DE102005059986B4 - chopper disc - Google Patents
chopper disc Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005059986B4 DE102005059986B4 DE200510059986 DE102005059986A DE102005059986B4 DE 102005059986 B4 DE102005059986 B4 DE 102005059986B4 DE 200510059986 DE200510059986 DE 200510059986 DE 102005059986 A DE102005059986 A DE 102005059986A DE 102005059986 B4 DE102005059986 B4 DE 102005059986B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- opening
- laser
- plasma
- chopper disc
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002536 laser-induced breakdown spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 10
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01J3/443—Emission spectrometry
-
- 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
- G01J3/02—Details
-
- 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
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0232—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using shutters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/718—Laser microanalysis, i.e. with formation of sample plasma
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Anordnung
zur Aufnahme von Emissionsspektren mittels laserinduzierter Plasmaspektroskopie
(LIPS) enthaltend
(a) einen Laser (24) zur Erzeugung eines
laserinduzierten Plasmas in einer Probe (26), welches Licht (30)
unterschiedlicher Wellenlängen
emittiert,
(b) Mittel (36) zur spektralen Zerlegung des von
dem Plasma emittierten Lichtes,
(c) einen Detektor (38) zur
Aufnahme des von dem Plasma emittierten Lichtes, und
(d) Verschlußmittel
(44) zum Unterbrechen des Strahlengangs des emittierten Lichtes,
wobei
(e) die Verschlußmittel
(44) von einer rotierenden Chopperscheibe gebildet sind, welche
eine Öffnung
(54) aufweist, durch welche das von dem Plasma emittierte Licht
geleitet wird, und eine Öffnung
(70) aufweist, durch welche ein lichtempfindlicher Hilfsdetektor
(72) zur Erzeugung eines Triggersignals (40) zum Triggern des Lasers
beleuchtbar ist
dadurch gekennzeichnet, daß
(f) weitere Öffnungen
(56; 58; 60; 62) in Bewegungsrichtung (52) neben der ersten Öffnung (54)
der Chopperscheibe (44) vorgesehen sind und
(g) die Öffnungen
(54; 56;...Arrangement for recording emission spectra by means of laser-induced plasma spectroscopy (LIPS) containing
(a) a laser (24) for generating a laser-induced plasma in a sample (26) which emits light (30) of different wavelengths,
(b) means (36) for spectral decomposition of the light emitted by the plasma,
(c) a detector (38) for receiving the light emitted by the plasma, and
(D) closure means (44) for interrupting the beam path of the emitted light, wherein
(e) the closure means (44) are formed by a rotating chopper disc having an opening (54) through which the light emitted by the plasma is directed, and an aperture (70) through which an auxiliary photosensitive detector (72) for generating a trigger signal (40) for triggering the laser can be illuminated
characterized in that
(F) further openings (56; 58; 60; 62) are provided in the direction of movement (52) adjacent to the first opening (54) of the chopper disk (44), and
(g) the openings (54, 56, ...
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufnahme von Emissionsspektren mittels laserinduzierter Plasmaspektroskopie (LIPS) enthaltend
- (a) einen Laser zur Erzeugung eines laserinduzierten Plasmas in einer Probe, welches Licht unterschiedlicher Wellenlängen emittiert,
- (b) Mittel zur spektralen Zerlegung des von dem Plasma emittierten Lichtes,
- (c) einen Detektor zur Aufnahme des von dem Plasma emittierten Lichtes, und
- (d) Verschlußmittel zum Unterbrechen des Strahlengangs des emittierten Lichtes, wobei
- (e) die Verschlußmittel von einer rotierenden Chopperscheibe gebildet sind, welche eine Öffnung aufweist, durch welche das von dem Plasma emittierte Licht geleitet wird und eine Öffnung aufweist, durch welche ein lichtempfindlicher Hilfsdetektor zur Erzeugung eines Triggersignals zum Triggern des Lasers beleuchtbar ist.
