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Patentes

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Número de publicaciónDE4410102 A1
Tipo de publicaciónSolicitud
Número de solicitudDE19944410102
Fecha de publicación28 Sep 1995
Fecha de presentación21 Mar 1994
Fecha de prioridad21 Mar 1994
Número de publicación19944410102, 944410102, DE 4410102 A1, DE 4410102A1, DE-A1-4410102, DE19944410102, DE4410102 A1, DE4410102A1, DE944410102
InventoresAndrej Marek Rolski
SolicitanteMannesmann Ag
Exportar citaBiBTeX, EndNote, RefMan
Enlaces externos: DPMA, Espacenet
Radiation measuring system operating method for gas analysis
DE 4410102 A1
Resumen
The method involves using a radiation source (L), a screening wheel and an interference filter (IF). Radiation emitted from the source is selectively band filtered using the screening wheel rotated by a motor (M). The sensitivity or the intensifying of the radiation receiver is adjusted to the max. intensity of the radiation band, the band being respectively allowed through by the interference filter. The sensitivity or the intensity of the radiation receiver is automatically adjusted corresp. to these radiation bands, the band lying within a measuring line. Individually different radiation bands are cyclically selected across several selected filters.
Reclamaciones(10)  traducido del alemán
1. Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsmeßanordnung, bei welcher eine Strahlungsquelle eingesetzt wird, die mehrere Strahlungsbanden emittiert, die einem zu analysierenden Meßmedium zugeführt und das vom Meßmedium beeinflußte optische Signal von einem Strahlungsempfänger erfaßt und elektrisch ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet , daß die von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung strahlungsbandenselektiv gefiltert und die Empfindlichkeit bzw. Verstärkung des Strahlungsempfängers auf die maximale Intensität der jeweiligen vom Filter durchgelassenen Strahlungsbande jeweils eingestellt wird. 1. A method for operating a Strahlungsmeßanordnung, wherein a radiation source is used which emits a plurality of radiation bands supplied to an analyte measuring medium, and detects the influence from the process medium optical signal of a radiation receiver and is electrically analyzed, characterized in that from the radiation source emitted radiation filtered radiation belt selectively and sensitivity and amplification of the radiation receiver on the maximum intensity of the radiation transmitted by the filter band is adjusted in each case.
2. Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsmeßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Meßreihe, in welcher über mehrere definierte Filter einzelne verschiedene Strahlungsbanden zyklisch ausgewählt werden, die entsprechende zu dieser Strahlungsbande ermittelte Empfindlichkeit bzw. Verstärkung vom Strahlungsempfänger automatisch eingestellt wird. 2. A method for operating a Strahlungsmeßanordnung according to claim 1, characterized in that within a series of measurements in which more than one defined filter individual different radiation bands are selected cyclically, the corresponding calculated for this band radiation sensitivity or gain is automatically adjusted by the radiation receiver.
3. Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsmeßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verwendung eines Blendenrades zur definierten zyklischen Einbringung von Filtern in den Strahlengang die jeweilige Filtereinschwenkung über ein von der Schwenkbewegung ausgelöstes Signal erkannt, und davon abhängig der Strahlungsempfänger auf die entsprechende Empfindlichkeit bzw. Verstärkung eingestellt wird. 3. The method for operating a Strahlungsmeßanordnung according to claim 2, characterized in that in the case of using an aperture wheel for the defined cyclic transfers of filters, the respective Filtereinschwenkung detected in the beam path via a triggered by the pivotal movement signal, and, dependent on the radiation receiver on the corresponding sensitivity or gain is set.
4. Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsmeßanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor einem Meßzyklus mit einem Meßmedium ein Eichzyklus ohne Meßmedium vorgeordnet wird, bei dem für die jeweilige durchgelassene Strahlungsbande die Intensität und die dementsprechende Empfindlichkeit bzw. Verstärkung des Strahlungsempfängers ermittelt wird. 4. A method for operating a Strahlungsmeßanordnung according to claim 3, characterized in that in front of a measuring cycle with a measuring medium, a calibration cycle is arranged upstream of without measuring medium, in which for each transmitted radiation band intensity and corresponding sensitivity or gain of the radiation receiver is determined.
5. Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsmeßanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den jeweiligen Strahlungsbanden zugeordneten Empfindlichkeiten bzw. Verstärkungen des Strahlungsempfängers in einem Speichermedium abgespeichert werden, und während des entsprechenden Filters der entsprechende abgespeicherte Empfindlichkeits- bzw. Verstärkungswert dem Strahlungsempfänger regelnd zugeführt wird. 5. A method for operating a Strahlungsmeßanordnung according to claim 4, characterized in that the respective radiation bands associated sensitivities or gains of the radiation receiver are stored in a storage medium, and during the corresponding filter of the corresponding stored sensitivity or gain value is supplied to the radiation receiver-regulating ,
6. Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsmeßanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Empfindlichkeits- bzw. Verstärkungswerte adaptiv angelegt ist, und der Eichzyklus während einer Betriebsphase der Strahlungsmeßanordnung mehrmals oder periodisch wiederholt wird. 6. A method for operating a Strahlungsmeßanordnung according to claim 5, characterized in that the storage of the sensitivity or gain values is applied adaptively, and the calibration cycle during an operating phase of the Strahlungsmeßanordnung several times or repeated periodically.
7. Strahlungsmeßanordnung mit einer mehrere Strahlungsbanden emittierenden Strahlungsquelle, mit mindestens einer Meßküvette, die von der Strahlung der Strahlungsquelle beaufschlagbar und von dem zu analysierenden Meßmedium durchströmbar ist, sowie mit einem Strahlungsempfänger und Mitteln zur elektronischen Auswertung des Strahlungsempfangssignales, sowie einem Blendenrad, auf welchem mehrere Interferenzfilter angeordnet, und in den Strahlengang einschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Blendenrades (BLR) über einen Geber (LG) ermittelbar ist, und daß das Lichtgebersignal sowie das Ausgangssignal der Detektorelektronik (mP) einer regelbaren Empfindlichkeits- Einstellungsanordnung (NT-HV) zuführbar ist, über welche die Empfindlichkeit bzw. die Verstärkung des Detektors (D, SEV) einstellbar ist. 7. Strahlungsmeßanordnung with a plurality of bands of radiation-emitting radiation source, with at least one measuring cell, which can be flowed through by the radiation of the radiation source be acted upon and the analyte measuring medium, and with a radiation receiver, and means for the electronic evaluation of the radiation received signal, and an aperture, on which a plurality of arranged interference filter, and into the beam path can be pivoted, characterized in that the position of the diaphragm wheel (BLR) via a transmitter (LG) can be determined, and that the light sensor signal and the output signal of the detector electronics (mP) a variable sensitivity adjustment assembly (NT HV) can be supplied, via which the sensitivity or the gain of the detector (D, SEV) is adjustable.
8. Strahlungsmeßanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (D) ein Lichtdetektor ist, der am Ausgang mit einem Sekundär-Elektronen-Vervielfacher (SEV) versehen ist. 8. Strahlungsmeßanordnung according to claim 7, characterized in that the detector (D) is a light detector which is provided at the output with a secondary electron multiplier (SEM).
9. Strahlungsmeßanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeits- bzw. Verstärkungseinstellmittel aus einem Hochspannungsnetzteil (NT-HV) bestehen, über welche die Hochspannung des Sekundär-Elektronen-Vervielfachers (SEV) einstellbar ist. 9. Strahlungsmeßanordnung according to claim 8, characterized in that the sensitivity or gain setting means consist of a high voltage power supply (NT-HV) via which the high voltage of the secondary electron multiplier (SEM) is adjustable.
10. Strahlungsmeßanordnung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Blendenrad (BLR) am Außenumfang in der Nähe eines jeweiligen Filterelementes ( 1, 2, 3, 4 ) gekerbt ist, und die Kerbbreite in Zuordnung zu jedem einzelnen Filterelement unterschiedlich ist. 10. Strahlungsmeßanordnung according to claims 7 to 9, characterized in that the aperture (BLR) on the outer periphery in the vicinity of a respective filter element (1, 2, 3, 4) is notched and the notch width is different in association with each individual filter element ,
Descripción  traducido del alemán

