AT526886A1 - Spektrometer mit automatischer Kalibrierung - Google Patents

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AT526886A1 ATA50020/2023A AT500202023A AT526886A1 AT 526886 A1 AT526886 A1 AT 526886A1 AT 500202023 A AT500202023 A AT 500202023A AT 526886 A1 AT526886 A1 AT 526886A1
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Abstract

Spektrometer (1) umfassend eine Lichtquelle (2), ein dispersives Element (3), eine Referenzzelle (4), eine Messzelle (5) sowie einen Detektor (6), wobei das Spektrometer (1) eine mit dem Detektor (6) verbundene Rechnereinheit mit einem Speicher umfasst, welche ein bei Referenzbedingungen erfasstes erstes Spektrum (Ro) der Referenzzelle (4), und ein bei den Referenzbedingungen erfasstes zweites Spektrum (Rro) der Referenzzelle (4) mit einem in oder an der Referenzzelle (4) angeordneten, zumindest teilweise lichtdurchlässigem Kalibrierelement enthält, und die Referenzzelle (4) im Betrieb des Spektrometers (1) das Kalibrierelement umfasst, und die Rechnereinheit dazu konfiguriert ist, im Betrieb des Spektrometers (1) ein drittes Spektrum (Rfa) der Referenzzelle (4) mittels des Detektors (6) zu erfassen, aus den im Betrieb erfassten dritten Spektrum (Rfa), dem ersten Spektrum (Ro) und dem zweiten Spektrum (Rto) eine Korrekturfunktion zu erstellen, und die Korrekturfunktion auf von dem Detektor (6) erfasste Spektraldaten der Messzelle (4) mit einer darin aufgenommen Probe anzuwenden.

Description

Spektrometer mit automatischer Kalibrierung
Die Erfimdung betrifft ein Spektrometer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch E und ein
Verfahren zum Betrieb eines Spektrometers gemäß Anspruch 8.
Spektrometer sind heutzutage in der Labortechnik für die Analyse von verschiedensten Materialien weit verbreitet. Beispielsweise finden diese Anwendung in der Qualitätskontrolle in der chemischen Industrie, sowie im wissenschaftlichen Bereich. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl unterschiedlicher Spektrometertypen wie beispielsweise Fabry-PerotInterferometer, Fourier-Transformations-IR-Spektrometer etc. bekannt. Insbesondere bei der Analyse flüssiger Proben sind Spektrometer hilfreich, um schnell und zuverlässig eine
Analyse vorzunehmen, ohne die Notwendigkeit aufwändiger nasschemischer Verfahren,
Herkömmlicherweise umfassen Spektrometer eine Lichtquelle, ein dispersives Element, eine Referenzzelle, eine Messzelle sowie einen Detektor, Ein Strahlengang verläuft ausgehend von der Lichtquelle durch das dispersive Element zu dem Detektor, und die Referenzzelle und die Messzelle sind vor oder nach dem dispersiven Element in dem Strahlengang positioniert oder in den Strahlengang positionierbar, Des Weiteren ist die Messzelle dazu ausgebildet, eine
Probe aufzunehmen.
