WO2013004655A1 - Device and method for reducing scattered radiation for spectrometers by means of inner walls - Google Patents

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WO2013004655A1
WO2013004655A1 PCT/EP2012/062816 EP2012062816W WO2013004655A1 WO 2013004655 A1 WO2013004655 A1 WO 2013004655A1 EP 2012062816 W EP2012062816 W EP 2012062816W WO 2013004655 A1 WO2013004655 A1 WO 2013004655A1
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radiation
receiver
diffraction grating
center
plane
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PCT/EP2012/062816
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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
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • 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. With high-performance spectrometers, it should be prevented that this scattered 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.
  • a device for measuring a spectrum of radiation to be analyzed emitted by a light source having an entrance slit having a first center point for producing a slit light source of the radiation; a diffraction grating having a second center for deflecting radiation emitted by the slit light source along an axis passing through the first and second center in a principal plane toward
  • a receiver region having a plurality of individual sensors each having a defined proportion of the spectrum of the radiation is provided.
  • the device is characterized in that the entrance slit-providing and the diffraction grating and the receiver portion be positioned relative to the entrance slit of the housing has at least one inner wall, the absorbing a stray radiation of the Strah ⁇ lung and, alternatively or cumulatively, a n-times reflected scattered radiation from the receiver portion away has substantive material formation, with n element N and n> 1.
  • N corresponds to the set of natural numbers.
  • a method for measuring a spectrum of radiation to be analyzed by a light source comprising the steps of 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 for deflecting radiation emitted by the slit light source along an axis passing through the first and second center in a principal plane toward a plurality of respectively defined portions of the spectrum of the radiation provided sensing having individual sensors receiving area.
  • the method is characterized by forming at least an inner wall of the entrance slit ready ⁇ alternate forming and the diffraction grating and the receiver field-aligned relative to the entrance slit of the housing, the inner wall of a stray radiation of the radiation absorbing and alternatively or cumulatively, an n-fold reflected scattered radiation from the receiver portion away has reflective material formation, with n element N and n> 1.
  • the material 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 absorbent material formation, an absorption coefficient of the absorbent material may be greater than 90% over a full wavelength range used.
  • the absorbent material may comprise graphite.
  • the reflective material can be produced as a reflection layer having a spatial course or structuring.
  • the reflection layer can be formed with a surface whose normal vectors each have an angle not equal to 90 ° or not equal to 180 ° to a normal vector of a plane El formed by the first and the last single sensor of the receiver line Receiver area and the second center runs.
  • the reflection layer can be formed with a flat surface whose normal vector is at an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector of a plane El, which by a first and a last Pixel of the receiving area formed as a receiver line and the second center runs.
  • the reflection layer can be formed with a curved surface whose normal vectors each have an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector of the plane El, which are defined by a first and a last pixel of the formed as a receiver line Emp ⁇ catcher portion and the second center runs.
  • the surface may be part of a conical surface whose inner ⁇ diameterkirt with greater distance to the diffraction grating.
  • the reflection layer can be produced on at least one plate fixed by means of the housing.
  • the registers can fletechnischs Mrs the scattered radiation towards a trailing sorbing inner wall deflect having a Absorptionskoeffi ⁇ coefficient greater than 98% over an entire wavelength range used.
  • a-tasting of the second center a defined distance range the outer edge region of the diffraction grating can be covered by a cover, the absorbing a stray radiation of the radiation, and alternatively or additionally has a path reflecting from the receiver portion material from ⁇ formation.
  • Receiver region by means of a frame may be included, which has a scattered radiation of the radiation absorbing and alterna ⁇ tively or cumulatively a reflective of the receiver region material formation.
  • the diffraction grating may be a reflection diffraction grating.
  • the diffraction grating can be bent concavely to the entrance slit.
  • a frequency measuring range of the receiver range may be limited to one octave.
  • FIG. 1 shows a conventional embodiment of a grating spectrometer
  • FIG. 2 shows a first inventive execution ⁇ example a grating spectrometer
  • Figure 3 an embodiment of a fiction, ⁇ contemporary diffraction grating
  • Figure 5 is a second example according to the invention execution ⁇ a grating spectrometer:
  • FIGS. 6a and 6b show exemplary embodiments of interior walls according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a conventional grating spectrometer.
  • 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 can 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 passes along an axis A from a first center of the entrance slit 5 to a second center of the diffraction optical grating 3.
  • Figure 1 shows a transmission diffraction grating.
  • the optical axis A is orthogonal to a surface of the receiver region 1 or to a receiver line.
  • the receiver line can have a multiplicity of individual sensors PI... Pn... PN.
  • the individual sensors collectively collect a spectrum Af of the one to be analyzed
  • the optical axis A lies in a main plane H.
  • the representation according to FIG. 1 lies in this main plane
  • a level El is defined by the following three punk ⁇ te, namely first pixel of a receiver row, last pixels of the line receiver and a center of the Spektrometergit- ters 3.
  • a room R is defined by the sum of all possible efforts optical paths between the entrance slit 5 and used for the imaging on the receiver line 1 grid ⁇ surface of the diffraction grating 3.
  • a space R2 is defined as the sum of all the possible beam paths between the receiver line 1 and the grating surface of the diffraction grating used for the imaging on the receiver line 1 3. the definitio ⁇ nen correspondingly apply a reflective diffraction grating.
  • FIG. 2 corresponds to the figure Figure 1, wherein the same Be ⁇ constituent parts have the same reference numerals.
  • FIG. 2 shows a cover 7, with which an outer edge region 3a of the diffraction grating 3 having a defined distance region from the center of the diffraction grating 3 is covered.
  • the diffraction grating 3 may be circular, for example.
  • FIG. 2 shows a frame 9 which includes the recipient row 1.
  • FIG. 2 shows an inner wall I of a housing G.
  • the cover 7, the frame 9 and the illustrated inner wall I of the housing G have a material formation absorbing a scattered radiation S r of the radiation S and alternatively or cumulatively reflecting material formation away from the receiver area 1 on.
  • the material can he be ⁇ testifies for example, as an absorbent layer of lacquer.
  • the material in the case of reflective material training dung can be produced, the material as a reflective ons Mrs a ömli ⁇ chen gradient or a structure having Reflekti-.
  • the reflection layer can be produced on a surface of the material formation. This concerns in particular the cover 7 and the Rah ⁇ men 9.
  • Figure 2 shows an inner wall I of the housing G, for example, the surface of the inner wall is provided as a plane out forms ⁇ and whose normal vector in the principal plane H, the axis A at an intersection angle CpG ⁇ 88 degrees such that the surface is oriented away from the receiver region 1.
  • All surfaces of the cover 7, frame 9 and inner wall I of the housing G are particularly advantageously designed so that scattered radiation from the receiver region 1, which is for example generated as a receiver line, completely absorbed, or at least partially absorbed and the remaining radiation from the receiver area 1 is reflected away. Alternatively, surfaces may be formed so that they reflect completely away, or at least largely reflect away and absorb the remaining radiation.
  • a radiation to be analyzed is to be S starting single ⁇ Lich directed from the entrance slit 5 by means of the diffraction grating 3 on the receiver area. 1
  • Scattered radiation Sr is, for example, indirect, from the direction of the entrance slit coming radiation and a reflected back from the receiver radiation, respectively, for example, via an interior wall of the housing, egg NEN edge portion 3a of the diffraction grating 3 or a Randbe ⁇ range of the receiver section 1 without the articles of the prior ⁇ lying invention indirectly reaches the receiver area 1.
  • 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 not directly into the receiver line falls.
  • the cover 7 is structured and / or coated such that radiation incident on the cover 7 from any side is largely 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 Cover B ⁇ ckung 7 of the diffraction grating 3 absorbs the forwarded within the diffraction grating 3 scattered radiation and reflectors ⁇ advantage of a substantial part of the incident scattered radiation specifically to at least one inner wall I of the housing G, wherein the inner wall I absorb this scattered radiation and al ⁇ ternatively or cumulatively reflected away from the receiver area 1.
  • Inner walls I of a housing G are, for example, designed such that the normals of the inner surfaces intersect the axis A in the main plane H at an intersection angle cpG ⁇ 88 degrees. Such inner surfaces are also reflecting ⁇ rend and / or absorbent formed. It is a suppression of the interfering verbes ⁇ serte scattered radiation and greater sensitivity provided in consequence.
  • Can lend additional recipients line have a frame 9, which also acts as a diaphragm, in particular for the Strah ⁇ lung that comes from outside of the room R2, so that the scattered radiation is not incident on the receiver line.