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsmeßanordnung, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Strahlungsmeßanordnung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 7. The invention relates to a method for operating a Strahlungsmeßanordnung, according to the preamble of claim 1, and a Strahlungsmeßanordnung according to the preamble of claim. 7

Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise in der Gasanalysetechnik zu finden. The field of application of the present invention can be found for example in gas analysis technology. Hierbei werden Strahlungsquellen verwendet, die diskrete Spektrallinien erzeugen. In this case radiation sources are used that generate discrete spectral lines. Ein Beispiel hierfür ist die Hohlkathodenlampe, die viele diskrete Spektrallinien bzw. Strahlungsbanden mit unterschiedlichen Intensitäten liefert. An example of this is the hollow cathode lamp, which provides many discrete spectral lines or bands of radiation having different intensities. Zur entsprechenden Analyse von Gaszusammensetzungen, bei denen auf die Detektion spezifischer Gaskomponenten abgestellt ist, werden in der Regel resonante Absorptionen diskreter Spektrallinien nachgewiesen. The corresponding analysis of gas compositions, is where parked on the detection of specific gas components, discrete spectral lines are usually detected resonant absorptions. Da eine solche Hohlkathodenlampe viele diskrete Strahlungsbanden erzeugt, werden zur Erlangung eines besseren Signals zu Rauschverhältnissen alle Strahlungsbanden bis auf die gewünschte Strahlungsbande ausgeblendet. Since such a hollow cathode lamp produces many discrete bands of radiation all bands of radiation hidden until the desired band radiation to obtain a better signal to noise ratios.

Je nachdem welche Gaskomponente zum Nachweis ansteht, können durch entsprechend in den Strahlengang einbringbare Filter jeweils die gewünschten Strahlenbanden hindurchlassen und alle übrigen herausgefiltert werden. Depending on the gas component is present for detection, can each round, the desired radiation gangs and are filtered out all the rest by appropriately be introduced into the beam path filter. Beim Einsatz solcher Strahlungsquellen in optischen Geräten wie beispielsweise in Fotometern, ergeben sich bei der Detektion der entstehenden Intensitäten zwei Probleme. When using such sources of radiation in optical devices such as photo-meters, resulting in the detection of the resulting intensities two problems. Zum einen ist die Intensität der jeweiligen Spektrallinien bzw. Strahlungsbanden unterschiedlich. First, the intensity of the spectral lines or bands of radiation is different. Zum anderen ist die Intensität der einzelnen Spektrallinien bzw. Strahlungsbanden zeitlich auch nicht konstant. On the other hand, the intensity of the individual spectral lines or bands of radiation is also not constant in time. Die Lösung dieser Probleme mit bisher bekannten Mitteln ist aufwendig und kostspielig. The solution of these problems with known agents is complex and expensive. Hierzu gibt es jedoch im Stand der Technik bislang realisierte Problemlösungen beispielsweise in Form des Betriebsfotometers RADARS 1 von Hartman & Braun AG. For this purpose, however, there is the art realized so far troubleshooting for example in the form of operating photometer RADAR 1 of Hartman & Braun AG. Hierbei wird zum erstgenannten Problem der statische Unterschied der Intensitäten der verwendeten unterschiedlichen Strahlungsbanden mit Hilfe optischer Abschwächer für stärkere Banden ausgeglichen. Here, the static difference of the intensities of the various bands of radiation used is compensated by optical attenuator for stronger ties to the former problem. Für die nachfolgende Meßtechnik entsteht dabei jedoch nachteiligerweise die Maßgabe, mit schwächeren Signalen zu arbeiten. However, there arises disadvantageously the proviso to work with weaker signals for subsequent measurement technique. Zum zweitgenannten Problem sind die dynamischen Unterschiede der Strahlungsintensität im Verlauf der Betriebszeit durch Alterung der Strahler, der Empfänger und der optischen Bauteile im Strahlungsgang durch einen erhöhten periodischen Serviceeinsatz zu beheben. For the second-mentioned problem, the dynamic differences of the radiation intensity in the course of operating time due to aging of the emitter, the receiver and the optical components in the beam path by an increased use of periodic service must be remedied. Somit resultiert daraus, daß sich die Güte der Messung innerhalb der Standzeit stark vermindert. Thus, due to the fact that the quality of the measurement within the lifetime greatly reduced.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Strahlungsmeßanordnung sowie eine Strahlungsmeßanordnung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß bei zeitlich nacheinanderfolgenden unterschiedlichen Signalintensitäten am Eingang des Empfängers, vergleichbare, dh nahezu konstante Signalstärken am Ausgang des Strahlungsempfängers vorliegen. The invention is therefore based on the object, a method for operating a Strahlungsmeßanordnung and a Strahlungsmeßanordnung the generic type such that ie nearly constant signal strengths present in chronological succession following different signal intensities at the input of the receiver, comparable, at the output of the radiation receiver.

