) abdeckt. Transmission diffraction grating is, and the cover on a side facing the receiver region (1) and on the receiver region (1) facing away from the transmission diffraction grating, this covers in the edge region (3a).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektions-Beugungsgitter (3) in der Hauptebene (H) zum Eintrittspalt (5) konkav gebo¬ gen ist. 18. Device according to one of claims 14, 15 or 16, characterized in that the reflection diffraction grating (3) in the main plane (H) to the entrance slit (5) is concave gebo ¬ conditions.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 18, 19. Device according to one of the preceding claims 1 to 18,
dadurch gekennzeichnet, dass der Empfängerbereich (1) eine Empfängerzeile ist. characterized in that the receiver area (1) is a receiver line.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 19, 20. Device according to one of the preceding claims 1 to 19,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Frequenz-Messbereich des Empfängerbereichs (1) auf eine Oktave begrenzt ist. characterized in that a frequency measuring range of the receiver range (1) is limited to one octave.
21. Verfahren zum Messen eines Spektrums einer von einer Lichtquelle emittierten zu analysierenden Strahlung (S) , mit den Schritten: 21. A method of measuring a spectrum of radiation (S) emitted by a light source, comprising the steps of:
- Bereitstellen eines einen ersten Mittelpunkt aufweisenden Eintrittsspalts (5) zum Erzeugen einer spaltförmigen Lichtquelle der Strahlung (S) ;  - Providing a first center having inlet gap (5) for generating a slit light source of the radiation (S);
- Bereitstellen eines einen zweiten Mittelpunkt aufweisenden optischen Beugungsgitters (3) zum Ablenken einer mittels der spaltförmigen Lichtquelle entlang einer durch den ersten und den zweiten Mittelpunkt in einer Hauptebene (H) verlaufenden Achse (A) emittierten Strahlung (S) in Richtung zu einem eine Mehrzahl von jeweils einen definierten Anteil des Spektrums der Strahlung (S) erfassenden Einzelsensoren (PI,..., PN) aufweisenden Empfängerbereich (1); - Providing a second center having optical diffraction grating (3) for deflecting a by means of the slit-shaped light source along one through the first and the second center in a main plane (H) extending Axis (A) emitted radiation (S) in the direction of a plurality of each of a defined portion of the spectrum of the radiation (S) detecting individual sensors (PI, ..., PN) having receiver region (1);
gekennzeichnet durch mittels einer Abdeckung (7) ausgeführtes Abdecken eines von dem zweiten Mittelpunkt einen definierten Abstandsbereich aufweisenden äußeren Randbereich (3a) des Beugungsgitters (3), wobei die Abdeckung (7) mit einer eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierenden und al- ternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich (1) weg reflektierenden Materialausbildung erzeugt ist. characterized by covering a peripheral region (3a) of the diffraction grating (3) having a defined distance range by means of a cover (7), the cover (7) having a radiation (Sr) absorbing the radiation (S) and scattering radiation Alternatively or cumulatively, a material formation reflecting away from the receiver region (1) is produced.
22. Verfahren nach Anspruch 21, 22. The method according to claim 21,
gekennzeichnet durch mittels der Abdeckung (7) ausgeführtes Erzeugen einer Öffnung des Beugungsgitters (3) mit einer derartigen Form, dass ein konstanter Empfindlichkeitsverlauf des Empfängerbereichs (1) bereitgestellt wird. characterized by producing by means of the cover (7) an opening of the diffraction grating (3) having a shape such that a constant sensitivity profile of the receiver region (1) is provided.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, 23. The method according to any one of claims 21 or 22,
gekennzeichnet durch für den Fall der reflektierenden Materialausbildung ausgeführtes Erzeugen des Materials der Abde¬ ckung (7) als eine reflektierende einen räumlichen Verlauf oder eine Strukturierung aufweisende Reflektionsschicht . characterized by executed for the case of reflective material forming producing the material of the Cover B ¬ submerged (7) as a reflective or a spatial variation comprising a structuring reflecting layer.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 23, 24. The method according to any one of claims 23,
gekennzeichnet durch Erzeugen der Reflektionsschicht an einer Oberfläche des eine Dicke (d) aufweisenden Materials, wobei die Dicke (d) mit zunehmendem Abstand (r) von der Achse (A) verkleinert erzeugt wird. characterized by producing the reflective layer on a surface of the material having a thickness (d), the thickness (d) being made smaller with increasing distance (r) from the axis (A).
25. Verfahren nach Anspruch 24, 25. The method according to claim 24,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d(r)) mit zunehmendem Abstand von der Achse (A) entsprechend einer Hyperbel (d = a/r) verkleinert erzeugt wird. characterized in that the thickness (d (r)) is reduced in size with increasing distance from the axis (A) corresponding to a hyperbola (d = a / r).
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, gekennzeichnet durch für den Fall der absorbierenden Materialausbildung ausgeführtes Erzeugen des Materials der Abde¬ ckung (7) als eine absorbierende Lackschicht. 26. The method according to any one of claims 21 to 25, characterized by generating the material of Abde ¬ ckung (7) as an absorbent lacquer layer executed in the case of the absorbent material training.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, 27. The method according to any one of claims 21 to 26,
gekennzeichnet durch für den Fall der absorbierenden Materialausbildung ausgeführtes Erzeugen eines Absorptionskoeffi¬ zienten des Materials der Abdeckung (7) über einen gesamten genutzten Wellenlängenbereich größer als 90%. characterized by executed for the case of absorbent material forming generating a Absorptionskoeffi ¬ coefficient of the material of the cover (7) over an entire wavelength range used is greater than 90%.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, 28. The method according to any one of claims 21 to 27,
gekennzeichnet durch Erzeugen des absorbierenden Materials mit Graphit. characterized by producing the absorbent material with graphite.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28, 29. The method according to any one of claims 21 to 28,
gekennzeichnet durch Erzeugen der Abdeckung (7) mittels mindestens einer Innenwand eines Gehäuses (G) , das den Ein¬ trittsspalt (5) bereitstellt und das Beugungsgitter (3) und den Empfängerbereich (1) relativ zum Eintrittsspalt (5) positioniert . characterized by producing the cover (7) by means of at least an inner wall of a housing (G), which provides the A ¬ passage gap (5) and said diffraction grating (3) and the receiver section (1) relative to the entrance slit (5) is positioned.