Ein Nachteil derartiger bekannter Spektrometer besteht darın, dass diese sensibel auf Umwelteinflüsse reagieren. Beispielsweise können Veränderungen in der Umgebungstemperatur das Messergebnis beeinflussen, wodurch die Genauigkeit des Analyseergebmnisses negatıy beeinflusst wird. Insbesondere erfolgt eme Lintenverschiebung durch eine Änderung der Frequenz- bzw. Wellenlängenskala durch Temperaturänderungen, können auch im Betrieb außerhalb eines Labors kaum vermeildbare, mechanische Einflüsse wie beispielsweise Vibrationen eine negative Auswirkung auf das Analyseergebnis haben. Diese Sensibilität von Spektrometern gemäß dem Stand der Technik bedingt, dass diese vor jeder Inbetriebnahme einem zeitaufwändigen Kalibrierungsvorgang unterzogen werden müssen, und vorzugsweise auf die Verwendung in einer kontrollierten Umgebung, beispielsweise in einem Labor eingeschränkt sind. Hierdurch ist die Bedienung derartiger Spektrometer zeitaufwändig und zudem qualifiziertem Personal vorbehalten, wodurch die
Betriebskosten erhöht werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile des Standes der
Technik zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe dadurch gelöst, dass das Spektrometer eine mit dem Detektor verbundene Rechnereinheit mıt einem Speicher umfasst, Der Speicher enthält ein bei Referenzbedingungen durch den Detektor erfasstes erstes Spektrum der Referenzzelle, und ein bei den Referenzbedingungen durch den Detektor erfasstes Zweites Spektrum der Referenzzelle mit einem in oder an der Referenzzelle angeordneten, zumindest teilweise lichtdurchlässigem Kalibrierelement, Im Betrieb des erfindungsgemäßen Spektrometers umfasst die Referenzzeile das Kaltbrierelement. Die Rechnereinheit 1st zudem dazu konfiguriert, im Betrieb des Spektrometers ein drittes Spektrum der ReferenzzeHe mittels des Detektors zu erfassen, und aus den im Betricb erfassten dritten Spektrum, dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum eine Korrekturfunktion zu erstellen. Die Rechnereinheit des erfindungsgemäßen Spektrometers wendet diese Korrekturfunktion in weiterer Folge auf von dem Detektor erfasste Spektraldaten der MesszeHe mit einer darın
aufgenommen Probe an.
Durch die Erfassung und Speicherung des ersten Spektrums und des zweiten Spektrums der Referenzzelle bei den Referenzbedingungen wird der Vorteil erreicht, dass zunächst das erste Spektrum als arsprüngliches Referenzspektrum der Referenzzeile erfasst und gespeichert wird, Das zweite Spektrum der Referenzzelle, wobei die Referenzzelle hierbei das Kalibrierelement umfasst, wird ebenfalls bei den Referenzbedingungen erfasst und gespeichert. Dies ermöglicht einen Vergleich dieses zweiten Spektrums mit dem dritten Spektrum, welches im Betrieb des erfindungsgemäßen Spektrometers, und somit nicht mehr bei Referenzbedingungen, erfasst wird, wodurch eine Abweichung zwischen dem zweiten und dem drtten Spektrum bestimmt werden kann. Dies ermöglicht die Bestimmung einer Korrekturfunktion aus dem ersten Spektrum, dem zweiten Spektrum und dem dritten Spektrum, welche in weiterer Folge auf alle Messungen, welche an der Messzefle durchgeführt werden, angewandt werden kann. Durch die automatisierte Erstellung der Korrekturfunktion wird eine selbstständige Kalibrierung des erfindungsgemäßen Spektrometers im Betrieb erreicht, wodurch die Messgenauigkeit steigt, und die Benutzung
des erfindungsgemäßen Spektrometers wesentlich beschleunigt und vereinfacht wird.
Das dispersive Element des erfindungsgemäßen Spektrometers ist vorzugsweise ein Gitter, ein IR-Verlaufsfilter, ein IR-Bandpassfilter, ein Fabry-Perot-Interferometer, ein Zweistrahlinterferometer oder eine beliebige Kombination solcher Elemente, Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass das erfindungsgemäße Spektrometer als eine Vielzahl unterschiedlicher Spektrometertypen ausgebildet, und somit auf eine konkrete Anwendung
zielgerichtet ausgewählt werden kann.