Die gestellte Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. The object is achieved according to the invention for a method of the generic type by the characterizing features of claim 1. Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben. Further embodiments of the method are specified in the dependent claims 2-6.

Hinsichtlich einer Strahlungsmeßanordnung der gattungsgemäßen Art ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 7 gelöst. With regard to a Strahlungsmeßanordnung of the generic type, the object is achieved by the characterizing features of claim 7. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Further advantageous embodiments are disclosed in the remaining claims. Die oben angegebenen Nachteile sind durch die Erfindung sowohl hinsichtlich des Verfahrens als auch hinsichtlich der Strahlungsmeßanordnung selbst ausgeräumt. The above-mentioned disadvantages are overcome by the invention, both as regards the procedure and in terms of Strahlungsmeßanordnung itself.

Die erfindungsgemäße Strahlungsmeßanordnung sowie das Verfahren zum Betrieb einer solchen, eignen sich für die Anwendung in jedweder Art analytischer Meßanordnungen. The Strahlungsmeßanordnung invention and the method for operating such, are suitable for use in any kind of analytical measurement arrangements. Beispielhaft ist dies in der weiteren Ausführung der Erfindung am Beispiel einer Hohlkathodenlampe und eines Gasanalysatorgerätes dargelegt. Illustratively, this is set forth in further embodiment of the invention the example of a hollow cathode lamp and a Gasanalysatorgerätes. Die gesamte Strahlungsemission einer solchen Hohlkathodenlampe durchläuft zwecks Auswahl der für die entsprechende Meßaufgabe geeigneten Strahlungsbanden verschiedene optische Bandpaßfilter, die auf einem Blendenrad montiert sind, und nacheinander in den Strahlengang eingeschwenkt werden. The total radiation emission of such a hollow cathode lamp passes through the purpose of selecting the appropriate measurement task for the corresponding bands of radiation different optical bandpass filters, which are mounted on a filter wheel, and are subsequently pivoted into the beam path. Aus der jeweiligen Intensität der ausgewählten Strahlungsbande ergibt sich nach der Durchstrahlung eines passenden optischen Interferenzfilters am Empfänger eine dementsprechende spezifische gemessene Intensität als elektrische Signalstärke. From the respective intensity of the selected radiation band a corresponding specific measured intensity obtained after the irradiation of a suitable optical interference filter at the receiver as an electrical signal strength. Da sich auf dem drehenden Blendenrad viele verschiedene optische Bandpaßfilter befinden, erhält man als Signal am Ausgang des Empfängers eine zeitliche Abfolge von unterschiedlich starken Signalen. Since there are on the rotating aperture many different optical bandpass filter is obtained as the signal at the output of the receiver a temporal sequence of different strong signals. Diese Signale können nur dann weiterverarbeitet werden, wenn deren Stärke für die nachfolgenden Verstärkerstufen sich in bestimmten engen Grenzen befinden. These signals can only be processed if their strength for the subsequent amplifier stages are in certain narrow limits. Man bezeichnet dies als Dynamik des Arbeitspunktes. This is called dynamics of the operating point. In der Anwendung der Erfindung erfolgt nun eine Anpassung der Signalstärke für die weitere Signalverarbeitung derart, daß die Signalfolge einer