  • the frame 9 for the receiver line is also provided reflective and / or absorbent.
  • Figure 3 shows an embodiment of an optical Beu ⁇ supply grid 3. It will be to reduce stray radiation in the beam path as possible using borrowed as little optical components. Particularly advantageous is the use of a rümm ⁇ th reflection grating 3 is concavely preferably generated in accordance with FIG 3 to the entrance slit. 5 In this way, her ⁇ tional levels can be avoided. Furthermore, an order filter is not needed if the frequency range of the receiver range 1 is limited to one octave.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention.
  • positioning housing G represents a scattered radiation Sr maximum possible so ⁇ well-absorbent and from the receiver portion away reflective relative to the entrance slit. 5
  • These inner walls I of the housing G ei ⁇ nes spectrometer enclose a first chamber Rl and a second space Rl according to the definition in connection with Fi gur 1.
  • the diffraction grating 3 and the receiver section 1 are such in which Adjusted housing G that radiation to be analyzed S is imaged as possible along a shortest path directly to the Emp ⁇ catcher area 1.
  • a step S3 an optimization of the absorbent and / or reflective material formations takes place. It is particularly advantageous if at least an inner wall I absorbs one of a shortest paths deviate ⁇ sponding scattered radiation Sr and / or in particular egg ⁇ ne n-times reflected scattered radiation from the dalebe- rich 1 reflected away, where n element N and n> 1 is.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a grating spectrometer OF INVENTION ⁇ to the invention. A reflection diffraction grating is shown. A light source emits radiation S, which enters the spectrometer through an entrance slit 5.
  • a signal generated by means of the entrance slit 5 light of a linear light source from the op ⁇ tables reflection diffraction grating 3 can be reflected and are deflected from this to a receiver area.
  • the receiver region 1 can 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 as a receiver line.
  • the radiation S initially passes along an axis A, which extends from a first center of the inlet ⁇ gap 5 to a second center of the optical reflection onsbeugungsgitters 3.
  • the receiver line can have a multiplicity of individual sensors PI... Pn... PN.
  • a level El is here defined by the following three points, namely the first pixel of a receiver row, last pixel of the receiver line and with ⁇ focus of tremendous reflection diffraction grating 3.
  • a space R is defined Zvi ⁇ rule from the sum of all the possible optical paths of the entrance slit 5 and used for the imaging on the receiver line 1 grating surface of the Refletechnischsbeu- supply grid 3.
  • a space R2 is defined from the sum of al ⁇ ler possible beam paths between the receiver row 1 and for the image on the receiver line 1 occupied lattice surface of the reflection diffraction grating 3.
  • Figure 5 shows a cover 7, with which there is a defined rate from ⁇ standing area having Direction outer edge portion 3a of the diffraction grating 3 is covered from the center of the diffraction grating. 3 Furthermore, FIG. 5 shows an frame 9, which includes the recipient line 1.
  • Figure 5 shows an interior wall I of a housing G.
  • the cover 7, the Rah ⁇ men 9 and the inner wall I shown the housing G exhibit a scattered radiation Sr of the radiation S absorbing and alternatively or cumulatively a wegflektierende from the receiver portion 1 Material training on.
  • the material may be produced as an absorbent paint layer.
  • the material may be produced as a reflec ⁇ yield a spatial gradient or a structure having the reflective layer.
  • FIG. 5 shows an inner wall I of the housing G, wherein the inner wall I is conical or conical in shape and the surface of the inner wall I is oriented away from the receiver area 1.
  • Cover 7 in accordance with Figure 5 is generated by means of the inner wall of the Ge I ⁇ reheatuses G.
  • the housing G represents the entrance slit 5 positioned ready and the diffraction grating 3 and the receptions and seminars ⁇ Gerber verifiable 1 relative to the entrance slit 5.
  • the diffraction grating 3 is positioned in a recess of the inner wall. By means of the recess of the inner diameter of the inner wall is enlarged such that a step is created, on which is fixed the Beu ⁇ supply grid. 3 Such a step produces ge ⁇ Gurss this embodiment, the cover 7, which covers an edge portion 3a of the diffraction grating 3 for the radiation S from ⁇ .
  • the inner wall I is tapered in such a way that its inner diameter decreases with a greater distance to the diffraction grating 3.
  • the diffraction grating 3 is according to FIG 5, a reflection diffraction grating and the cover 7 is thoroughlybil ⁇ det at a receiver the range 1-facing side of the diffraction grating 3 in the edge region 3a, wherein at the receiver region 1 opposite side of the reflection diffraction grating an anti-reflective layer AR is formed, the specifically targeted for residual radiation.
  • a cover 7 may be formed on the side of the entrance slit 5 such that both scattered radiation from the direction of the entrance gap 5, as well as the scattered radiation reflected back from the Empfän ⁇ ger 1 to the inner wall I of Housing G is reflected.
  • the inner wall I and the cover 7 are designed such that they do not obstruct a beam path in the first space R1 and in the second space R2 and thus direct radiation in both spaces R1 and R2 does not affect the inner wall I. and can hit the cover 7.
  • the receiver line can have a frame 9, which acts as a stop, in particular for the radiation coming from outside the room R2, so that it
  • 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. Especially before ⁇ part way is to use a curved Reflekomsgit- diester 3, which is generated in accordance with Figure 3, for example, to enter concave ⁇ gap. 5 In this way, conventional mirrors can be avoided. Also, an order filter is not required, as is be ⁇ borders according to the present invention, the Fre acid sequence-measuring range of the receiver section 1 on an octave. All other walls of the housing G can also be coated with absorbent paint and also be so inclined or structured that incident radiation can not be reflected to the receiver. In this way, an improved suppression of the interfering stray radiation and consequently a greater sensitivity is provided.
  • FIG. 6a and 6b show embodiments erfindungsgemä- SSER inner walls I.
  • the inner walls I are shown in a cross sectional plane ⁇ the view in FIG. 5
  • FIG. 6a shows, on a left side and on a right side, an inner wall I formed as a reflection layer with a surface whose normal vectors N each have an angle not equal to 90 ° or not equal to 180 ° to a normal vector N of a plane El passing through the first and the last individual sensor PI and PN of the receiver area as a receiver line wornbil ⁇ DEN receiver area 1 and the center of the diffraction grid 3 runs.
  • FIG. 6a shows, on a left side and on a right side, an inner wall I formed as a reflection layer with a surface whose normal vectors N each have an angle not equal to 90 ° or not equal to 180 ° to a normal vector N of a plane El passing through the first and the last individual sensor PI and PN of the receiver area as a receiver line worn ⁇
  • a reflection layer of an inner wall I is in each case formed with a flat surface, the normal vector N of which is at an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° relative to a normal vector N of the plane E1
  • FIG. 6b shows reflection layers each having a curved surface whose plurality of normal vectors N each have an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector N of the plane El.
  • the surfaces of the inner walls I of Figure 6b may be part of a conical surface whose inner diameter decreases with greater distance to the diffraction grating.
  • the respective reflection layers can be produced on plates fixed by means of the housing G.
  • the reflection layers of FIG. 6a deflect the scattered radiation Sr in a targeted upward direction onto an absorbing inner wall, not shown, which has an absorption coefficient of greater than 98% over an entire utilized wavelength range.

Abstract

The invention relates to a device in a method for measuring a spectrum of radiation (S) that is emitted by a light source and that is to be analyzed. The radiation (S) is deflected from an inlet gap (5) to a receiver area (1) by means of a diffraction grating (3) and is divided with regard to the spectrum. In order to effectively reduce scattered radiation, according to the invention at least one inner wall of a housing (G) is provided such as to absorb scattered radiation and/or reflect scattered radiation away from the receiving area in order to avoid scattered radiation.

