DD282984A5

DD282984A5 - monochromator

Info

Publication number: DD282984A5
Authority: DD
Publication date: 1990-09-26

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Monochromator, wie er in der Photometrie Anwendung findet. Gemaesz der Erfindung ist zur Erzeugung einer Referenzstrahlung dem Austrittspalt mindestens an einer Seite in Beugungsrichtung ein weiterer Spalt mit fester oder veraenderlicher Spaltbreite benachbart. Dadurch wird gewaehrleistet, dasz sich die Intensitaet der Referenzstrahlung bei Intensitaetsschwankungen des von der Strahlungsquelle ausgehenden Lichtstromes weitgehend linear proportional zur Intensitaet der Mesz-Strahlung aendert und der vorliegenden Aufgabe angepaszt werden kann, ohne dasz Verluste im Mesz-Strahlenbuendel auftreten. Fig. 1{Monochromator; Photometrie; Referenzstrahlung; Spalt; Strahlenbuendel; Spaltbreite; Austrittsspalt}The invention relates to a monochromator, as it finds application in photometry. Gemaesz of the invention is adjacent to the exit gap at least on one side in the diffraction direction another gap with fixed or veraenderlicher gap width for generating a reference radiation. This ensures that the intensity of the reference radiation changes with intensity fluctuations of the luminous flux emanating from the radiation source substantially linearly proportional to the intensity of the mesz radiation and can be adapted to the present task without losses in the mesz beam. Fig. 1 {monochromator; photometry; Reference radiation; Gap; Strahlenbuendel; Gap width; Slice}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Monochromator, wie er in der Photometrie Anwendung findet.The invention relates to a monochromator, as it finds application in photometry.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Zur Einhaltung hoher Stabilitätsforderungen hinsichtlich des Driftverhaltens von Photometern, das von Änderungen des Lichtstromes der Photometerlampe und Instabilitäten im elektronischen Verarbeitungskreis für das Meß-Signal bestimmt und beeinträchtigt wird, sind Anordnungen bekannt, mit denen unter Verwendung eines Referenzstrahlenbündels auftretende Drifterscheinungen kompensiert werden.In order to meet high stability requirements with regard to the drift behavior of photometers, which is determined and impaired by changes in the luminous flux of the photometer lamp and instabilities in the electronic processing circuit for the measuring signal, arrangements are known with which drift phenomena occurring using a reference beam are compensated.

Optische Anordnungen, bei denen der Referenzempfänger direkt von der Strahlungsquelle beleuchtet wird, ha jen den Nachteil, daß integral gemessene Schwankungen des von der Strahlungsquelle ausgehenden Lichtstromes nicht linear proportional zu den Schwankungen des aus dem Monochromator austretenden monochromatischen Lichtstromes sind. Andere bekannte optische Lösungen, bei denen der Referenzlichtstrom durch ein hinter dem Monochromator im monochromatischen Strahlengang angeordnetes strahlenteilendes Element abgeleitet wird, führen zi: einem Verlust von Strahlungsleistung des Meß-Stiahlenbündols.Optical arrangements in which the reference receiver is illuminated directly by the radiation source have the disadvantage that integrally measured fluctuations of the luminous flux emanating from the radiation source are not linearly proportional to the fluctuations of the monochromatic luminous flux emerging from the monochromator. Other known optical solutions in which the reference luminous flux is derived by a beam-splitting element arranged behind the monochromator in the monochromatic beam path lead to: loss of radiant power of the measuring pencil.

Zie! der ErfindungZie! the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Stabilitätseigenschaften hinsichtlich des Driftverhaltcns von Photometern zu verbessern.The aim of the invention is to improve the stability properties with respect to the drift behavior of photometers.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Referenzstrahlung zu erzeugen, deren Intensität sich bei Intensitätsschwankungen des von der Strahlungsquelle) ausgehenden Lichtstromes weitgehend linear proportional zur Intensität der Meß-Strahlung ändert und der vorliegenden Aufgabe angepaßt warden kann, ohne daß Verluste im Meß-Strahlenbündel auftreten.The object of the invention is to produce a reference radiation, the intensity of which changes with intensity fluctuations of the radiation source) outgoing luminous flux largely linearly proportional to the intensity of the measuring radiation and the present task warden, without losses occur in the measuring beam ,

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Monochromator gelöst, der aus Eintrittsspalt, abbildendem dispergierenden optischen Element und Austrittsspalt sowie Mitteln zur Erzeugung und Weiterführung einer Referenzs'rahlung besteht, indem zur Erzeugung der Referenzstrahlung dem Austriltsspalt mindestens an einer Seite in Beugungsrichtung oin weiterer Spalt benachbart ist.According to the invention the object is achieved by a monochromator, which consists of entrance slit, imaging dispersive optical element and exit slit and means for generating and continuing a reference radiation by adjacent to the exit slit at least on one side in the diffraction direction oin further gap for generating the reference radiation.