Lichtschranke, mit deren Hilfe man die zeitliche Ortung der einzelnen Filter auf dem Blendenrad vornimmt, in erfindungsgemäßer Weise dazu benutzt, den Verstärkungsfaktor des Empfängers zu beeinflussen, bzw. zu regeln. In the application of the invention to adapt the signal strength for the further signal processing will now be such that the signal sequence of a light barrier, by means of which one carries out the temporal location of the individual filters in the filter wheel used in the inventive manner to influence the gain of the receiver or to regulate. Die Regelung des Verstärkungsfaktors erfolgt in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Empfänger ein Fotomultiplier ist, dadurch daß die Einstellung der Hochspannung für den Sekundärelektronenvervielfacher entsprechend beeinflußt bzw. geregelt wird. The control of the gain is carried out in an embodiment of the invention, in which the receiver is a photomultiplier, characterized in that the adjustment of the high voltage for the secondary electron multiplier is influenced or regulated accordingly. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bestimmung der erforderlichen Hochspannungswerte für die einzelnen Meßphasen automatisch durch einen ausgewählten Menüpunkt im Programm der Analysatorsteuerung und die ermittelten Werte werden gespeichert. In a further embodiment of the invention, the determination of the required high voltage values for each measurement phases were determined automatically by a selected menu item in the program level analyzer and the values are stored. Da das System nun in zyklischer Folge der eingeschwenkten Blenden bzw. Interferenzfilter die Intensitäten bzw. die maximal erreichbaren Intensitäten kennt, werden diese während der Messung nun beim entsprechenden Schwenken des Blendenrades ausgewählt. Since the system now knows the intensities or the maximum achievable intensities in a cyclic sequence the pivoted diaphragms or interference filters, these are now selected during the measurement at the corresponding pivoting of the diaphragm wheel. Demnach erhält dann der Empfänger zu den jeweiligen Zeitpunkten, zu denen sich die einzelnen Interferenzfilter im Strahlungsgang des Fotomultipliers befinden, also während der Meßphase, die ermittelten festen Versorgungsspannungen. Accordingly, the recipient will receive at the respective time points at which the individual interference filter in the radiation response of the photomultiplier are so during the measurement phase, the calculated fixed supply voltages. Damit wird für alle aus dem Emissionsspektrum der Lampe durch die Filter auf dem Blendenrad jeweils ausgewählten spektralen Strahlungsbanden, gekoppelt mit den für diese Wellenlängen spezifischen Strahlungsverlusten, im optischen System und der spektralen Empfindlichkeitskurve des Empfängers, ein vergleichbar hohes Ausgangssignal in jeder Meßphase erzeugt. This is generated for all of the emission spectrum of the lamp by the filters in the filter wheel each selected spectral bands of radiation coupled with the specific for these wavelengths radiation losses in the optical system and the spectral sensitivity curve of the receiver, a comparably high output signal in each measurement phase. Auf diese Weise werden die Anforderungen nach Abgleich der statischen und dynamischen Unterschiede der Strahlungsintensität für die Weiterverarbeitung des Signales erfüllt. In this way, the requirements to be met by comparison of the static and dynamic differences of the radiation intensity for the further processing of the signal.