Description

Beschreibung description
Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung von Streustrahlung bei Spektrometern mittels Innenwänden Apparatus and method for reducing stray radiation in spectrometers by means of inner walls
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 Hoch- leistungsspektrometern soll verhindert werden, dass diese Streustrahlung 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. With high-performance spectrometers, it should be prevented that this scattered 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 zu analysierenden Strahlung, mit einem einen ersten Mittelpunkt aufweisenden Eintrittsspalt zur Erzeugung einer spaltförmigen Lichtquelle der Strahlung; einem einen zweiten Mittelpunkt aufweisenden optischen Beugungsgitter zur Ablenkung einer mittels der spaltförmigen Lichtquelle entlang einer durch den ersten und den zweiten Mittelpunkt in einer Hauptebene verlaufenden Achse emittierten Strahlung in Richtung zu According to a first aspect, there is provided a device for measuring a spectrum of radiation to be analyzed emitted by a light source, having an entrance slit having a first center point for producing a slit light source of the radiation; a diffraction grating having a second center for deflecting radiation emitted by the slit light source along an axis passing through the first and second center in a principal plane toward
einem eine Mehrzahl von jeweils einen definierten Anteil des Spektrums der Strahlung erfassenden Einzelsensoren aufweisenden Empfängerbereich geschaffen. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein den Eintrittsspalt bereitstellendes und das Beugungsgitter und den Empfängerbereich relativ zum Eintrittsspalt positionierendes Gehäuse mindestens eine Innenwand aufweist, die eine eine Streustrahlung der Strah¬ lung absorbierende und alternativ oder kumulativ eine n-fach reflektierte Streustrahlung von dem Empfängerbereich weg re- flektierende Materialausbildung aufweist, mit n Element N und n > 1. N entspricht der Menge der natürlichen Zahlen. a receiver region having a plurality of individual sensors each having a defined proportion of the spectrum of the radiation is provided. The device is characterized in that the entrance slit-providing and the diffraction grating and the receiver portion be positioned relative to the entrance slit of the housing has at least one inner wall, the absorbing a stray radiation of the Strah ¬ lung and, alternatively or cumulatively, a n-times reflected scattered radiation from the receiver portion away has substantive material formation, with n element N and n> 1. N corresponds to the set of natural numbers.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Messen ei- nes Spektrums einer von einer Lichtquelle emittierten zu ana¬ lysierenden Strahlung, mit den Schritten Bereitstellen eines einen ersten Mittelpunkt aufweisenden Eintrittsspalts zum Erzeugen einer spaltförmigen Lichtquelle der Strahlung; Bereitstellen eines einen zweiten Mittelpunkt aufweisenden op- tischen Beugungsgitters zum Ablenken 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 eine Mehrzahl von jeweils einen definierten Anteil des Spektrums der Strahlung erfassenden Einzelsensoren aufweisenden Empfängerbereich vorgesehen. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch Ausbilden mindestens einer Innenwand eines den Eintrittsspalt bereit¬ stellenden und das Beugungsgitter und den Empfängerbereich relativ zum Eintrittsspalt positionierenden Gehäuses, wobei die Innenwand eine eine Streustrahlung der Strahlung absorbierende und alternativ oder kumulativ eine n-fach reflektierte Streustrahlung von dem Empfängerbereich weg reflektierende Materialausbildung aufweist, mit n Element N und n > 1. 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. According to a second aspect, a method for measuring a spectrum of radiation to be analyzed by a light source is provided, comprising the steps of 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 for deflecting radiation emitted by the slit light source along an axis passing through the first and second center in a principal plane toward a plurality of respectively defined portions of the spectrum of the radiation provided sensing having individual sensors receiving area. The method is characterized by forming at least an inner wall of the entrance slit ready ¬ alternate forming and the diffraction grating and the receiver field-aligned relative to the entrance slit of the housing, the inner wall of a stray radiation of the radiation absorbing and alternatively or cumulatively, an n-fold reflected scattered radiation from the receiver portion away has reflective material formation, with n element N and n> 1. By means of corresponding absorbing and reflecting Mate ¬ rialausbildungen example, from the direction of the entrance slit or from the receiver area reflected back scattered radiation 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.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht. Further advantageous embodiments are claimed in conjunction with the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, das Material als eine absorbierende Lackschicht erzeugt sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, ein Absorptionskoeffizient des absorbierenden Materials größer 90% über ei- nen gesamten genutzten Wellenlängenbereich sein. According to an advantageous embodiment, in the case of the absorbent material formation, the material may be produced as an absorbent lacquer layer. According to a further advantageous embodiment, in the case of absorbent material formation, an absorption coefficient of the absorbent material may be greater than 90% over a full wavelength range used.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, das absorbierende Material Graphit aufweisen. According to a further advantageous embodiment, in the case of absorbent material formation, the absorbent material may comprise graphite.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann für den Fall der reflektierenden Materialausbildung, das reflektierende Material als eine einen räumlichen Verlauf oder eine Strukturierung aufweisende Reflektionsschicht erzeugt sein. According to a further advantageous embodiment, for the case of reflective material formation, the reflective material can be produced as a reflection layer having a spatial course or structuring.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Re- flektionsschicht mit einer Oberfläche ausgebildet sein, deren Normalenvektoren jeweils mit einem Winkel ungleich 90° oder ungleich 180° zu einem Normalenvektor einer Ebene El stehen, die durch den ersten und den letzten Einzelsensor des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Empfängerbereichs und den zweiten Mittelpunkt verläuft. According to a further advantageous embodiment, the reflection layer can be formed with a surface whose normal vectors each have an angle not equal to 90 ° or not equal to 180 ° to a normal vector of a plane El formed by the first and the last single sensor of the receiver line Receiver area and the second center runs.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Re- flektionsschicht mit einer ebenen Oberfläche ausgebildet sein, deren Normalenvektor mit einem Winkel zwischen 2° und 88° oder zwischen 92° und 178° zu einem Normalenvektor einer Ebene El steht, die durch ein erstes und ein letztes Pixel des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Empfängerbereichs und den zweiten Mittelpunkt verläuft. According to a further advantageous embodiment, the reflection layer can be formed with a flat surface whose normal vector is at an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector of a plane El, which by a first and a last Pixel of the receiving area formed as a receiver line and the second center runs.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Re- flektionsschicht mit einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet sein, deren Normalenvektoren jeweils mit einem Winkel zwi- sehen 2° und 88° oder zwischen 92° und 178° zu einem Normalenvektor der Ebene El stehen, die durch ein erstes und ein letztes Pixel des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Emp¬ fängerbereichs und den zweiten Mittelpunkt verläuft. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Oberfläche Teil einer Kegelmantelfläche sein, deren Innen¬ durchmesser sich mit größerem Abstand zum Beugungsgitter ver- kleinert. According to a further advantageous embodiment, the reflection layer can be formed with a curved surface whose normal vectors each have an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector of the plane El, which are defined by a first and a last pixel of the formed as a receiver line Emp ¬ catcher portion and the second center runs. According to a further advantageous embodiment, the surface may be part of a conical surface whose inner ¬ diameter kleinert with greater distance to the diffraction grating.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Re- flektionsschicht auf mindestens einer mittels des Gehäuses fixierten Platte erzeugt sein. According to a further advantageous embodiment, the reflection layer can be produced on at least one plate fixed by means of the housing.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Re- flektionsschicht die Streustrahlung in Richtung auf eine ab¬ sorbierende Innenwand ablenken, die einen Absorptionskoeffi¬ zient größer 98% über einem gesamten genutzten Wellenlängen- bereich aufweist. According to a further advantageous embodiment, the registers can flektionsschicht the scattered radiation towards a trailing sorbing inner wall deflect having a Absorptionskoeffi ¬ coefficient greater than 98% over an entire wavelength range used.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein von dem zweiten Mittelpunkt einen definierten Abstandsbereich aufweisender äußerer Randbereich des Beugungsgitters mittels einer Abdeckung abgedeckt sein, die eine eine Streustrahlung der Strahlung absorbierende und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich weg reflektierende Materialaus¬ bildung aufweist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann derAccording to a further advantageous embodiment, a-tasting of the second center a defined distance range the outer edge region of the diffraction grating can be covered by a cover, the absorbing a stray radiation of the radiation, and alternatively or additionally has a path reflecting from the receiver portion material from ¬ formation. According to a further advantageous embodiment of the