- (a) a laser for generating a laser-induced plasma in a sample which emits light of different wavelengths,
- (b) means for spectral decomposition of the light emitted by the plasma,
- (c) a detector for receiving the light emitted by the plasma, and
- (D) closure means for interrupting the beam path of the emitted light, wherein
- (E) the closure means are formed by a rotating chopper disc having an opening through which the light emitted from the plasma is passed and having an opening through which an auxiliary photosensitive detector for generating a trigger signal for triggering the laser is illuminated.
Bei der laserinduzierten Plasmaspektroskopie wird ein hochintensiver Laserstrahl auf eine Probe gestrahlt. Die dabei entwickelte Wärme löst geringe Mengen an Material ab und erzeugt daraus ein Plasma. Dieses Plasma emittiert Licht. Das Licht kann mittels spektroskopischer Methoden analysiert werden. Aus den Wellenlängenspektren können Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der Probe gezogen werden. Aufgrund des Verfahrens zur Plasmaerzeugung ist das emittierte Licht sehr unterschiedlich. Gut wärmeleitende Proben leiten einen großen Anteil der Wärme ab, so daß das Plasma und damit auch das Spektrum anders ausgebildet ist, als bei weniger gut wärmeleitenden Proben. Gleiches gilt für Proben mit unterschiedlichem Absorptionsgrad.at The laser-induced plasma spectroscopy becomes a high-intensity Laser beam blasted onto a sample. The resulting heat dissolves low Quantities of material and produces a plasma from it. This plasma emits light. The light can be detected by spectroscopic methods to be analyzed. From the wavelength spectra can draw conclusions the composition of the sample are drawn. Due to the procedure For plasma generation, the emitted light is very different. Good heat-conducting Samples lead a big one Proportion of heat so that the Plasma and thus the spectrum is formed differently than at less thermally conductive Rehearse. The same applies to Samples with different degrees of absorption.
Die Richtigkeit der Analyse verbessert sich im allgemeinen mit der Qualität des aufgenommenen Spektrums. Je besser die spektrale Auflösung und das Signal-zu-Rausch-Verhältnis des Spektrums, um so präzisere Aussagen können getroffen werden.The Accuracy of the analysis generally improves with the quality of the recorded spectrum. The better the spectral resolution and the signal-to-noise ratio of the Spectrum, the more precise Statements can to be hit.
Das mit LIPS erzeugte Spektrum ist zeitlich veränderlich. Bei einem kurzen Laserpuls von weniger als 1 μs Dauer wird ein Plasma erzeugt, daß für etwa 10 μs Licht emittiert. Dabei wird unmittelbar nach dem Laserpuls zunächst ein Spektrum erzeugt, das aufgrund der hohen Plasmatemperatur im wesentlichen aus einem Rekombinationskontinuum mit wenigen, stark verbreiterten Linien besteht. Nach etwa 1–2μs befinden sich die Atome in angeregten Zuständen, die unter Strahlungsemission wieder in den Grundzustand oder weniger angeregte Zustände übergehen. Dabei werden vergleichsweise scharfe Linien emittiert.The Spectrum generated with LIPS varies with time. In a short Laser pulse of less than 1 μs Duration, a plasma is generated that emits light for about 10 microseconds. It will immediately after the laser pulse initially generates a spectrum, the due to the high plasma temperature essentially from a recombination continuum with few, strongly broadened lines exists. After about 1-2μs are located the atoms are in excited states, those under radiation emission return to the ground state or less excited states. This comparatively sharp lines are emitted.
Die mit einem Detektor, z.B. einer CCD-Zeile mit einer Zeitauflösung von 1–100ms, detektierte Strahlung löst diese zeitlichen Änderungen des Spektrums nicht auf. Entsprechend wird ein integriertes Spektrum erhalten, bei dem sowohl das spektrale Kontinuum, als auch die darauf liegenden einzelnen Linien zu finden sind. Die Linien haben im allgemeinen eine geringere Intensität als das Kontinuum.The with a detector, e.g. a CCD line with a time resolution of 1-100ms, Detects detected radiation these temporal changes of the spectrum. Accordingly, an integrated spectrum in which both the spectral continuum and the one on it lying individual lines are to be found. The lines generally have a lower intensity as the continuum.