Das Kalibrierelement kann beispielsweise ein Film aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol,
Mylar, PEEK, und/oder Polyimid sein. Durch die Auswahl eines spezifischen Filmmaterials
für das Kalibrierelement wird der Vorteil erreicht, dass ein konkreter Wellenlängenbereich für
die spektrometrische Analyse ausgewählt werden kann.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsvarlante des erfindungsgemäßen Spektrometers ist das Kalibrierelement austauschbar in oder an der Referenzzeile befestigt. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass das Spektrometer durch den Austausch des Kalibrierelements für einen
hreiten Anwendungsbereich verwendet werden kann.
Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist das Kalibrierelement fest mit der Referenzzelle verbunden. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Spektrometer robust und
schmutzunempfindlich konstraiert werden.
Vorzugsweise umfasst die Messzelle einen Probenaufnahmeraum. Hierdurch wird der Vorteil
erreicht, dass eine Probe innerhalb der Messzelle aufgenommen werden kann.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsvarlante des erfindungsgemäßen Spektrometers umfasst die Messzelle zudem eine Einlassöffnung zur Befüllung des Probenaufnahmeraums mit emer vorzugsweise flüssigen Probe, Hierdurch kann der Probenaufnahmeraum auf einfache Weise
mit einer zu analysierenden Flüssigkeit befüllt werden.
Die Aufgabe der vorhegenden Erfindung wird zudem durch ein Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Spektrometers gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst:
— Erfassen des ersten Spektrums bei Referenzbedingungen;
Erfassen des dritten Spektrums der Referenzzelle mit dem von der Referenzzelle umfassten Kalibrierelement mittels des Detektors durch die Rechnereimheit;
— Erstellen der Korrekturfunktion durch die Rechnereinheit aus den im Betrieb erfassten dritten Spektrum, dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum:
— Anwenden der Korrektarfunktion auf von dem Detektor erfasste Spektraldaten der
Messzelle mit einer darin aufgenommen Probe,
Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass eine automatische Kalibrierung des Spektrometers
und eme automatische Korrektur des Messergebnisses erfolgt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Spektrometers und des
erfindungsgemäßen Verfahrens sowie alternative Ausführungsvarlanten werden m weiterer
Folge anhand der Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeıgt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Spektrometers.
Figur 2 zeigt ein beispielhaftes erstes Spektrum und ein zweites Spektrum.
Figur 3 zeigt ein drittes Spektrum und eine durch eine Korrekturfunktion korrigiertes drittes
Spektrum ım Vergleich mit dem zweiten Spektrum.
Figur 4 zeigt das korrigierte dritte Spektrum, das erste Spektrum und das zweite Spektrum.
Figur 1 zeigt eine Skizze des prinzipiellen Aufbaus des erfindungsgemäßen Spektrometers 1. Das Spektrometer 1 umfasst eine Lichtquelle 2, ein dispersives Element 3, eine Referenzzelle 4. eine Messzelle 5, sowie einen Detektor 6, wobei cin Strahlengang des Spektrometers 1 ausgehend von der Lichtquelle 2 durch das dispersive Element 3 zu dem Detektor 6 verläuft. Die Referenzzelle 4 und die Messzeile 5 sind in Figur 1 nicht unabhängig voneinander gezeigt, sondern durch eine einzige repräsentative Zelle dargestellt, Die Referenzzelle 4 und die Messzelle 5 sind hier zwischen dem dispersiven Element 3 