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. Receiver region by means of a frame may be included, which has a scattered radiation of the radiation absorbing and alterna ¬ tively or cumulatively a reflective of the receiver region material formation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Beugungsgitter ein Reflektionsbeugungsgitter sein. According to a further advantageous embodiment, the diffraction grating may be a reflection diffraction grating.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Beugungsgitter zum Eintrittspalt konkav gebogen sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Frequenz-Messbereich des Empfängerbereichs auf eine Oktave begrenzt sein. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen: According to a further advantageous embodiment, the diffraction grating can be bent concavely to the entrance slit. According to a further advantageous embodiment, a frequency measuring range of the receiver range may be limited to one octave. Further advantageous embodiments of the invention will be described in more detail with reference to embodiments in conjunction with the figures. Show it:
Figur 1: ein herkömmliches Ausführungsbeispiel ei- nes Gitterspektrometers; FIG. 1 shows a conventional embodiment of a grating spectrometer;
Figur 2: ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungs¬ beispiel eines Gitterspektrometers; Figur 3: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs¬ gemäßen Beugungsgitters; 2 shows a first inventive execution ¬ example a grating spectrometer; Figure 3: an embodiment of a fiction, ¬ contemporary diffraction grating;
Figur 4: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs¬ gemäßen Verfahrens; 4 shows an embodiment of a method according to Invention ¬;
Figur 5: ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungs¬ beispiel eines Gitterspektrometers: Figure 5 is a second example according to the invention execution ¬ a grating spectrometer:
Figur 6a und 6b: Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer In- nenwände . FIGS. 6a and 6b show exemplary embodiments of interior walls according to the invention.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Gitterspektrometers. 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 An- zahl 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 zu einem zweiten Mittelpunkt des optischen Beugungsgitter 3. Figur 1 zeigt ein Transmissionsbeugungsgitter. Die optische Achse A liegt orthogonal zu einer Fläche des Empfängerbereichs 1 beziehungsweise zu einer Empfängerzeile. Die Empfängerzeile kann eine Vielzahl von Einzelsensoren PI... Pn ... PN aufweisen. Die Einzelsensoren erfassen zusammen ein Spektrum Af der zu analysierenden FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a conventional grating spectrometer. 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 can 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 passes along an axis A from a first center of the entrance slit 5 to a second center of the diffraction optical grating 3. Figure 1 shows a transmission diffraction grating. The optical axis A is orthogonal to a surface of the receiver region 1 or to a receiver line. The receiver line can have a multiplicity of individual sensors PI... Pn... PN. The individual sensors collectively collect a spectrum Af of the one to be analyzed
Strahlung S. Die optische Achse A liegt in einer Hauptebene H. Die Darstellung gemäß Figur 1 liegt in dieser HauptebeneRadiation S. The optical axis A lies in a main plane H. The representation according to FIG. 1 lies in this main plane
H. Eine Ebene El wird definiert über die folgenden drei Punk¬ te, und zwar erstes Pixel einer Empfängerzeile, letztes Pixel der Empfängerzeile und einem Mittelpunkt des Spektrometergit- ters 3. Ein Raum Rl wird definiert aus der Summe aller mögli- chen Strahlenverläufe zwischen dem Eintrittspalt 5 und der für die Abbildung auf die Empfängerzeile 1 genutzte Gitter¬ fläche des 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 Beugungsgitters 3. Die Definitio¬ nen gelten entsprechend für ein Reflektionsbeugungsgitter . H. A level El is defined by the following three punk ¬ te, namely first pixel of a receiver row, last pixels of the line receiver and a center of the Spektrometergit- ters 3. A room R is defined by the sum of all possible efforts optical paths between the entrance slit 5 and used for the imaging on the receiver line 1 grid ¬ surface of the diffraction grating 3. A space R2 is defined as the sum of all the possible beam paths between the receiver line 1 and the grating surface of the diffraction grating used for the imaging on the receiver line 1 3. the definitio ¬ nen correspondingly apply a reflective diffraction grating.
Figur 2 entspricht der Abbildung Figur 1, wobei gleiche Be¬ standteile gleiche Bezugszeichen aufweisen. Zusätzlich zeigt Figur 2 eine Abdeckung 7, mit der ein von dem Mittelpunkt des Beugungsgitters 3 einen definierten Abstandsbereich aufweisender äußerer Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 abgedeckt ist. Das Beugungsgitter 3 kann beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein. Zusätzlich zeigt Figur 2 einen Rahmen 9, der die Empfängerzeile 1 umfasst. Des Weiteren zeigt Figur 2 eine Innenwand I eines Gehäuses G. Insbesondere die Abdeckung 7, der Rahmen 9 und die dargestellte Innenwand I des Gehäuses G weisen eine eine Streustrahlung Sr der Strahlung S absorbierende und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfän- gerbereich 1 wegflektierende Materialausbildung auf. Für den Fall einer absorbierenden Materialausbildung, kann das Material beispielsweise als eine absorbierende Lackschicht er¬ zeugt sein. Für den Fall der reflektierenden Materialausbil- dung kann das Material als eine reflektierende einen räumli¬ chen Verlauf oder eine Strukturierung aufweisende Reflekti- onsschicht erzeugt sein. Beispielsweise kann die Reflekti- onsschicht an einer Oberfläche der Materialausbildung erzeugt sein. Dies betrifft insbesondere die Abdeckung 7 und den Rah¬ men 9. Figur 2 zeigt eine Innenwand I des Gehäuses G, wobei beispielsweise die Oberfläche der Innenwand als Ebene ausge¬ bildet ist und deren Normalenvektor in der Hauptebene H die Achse A unter einem Schnittwinkel cpG < 88 Grad derart schnei- det, dass die Oberfläche von dem Empfängerbereich 1 wegorientiert ist. Alle Oberflächen von Abdeckung 7, Rahmen 9 und Innenwand I des Gehäuses G sind besonders vorteilhaft derart ausgestaltet, dass Streustrahlung von dem Empfängerbereich 1, der beispielsweise als Empfängerzeile erzeugt ist, vollstän- dig absorbiert, oder zumindest teilweise absorbiert und die verbleibende Strahlung von dem Empfängerbereich 1 wegreflektiert wird. Alternativ können Oberflächen derart ausgebildet sein, dass diese vollständig wegreflektieren, oder zumindest größtenteils wegreflektieren und die verbleibende Strahlung absorbieren. Eine zu analysierende Strahlung S soll ausgehend von dem Eingangspalt 5 mittels des Beugungsgitters 3 ledig¬ lich direkt auf den Empfängerbereich 1 gelenkt werden. Figure 2 corresponds to the figure Figure 1, wherein the same Be ¬ constituent parts have the same reference numerals. In addition, FIG. 2 shows a cover 7, with which an outer edge region 3a of the diffraction grating 3 having a defined distance region from the center of the diffraction grating 3 is covered. The diffraction grating 3 may be circular, for example. In addition, FIG. 2 shows a frame 9 which includes the recipient row 1. In addition, FIG. 2 shows an inner wall I of a housing G. In particular, the cover 7, the frame 9 and the illustrated inner wall I of the housing G have a material formation absorbing a scattered radiation S r of the radiation S and alternatively or cumulatively reflecting material formation away from the receiver area 1 on. In the case of absorbent material forming the material can he be ¬ testifies for example, as an absorbent layer of lacquer. In the case of reflective material training dung can be produced, the material as a reflective onsschicht a räumli ¬ chen gradient or a structure having Reflekti-. For example, the reflection layer can be produced on a surface of the material formation. This concerns in particular the cover 7 and the Rah ¬ men 9. Figure 2 shows an inner wall I of the housing G, for example, the surface of the inner wall is provided as a plane out forms ¬ and whose normal vector in the principal plane H, the axis A at an intersection angle CpG < 88 degrees such that the surface is oriented away from the receiver region 1. All surfaces of the cover 7, frame 9 and inner wall I of the housing G are particularly advantageously designed so that scattered radiation from the receiver region 1, which is for example generated as a receiver line, completely absorbed, or at least partially absorbed and the remaining radiation from the receiver area 1 is reflected away. Alternatively, surfaces may be formed so that they reflect completely away, or at least largely reflect away and absorb the remaining radiation. A radiation to be analyzed is to be S starting single ¬ Lich directed from the entrance slit 5 by means of the diffraction grating 3 on the receiver area. 1