Stand der TechnikState of the art
Es sind Anordnungen mit einer intensivierten Kamera bekannt. Eine solche Kamera umfasst z.B. einen CCD-Detektor mit einer Elektronik, dem ein elektrischer Verstärker vorgeschaltet ist. Der Verstärker wird von einer sogenannten Multichannel Plate (MCP) gebildet. Das ist im wesentlichen eine Glasplatte mit einer Vielzahl von röhrenförmigen Kanälen, in denen die in einer davor angeordneten Durchlichtphotokathode erzeugten Photoelektronen beschleunigt werden. Ähnlich wie in einem Sekundärelektronenvervielfacher wird jedes Elektron durch Anlegen einer Spannung um bis zu 106-fach verstärkt. Diese vervielfachten Elektronen werden auf eine phosphoreszierend beschichtete Platte vor dem Detektor geleitet. Diese generiert wiederum Photonen, die über eine Optik, z.B. eine Lichtleitfaser-Platte zum Detektor gelangen.Arrangements with an intensified camera are known. Such a camera includes, for example, a CCD detector with electronics, which is preceded by an electrical amplifier. The amplifier is formed by a so-called multichannel plate (MCP). This is essentially a glass plate having a plurality of tubular channels in which the photoelectrons generated in a transmitted light photocathode arranged in front are accelerated. Similar to a secondary electron multiplier, each electron is amplified up to 10 6 times by applying a voltage. These multiplied electrons are directed onto a phosphorescent coated plate in front of the detector. This in turn generates photons, which arrive at the detector via an optical system, eg an optical fiber plate.
Die Verstärkung hat hier zwei Funktionen: zum einen dient sie der Erhöhung der Intensität und zum anderen kann sie über die angelegte Spannung sehr schnell bis hinunter in den ns-Bereich an- und abgeschaltet werden.The reinforcement here has two functions: on the one hand, it serves to increase the intensity and for another, she can over the applied voltage very fast down to the ns range be switched on and off.
Bei einer solchen Anordnung kann ein Triggersignal, welches mit dem Laserpuls korreliert ist, mit einer Verzögerung versehen werden. Dann schaltet die Verstärkung erst nach dieser vorgegebenen Verzögerung ein. Bis dahin lässt der Verstärker keine Photoelektronen durch. Auf diese Weise wird erst dann Licht auf den Detektor geleitet, wenn z.B. 1–2μs vergangen sind und vom Laserplasma kein störendes Kontinuum mehr abgestrahlt wird. Der Detektor kann entsprechend in unterschiedlichen Empfindlichkeitsbereichen arbeiten. Auch ist es möglich eine Auswahl des Zeitfensters, in dem gemessen werden soll, vorzunehmen.at Such an arrangement can be a trigger signal, which with the Laser pulse is correlated to be delayed. Then turns on the gain only after this predetermined delay. Until then, the leaves amplifier no photoelectrons. Only then will light become that way directed to the detector when e.g. 1-2μs have passed and from the laser plasma no annoying Continuum is emitted more. The detector can work accordingly work in different sensitivity ranges. Also is it possible make a selection of the time window in which to measure.
Die bekannte Anordnung ist komplex aufgebaut und die verwendeten Komponenten sind teuer. Weiterhin ist Verringerung der Quanteneffektivität und der Ortsauflösung bei Verwendung einer MCP vor dem CCD Empfänger nachteilig.The known arrangement is complex and the components used are expensive. Furthermore, reduction of quantum efficiency and the spatial resolution disadvantageous when using an MCP in front of the CCD receiver.
Aus der LIDAR-Technik sind experimentelle, nicht kommerzialisierte Anordnungen bekannt, bei denen eine Chopperscheibe als Shutter verwendet wird, um den empfindlichen Detektor vor rückstreuender Strahlung des abgehenden Laserstrahls zu schützen. Diese Anordnungen sind teuer und und für die serienmäßige Herstellung nicht geeignet.From the LIDAR technique, experimental, non-commercialized arrangements are known in which a chopper disc is used as a shutter to forward the sensitive detector to backscattering radiation from the outgoing laser beam protect. These arrangements are expensive and not suitable for mass production.