und dem Detektor 6 in dem Strahlengang positioniert oder in den Strahlengang positiomerbar. Im Allgemeinen sind die Referenzzelle 4 und die Messzeile 5 vor oder nach dem dispersiven Element 3 in dem Strahlengang positioniert oder in den Strahlengang positionterbar. In dem Strahlengang sind des Weiteren ın der beispielhaften Darstellung von Figur 1 zweı Linsen oder Spiegel 7 angeordnet. Die Position der Linsen oder Spiegel 7 ist jedoch abhängig vom Typ und der spezifischen Ausgestaltung des Spektrometers 1, wobei Figur 1 lediglich eine beispielhafte Anordnung darsteilt. Das dispersive Element 3 kann beispielsweise ein Gitter, ein IKRVerlaufsfilter, ein IR-Bandpassfilter, ein Fabry-Perot-Interferometer, und/oder ein Zweistrahlinterferometer sein. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Spektrometer 1 als eine Vielzahl unterschiedlicher Spektrometertypen ausgestaltet werden. Die Messzelle 5 und die Referenzzelle 4 können sich permanent ım Strahlengang befinden, wobei beispielsweise vor der Referenzzelle 4 und der Messzelle 5 cine Aufteilung des Strahlengangs erfolgt, oder die Referenzzelle 4 und die Messzeile 5 können aus dem Spektrometer 1 entnehmbar ausgebildet, und austauschbar in den Strahlengang einbringbar sein. Beispielsweise kann ein Schrittmotor verwendet werden, um die Referenzzelle 4 und die Messzelle 5 nacheinander in den. Strahlengang einzubringen. Die Messzelle 5 ist dazu ausgebildet, eine Probe aufzunehmen. Das erfindungsgemäße Spektrometer 1 kann auch mehrere Messzellen 5 umfassen, weiche dazu ausgebildet sind. verschiedene Proben aufzunehmen. Hierdurch können gleichzeitig oder nacheinander mehrere Proben analysiert werden, wodurch der Durchsatz des
erfindungsgemäßen Spektrometers 1 wesentlich erhöht wird.
Das erfindungsgemäße Spektrometer | umfasst eine in den Figuren nicht dargestellte, und mit dem Detektor 6 verbundene Rechnereinheit mit einem Speicher, Der Speicher enthält erfindungsgemäße ein bei Referenzbedingungen durch den Detektor 6 erfasstes erstes Spektrum Ra der Referenzzelle 4, und ein bei den Referenzbedingungen durch den Detektor 6 erfasstes zweites Spektrum Rm der Referenzzefle 4 mit einem in oder an der Referenzzelle 4 angeordneten, zumindest teilweise Kichtdurchlässigem Kalibrierelement, welches in den Figuren ebenfalls nicht ersichtlich 1st. Die Referenzbedingungen stellen beispielsweise definierte Umweltbedingungen hinsichtlich Temperatur, Lage des Spektrometers im Raum, Luftfeuchtigkeit ete. dar, Das Kalibrierelement kann beispielsweise ein Film aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Mylar, PEEK, und/oder Polyimid sein. Hierdurch wird der Vorten erreicht, dass der Wellenlängenbereich, in welchem das Spektrometer 1 arbeitet an das spezifische zu analysierende Probenmaterial angepasst werden kann. Diese Filmmaterlalien eignen sich für eine Analyse mıt dem erfindungsgemäßen Spektrometer 1 beispielsweise in folgenden Wellenlängenbereichen:
Polyethylen: Wellenlängenbereich ca. 6um bis 14um Polypropylen: Wellenlängenbereich ca. 5,5um bis L6um Polystyrol: Wellenlängenbereich ca. 6um bıs 1Sum Mylar: Wellenlängenbereich ca. 6um bis 14um
PEEK: Wellenlängenbereich ca. 6um bis 23um Polyımid: Wellenlängenbereich ca, 5,5um bis 9um
Im Betrieb des erfindungsgemäßen Spektrometers 1 umfasst die Referenzzeile 4 das Kahbrierelement. Das Kaltbrierelement kann hierbei fest mit der Referenzzelle 4 verbunden sein, wodurch das erfindungsgemäße Spektrometer 1 robust ausgeführt werden kann.