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, aus Richtung des Eintrittspalts kommende Strahlung sowie eine vom Empfänger zurückreflektierte Strahlung, die jeweils beispielsweise über eine Innenwand des Gehäuses, ei- nen Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 oder einem Randbe¬ reich des Empfängerbereichs 1 ohne die Gegenstände der vor¬ liegenden Erfindung indirekt auf den Empfängerbereich 1 gelangt . 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 auftreffende 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. Die Abde¬ ckung 7 des Beugungsgitter 3 absorbiert die innerhalb des Beugungsgitters 3 weitergeleitete Streustrahlung und reflek¬ tiert einen wesentlichen Teil der auftreffenden Streustrah- lung gezielt zu mindestens einer Innenwand I des Gehäuses G, wobei die Innenwand I diese Streustrahlung absorbiert und al¬ ternativ oder kumulativ von dem Empfängerbereich 1 weg reflektiert. Innenwände I eines Gehäuses G sind beispielsweise derart ausgebildet, dass die Normalen der Innenflächen die Achse A in der Hauptebene H unter einem Schnittwinkel cpG < 88 Grad schneiden. Derartige Innenflächen sind ebenso reflektie¬ rend und/oder absorbierend ausgebildet. Es wird eine verbes¬ serte Unterdrückung der störenden Streustrahlung und in Folge dessen eine größere Empfindlichkeit bereitgestellt. Zusätz- lieh kann die Empfängerzeile einen Rahmen 9 besitzen, der ebenso als Blende wirkt, und zwar insbesondere für die Strah¬ lung, die von außerhalb des Raumes R2 kommt, so dass diese Streustrahlung nicht auf die Empfängerzeile fällt. Der Rahmen 9 für die Empfängerzeile ist ebenso reflektierend und/oder absorbierend bereitgestellt. Any further radiation which does not reach the receiver area 1 in this direct way can be referred to as scattered radiation Sr. Scattered radiation Sr is, for example, indirect, from the direction of the entrance slit coming radiation and a reflected back from the receiver radiation, respectively, for example, via an interior wall of the housing, egg NEN edge portion 3a of the diffraction grating 3 or a Randbe ¬ range of the receiver section 1 without the articles of the prior ¬ lying invention indirectly reaches the receiver area 1. 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 not directly into the receiver line falls. The cover 7 is structured and / or coated such that radiation incident on the cover 7 from any side is largely 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 Cover B ¬ ckung 7 of the diffraction grating 3 absorbs the forwarded within the diffraction grating 3 scattered radiation and reflectors ¬ advantage of a substantial part of the incident scattered radiation specifically to at least one inner wall I of the housing G, wherein the inner wall I absorb this scattered radiation and al ¬ ternatively or cumulatively reflected away from the receiver area 1. Inner walls I of a housing G are, for example, designed such that the normals of the inner surfaces intersect the axis A in the main plane H at an intersection angle cpG <88 degrees. Such inner surfaces are also reflecting ¬ rend and / or absorbent formed. It is a suppression of the interfering verbes ¬ serte scattered radiation and greater sensitivity provided in consequence. Can lend additional recipients line have a frame 9, which also acts as a diaphragm, in particular for the Strah ¬ lung that comes from outside of the room R2, so that the scattered radiation is not incident on the receiver line. The frame 9 for the receiver line is also provided reflective and / or absorbent.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optischen Beu¬ gungsgitters 3. Es werden zur Reduzierung von Streustrahlung im Strahlengang so wenig optische Bauteile verwendet wie mög- lieh. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines gekrümm¬ ten Reflektionsgitters 3, das gemäß Figur 3 bevorzugt konkav zum Eintrittspalt 5 erzeugt ist. Auf diese Weise können her¬ kömmliche Spiegel vermieden werden. Des Weiteren wird ein Ordnungsfilter nicht benötigt, wenn der Frequenz-Messbereich des Empfängerbereichs 1 auf eine Oktave begrenzt ist. AlsFigure 3 shows an embodiment of an optical Beu ¬ supply grid 3. It will be to reduce stray radiation in the beam path as possible using borrowed as little optical components. Particularly advantageous is the use of a gekrümm ¬ th reflection grating 3 is concavely preferably generated in accordance with FIG 3 to the entrance slit. 5 In this way, her ¬ tional levels can be avoided. Furthermore, an order filter is not needed if the frequency range of the receiver range 1 is limited to one octave. When
Streustrahlungsquelle verbleibt nun lediglich das Beugungs¬ gitter 3, insbesondere der Randbereich 3a einschließlich einer dazugehörigen Außenkante. Fertigungsbedingt ist ein Au- ßendurchmesser des Beugungsgitters 3 größer, als der genutzte Bereich. Es wird eine Abdeckung 7 für das Beugungsgitter verwendet. Die Abdeckung 7 kann auf der zum Empfängerbereich 1 orientierten Seite und auf der zum Eintrittspalt 5 orientier- ten Seite mit absorbierendem Lack beschichtet sein, wobei ein Absorptionskoeffizient bevorzugt zwischen 0,7 und 1 bereitge¬ stellt ist. Die Abdeckung 7 deckt den ungenutzten Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 vollständig ab. Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß einem ersten Schritt eines erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens werden Innenwände I eines einen Eintrittsspalt 5 bereitstellendes und ein Beugungsgitter 3 und einen Empfängerbereich 1 relativ zum Eintrittsspalt 5 positionierenden Gehäuses G für eine Streustrahlung Sr möglichst maximal so¬ wohl absorbierend als auch vom Empfängerbereich weg reflektierend bereitgestellt. Diese Innenwände I des Gehäuses G ei¬ nes Spektrometers umschließen einen ersten Raum Rl und einen zweiten Raum Rl gemäß deren Definition in Verbindung mit Fi- gur 1. Mittels eines zweiten Schritts werden der Lichtspalt 5, das Beugungsgitter 3 und der Empfängerbereich 1 derart in dem Gehäuse G justiert, dass zu analysierende Strahlung S möglichst entlang eines kürzesten Weges direkt auf den Emp¬ fängerbereich 1 abgebildet wird. Mit einem Schritt S3 erfolgt eine Optimierung der absorbierenden und/oder reflektierenden Materialausbildungen. Es ist besonders vorteilhaft, wenn mindestens eine Innenwand I eine von einem kürzesten Wege abwei¬ chende Streustrahlung Sr absorbiert und/oder insbesondere ei¬ ne n-fach reflektierte Streustrahlung von dem Empfängerbe- reich 1 weg reflektiert, wobei n Element N und n > 1 ist. Das heißt, die Innenwände I sind derart ausgebildet, dass bereits mindestens einmal durch Bestandteile der Vorrichtung reflek¬ tierte Streustrahlung wirksam absorbiert und/oder vom Empfängerbereich weg reflektiert wird. Eine Optimierung berücksich- tigt bevorzugt zusätzlich bereits einmal reflektierte Streu¬ strahlung und damit weitere unerwünschte Strahlungsumlenkun- gen nach einer ersten Reflektion von Streustrahlung. Auf diese Weise kann eine potenziell auf den Empfängerbereich 1 fal- lende Streustrahlung zusätzlich wirksam verringert werden und auf diese Weise eine Empfindlichkeit eines herkömmlichen Spektrometers zusätzlich erhöht werden. Figur 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfin¬ dungsgemäßen Gitterspektrometers . Es ist ein Reflektionsbeu- gungsgitter dargestellt. Eine Lichtquelle emittiert Strahlung S, die durch einen Eintrittspalt 5 in das Spektrometer eintritt. Beispielsweise kann ein mittels des Eintrittspaltes 5 erzeugtes Licht einer linienförmigen Lichtquelle von dem op¬ tischen Reflektionsbeugungsgitter 3 reflektiert und von diesem auf einen Empfängerbereich 1 abgelenkt werden. Dabei kann der Empfängerbereich 1 eine Anzahl N von Einzelsensoren aufweisen, die jeweils einen definierten Anteil des zu analysie- renden Spektrums der Strahlung S erfassen können. Es 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- onsbeugungsgitters 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. Eine Ebene El wird hier definiert über die folgenden drei Punkte, und zwar erstes Pixel einer Empfängerzeile, letztes Pixel der Empfängerzeile und der Mit¬ telpunkt des Reflektionsbeugungsgitters 3. Ein Raum Rl wird definiert aus der Summe aller möglichen Strahlenverläufe zwi¬ schen dem