Die
nichtvorveröffentlichte
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher eine schnelle Schaltung des gemessenen Lichts ermöglicht wird, die kostengünstig und in Serie herstellbar ist.It is the object of the invention, an arrangement of the aforementioned Kind of creating, with which a fast switching of the measured light allows that is cost effective and can be produced in series.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß weitere Öffnungen in Bewegungsrichtung neben der ersten Öffnung der Chopperscheibe vorgesehen sind und die Öffnungen unterschiedliche Abmessungen in Bewegungsrichtung der Chopperscheibe haben.According to the invention Task solved by that more openings provided in the direction of movement adjacent to the first opening of the chopper disc are and the openings different dimensions in the direction of movement of the chopper disc to have.
Durch die Öffnung wird der Meßlichtstrahl aus dem Plasma geleitet. Jeder Öffnung kann in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der Chopperscheibe und ihrer Größe ein Zeitfenster zugeordnet werden, für das der Lichtstrahl durchgelassen wird. Eine große Öffnung lässt den Lichtstrahl für eine längere Zeit durch, eine kleinere Öffnung nur für kurze Zeit. Bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten im Bereich von mehreren zehntausend Umdrehungen pro Minute lassen sich auf diese Weise sehr kurze Zeitfenster im μs-Bereich realisieren.By the opening the measuring light beam is off directed to the plasma. Every opening can depend on from the rotation speed of the chopper disk and its size a time window be assigned for that the light beam is transmitted. A large opening lets the light beam for a longer time through, a smaller opening only for a short time Time. At high rotational speeds in the range of several Ten thousand revolutions per minute can be done in this way very much realize short time windows in the μs range.
Zur Festlegung eines relativ zum Laserpuls definierten Zeitfensters wird weiterhin ein Triggersignal erzeugt. Mit diesem Triggersignal ist der Laser triggerbar. Licht, das durch die Öffnung fällt, gelangt direkt oder über optische Mittel, z.B. Lichtleitfasern, auf eine Photodetektor, z.B. eine Photozelle. Dies bildet eine Lichtschranke. Die Lichtschranke generiert ein elektrisches Signal, welches an die elektronische Schaltung des Lasers geleitet wird und diesen triggert.to Definition of a time window defined relative to the laser pulse Furthermore, a trigger signal is generated. With this trigger signal the laser is triggerable. Light that falls through the opening arrives directly or via optical Means, e.g. Optical fibers applied to a photodetector, e.g. a Photocell. This forms a photoelectric barrier. The photocell generates a electrical signal, which is connected to the electronic circuit of the Lasers is directed and triggers this.
Vorzugsweise ist die Öffnung, durch welche das von dem Plasma emittierte Licht geleitet wird, eine andere Öffnung, als die, durch die der lichtempfindliche Hilfsdetektor beleuchtbar ist. Es ist aber auch möglich, lediglich eine Öffnung zu verwenden und den Hilfsdetektor geeignet zu positionieren, bzw. eine geeignete elektronische Schaltung zur Erkennung des Signals einzurichten. Auch ist es möglich, die Öffnungen in gleichem Abstand von der Rotationsachse zu positionieren. Es ist aber je nach Konstruktion vorteilhaft, eine erste Öffnung zur Detektion des Messlichtstrahls in einem ersten Abstand und eine zweite Öffnung zum Öffnen der Lichtschranke in einem zweiten Abstand anzuordnen. Die zweite Öffnung liegt entsprechend entweder weiter innen oder weiter außen.Preferably is the opening, through which the light emitted by the plasma is passed, a other opening, as that through which the auxiliary photosensitive detector can be illuminated is. But it is also possible only one opening to use and to position the auxiliary detector suitable, or a set up appropriate electronic circuit to detect the signal. Also it is possible the openings at the same distance from the axis of rotation to position. It But depending on the construction advantageous, a first opening to Detection of the measuring light beam at a first distance and a second opening to open to arrange the photocell at a second distance. The second opening is located either further in or further out.