sein, wodurch das Spektrometers 1 an verschiedene Anwendungen angepasst werden kann. Die Rechnereinheit ist dazu konfiguriert, ım Betrieb des Spektrometers 1 ein drittes Spektrum Ra der Referenzzelle 4 mittels des Detektors 6 zu erfassen. Aus dem im Betrieb erfassten dritten Spektrum Re, dem ersten Spektrum Ro und dem zweiten Spektrum Ra wird durch die Rechnereinheit erfindungsgemäße eine Korrekturfunktion erstellt, und diese Korrektuarfunktion wird dann auf von dem Detektor 6 erfasste Spektraldaten der Messzeile 5
mit einer darın aufgenommen Probe angewendet,
Die Erfassung des ersten Spektrums Ro und des zweiten Spektrums Ray ermöglicht einen Vergleich mit dem dritten Spektrum Ra, welches im Betrieb des erfindungsgemäßen Spektrometers 1, und somit nicht mehr bei den Referenzbedingungen, erfasst wird. Hierdurch kann eine Abweichung zwischen dem zweiten Spektrum Rıa und dem dritten Spektrum Ra
bestimmt werden kann. Dies ermöglicht die Bestimmung einer Korrekturfunktion aus dem
ersten Spektrum Ra, dem zweiten Spektrum Re und dem dritten Spektrum Ra, welche in weiterer Folge auf alle Messungen, welche an der Messzelle 5 durchgeführt werden, angewandt wird. Durch die automatisierte Erstellung der Korrekturfunktion wird eine selbstständige Kalıbrierung des erfindungsgemäßen Spektrometers 1 im Betrieb erreicht, wodurch die Messgenauigkeit steigt, und die Benutzung des erfindungsgemäßen Spektrometers 1 wesentlich beschleunigt und vereinfacht wird, Insbesondere ermöglicht dies die einfache umd unkomplizierte Nutzung des Spektrometers außerhalb einer Umgebung mıt kontrollierten Umweltbedingungen und ohne konkrete Bestimmung der Umweltbedingungen wie der Temperatur etc, am Einsatzort, Mierdurch wird zudem die Genauigkeit des
erfindungsgemäßen Spektrometers 1 verbessert.
Vorzugsweise umfasst die Messzelle 5 des erfindungsgemäßen Spektrometers 1 einen Probenaufnahmeraum, welcher in den Figuren nicht gesondert dargestellt ist. Hierdurch kann eine Probe in einer definierten Position im Strahlengang befestigt werden. Dieser Probenaufnahmeraum kann zudem eine Einlassöffnung zur Befüllung des Probenaufnahmeraums mit einer vorzugsweise flüssigen Probe umfassen, wodurch sich das
Spektrometer 1 zur Analyse von Müssigen Proben eignet.
In einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spektrometers I wird als Kahbrierelement ein Polypropylenfilm mit einer Dicke von 38 pm verwendet, Dieser wird auf die Referenzzelle 4 aufgebracht, und verbleibt im Betrieb auf dieser. Ein derartiges erfindungsgemäßes Spektrometer 1 eignet sich für automatische Messungen von Flüssigkeiten wıe Getränken, Treibstoffen, und Schmierölen im infraroten Spektralbereich mit einer
Wellenlänge von Sum bis 10,51unm,
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Spektrometers 1 umfasst das Erfassen des ersten Spektrums Ro bei Referenzbedingungen, sowie das Erfassen des zweıiten Spektrums Ray bei den Referenzbedingungen. Anschließend wird das erste Spektrum Ro und das zweite Spektrum Ra in den Speicher der Rechnereinheit abgespeichert. Im Betrieb des erfindungsgemäßen Spektrometers erfolgt das Erfassen des dritten Spektrums Ra der Referenzzelle 4 mit dem von der Referenzzeile 4 umfassten Kalibrierelement mittels des Detektors 6 durch die Rechnereinheit. Daraufhin ersteflt die Rechnereinheit die Korrekturfunktion aus den im Betrieb erfassten dritten Spektrum Ra, dem ersten Spektrum Ro und dem zweiten Spektrum Ra. Diese Korrekturfunktion wird auf von dem Detektor 6 erfasste Spektraldaten der Messzelle 5 mit emer darın aufgenommen Probe angewandt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine automatische Kalibrierung des Spektrometers 1 ohne die gesonderte Messung von Umgebungsbedingungen. Hierdurch wird eine präzise Kahbrierung erreicht, und eventuelle Messungenauigkeiten bei der Bestimmung der
Umgebungsbedingungen haben keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Analyseergebnisse.,
Eine beispielhafte Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in weiterer Folge anhand der Figuren 2 bis 4 mit Spektren im Bereich 8 bis 10,5um näher erläutert.