Eintrittspalt 5 und der für die Abbildung auf die Empfängerzeile 1 genutzte Gitterfläche des Reflektionsbeu- gungsgitters 3. Ein Raum R2 wird definiert aus der Summe al¬ ler möglichen Strahlverläufe zwischen der Empfängerzeile 1 und der für die Abbildung auf der Empfängerzeile 1 genutzten Gitterfläche des Reflektionsbeugungsgitters 3. Zusätzlich zeigt Figur 5 eine Abdeckung 7, mit der ein von dem Mittelpunkt des Beugungsgitters 3 einen definierten Ab¬ standsbereich aufweisender äußerer Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 abgedeckt ist. Des Weiteren zeigt Figur 5 ei- nen Rahmen 9, der die Empfängerzeile 1 umfasst. Figur 5 zeigt eine Innenwand I eines Gehäuses G. Die Abdeckung 7, der Rah¬ men 9 und die dargestellte Innenwand I 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 alternativen oder kumulativen Fall der reflektieren- den Materialausbildung kann das Material als eine reflektie¬ rende einen räumlichen Verlauf oder eine Strukturierung aufweisende Reflektionsschicht erzeugt sein. Figur 5 zeigt eine Innenwand I des Gehäuses G, wobei die Innenwand I kegelförmig oder konusförmig ausgebildet ist und die Oberfläche der In- nenwand I von dem Empfängerbereich 1 wegorientiert ist. DieStray radiation source now remains only the diffraction grating ¬ 3, in particular the edge region 3a including an associated outer edge. For manufacturing reasons, an au- ßendurchmesser of the diffraction grating 3 larger than the used area. A cover 7 for the diffraction grating is used. The cover 7 can be coated on the oriented to the receiver section 1 side and on the oriented towards the inlet gap 5 side with absorbing lacquer, wherein an absorption coefficient bereitge ¬ is preferably between 0.7 and 1. The cover 7 completely covers the unused edge region 3 a of the diffraction grating 3. FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention. According to a first step of invention shown SEN method interior walls I of a 5-providing an entrance slit and a diffraction grating 3 and a receiver section 1 are provided positioning housing G represents a scattered radiation Sr maximum possible so ¬ well-absorbent and from the receiver portion away reflective relative to the entrance slit. 5 These inner walls I of the housing G ei ¬ nes spectrometer enclose a first chamber Rl and a second space Rl according to the definition in connection with Fi gur 1. By means of a second step of the light slit 5, the diffraction grating 3 and the receiver section 1 are such in which Adjusted housing G that radiation to be analyzed S is imaged as possible along a shortest path directly to the Emp ¬ catcher area 1. With a step S3, an optimization of the absorbent and / or reflective material formations takes place. It is particularly advantageous if at least an inner wall I absorbs one of a shortest paths deviate ¬ sponding scattered radiation Sr and / or in particular egg ¬ ne n-times reflected scattered radiation from the Empfängerbe- rich 1 reflected away, where n element N and n> 1 is. That is, the inner walls of I are formed such that already effectively absorbed at least once by components of the device oriented reflectors ¬ scattered radiation and / or reflected away from the receiver area. An optimization into account Untitled preferably additionally already been reflected scattered ¬ radiation and other undesirable Strahlungsumlenkun- gen after a first reflection of scattered radiation. In this way, a potentially incident on the receiver area 1 In addition, scattering radiation can be effectively reduced and in this way additionally a sensitivity of a conventional spectrometer can be 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 radiation S, which enters the spectrometer through an entrance slit 5. For example, a signal generated by means of the entrance slit 5 light of a linear light source from the op ¬ tables reflection diffraction grating 3 can be reflected and are deflected from this to a receiver area. 1 In this case, the receiver region 1 can 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. For example, the receiver area 1 can be designed as a receiver line. The radiation S initially passes along an axis A, which extends from a first center of the inlet ¬ gap 5 to a second center of the optical reflection onsbeugungsgitters 3. The receiver line can have a multiplicity of individual sensors PI... Pn... PN. The individual sensors gather together a spectrum Af of the analyzed radiation S. A level El is here defined by the following three points, namely the first pixel of a receiver row, last pixel of the receiver line and with ¬ focus of tremendous reflection diffraction grating 3. A space R is defined Zvi ¬ rule from the sum of all the possible optical paths of the entrance slit 5 and used for the imaging on the receiver line 1 grating surface of the Reflektionsbeu- supply grid 3. A space R2 is defined from the sum of al ¬ ler possible beam paths between the receiver row 1 and for the image on the receiver line 1 occupied lattice surface of the reflection diffraction grating 3. in addition, Figure 5 shows a cover 7, with which there is a defined rate from ¬ standing area having Direction outer edge portion 3a of the diffraction grating 3 is covered from the center of the diffraction grating. 3 Furthermore, FIG. 5 shows an frame 9, which includes the recipient line 1. Figure 5 shows an interior wall I of a housing G. The cover 7, the Rah ¬ men 9 and the inner wall I shown the housing G exhibit a scattered 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. Alternative or the cumulative drop with reflective material embodiment, the material may be produced as a reflec ¬ yield a spatial gradient or a structure having the reflective layer. FIG. 5 shows an inner wall I of the housing G, wherein the inner wall I is conical or conical in shape and the surface of the inner wall I is oriented away from the receiver area 1. The
Abdeckung 7 gemäß Figur 5 ist mittels der Innenwand I des Ge¬ häuses G erzeugt. Das Gehäuse G stellt den Eintrittsspalt 5 bereit und positioniert das Beugungsgitter 3 und den Empfän¬ gerbereich 1 relativ zum Eintrittsspalt 5. Das Beugungsgitter 3 ist in einer Ausnehmung der Innenwand positioniert. Mittels der Ausnehmung wird der Innendurchmesser der Innenwand derart vergrößert, dass eine Stufe erzeugt wird, auf der das Beu¬ gungsgitter 3 fixiert wird. Eine derartige Stufe erzeugt ge¬ mäß diesem Ausführungsbeispiel die Abdeckung 7, die einen Randbereich 3a des Beugungsgitters 3 für die Strahlung S ab¬ deckt. Des Weiteren ist die Innenwand I derart kegelförmig ausgebildet, dass sich deren Innendurchmesser mit größerem Abstand zum Beugungsgitter 3 verkleinert. Das Beugungsgitter 3 ist gemäß Figur 5 ein Reflektionsbeugungsgitter, und die Abdeckung 7 ist an einer dem Empfängerbereich 1 zugewandte Seite des Beugungsgitters 3 in dem Randbereich 3a ausgebil¬ det, wobei auf der dem Empfängerbereich 1 abgewandten Seite des Reflektionsbeugungsgitters eine Antireflektionsschicht AR ausgebildet ist, die für Reststrahlung gezielt transparent ist. Alternativ kann eine Abdeckung 7 auf der Seite zum Eintrittspalt 5 derart geformt sein, dass sowohl Streustrahlung aus Richtung des Eintrittspalts 5, als auch die, vom Empfän¬ ger 1 zurück reflektierte Streustrahlung zur Innenwand I des Gehäuses G reflektiert wird. Im Spektrometer gemäß Figur 5 sind die Innenwand I und die Abdeckung 7 derart ausgebildet, dass diese einen Strahlenverlauf in dem ersten Raum Rl und in dem zweiten Raum R2 nicht behindern und damit direkte Strah- lung in beiden Räumen Rl und R2 nicht auf die Innenwand I und die Abdeckung 7 treffen kann. Cover 7 in accordance with Figure 5 is generated by means of the inner wall of the Ge I ¬ häuses G. The housing G represents the entrance slit 5 positioned ready and the diffraction grating 3 and the receptions and seminars ¬ Gerber verifiable 1 relative to the entrance slit 5. The diffraction grating 3 is positioned in a recess of the inner wall. By means of the recess of the inner diameter of the inner wall is enlarged such that a step is created, on which is fixed the Beu ¬ supply grid. 3 Such a step produces ge ¬ Mäss this embodiment, the cover 7, which covers an edge portion 3a of the diffraction grating 3 for the radiation S from ¬. Furthermore, the inner wall I is tapered in such a way that its inner diameter decreases with a greater distance to the diffraction grating 3. The diffraction grating 3 is according to FIG 5, a reflection diffraction grating and the cover 7 is ausgebil ¬ det at a receiver the range 1-facing side of the diffraction grating 3 in the edge region 3a, wherein at the receiver region 1 opposite side of the reflection diffraction grating an anti-reflective layer AR is formed, the specifically targeted for residual radiation. Alternatively, a cover 7 may be formed on the side of the entrance slit 5 such that both scattered radiation from the direction of the entrance gap 5, as well as the scattered radiation reflected back from the Empfän ¬ ger 1 to the inner wall I of Housing G is reflected. In the spectrometer according to FIG. 5, the inner wall I and the cover 7 are designed such that they do not obstruct a beam path in the first space R1 and in the second space R2 and thus direct radiation in both spaces R1 and R2 does not affect the inner wall I. and can hit the cover 7.