Das ganze System kann unter Verwendung von Mikroprozessortechnik adaptiv angelegt werden. The whole system can be applied adaptively using microprocessor technology. Damit ist gemeint, daß beispielsweise durch zyklisches Wiederholen dieses Vorganges, den man auch als spektralbandenspezifische Strahlungsempfängernormierung oder Eichung bezeichnen könnte, der Empfänger seine Verstärkungswerte optimieren, und die ursprünglichen Werte, welche in einem Speicher abgelegt sind, überschreiben. By this is meant that optimize for example, by cyclically repeating this process, could be described as spektralbandenspezifische radiation receiver standardization or calibration, the receiver's gain values and the original values that are stored in a memory overwrite. Hierbei würden Schwankungen im System sofort erkannt und die entsprechend zu wählenden Hochspannungen für den Sekundärelektronenvervielfacher würden in dem genannten Speicher der Signalverarbeitung zyklisch überschrieben. This variation would be recognized immediately in the system and the correspondingly high voltages to be selected for the secondary electron multiplier would be overwritten cyclically in said memory signal processing.

Bestechend einfach an diesem Verfahren ist, daß das zum Erkennen des Einschwenkens eines Filters im Blendenrad vorgesehene Lichtschrankensignal die Taktierung der Einstellung des Hochspannungswertes des Sekundärelektronenvervielfachers auslöst. Impressively simple with this method is that for detecting the inward pivoting a filter in the aperture provided photoelectric signal triggers the clocking of the setting of the high voltage value of the secondary electron multiplier.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden näher beschrieben. The invention is illustrated in the drawing and described in the following in more detail.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 die Darstellung des Meßverfahrens, Fig. 1 is an illustration of the measurement process,

Fig. 2 die gesamte Meßanordnung, Fig. 2 shows the entire measuring arrangement,

Fig. 3 das Blendenrad. Fig. 3 shows the aperture.

Fig. 1 zeigt in Gesamtschau die erfindungsgemäß zeitlich koordinierten Maßnahmen zeitlich verbunden mit dem damit erzielten Ergebnis. Fig. 1 shows the overall view of the present invention temporally coordinated action time associated with the results thus obtained. Im oberen Bildteil ist der zeitliche Verlauf des Licht-Schranken-Signals zu erkennen. The top part of the temporal profile of the light barrier signal can be seen. Hierbei sind, wie weiter unten noch dargestellt, die einzelnen Filter auf einem Blendenrad angeordet; Here, as shown further below, the individual filter angeordet on an aperture; in diesem Falle vier Filter. in this case four filters.

Bei der Drehung des Blendenrades, wie in Fig. 3 noch näher dargestellt, welche motorisch erfolgen, wird der jeweils eingeschwenkte Filter durch ein über eine Kerbe im Blendenrad ausgelöstes Licht-Schranken-Signal erkannt. Upon rotation of the shutter wheel, as shown in Fig. 3 in more detail, which carried a motor, each of the pivoted-filter is detected by a triggered via a notch in the aperture of light-barrier signal. Dies ist im oberen Bildteil von Fig. 1 auf der Zeitachse zu erkennen. This can be seen in the upper part of Fig. 1 on the time axis. Hierbei ist zur Veranschaulichung einfach dargestellt, daß die Filter durch Drehung des Blendenrades aufeinanderfolgend in den Strahlengang geschwenkt werden. This is shown simply to illustrate that the filters are pivoted by rotation of the aperture wheel sequentially into the beam path. Im mittleren Bildteil von Fig. 1 ist die zeitliche Koordinierung des durch das Licht-Schranken-Signal markierten eingeschwenkten Filters in Verbindung mit der Hochspannungsbeaufschlagung für den Sekundär-Elektronen-Vervielfacher dargestellt. In the central image portion of Fig. 1, the timing of the labeled by the light-barrier signal pivoted-filter is shown in connection with the Hochspannungsbeaufschlagung for the secondary-electron multiplier. Dabei ist zu erkennen, daß in jedem einzelnen Takt, in welchem jeweils ein anderes Filter eingeschwenkt ist, auch eine andere Hochspannung für den Sekundär-Elektronen-Vervielfacher erzeugt und angesteuert wird. It can be seen that in each stroke, in which in each case a different filter is pivoted, is also another high voltage for the secondary-electron multiplier is generated and controlled. Der untere Bildteil von Fig. 1 gibt dabei wieder, daß in der vorstehend erfindungsgemäß beschriebenen Weise die Hochspannung für den Sekundär-Elektronen-Vervielfacher in jeweiliger Zuordnung zum jeweiligen Filter in einem derartigen Betrag durchgesteuert wird, daß am Signalausgang des Sekundär-Elektronen-Vervielfacher, der im unteren Bildteil von Fig. 1 dargestellt ist, über alle Filter ein nahezu konstantes Ausgangssignal bzw. eine nahe konstante maximale Ausgangssignalamplitude entsteht. The lower part of the image of Fig. 1 are back again, that in the manner above described according to the high voltage for the secondary electron multiplier is controlled in respective allocated to the filter in such an amount that the signal output of the secondary electron multiplier 1 shown in the lower part of Fig., all filters, an almost constant output or a near constant maximum output amplitude. Dies führt dazu, daß der Signalausgang des Sekundär-Elektronen-Vervielfachers und damit der gesamten Detektion unabhängig vom durch die Filterelemente ausgewählten Spektralbereich immer möglichst bei der größten Empfindlichkeit des Detektors eingestellt wird. This results in that the signal output of the secondary-electron multiplier and therefore of the entire detection is always set as possible to the maximum sensitivity of the detector independent of the selected spectral range through the filter elements.