Ein neues erfindungsgemäßes Spektrometer 1 wird im Zuge der Herstellung mit einer Referenzzelle 4 versehen, welche zuerst ohne das Kalibrierelement in das Spektrometer 1 eingebaut wird, Danach wird das erste Spektrum Re der Referenzzelle 4 ohne das Kalhbrierelement gemessen. Danach wird die Referenzzelle 4 wieder ausgebaut und mit dem Kalibrierelement, vorzugsweise einem Fılm versehen, und wieder in das Spektrometer 1 eingebaut. Zudem wird die Messzelle 5 eingebaut. Anschließend wird das zweite Spektrum Rıo der Referenzzelle 4 mit Kalibrierelement gemessen. Das erste Spektrum Ro und das zweite Spektrum Ram werden in Speicher abgelegt. Das Ergebnis dieser Messungen für das erste
Spektrum Re und das zweite Spektrum Ra ist Figur 2 zu entnehmen,
Die nachfolgenden Schritte werden am ausgelieferten Gerät beim Benutzer durchgeführt, und zwar insbesondere dann, wenn eine Neukalibrierung des Spektrometers 1 notwendig oder
empfehlenswert ist.
Das dritte Spektrum Ra der Referenzzelle 4 mit dem Kalibrierelement wird bestimmt, Anschließend erfolgt ein Vergleich der Wellenlängen der Absorptionsbanden des Kalibrierelements ım zweiten Spektrum Rıy und ım dritten Spektrum Ra. Falls hierbei ein Unterschied festgestellt wird, erfolgt eine Korrektur der Wellenlängenskala für das dritte
Spektrum mit der Funktion:
Asoll =kı * Aanktaell + kı
Asoti... Ziel-Wellenlänge der jeweiligen Absorptionsbande im zweiten Spektrum Ro
Asktueli. .. CGemessene Wellenlänge der Absorptionsbande im dritten Spektrum Ra
Hierdurch erfolgt eine Korrektur, sodass die Absorptionsbanden des Kalibrierelements in dem zweiten Spektrum Rm und in dem dritten Spektrum Ra bei gleichen Wellenlängen Hiegen. kı und k, folgen aus den Positionen der Absorptionslimen im zweiten Spektrum Rm und im
dritten Spektrum Ra. Dieses korrigierte dritte Spektrum Kascom 1St in Figur 3 dargestellt. Die Wellenlängen der
Absorptionsbanden des Kalibrierelements in dem zweiten Spektrum Ra und in dem
korrigierten dritten Spektrum Racor Sind nun, wie ın Figur 3 ersichtlich, gleich.
Figur 4 zeigt einen Vergleich des ersten Spektrums Ro, des zweiten Spektrums Rıs und des
korrigierten dritten Spektrums Rfkcorr.