Zusätzlich kann die Empfängerzeile einen Rahmen 9 aufweisen, der als Blende wirkt, und zwar insbesondere für die Strah- lung, die von außerhalb des Raumes R2 kommt, so dass dieseIn addition, the receiver line can have a frame 9, which acts as a stop, in particular for the radiation coming from outside the room R2, so that it
Streustrahlung nicht auf die Empfängerzeile fällt. Der Rahmen 9 für die Empfängerzeile ist ebenso reflektierend und/oder absorbierend bereitgestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zur Reduzierung von Streustrahlung im Strahlengang so wenig optische Bauteile verwendet wie möglich. Besonders vor¬ teilhaft ist die Verwendung eines gekrümmten Reflektionsgit- ters 3, das gemäß Figur 3 beispielsweise konkav zum Eintritt¬ spalt 5 erzeugt ist. Auf diese Weise können herkömmliche Spiegel vermieden werden. Ebenso wird ein Ordnungsfilter nicht benötigt, da gemäß der vorliegenden Erfindung der Fre¬ quenz-Messbereich des Empfängerbereichs 1 auf eine Oktave be¬ grenzt ist. Alle weiteren Wände des Gehäuses G können ebenso mit absorbierendem Lack beschichtet und ebenso so geneigt oder strukturiert sein, dass auftreffende Strahlung nicht zum Empfänger reflektiert werden kann. Auf diese Weise wird eine verbesserte Unterdrückung der störenden Streustrahlung und in Folge dessen eine größere Empfindlichkeit bereitgestellt. Stray 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. Especially before ¬ part way is to use a curved Reflektionsgit- diester 3, which is generated in accordance with Figure 3, for example, to enter concave ¬ gap. 5 In this way, conventional mirrors can be avoided. Also, an order filter is not required, as is be ¬ borders according to the present invention, the Fre acid sequence-measuring range of the receiver section 1 on an octave. All other walls of the housing G can also be coated with absorbent paint and also be so inclined or structured that incident radiation can not be reflected to the receiver. In this way, an improved suppression of the interfering stray radiation and consequently a greater sensitivity is provided.
Figuren 6a und 6b zeigen Ausführungsbeispiele erfindungsgemä- ßer Innenwände I. Dabei sind die Innenwände I in einer Quer¬ schnittsebene der Darstellung gemäß Figur 5 gezeigt. Figuren 6a zeigt auf einer linken und auf einer rechten Seite jeweils eine als Reflektionsschicht mit einer Oberfläche ausgebildete Innenwand I, deren Normalenvektoren N jeweils mit einem Win- kel ungleich 90° oder ungleich 180° zu einem Normalenvektor N einer Ebene El stehen, die durch den ersten und den letzten Einzelsensor PI und PN des als eine Empfängerzeile ausgebil¬ deten Empfängerbereichs 1 und den Mittelpunkt des Beugungs- gitters 3 verläuft. Gemäß Figur 6a ist eine Reflektionss- chicht einer Innenwand I jeweils mit einer ebenen Oberfläche ausgebildet, wobei deren Normalenvektor N mit einem Winkel zwischen 2° und 88° oder zwischen 92° und 178° zu einem Nor- malenvektor N der Ebene El steht, die ebenso alternativ durch ein erstes und ein letztes Pixel des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Empfängerbereichs 1 und den Mittelpunkt des Beugungsgitters verlaufen kann. Figur 6b zeigt Reflektionss- chichten mit jeweils einer gekrümmten Oberfläche, deren Viel- zahl von Normalenvektoren N jeweils mit einem Winkel zwischen 2° und 88° oder zwischen 92° und 178° zu einem Normalenvektor N der Ebene El stehen. Die Oberflächen der Innenwände I der Figur 6b können Teil einer Kegelmantelfläche sein, deren Innendurchmesser sich mit größerem Abstand zum Beugungsgitter verkleinert. Die jeweiligen Reflektionsschichten können auf mittels des Gehäuses G fixierten Platten erzeugt sein. Die Reflektionsschichten der Figur 6a lenken die Streustrahlung Sr gezielt in Richtung nach oben auf eine absorbierende nicht dargestellte Innenwand ab, die einen Absorptionskoeffizient größer 98% über einem gesamten genutzten Wellenlängenbereich aufweist . Figures 6a and 6b show embodiments erfindungsgemä- SSER inner walls I. The inner walls I are shown in a cross sectional plane ¬ the view in FIG. 5 FIG. 6a shows, on a left side and on a right side, an inner wall I formed as a reflection layer with a surface whose normal vectors N each have an angle not equal to 90 ° or not equal to 180 ° to a normal vector N of a plane El passing through the first and the last individual sensor PI and PN of the receiver area as a receiver line ausgebil ¬ DEN receiver area 1 and the center of the diffraction grid 3 runs. According to FIG. 6a, a reflection layer of an inner wall I is in each case formed with a flat surface, the normal vector N of which is at an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° relative to a normal vector N of the plane E1 Alternatively, by a first and a last pixel of the recipient area formed as a receiver area 1 and the center of the diffraction grating can run. FIG. 6b shows reflection layers each having a curved surface whose plurality of normal vectors N each have an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector N of the plane El. The surfaces of the inner walls I of Figure 6b may be part of a conical surface whose inner diameter decreases with greater distance to the diffraction grating. The respective reflection layers can be produced on plates fixed by means of the housing G. The reflection layers of FIG. 6a deflect the scattered radiation Sr in a targeted upward direction onto an absorbing inner wall, not shown, which has an absorption coefficient of greater than 98% over an entire utilized wavelength range.

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 den Eintrittsspalt (5) bereitstellendes und das Beugungs¬ gitter (3) und den Empfängerbereich (1) relativ zum Eintrittsspalt (5) positionierendes Gehäuse (G) mindestens eine Innenwand (I) aufweist, die eine eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder kumulativ eine n-fach reflektierte Streustrahlung von dem Empfängerbe¬ reich (1) weg reflektierende Materialausbildung aufweist, mit n Element N und n > 1. an entry gap (5)-providing, and the diffraction ¬ grid (3) and the receiver section (1) relative to the entrance slit (5) be positioned housing (G) at least one inner wall (I) which is a stray radiation (Sr) of the radiation ( S) absorbing and alternatively or cumulatively an n-times reflected scattered radiation of the Empfängerbe ¬ rich (1) has away reflective material formation, with n element N and n> 1.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2. Apparatus according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, das Material als eine absorbierende Lack¬ schicht erzeugt ist. characterized in that, in the case of absorbent material formation, the material is produced as an absorbent coating layer.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3. Apparatus according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, ein Absorptionskoeffizient größer 90% über einen gesamten genutzten Wellenlängenbereich ist. characterized in that, in the case of absorbent material formation, an absorption coefficient is greater than 90% over an entire wavelength range used.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4. Apparatus according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, das absorbierende Material Graphit auf¬ weist. characterized in that in the case of absorbent material forming, the absorbent material comprises graphite ¬.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5. Apparatus according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der reflektierenden Materialausbildung, das reflektierende Material als eine ei¬ nen räumlichen Verlauf oder eine Strukturierung aufweisende Reflektionsschicht erzeugt ist. characterized in that, in the case of the reflective material formation, the reflective material is generated as a ei ¬ nen spatial course or a structuring having reflection layer.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6. Apparatus according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht mit einer Oberfläche ausgebildet ist, wobei deren Normalenvektoren je- weils mit einem Winkel ungleich 90° und ungleich 180° zu ei¬ nem Normalenvektor einer Ebene El stehen, die durch den ersten und den letzten Einzelsensor (PI, PN) des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Empfängerbereichs (1) und den zwei¬ ten Mittelpunkt verläuft. characterized in that the reflection layer is formed with a surface, wherein the normal vectors are each at an angle not equal to 90 ° and not equal to 180 ° to ei ¬ nem normal vector of a plane El, by the first and the last single sensor (PI, PN ) of the formed as a receiver line receiver portion (1) and the two ¬ th midpoint runs.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, 7. Apparatus according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht mit einer ebenen Oberfläche ausgebildet ist, wobei deren Normalenvektor mit einem Winkel zwischen 2° und 88° oder zwischen 92° und 178° zu einem Normalenvektor einer Ebene El steht, die durch ein erstes und ein letztes Pixel des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Empfängerbereichs (1) und den zweiten Mittel¬ punkt verläuft. characterized in that the reflection layer is formed with a flat surface, wherein its normal vector is at an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector of a plane El passing through a first and a last pixel of the a receiver line trained receiver area (1) and the second center ¬ point runs.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 8. Apparatus according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht mit einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet ist, wobei deren Normalen¬ vektoren jeweils mit einem Winkel zwischen 2° und 88° oder zwischen 92° und 178° zu einem Normalenvektor der Ebene El stehen, die durch ein erstes und ein letztes Pixel des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Empfängerbereichs (1) und den zweiten Mittelpunkt verläuft. characterized in that the reflection layer is formed with a curved surface, wherein the normal ¬ vector each with an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector of the plane El, by a first and a last Pixels of the receiving area formed as a receiver line (1) and the second center runs.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, 9. Apparatus according to claim 6 or 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche Teil einer Kegel¬ mantelfläche ist, deren Innendurchmesser sich mit größerem Abstand vom Beugungsgitter (3) verkleinert. characterized in that the surface is part of a cone ¬ shell surface whose inner diameter decreases with a greater distance from the diffraction grating (3).