Fig. 2 zeigt die hierzu notwendige Meßanordnung. Fig. 2 shows the measuring device required for this purpose. Es ist eine Strahlungsquelle L vorgesehen, mit der in diesem optischen Aufbau der Strahlengang beginnt. There is provided a radiation source L, starts in this structure, the optical beam path.

Es folgt ein Blendenrad BLR, welches in Fig. 3 noch näher dargestellt ist, und auf dem einzelne Filterelemente angeordnet sind. The following is an aperture BLR, which is shown in Fig. 3 in more detail, and are arranged on the individual filter elements. Das Blendenrad BLR ist dabei über einen Motor M drehbar in der Art, daß die einzelnen Filterelemente schrittweise in den Strahlengang eingeschwenkt werden können. The diaphragm BLR is via a motor M rotatable in a manner that the individual filter elements can be progressively swung into the beam path. Die benannten Filter sind als Interferenzfilter ausgeführt und mit IF gekennzeichnet. The designated filters are designed as interference filters and marked with IF. Der Rand des Blendenrades BLR ist am Ort der einzelnen Filtersegmente, wie oben bereits erwähnt, gekerbt, und die Position des Blendenrades BLR kann dann durch ein am Rand des Blendenrades angeordnetes Licht-Detektor-Element in Form einer Lichtgabel LG bestimmt werden. The edge of the aperture wheel BLR is mentioned on the location of the individual filter segments as above, notched, and the position of the diaphragm wheel BLR can then be determined by a valve disposed on the edge of the aperture wheel light detector element in the shape of a light fork LG. In einfachster Ausführung sind die Kerben gleich ausgebildet, und haben die Aufgabe, die Beaufschlagung des Sekundär-Elektronen-Vervielfachers zu takten. In its simplest form, the notches are identical, and have the task to clock the loading of the secondary electron multiplier. Das Ausgangssignal der Lichtgabel LG gibt somit das "wann" an, nämlich wann ein entsprechendes Interferenzfilter in den Strahlengang eingeschwenkt ist, und die Messung beginnen kann. The output of the light fork LG thus gives the "when", namely when a corresponding interference filter is swung into the beam path, and can start the measurement. Dieses Signal wird sowohl einem Hochspannungsnetzteil NT-HV zur Erzeugung der Hochspannung für den Sekundär-Elektronen-Vervielfacher SEV, als auch der Signalaufbereitung mP zugeführt. This signal is both a high voltage power supply NT-HV for generating the high voltage for the secondary-electron multiplier SEV, and the signal processing mP supplied. Die Signalaufbereitung ermittelt aus dem Ausgangssignal des Sekundär-Elektronen-Vervielfachers die ankommende Intensität des Ausgangssignales. The signal conditioning determined from the output signal of the secondary electron multiplier, the incoming intensity of the output signal. Dieser Absolutwert wird ebenfalls dem Hochspannungsnetzteil NT/HV zugeführt, so daß die beiden Informationen, nämlich das "wann" von der Lichtgabel LG und das "wieviel" von der Signalaufbereitung mP zusammengeführt wird, und daraus die entsprechende Hochspannung HV ermittelt wird, um am Ausgang des Sekundär-Elektronen-Vervielfachers SEV nahezu unabhängig vom jeweils gewählten Spektralbereich die Ausgangsempfindlichkeit auf nahezu gleichem Niveau zu halten. This absolute value is also the high voltage power supply NT / HV is supplied, so that the two pieces of information, namely, "when" is determined, the corresponding high voltage HV by the light fork LG and the "how much" is combined by the signal conditioning mP, and therefrom to the output the secondary electron multiplier SEV almost independent on the selected spectral range to keep the output sensitivity to almost the same level. Zwischen Blendenrad BLR und Sekundär-Elektronen-Vervielfacher SEV ist natürlich noch ein Lichtdetektor D angeordnet, sowie eine Meßküvette MK. Course between aperture BLR and secondary electron multiplier SEV a light detector D is still arranged, and a measuring cell MK.