Ein aktuelles Referenzspektrum Ra für die Messung der Messzelle 5 kann somit
folgendermaßen berechnet werden:
Ra = Ra Acorr * Ra‘ Ri
Bei der Messung des Spektrums einer Probe in der Messzelle 5 erfolgt dann die
Korrektur der Wellenlängenskala für mit der Funktion
Asotl 5 Kı * Auktuelt K2
Dieses korrigierte Probenspektrum wird dann als Spacam bezeichnet,
Die Berechnung des Absorptionsspektrums A, der Probe erfolgt mittels
Ap = 108(Ra) - 10g(Sp.kcorr)
und gegebenenfalls erfolgt die Berechnung des Transmissionsspektrums T der Probe mittels
Tr — Sp.hcore /Rı

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Spektrometer (1) umfassend eine Lichtquelle {2}, ein dispersives Element (3), eine Referenzzelle (4), eine Messzelle (5) sowie einen. Detektor (6), wobei ein Strahlengang des Spektrometers (1) ausgehend von der Lichtquelle (2} durch das dispersive Element (3) zu dem Detektor (6) verläuft, und die Referenzzelle (4) und die Messzelle (3) vor oder nach dem dispersiven Element (3) in dem Strahlengang positioniert oder in den Strahlengang positionierbar sind, und
wobei die Messzelle (5} dazu ausgebildet ist, eine Probe aufzunehmen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Spektrometer (1} eine mit dem Detektor (6) verbundene Rechnereinheit mit einem Speicher umfasst, wobei der Speicher ein bei Referenzbedingungen durch den Detektor (6) erfasstes erstes Spektrum (Ra) der Referenzzelle (4), und ein bei den Referenzbedingungen durch den Detektor (6) erfasstes zweites Spektrum (Ra) der Referenzzelle (4) mit einem in oder an der Referenzzelle (4} angeordneten, zumindest teilweise Hichtdurchlässigem Kahbrierelement enthält, und die Referenzzelle (4} um Betrieb des Spektrometers (1) das Kahbrierelement umfasst, und die Rechnereinheit dazu konfiguriert ist, im Betrieb des Spektrometers (1) ein drittes Spektrum (Ra) der Referenzzelle (4) mittels des Detektors (6) zu erfassen, aus den im Betrieb erfassten dritten Spektrum (Ra), dem ersten Spektrum (Rs) und dem zweıten Spektrum {Rm) eine Korrekturfunktion zu erstellen, und die Korrekturfunktion auf von dem Detektor (6) erfasste Spektraklaten der MesszeHe (4) mit einer darın
aufgenommen Probe anzuwenden.
2. Spektrometer (1} gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dispersive Element (3) ein Gitter, ein IR-Verlaufsfilter, ein IR-Bandpassfilter, ein Fabry-PerotInterferometer, ein Zweistrahlinterferometer oder eine beliebige Kombination solcher
Elemente Ist.
3, Spektrometer (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrierelement ein Film aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Mylar, PEEK,
und/oder Polyimid ist.
4. Spektrometer (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Kalibrierelement austauschbar in oder an der ReferenzzeHe (4) befestigt ıst.
5. Spektrometer {1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das Kalibrierelement fest mit der Referenzzelle (4) verbunden ist.
6. Spektrometer (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messzelle (5) einen Probenaufnahmeraum umfasst.
7. Spektrometer (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (4) eine Einlassöffnung zur Befüllung des Probenaufnahmeraum mit einer vorzugsweise flüssigen
Probe umfasst.
8. Verfahren zum Betrieb eines Spektrometers (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 umfassen die Schritte,
— Erfassen des ersten Spektrums (Ro) bei Referenzbedingungen:
— Erfassen des zweiten Spektrums (Rm®) bei den Referenzbedingungen;
— Abspeichern des ersten Spektrums (Re) und des zweiten. Spektrums (Rıv) in dem Speicher der Rechnereinheit;
Erfassen des dritten Spektrums (Ra) der Referenzzelle (4) mit dem von der Referenzzelle (4) umfassten Kalibrierelement mittels des Detektors (6) durch die Rechnereinheit;
— Erstellen der Korrekturfunktion durch die Rechnereinheit aus den ım Betrieb erfassten dritten Spektrum (Ra), dem ersten Spektrum (Ro) und dem zweiten Spektrum (RX:
Anwenden der Korrekturfunktion auf von dem Detektor (6) erfasste Spektraldaten der
Messzelle (4) mit einer darin aufgenommen Probe,
ATA50020/2023A 2023-01-17 2023-01-17 Spektrometer mit automatischer Kalibrierung AT526886B1 (de)

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