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 10. Apparatus according to claim 5
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht auf min¬ destens einer mittels des Gehäuses (G) fixierten Platte er¬ zeugt ist. characterized in that the reflective layer is testament to min ¬ least one (G) of the housing by means of fixed plate ¬ it.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, 11. The device according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht die characterized in that the reflection layer is the
Streustrahlung (Sr) in Richtung auf eine absorbierende Innenwand ablenkt, die einen Absorptionskoeffizient größer 98% über einem gesamten genutzten Wellenlängenbereich aufweist. Scattered radiation (Sr) deflects towards an absorbent inner wall having an absorption coefficient greater than 98% over a full wavelength range used.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, 12. Device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem zweiten Mittelpunkt einen definierten Abstandsbereich aufweisender äußerer Rand- bereich (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 Material¬ ausbildung aufweist. characterized in that 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 scattered radiation (Sr) of the radiation (S) and alternatively or cumulatively one of the receiver region (1) away reflective material ¬ education has.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, 13. Device according to claim 1,
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 Anspruch 1, 14. The device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter (3) ein Re- flektionsbeugungsgitter ist. characterized in that the diffraction grating (3) is a reflection diffraction grating.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, 15. Device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter (3) zum Eintrittspalt konkav gebogen ist. characterized in that the diffraction grating (3) is concavely bent to the entrance slit.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, 16. Device according to claim 1,
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.
17. Verfahren zum Messen eines Spektrums einer von einer Lichtquelle emittierten zu analysierenden Strahlung (S) , mit den Schritten: 17. 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 an axis (A) extending through the first and the second center in a major plane (H) extending radiation (S) towards one of a plurality each having a defined portion of the spectrum of the radiation (S) detecting individual sensors (PI, ..., PN) having receiver area (1);
gekennzeichnet durch Ausbilden mindestens einer Innenwand (I) eines den Eintrittsspalt (5) bereitstellenden und das Beu- gungsgitter (3) und den Empfängerbereich (1) relativ zum Eintrittsspalt (5) positionierenden Gehäuses (G) , wobei die In¬ nenwand (I) eine eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder kumulativ eine n-fach reflektierte Streustrahlung von dem Empfängerbereich (1) weg reflektierende Materialausbildung aufweist, mit n Element N und n > 1. characterized by forming at least an inner wall (I) of 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 (I) a material comprising a scattering radiation (Sr) of the radiation (S) absorbing and alternatively or cumulatively an n-times reflected scattering radiation away from the receiver region (1), with n element N and n> 1.
18. Verfahren nach Anspruch 17, 18. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, das Material als eine absorbierende Lack¬ schicht erzeugt wird. characterized in that, in the case of absorbent material formation, the material is produced as an absorbent coating layer.
19. Verfahren nach Anspruch 17, 19. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, ein Absorptionskoeffizient größer 90% über einen gesamten genutzten Wellenlängenbereich erzeugt wird. characterized in that, in the case of absorbent material formation, an absorption coefficient greater than 90% is generated over an entire wavelength range used.
20. Verfahren nach Anspruch 17, 20. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der absorbierenden Materialausbildung, das absorbierende Material Graphit auf- weist. characterized in that in the case of absorbent material formation, the absorbent material comprises graphite.
21. Verfahren nach Anspruch 17, 21. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall der reflektierenden Materialausbildung, das reflektierende Material als eine ei- nen räumlichen Verlauf oder eine Strukturierung aufweisende Reflektionsschicht erzeugt wird. characterized in that, in the case of reflective material formation, the reflective material is produced as a reflection layer having a spatial course or structuring.
22. Verfahren nach Anspruch 21, 22. The method according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht mit einer Oberfläche ausgebildet wird, deren Normalenvektoren jeweils mit einem Winkel ungleich 90° und ungleich 180° zu einem Normalenvektor einer Ebene El stehen, die durch den ersten und den letzten Einzelsensor (PI, PN) des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Empfängerbereichs (1) und den zweiten Mittel- punkt verläuft. characterized in that the reflection layer is formed with a surface whose normal vectors are each at an angle not equal to 90 ° and not equal to 180 ° to a normal vector of a plane El passing through the first and the last single sensor (PI, PN) as a receiver line trained receiver range (1) and the second center point runs.
23. Verfahren nach Anspruch 21, 23. The method according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht mit einer ebenen Oberfläche ausgebildet wird, deren Normalenvektor mit einem Winkel zwischen 2° und 88° oder zwischen 92° und 178° zu einem Normalenvektor einer Ebene El steht, die durch ein erstes und ein letztes Pixel des als eine Empfängerzeile aus¬ gebildeten Empfängerbereichs (1) und den zweiten Mittelpunkt verläuft . characterized in that the reflection layer is formed with a flat surface whose normal vector is at an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector of a plane El passing through a first and a last pixel of the plane Receiver line from ¬ formed receiver area (1) and the second center runs.
24. Verfahren nach Anspruch 21, 24. The method according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht mit einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet wird, deren Normalenvekto- ren jeweils mit einem Winkel zwischen 2° und 88° oder zwischen 92° und 178° zu einem Normalenvektor der Ebene El stehen, die durch ein erstes und ein letztes Pixel des als eine Empfängerzeile ausgebildeten Empfängerbereichs (1) und den zweiten Mittelpunkt verläuft. characterized in that the reflection layer is formed with a curved surface whose normal vector are each at an angle between 2 ° and 88 ° or between 92 ° and 178 ° to a normal vector of the plane El, passing through a first and a last pixel of the receiver line designed as a receiver line (1) and the second center.
25. Verfahren nach Anspruch 22 oder 24 25. The method according to claim 22 or 24
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche als Teil einer Kegelmantelfläche erzeugt wird, deren Innendurchmesser sich mit größerem Abstand vom Beugungsgitter (3) verkleinert. characterized in that the surface is produced as part of a conical surface whose inner diameter decreases with greater distance from the diffraction grating (3).
26. Verfahren nach Anspruch 21, 26. The method according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht auf min¬ destens einer mittels des Gehäuses (G) fixierten Platte er- zeugt wird. characterized in that the reflective layer min ¬ least one means of the housing (G) fixed plate is testament to ER.
27. Verfahren nach Anspruch 21, 27. The method according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht die characterized in that the reflection layer is the
Streustrahlung (Sr) in Richtung auf eine absorbierende Innen- wand ablenkt, die einen Absorptionskoeffizient größer 98% über einem gesamten genutzten Wellenlängenbereich aufweist. Stray radiation (Sr) deflects towards an absorbing inner wall that has an absorption coefficient greater than 98% over a full wavelength range.
28. Verfahren nach Anspruch 17, 28. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem zweiten Mittelpunkt einen definierten Abstandsbereich aufweisender äußerer Randbereich (3a) des Beugungsgitters (3) mittels einer Abdeckung (7) abgedeckt wird, die eine eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich (1) weg reflektierende Material- ausbildung aufweist. characterized in that 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 scattered radiation (Sr) of the radiation (S) and alternatively or cumulatively from the receiver region (1) has reflective material education.
29. Verfahren nach Anspruch 17, 29. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass der Empfängerbereich (1) mittels eines Rahmens (9) umfasst wird, der eine eine Streustrahlung (Sr) der Strahlung (S) absorbierende und alternativ oder kumulativ eine von dem Empfängerbereich (1) weg reflektierende Materialausbildung aufweist. characterized in that the receiver region (1) is comprised by means of a frame (9) having 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).
30. Verfahren nach Anspruch 17, 30. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter (3) als ein Reflektionsbeugungsgitter erzeugt wird. characterized in that the diffraction grating (3) is generated as a reflection diffraction grating.
31. Verfahren nach Anspruch 17, 31. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter (3) zum Eintrittspalt konkav gebogen wird. characterized in that the diffraction grating (3) is bent concavely to the entrance slit.
32. Verfahren nach Anspruch 17, 32. The method according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Frequenz-Messbereich des Empfängerbereichs (1) auf eine Oktave begrenzt wird. characterized in that a frequency measuring range of the receiver range (1) is limited to one octave.
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