Diese beiden Komponenten MK und D werden jedoch in bekannter Weise betrieben. These two components MK and D are operated in a known manner.

Fig. 3 zeigt das vorstehend schon erwähnte Blendenrad. Fig. 3 shows the aperture above already mentioned. Hierbei sind vier Interferenzfilter 1 bis 4 vorgesehen, welche nahe dem Außenumfang auf demselben angeordnet sind. Here, four interference filters 1 to 4 are provided which are arranged near the outer periphery on the same. Am Außenumfang des Blendenrades sind Kerben angeordnet, die räumlich den einzelnen Filtern zugeordnet sind. On the outer periphery of the diaphragm wheel notches are arranged, which are spatially associated with the individual filters. Diese könnten in einfachster Ausgestaltung alle gleich breit bzw. gleich tief ausgebildet sein, womit dann lediglich nur die Information verfügbar ist, daß das jeweils eingeschwenkte Filter in Soll-Position eingeschwenkt ist, und der Meßtakt begonnen werden kann. This could all be formed of the same width and the same depth in the simplest embodiment, which then only only information available is that each swiveled filter is swung into desired position, and the measuring cycle can be started. Es ist jedoch auch möglich, die Kerben unterschiedlich breit anzulegen, um beim Überstreichen der Kerbe eine Information darüber verfügbar zu haben, welches der jeweiligen Filter in den Strahlengang eingeschwenkt ist. However, it is also possible that the notches of different widths to apply to the sweep of the notch to have information available about what is swung in the respective filter in the light path.

Citas de patentes
Patente citada Fecha de presentación Fecha de publicación Solicitante Título
DE2041744B2 *22 Ago 197010 Jul 1975Technicon Instruments Corp., Tarrytown, N.Y. (V.St.A.)Título no disponible
DE3422366A1 *15 Jun 198424 Ene 1985Ritzl HermannSpectrometer
DE3524368A1 *8 Jul 19856 Feb 1986Horiba LtdInfrarot-gasanalysator mit kalibriereinrichtung
AT349791B * Título no disponible
DD256378A1 * Título no disponible
US4373813 *7 Ene 198115 Feb 1983Beckman Instruments, Inc.Control of system energy in a single beam spectrophotometer
Clasificaciones
Clasificación internacionalG01N21/3504
Clasificación cooperativaG01N21/3504
Clasificación europeaG01N21/35B
Eventos legales
FechaCódigoEventoDescripción
28 Sep 1995OP8Request for examination as to paragraph 44 patent law
1 Feb 19968130Withdrawal
2 Ene 19978127New person/name/address of the applicant
Owner name: HARTMANN & BRAUN AG, 60487 FRANKFURT, DE