Auf diese Weise wird über die zweite Öffnung einer definierten Lage der Chopperscheibe auch bei sehr hohen Rotationsgeschwindigkeiten ein definierter Zeitpunkt zugeordnet. Dieser Zeitmaßstab gilt über das Triggersignal für den Laser. Durch eine geeignete Positionierung der Öffnungen, sowie der Positionierung der Lichtschranke zueinander, kann die Messung in einem gewünschten Zeitfenster erfolgen.On this way will be over the second opening of a defined position of the chopper disc even at very high rotational speeds assigned a defined time. This time scale applies over the Trigger signal for the laser. By suitable positioning of the openings, as well as the positioning of the light barrier to each other, the measurement in a desired Time window done.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Verzögerungsschaltung vorgesehen, über welche das Triggersignal für den Laser verzögerbar ist. Vorzugsweise ist die Verzögerung der Verzögerungsschaltung dabei einstellbar ausgebildet. Dann kann der Laser früher oder später getriggert werden. Die erste Öffnung passiert den Messlichtstrahl immer zur gleichen Zeit bezogen auf den gemeinsamen Zeitmaßstab. Über den Zeitpunkt, zu dem der Laser getriggert wird, wird dann ein Zeitfenster für die Messung ausgewählt.In A preferred embodiment of the invention is a delay circuit provided over which the trigger signal for the laser is delayable is. Preferably, the delay is the delay circuit thereby formed adjustable. Then the laser can be earlier or later be triggered. The first opening always happens at the same time as the measuring light beam the common time scale. On the Time at which the laser is triggered then becomes a time window for the Measurement selected.
Bei der Erfindung sind weitere Öffnungen neben der ersten Öffnung in Bewegungsrichtung der Chopperscheibe vorgesehen. Die Öffnungen haben unterschiedliche Abmessungen in Bewegungsrichtung der Chopperscheibe. So können beispielsweise fünf Öffnungen entlang eines Kreisbogens um die Rotationsachse vorgesehen sein, von denen die zweite Öffnung doppelt so breit in Bewegungsrichtung, die dritte Öffnung die vierfache, die vierte Öffnung die achtfache, und die fünfte Öffnung die 16-fache Breite der ersten Öffnung aufweist.at the invention are more openings next to the first opening provided in the direction of movement of the chopper disc. The openings have different dimensions in the direction of movement of the chopper disc. So can for example, five openings be provided along a circular arc about the axis of rotation, of which the second opening twice as wide in the direction of movement, the third opening the four times, the fourth opening the eightfold, and the fifth opening the 16 times the width of the first opening having.
Bei dieser Ausgestaltung kann der Laser immer so getriggert werden, daß das Meßlicht genau zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, bei dem die gewünschte Öffnung den Strahlengang öffnet. Auf diese Weise kann neben dem Messzeitpunkt auch die Messdauer im Rahmen der zur Verfügung stehenden Öffnungen ausgewählt werden. Dabei versteht es sich, daß für unterschiedliche Meßaufgaben auch unterschiedliche Chopperscheiben oder unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten eingesetzt werden können.at In this embodiment, the laser can always be triggered, that this measuring light is generated exactly at a time at which the desired opening the Beam path opens. In this way, in addition to the measurement time, the measurement duration in Frame of the available standing openings are selected. It is understood that for different measuring tasks also different chopper discs or different rotational speeds can be used.
Vorzugsweise sind die Öffnungen in Bewegungsrichtung beabstandet, wobei die Abstände so gewählt sind, daß die von einem Laserpuls erzeugte Lichtemission bei einer ausgewählten Rotationsgeschwindigkeit der Chopperscheibe in jedem Fall nur durch eine Öffnung gelangt.Preferably are the openings spaced in the direction of movement, wherein the distances are selected so that the of a light pulse generated at a selected rotational speed the chopper disc in any case only passes through an opening.