Durch den unmittelbar neben dem Austrittsspalt angeordneten Spalt tritt eine als Referenzstrahlung benutzte monochromatische Strahlung, deren Wellenlänge sich nur um wenige Nanometer von der Wellenlänge der Meß-Strahlung unterscheidet. Damit wird erreicht, daß bei Lichtstromschwankungen eine weitgehend lineare Proportionalität zwischen Referenz- und Meß-Strahlung gewährleistet if t. Durch entsprechende Wahl der Referenzspaltbreite kann die Größe der Referenzstrahlungsleistung dem vorliegenden Anwendungszweck angepaßt werden.By arranged directly adjacent to the exit gap occurs a gap used as a reference monochromatic radiation whose wavelength differs only by a few nanometers from the wavelength of the measuring radiation. This ensures that in luminous flux fluctuations a largely linear proportionality between the reference and measuring radiation ensures if t. By appropriate choice of the reference gap width, the size of the reference radiation power can be adapted to the present application.

Vorteilhaft ist es, wenn dem Austrittsspalt beidseitig in Beugungsrichtung je ein Spalt benachbart ist.It is advantageous if the exit slit is adjoined on both sides in the diffraction direction depending on a gap.

Dadurch kann einmal gewährleistet werden, daß die Grenzen des Meßbereiches, soweit diese von der Strahlungsleistung bestimmt werden, von der Lage eines Referenzspaltes unabhängig sind. Zum anderen kann bei gleichzeitiger Verarbeitung beider Referenzsignale durch Mittelwertbildung eine weitestgehende Verfeinerung der lineaien Proportionalität zwischen der Strahlungsleistung der Meß-Strahlung und der Referenzstrahlung herbeiführt werden.This can once be ensured that the limits of the measuring range, as far as they are determined by the radiation power, are independent of the position of a reference gap. On the other hand, a simultaneous refinement of the linear proportionality between the radiation power of the measuring radiation and the reference radiation can be brought about by simultaneous processing of both reference signals by averaging.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung so'l nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläuiert warden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the schematic drawing. Show it:

Fig. 1: einen Monochromator mit einseitig zum Austrittsspalt benachbartem Referenzspalt Fig. 2: einen Monochromator mit beidseitig zum Austrittsspalt benachbarten Referenzspalten.1: a monochromator with a reference gap adjacent to the exit slit on one side; FIG. 2: a monochromator with reference slits adjacent to the exit slit on both sides;

Ein von einer Strahlungsquelle 1 beleuchteter Eintrittsspalt 2 wird mit einem abbildenden Gitter 3 als dispergierendes optisches Element auf einen Austrittsspalt 4 abgebildet. Infolge der Dispersionswirkung des Gitters 3 entsteht bei Anwendung einesAn entrance slit 2 illuminated by a radiation source 1 is imaged onto an exit slit 4 with an imaging grating 3 as a dispersive optical element. Due to the dispersion effect of the grating 3 arises when using a

Kontinuumstrahlers am Ort des Austrittsspaltes 4 ein kontinuierliches Spektrum, von dem ein ausgeblendeter Teil als monochromatische Meß-Strahlung dient. Durch einen dicht neben dem Austrittsspalt 4 liegenden Referenzspalt 5, dessen Spaltbreite fest oder veränderbar ist, tritt eine Referenzstrahlung mit einer nur geringfügig von der Meß-Strahlung abweichenden Wellenlänge aus dem Monochromator. Von hier kann sie direkt oder über abbildende 6 und/oder lichtleitende optische Elemente 7 einem Strahlungsempfänger 8 zugeführt werden, der zusätzlich zu einem Strahlungsempfänger 9 für die Meß-Strahlung erforderlich ist.Continuum radiator at the location of the exit slit 4 a continuous spectrum, of which a blanked part serves as a monochromatic measuring radiation. By a lying close to the exit slit 4 reference gap 5, the gap width is fixed or changeable, a reference radiation occurs with a deviating only slightly from the measuring radiation wavelength from the monochromator. From here it can be fed directly or via imaging 6 and / or photoconductive optical elements 7 a radiation receiver 8, which is required in addition to a radiation receiver 9 for the measuring radiation.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Monochromator ist dem Austrittsspalt 4 ein weiterer Spalt 5a als Referenzspalt benachbart, dem abbildende 6a und/oder lichtleitende Elemente 7a nachgeordnet sind.In the monochromator shown in FIG. 2, the outlet gap 4 is adjoined by a further gap 5a as a reference gap, downstream of which the imaging 6a and / or light-conducting elements 7a are arranged.

Die vorteilhafte Anwendung von nur einem Strahlungsempfänger läßt sich in bekannter Weise realisieren, wenn durch einen zusätzlich angeordneten Chopper und geeigneter Strahlenführung Referenz- und Meß-Strahlung im Wechsel unterbrochen werden und somit alternierend auf den Strahlungsempfänger treffen.The advantageous application of only one radiation receiver can be realized in a known manner, if by an additionally arranged chopper and appropriate beam guidance reference and measuring radiation are alternately interrupted and thus meet alternately to the radiation receiver.

Claims

1. monochromator consisting of entrance slit, imaging dispersive optical element and exit slit and means for generating and continuing a reference radiation, characterized in that for generating the reference radiation to the exit slit at least on one side in the diffraction direction another gap is adjacent.

2. monochromator according to claim 1, characterized in that the exit gap on both sides in the diffraction direction depending on a gap adjacent.