DE1231459B

DE1231459B - Photoelectric device with multiple detectors for scanning a spectrum

Info

Publication number: DE1231459B
Application number: DES92227A
Authority: DE
Inventors: Albertus Strasheim
Original assignee: South African Inventions Development Corp
Current assignee: South African Inventions Development Corp
Priority date: 1963-07-23
Filing date: 1964-07-23
Publication date: 1966-12-29

Description

Photoelektrische Vorrichtung mit mehreren Detektoren zum Abtasten eines Spektrums Die Erfindung bezieht sich auf eine photoelektrische Vorrichtung mit mehreren Detektoren zum Abtasten eines Spektrums.Photoelectric device with multiple detectors for scanning of a spectrum The invention relates to a photoelectric device with multiple detectors for scanning a spectrum.

Es sind bereits Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die Detektoren, deren Spalte über die gesamte Spektrumsbreite sich erstrecken, in Richtung der Wellenlängenachse des Spektrums verschiebbar angeordnet sind. Mit diesen bekannten Vorrichtungen können die Detektoren nicht auf sehr eng nebeneinanderliegende Spektrallinien eingestellt werden, da der mögliche Einstellabstand zwischen den Detektoren durch die Breite der Spalthalterungen begrenzt ist. Schon gar nicht können mit dieser bekannten Vorrichtung die Detektoren auf ein und dieselbe Spektrallinie eingestellt werden. Devices of this type are already known in which the detectors, whose gaps extend over the entire spectrum width, in the direction of the wavelength axis of the spectrum are arranged displaceably. With these known devices can the detectors are not set on very closely spaced spectral lines because the possible setting distance between the detectors is due to the width the gap brackets is limited. Especially not with this known device the detectors are adjusted to one and the same spectral line.

Es ist ferner bereits eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der in einer gemeinsamen Blende zwei Spalte senkrecht zu der Wellenlängen achse ünd außerdem ein geringes Stück in Richtung dieser Wellenlängenachse gegeneinander versetzt angebracht sind, wobei jedem dieser Spalte jeweils ein Detektor zugeordnet ist. Bei dieser bekannten Anordnung sind die beiden Detektoren aber nicht gegeneinander in Richtung der Wellenlängenachse verschiebbar, und diese bekannte Anordnung ist auch nicht unmittelbar zum Vermessen von Spektrallinien vorgesehen, sondern lediglich zum Ableiten eines Servosteuersignals zwecks Temperaturkompensation. It is also a device of this type is already known in which in a common aperture two columns perpendicular to the wavelength axis and in addition, offset a little relative to one another in the direction of this wavelength axis are attached, each of these columns being assigned a detector. In this known arrangement, however, the two detectors are not opposed to one another displaceable in the direction of the wavelength axis, and this known arrangement is also not intended directly for measuring spectral lines, but only for deriving a servo control signal for the purpose of temperature compensation.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine photoelektrische Vorrichtung mit mehreren Detektoren zum Abtasten eines Spektrums zu schaffen, mit der auch sehr nahe beieinanderliegende Spektrallinien eines Spektrums oder sogar ein und dieselbe Spektrallinie durch einen oder mehrere Detektoren gleichzeitig vermessen werden können. It is an object of the invention to provide a photoelectric device with to create multiple detectors for scanning a spectrum, with the also very closely spaced spectral lines of a spectrum or even one and the same Spectral line can be measured simultaneously by one or more detectors can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst: Die Detektoren bzw. Detektorgruppen sind in Richtung der Wellenlängenachse verschiebbar angeordnet, und sie sind außerdem senkrecht zu dieser Achse gegeneinander versetzt. Vorzugsweise besteht dabei gemäß einer Weiterbildung der Erfindung jeder Detektor aus einem in der Spektrumsebene angeordneten Spalt, einem Umlenkspiegel und einem Photoelektronenvervielfacher. This object is achieved according to the invention by the combination of the following Features solved: The detectors or detector groups are in the direction of the wavelength axis arranged displaceably, and they are also perpendicular to this axis to each other offset. Preferably, according to a further development of the invention, each Detector from a slit arranged in the spectrum plane, a deflecting mirror and a photoelectron multiplier.

Durch die erfindungsgemäße Kombination kann jeder einzelne Detektor unabhängig von den anderen Detektoren und ohne auf seinem Verschiebeweg von diesen anderen Detektoren gestört zu sein, auf jede beliebige Spektrallinie eingestellt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht sogar das Einstellen von einem oder mehreren Detektoren auf ein und dieselbe Spektrallinie, wie dies beispielsweise zum Eichen bzw. zum Vergleich von verschiedenen Detektoren von Vorteil sein kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist also das Abtasten und Vermessen von Spektrallinien eines Spektrums wesentlich schneller, einfacher und genauer möglich. Due to the combination according to the invention, each individual detector independent of the other detectors and without being on its displacement path from these other detectors to be disturbed, adjusted to any spectral line will. The device according to the invention even enables one to be set or more detectors on one and the same spectral line as this for example for calibration or for comparing different detectors can be advantageous. The device according to the invention is therefore used to scan and measure spectral lines of a spectrum is possible much faster, easier and more precisely.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert: F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei übereinander gegenüber einem Spektrum angeordneten Detektoren; Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung mit zwei übereinander angeordneten Detektorgruppen. The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using exemplary embodiments: F i g. 1 shows a device according to the invention with two detectors arranged one above the other opposite a spectrum; Fig. 2 shows a device with two detector groups arranged one above the other.

F i g. 1 zeigt ein Spektrum 10 mit mehreren Spektrallinien 12. Jeder der beiden übereinander angeordneten Detektoren 14 umfaßt einen von Seitenwänden 20 begrenzten Kanal 15, an dessen Vorderwand ein Spalt 18 ausgebildet ist. In diesem Kanal ist ein Spiegel 22 oder sind mehrere Spiegel 22, 23 so angeordnet, daß das Licht vom Spalt in Richtung auf einen Photoelektronenvervielfacher reflektiert wird. F i g. 1 shows a spectrum 10 with several spectral lines 12. Each of the two detectors 14 arranged one above the other comprises one of side walls 20 delimited channel 15, on the front wall of which a gap 18 is formed. In this Channel is a mirror 22 or several mirrors 22, 23 are arranged so that the Light is reflected from the slit towards a photomultiplier tube.

Die beiden in F i g. 1 gezeigten Detektoren können unabhängig voneinander auf Spektrallinien eingestellt werden, die nur durch einen sehr kleinen Abstand getrennt sind, oder gegebenenfalls sogar auf ein und dieselbe Spektrallinie. The two in FIG. 1 detectors shown can be independent of each other set on spectral lines be that only by a very are separated by a small distance, or possibly even on one and the same spectral line.

In F i g. 2 umfaßt der Meßkopf 30 zwei Gruppen 32 bzw. 34 von jeweils in einer Reihe angeordneten Detektoren 14, die unabhängig voneinander verstellbar sind. Die Detektoren der Gruppe 32 sind der oberen Hälfte 36 des Spektrums und die Detektoren der anderen Gruppe 34 der unteren Hälfte 38 des Spektrums zugeordnet. In Fig. 2, the measuring head 30 comprises two groups 32 and 34 of each detectors 14 arranged in a row, which can be adjusted independently of one another are. The detectors of group 32 are the upper half 36 of the spectrum and the Detectors of the other group 34 assigned to the lower half 38 of the spectrum.

Die Photoelektronenvervielfacher 24 der Detektoren 14 werden aus einer Hochspannungsquelle 39 gespeist. Die Ausgänge der Photoelektronenvervielfacher24 sind mit einem Integrationskreis 40 verbunden, an welchem ein direkt anzeigendes Instrument 42 angeschlossen ist, so daß die Lichtintensität der Spektrallinien unmittelbar gemessen werden kann. The photoelectron multipliers 24 of the detectors 14 are turned off a high voltage source 39 fed. The outputs of the photoelectron multiplier24 are connected to an integration circuit 40, on which a directly indicating Instrument 42 is connected so that the light intensity of the spectral lines is immediate can be measured.

Um die einzelnen Spalte der nebeneinanderliegenden Detektoren einer Gruppe möglichst nahe zusammenschieben zu können, sind die Kanäle 15 so ausgebildet, daß ihre Achsen in Richtung auf die Spektrums ebene konvergieren. Die Spalte 18 liegen so relativ nahe beieinander in der Ebene des Spektrums 10. Die Detektoren 14 können an einer nicht gezeig- ten Stange in Längsrichtung verstellbar angebracht sein. To the individual columns of the adjacent detectors one To be able to push the group as close together as possible, the channels 15 are designed in such a way that that their axes converge towards the plane of the spectrum. Column 18 are thus relatively close to one another in the plane of the spectrum 10. The detectors 14 can be used at a not shown th rod mounted adjustable in the longitudinal direction be.

Claims

Claims: 1. Photoelectric device with several detectors for scanning a spectrum, characterized by the combination of the following features, that the detectors (14) or

Detector groups (32, 34) displaceable in the direction of the wavelength axis are arranged and that they are also offset from one another perpendicular to this axis are.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each Detector (14) from a slit arranged in the focal plane of the spectrum (10) (18), a deflecting mirror (22) and a photoelectron multiplier (24).

Documents considered: German Patent No. 1 096 060; British Patent No. 809,364; U.S. Patents No. 3,090,278, 3,056,330; J. Scient. Instr., 35: 212-216 (1958); Spectrochimica Acta, 1957, Suppl., Pp. 76 to 83.