Für die beschriebene Anwendung ist vorzugsweise ein Motor mit stabilisierter Rotationsgeschwindigkeit im Bereich oberhalb von 10 000, vorzugsweise oberhalb von 40 000 Umdrehungen pro Minute zum Antreiben der Chopperscheibe vorgesehen. Ein solcher Motor arbeitet nach einer Anlaufphase mit sehr konstanter Rotationsgeschwindigkeit, so daß die ausgewählten Zeitfenster kleine Zeitfehler besitzen.For the application described, a motor with a stabilized rotational speed in the range above 10 000, preferably above 40 000, revolutions per minute is preferably provided for driving the chopper disc. Such a motor works after a start-up phase se with a very constant rotational speed, so that the selected time windows have small time errors.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung rotiert die Chopperscheibe in einem engen Luftspalt. Dadurch wird eine übermäßige Geräuschentwicklung aufgrund der Luftreibung vermieden. Eine aufwändige Vakuum-Anordnung kann entfallen.In In a further embodiment of the invention, the chopper disc rotates in a narrow air gap. This will cause excessive noise due to the Air friction avoided. An elaborate one Vacuum arrangement can be omitted.
Vorzugsweise ist die Chopperscheibe zum Erreichen steiler Schaltflanken am einem Ort im Strahlengang positioniert, wo das Meßlichtbündel besonders eng eingeschnürt ist, z.B. am Ort des Eintrittsspaltes des Spektrometers.Preferably is the chopper disc to achieve steep switching edges on one Place positioned in the beam path where the Meßlichtbündel is particularly tight constricted, e.g. at the location of the entrance slit of the spectrometer.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.refinements The invention are the subject of the dependent claims. An embodiment is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In
Die
spektrale Verteilung der Intensität ist zeitlich veränderlich.
Ein Ausschnitt eines typischen Spektrums zu einem frühen Zeitpunkt
Demgegenüber zeigt
das Spektrum zu einem späteren
Zeitpunkt
Das hat den Vorteil, daß die Dynamik des Detektors besser für die Linien ausgenutzt werden kann.The has the advantage that the Dynamics of the detector better for the lines can be exploited.
Die
LIPS-Anordnung in
Der
Laserpuls wird mittels eines Triggersignals
Die
Chopperscheibe
In
der Chopperscheibe
Eine
weitere Öffnung
Der
Photodetektor
Mit
der beschriebenen Anordnung lässt
sich durch Einstellen der Verzögerung
des Triggersignals
Das
auswahlbare Zeitfenster sei anhand von
Das
Meßsignal
ist nicht kontinuierlich, sondern hat einen zeitlichen Verlauf
Die Anordnung ermöglicht die Auswahl der Dauer der Messung, sowie des Messbeginns.The Arrangement allows the selection of the duration of the measurement, as well as the beginning of the measurement.