30. Verfahren nach Anspruch 29, 30. The method according to claim 29,
gekennzeichnet durch Positionieren des Beugungsgitters (3) in einer Ausnehmung der Innenwand. characterized by positioning the diffraction grating (3) in a recess of the inner wall.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, 31. The method according to claim 29 or 30,
gekennzeichnet durch Erzeugen der Innenwand als kegelförmig, wobei deren Innendurchmesser mit größerem Abstand zum Beu- gungsgitter (3) verkleinert erzeugt wird. characterized by generating the inner wall as a cone-shaped, wherein the inner diameter is generated with a larger distance to the diffraction grating (3) reduced.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 31, 32. The method according to any one of claims 21 to 31,
gekennzeichnet durch Erzeugen mindestens einer Innenwand ei¬ nes den Eintrittsspalt (5) bereitstellenden und das Beugungs- gitter (3) und den Empfängerbereich (1) relativ zum Eintrittsspalt (5) positionierenden Gehäuses (G) , wobei die In¬ nenwand eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder kumulativ jeweils eine von dem Emp- fängerbereich (1) weg reflektierende Materialausbildung aufweist. characterized by generating at least one inner wall ei ¬ nes the entrance slit (5)-providing, and the diffraction grating (3) and the receiver section (1) relative to the entrance slit (5) positioning the housing (G), wherein the in ¬ nenwand a scattered radiation (Sr ) of the radiation (S) absorbing and alternatively or cumulatively one of each of the catcher area (1) has reflective material education.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 32, 33. The method according to any one of claims 21 to 32,
gekennzeichnet durch Umfassen des Empfängerbereichs (1) mit¬ tels eines Rahmens (9), der eine eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich (1) weg reflektierende Material¬ ausbildung aufweist. characterized by comprising the receiver region (1) with ¬ means of a frame (9) having a scattered radiation (Sr) of the radiation (S) absorbing and alternatively or cumulatively one of the receiver region (1) away reflective material ¬ training.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 33, 34. The method according to any one of claims 21 to 33,
gekennzeichnet durch marked by
Erzeugen des Beugungsgitters (3) als ein Reflektions- Beugungsgitter, und mittels der Abdeckung ausgeführtes Abde- cken einer dem Empfängerbereich (1) zugewandten Seite des Generating the diffraction grating (3) as a reflection diffraction grating, and covering the cover, by means of the cover, of a side of the receiver facing the receiver region (1)
Beugungsgitters in dem Randbereich (3a) des Beugungsgitters (3) . Diffraction grating in the edge region (3a) of the diffraction grating (3).
35. Verfahren nach Anspruch 34, 35. The method according to claim 34,
gekennzeichnet durch marked by
mittels der Abdeckung zusätzliches vollständiges Abdecken einer dem Empfängerbereich (1) abgewandten Seite des Beugungsgitters (3) . by means of the cover additional complete covering a the receiver region (1) facing away from the diffraction grating (3).
36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, 36. The method according to claim 34 or 35
gekennzeichnet durch marked by
Erzeugen einer Antireflektionsschicht (AR) auf der dem Empfängerbereich (1) abgewandten Seite des Reflektions- Beugungsgitters .  Producing an antireflection layer (AR) on the side of the reflection diffraction grating facing away from the receiver region (1).
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 33, 37. The method according to any one of claims 21 to 33,
gekennzeichnet durch Erzeugen des Beugungsgitters (3) als ein Transmissions-Beugungsgitter, und mittels der Abdeckung auf einer dem Empfängerbereich (1) zugewandten Seite und auf ei- ner dem Empfängerbereich (1) abgewandten Seite des Transmissions-Beugungsgitters ausgeführtes Abdecken in dem Randbe¬ reich (3a) . characterized by generating the diffraction grating (3) facing as a transmission diffraction grating, and by means of the cover on a receiver portion (1) side and a receiver portion (1) side facing away from the transmission diffraction grating executed covering in the Randbe ¬ rich (3a).
38. Verfahren nach Anspruch 34, 35 oder 36, 38. The method according to claim 34, 35 or 36,
gekennzeichnet durch Biegen des Reflektions-Beugungsgitters (3) in der Hauptebene (H) konkav zum Eintrittspalt (5) . characterized by bending the reflection diffraction grating (3) in the main plane (H) concave to the entrance slit (5).
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 38, 39. The method according to any one of claims 21 to 38,
gekennzeichnet durch Erzeugen des Empfängerbereichs (1) als eine Empfängerzeile. characterized by generating the receiver area (1) as a receiver line.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 39, 40. The method according to any one of claims 21 to 39,
gekennzeichnet durch Begrenzen eines Frequenz-Messbereichs des Empfängerbereichs (1) auf eine Oktave. characterized by limiting a frequency measuring range of the receiver range (1) to one octave.
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