In
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510059986 DE102005059986B4 (en) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | chopper disc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510059986 DE102005059986B4 (en) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | chopper disc |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102005059986A1 DE102005059986A1 (en) | 2007-06-14 |
| DE102005059986B4 true DE102005059986B4 (en) | 2008-01-31 |
Family
ID=38056119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE200510059986 Expired - Fee Related DE102005059986B4 (en) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | chopper disc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102005059986B4 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009041507A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-31 | Technische Universität München | Optical low-pass filter and method for optical filtering |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011154138A1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | Abb Ag | Reducing the sensitivity to vibration in ndir double beam photometers |
| CN115684006B (en) * | 2021-07-21 | 2025-05-13 | 中国石油化工股份有限公司 | Acousto-optic gating device and laser induced breakdown spectrometer |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946089A (en) * | 1998-07-13 | 1999-08-31 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd. | Plasma spectrometer with shutter assembly |
| DE102004028001A1 (en) * | 2004-06-09 | 2006-01-05 | Gesellschaft zur Förderung angewandter Optik, Optoelektronik, Quantenelektronik und Spektroskopie e.V. | Echelle spectrometer with improved detector utilization |
-
2005
- 2005-12-13 DE DE200510059986 patent/DE102005059986B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946089A (en) * | 1998-07-13 | 1999-08-31 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd. | Plasma spectrometer with shutter assembly |
| DE102004028001A1 (en) * | 2004-06-09 | 2006-01-05 | Gesellschaft zur Förderung angewandter Optik, Optoelektronik, Quantenelektronik und Spektroskopie e.V. | Echelle spectrometer with improved detector utilization |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009041507A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-31 | Technische Universität München | Optical low-pass filter and method for optical filtering |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102005059986A1 (en) | 2007-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2156154B1 (en) | Spectrometer comprising solid body sensors and secondary electron multipliers | |
| DE2929170C2 (en) | Measuring device for determining the fluorescence emission spectrum of particles | |
| DE102015207289A1 (en) | Particle sensor device | |
| DE2202969A1 (en) | Device for the remote analysis of gases | |
| DE19635643C2 (en) | Spectra acquisition method and linear time-of-flight mass spectrometer therefor | |
| EP1007948A1 (en) | Process and arrangement for laser-induced spectral analysis | |
| DE2456566C2 (en) | ||
| DE10317894A1 (en) | Focusing system for charged particles, electron microscopy system and electron microscopy method | |
| DE69534214T2 (en) | System for process monitoring of layer thicknesses | |
| DE102005059986B4 (en) | chopper disc | |
| DE4413096B4 (en) | Multi-element atomic absorption spectrometer and measuring method using such an atomic absorption spectrometer | |
| EP2418532A1 (en) | Method for separating detection signals in the beam of an optical device | |
| EP4028793A1 (en) | Detector device and method for the remote analysis of materials, and mobile sensor system | |
| DE19740210B4 (en) | Atomic Absorption Spectrometer | |
| EP2909669B1 (en) | Microscope and a method for examining a sample using a microscope | |
| DE4322852C2 (en) | Electron spectroscopy device | |
| EP1623259A1 (en) | Device for the spectral selection and detection of the spectral regions of a light beam | |
| DE102019100290B4 (en) | Spectrometer with mechanical shutter | |
| DE10207742B4 (en) | Atomic absorption spectroscopy method and atomic absorption spectrometer | |
| DE60209112T2 (en) | DEVICES AND METHOD FOR DETECTING PARTICLES | |
| DE3743584A1 (en) | Optical spectrometer | |
| DE112020006659T5 (en) | Imaging unit, mass spectrometer and mass spectrometry method | |
| DE102005058160A1 (en) | Atom fluorescence spectrometer e.g. spark emission spectrometer, for analyzing metallic samples, has spark generator producing plasmas in area between electrode and sample surface, and radiation source producing fluorescence radiation | |
| DE102019210421B4 (en) | Method and device for measuring a light signal parameter and non-volatile storage medium | |
| DE102018107529A1 (en) | A method of operating a photomultiplier in the ion detector of a mass spectrometer for life extension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: LTB LASERTECHNIK IN BERLIN GMBH, 12489 BERLIN, DE Owner name: LEIBNIZ-INSTITUT FUER ANALYTISCHE WISSENSCHAFT, DE |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: WEISSE, RENATE, DIPL.-PHYS. DR.-ING., DE |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BECKER-ROSS, HELMUT, DR., DE Free format text: FORMER OWNERS: LEIBNIZ - INSTITUT FUER ANALYTISCHE WISSENSCHAFTEN - ISAS - E.V., 44139 DORTMUND, DE; LTB LASERTECHNIK IN BERLIN GMBH, 12489 BERLIN, DE Owner name: FLOREK, STEFAN, DR., DE Free format text: FORMER OWNERS: LEIBNIZ - INSTITUT FUER ANALYTISCHE WISSENSCHAFTEN - ISAS - E.V., 44139 DORTMUND, DE; LTB LASERTECHNIK IN BERLIN GMBH, 12489 BERLIN, DE |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: WEISSE, RENATE, DIPL.-PHYS. DR.-ING., DE |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |