DE19500069A1

DE19500069A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Spektroskopie

Info

Publication number: DE19500069A1
Application number: DE19500069A
Authority: DE
Inventors: Michael Ron Hammer; Colin Andrew Porter
Original assignee: Varian Australia Pty Ltd
Current assignee: Varian Australia Pty Ltd
Priority date: 1994-01-11
Filing date: 1995-01-03
Publication date: 1995-08-03
Also published as: GB2285505B; GB9500122D0; GB2285505A; AUPM329594A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen einer Spektroskopie, insbesondere einer Atomspektro skopie, die zum Beispiel verwendet wird für die analytische Bestimmung verschiedener Elemente. Insbesondere sind das Verfah ren und die Vorrichtung in der Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) verwendbar.

In der AAS wird die Konzentration eines chemischen Elementes in einer Probe dadurch gemessen, daß das Ausmaß gemessen wird, in dem die Atome des Elementes Licht einer Wellenlänge absorbieren, die für diese Atome spezifisch ist. Üblicherweise wird das Licht mittels einer Entladungslampe erzeugt und die zu analysierende Probe liegt in Form einer Phase vor, die in irgendeiner Weise so präpariert ist, daß eine Ansammlung der Atome im Lichtweg vorliegt. Beispielsweise kann eine derartige Atomwolke dadurch erzeugt werden, daß die Probenlösung in eine Flamme gesprüht wird oder daß eine geringe Menge der Probenlösung auf einem geheizten Faden, Stab oder einer anderen nicht brennenden Einrichtung deponiert wird. Das den Probenbereich passierende Licht wird mittels eines geeigneten Detektors empfangen, und das Ausmaß der Lichtabsorption wird gemessen. Die Absorption wird dadurch bestimmt, daß die Mengen des vom Detektor mit und ohne Probe (bzw. einer Bezugsprobe) empfangenen Lichtes gemessen werden und daß die beiden Meßergebnisse zueinander ins Verhältnis gesetzt werden.

AA-Spektren (Atom-Absorptions-Spektren) werfen allerdings techni sche Probleme hinsichtlich des sogenannten Rauschens und des Untergrundsignals auf.

Übliche Quellen für die Rauschkomponenten in den gemessenen Absorptionsspektren sind: Flammenemissionsrauschen, Rauschen der Lichtquelle, Rauschen des Zerstäubers, EHT-Rauschen, Molekül- und Teilchenrauschen (Hintergrund), Rauschen bei der A/D-Wandlung und Photonenrauschen.

Frühere Versuche, das Rauschen und die Hintergrundsignale bei AA-Spektren zu überwinden, sahen insbesondere folgendes vor:

(A) Doppelstrahlmessung

Anstelle eines herkömmlichen Systems mit einem einzigen Lichtstrahl wird ein System mit Doppelstrahl verwendet, wobei ein Probenstrahl und ein Referenzstrahl periodisch vermessen und die Meßergebnisse zueinander ins Verhältnis gesetzt werden. Rauschquellen, die beiden Strahlen gemeinsam sind (d. h. zueinander korreliert sind), werden theoretisch eliminiert. Solche Rausch quellen sind die Lichtquelle, EHT und in bestimmtem Ausmaß das Photonenrauschen. Nicht korrelierte Rauschquellen werden aller dings nicht eliminiert und sind sogar um einen Faktor 1,4 größer als bei den Rauschquellen, die bei Verwendung eines einzigen Strahls auftreten.

In Praxis wird die Messung der beiden Strahlen alternativ durch geführt mittels einer Zeitaufteilung und einer Multiplexierung. Jeder Strahl wird für etwa 1-2 Millisekunden vermessen mit einer Wiederholrate von 10 Millisekunden (d. h. alle zehn Millisekunden wird der pulsierende Strahl gemessen). Dies führt dazu, daß die Rauschunterdrückung bei Verwendung des Doppelstrahlsystems nicht perfekt ist und hinsichtlich der als korreliert angenommenen Rauschquellen treten folgende Effekte auf:

- Die Integration jedes Signals über 1-2 Millisekunden wirkt wie ein Tiefpaßfilter, der diejenigen Rauschfrequenzen schwächt oder unterdrückt, die oberhalb von etwa 500-1000 Hz liegen.
- Die Repititionsrate von 10 Millisekunden bewirkt, daß Rausch frequenzen unterhalb von 50 Hz korreliert bleiben und deshalb eliminiert werden.
- Die Rauschfrequenzen zwischen 50 Hz und etwa 1000 Hz bleiben jedoch unkorreliert und werden um einen Faktor von 1,4 im Vergleich zur Verwendung eines einzigen Strahls verstärkt.

Weiterhin bewirkt die Messung über jeweils 1-2 Millisekunden mit einer Wiederholrate von 10 Millisekunden, daß Rauschfrequenzen zwischen 50 Hz und 1000 Hz verfälscht werden (ihre Frequenzen werden aufgrund der Meßrate zu tieferen Frequenzen verschoben), so daß das niederfrequente Rauschen verstärkt wird. Die anschließen de Integration des Signals kann diesen Effekt nicht eliminieren, und das Signal/Rauschverhältnis wird somit verschlechtert. Die Doppelstrahlmessung reduziert zwar die niederfrequenten Rauschquel len (insbesondere die sogenannte Lichtquellendrift), jedoch wird die Wirkung einiger anderer Rauschquellen verstärkt, und die obengenannte Verfälschung (der Frequenzen) aufgrund der zeitlich zerhackten Messung einzelner Proben verschlechtert weiterhin das Rauschverhalten des gesamten Systems. Es dürfte eher so sein, daß die Reduzierung (des Rauschens) einerseits und die Verstärkung andererseits einander die Waage halten, so daß die Messung mit zwei Strahlen etwa das gleiche Rauschverhalten zeigt wie die früheren Messungen mit Verwendung eines einzigen Strahls und ohne zeitliche Zerhackung der Messung.

Das Ausmaß, in dem Hintergrundsignale bei der Zweistrahltechnik eliminierbar sind, unterliegt im wesentlichen zwei Begrenzungen, nämlich einmal dem statischen Fehler und zum anderen dem dynami schen Fehler.

Statische Fehler ergeben sich, wenn die geometrische Anordnung oder Energieverteilung des Lichtstrahls, wie er für die Messung der Hintergrundabsorption verwendet wird, verschieden ist im Vergleich zu dem Strahl, der für die Atomabsorption verwendet wird. Weil die absorbierende Probe nicht vollständig homogen ist, bewirken die unterschiedlichen räumlichen Energieverteilungen der beiden Strahlen eine systematische Abweichung hinsichtlich der gemessenen Absorptionswerte bei den beiden Strahlen und somit einen Fehler.

Dynamische Fehler ergeben sich, wenn die Messungen der Hintergrund absorption und der Atomabsorption zu verschiedenen Zeiten erfolgen. Jede Änderung der Proben-Hintergrundabsorption zwischen den beiden Messungen erscheint als Hintergrund-Korrekturfehler. In Praxis können zwar Interpolationstechniken verwendet werden, um diesen Fehler zu reduzieren, jedoch läßt er sich nicht vollständig eliminieren.

(B) Zeeman-Korrektureinrichtungen

Zeeman-Korrektureinrichtungen verwenden nur eine einzige Licht quelle und benutzen denselben Lichtstrahl zur Vermessung sowohl der Probe als auch für die Erzeugung einer Referenzabsorption. Deshalb tritt dort nicht das Problem des statischen Fehlers auf, jedoch weiterhin das Problem des dynamischen Fehlers.

Zeeman-korrigierte Instrumente modulieren die Atomabsorption, ohne daß die nicht-atomare (bzw. Hintergrund-) Absorption beein flußt wird und stellen somit ein Mittel bereit, mit dem zwischen atomarer und nicht-atomarer Absorption unterschieden werden kann. Die Modulation des Absorptionssignals unter Verwendung des Zeeman-Effekts verlangt im allgemeinen entweder einen körper lich rotierenden Prismenpolarisator oder eine Drehung der Polari sationsebene mit magneto-optischen Mitteln.

Diese Techniken sind recht wirkungsvoll für eine einfache Hinter grundkorrektur, jedoch sind sie physikalisch eingeschränkt auf Modulationsfrequenzen von weniger als 100 Hz und außerdem beruhen sie auf herkömmlichen Verfahren einer sequentiellen Messung von Probe und Referenzsignalen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen eine Atomspektroskopie durchführbar sind, bei der die Messung der Hintergrundstrahlung verbessert ist. Insbesondere sollen auch die Meßbegrenzungen herkömmlicher Spektrometer, besonders von Atomabsorptionsspektro metern, erweitert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionssignal auf ein hochfre quentes Trägersignal - z. B. im Frequenzbereich von 1 KHz bis 100 MHz - aufmoduliert wird, so daß das Absorptionssignal als Amplitudenmodulation auf dem Träger erscheint. Dies bedeutet, daß eine 0-Amplitude 0-Absorption anzeigt und daß eine ansteigende Amplitude eine ansteigende Absorption bedeutet. Das Signal kann mittels eines Schmalbandfilters detektiert werden, der auf die Trägerfrequenz zentriert ist, oder durch synchrone Detektion mittels eines demodulierenden Verstärkers, der auf die Frequenz des Modulationssignals fest eingestellt ist.

Mit diesem Verfahren wird das Signal/Rausch-Verhältnis verbessert, weil viele der Rauschquellen, die hinsichtlich der Hintergrundkor rektur ein Problem erzeugen, nur sehr geringe Rauschkomponenten mit hohen Frequenzen aufweisen.

Einige der Rauschquellen, auf die oben Bezug genommen ist, bewir ken ein zusätzliches Rauschen im Ausgangssignal und auch eine Modulation der Probenabsorption. Beispielsweise bewirken Schwan kungen der Lichtquellenintensität direkt eine Veränderung des Ausgangssignals sogar ohne daß eine Probe vorliegt und auch das Absorptionssignal wird hinsichtlich seiner Größe beeinflußt, weil eine Halbierung des Lichtes auch eine Halbierung des gemesse nen Absorptionssignals bewirkt. In diesen Fällen kann das zusätz liche Rauschen beträchtlich dadurch reduziert werden, daß ein Verfahren gemäß der Erfindung eingesetzt wird, allerdings ist es möglich, daß dabei der Modulationseffekt bezüglich der Proben absorption nicht beeinflußt wird. Da diese Modulationseffekte eine multiplizierende Wirkung haben, beeinflussen sie die Meßge nauigkeit, nicht aber die Meßgrenzen. Im allgemeinen ist die Wirkung des zusätzlichen Rauschens wesentlich größer als der Modulationseffekt.

Die Nachteile des additiven Rauschens können zumindest zu großen Teilen dadurch überwunden werden, daß zwei Signale bei Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemessen und zueinander in Beziehung gesetzt werden. Das erste Signal ist die Signalampli tude der Modulationsfrequenz, wobei es sich um eine Wechselspan nungskomponente des Ausgangssignals handelt, was im Nachfolgenden als A-Signal (oder RF-Signal) bezeichnet wird; dies gibt direkt den Pegel: (Referenz-Probe)/2. Das zweite Signal ist das Gleich spannungs-Ausgangssignal des Detektors (Mittelwert), wobei es sich um das Basisband-Signal handelt, was im Nachfolgenden als DC-Signal (Gleichspannungssignal) angesprochen wird. Dies gibt den Pegel: (Referenz+Probe)/2. Bei sehr geringen Absorptionen, wo sich das Verhalten der Probe dem der Referenz annähert, ergibt das Verhältnis dieser beiden Signale, multipliziert mit 0,43429 direkt die Absorption. Bei höheren Absorptionswerten ist die Berechnung etwas aufwendiger, läßt sich jedoch leicht mit einem Mikroprozessor durchführen: AC/2 + DC gibt den Referenzpegel, und DC - AC/2 ergibt das Probensignal. Alternativ ist es möglich, jeweils den Wert AC/DC zu berechnen und mittels einer Ablesetabel le die Umwandlung vorzunehmen. Es ist möglich, die DC- und AC-Aus gangssignale des Systems gleichzeitig und kontinuierlich zu messen, und zwar ohne eine zeitliche Aufspaltung und ohne ein Multiplexen. Hierdurch wird der oben angesprochene Verfälschungs effekt vermieden, und es wird sichergestellt, daß diejenigen Rauschquellen, die beiden Signalen gemeinsam sind, korrekt elimi niert werden.

Beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Absorp tionssignal mit bekannten geeigneten Techniken auf den Träger aufmoduliert werden, beispielsweise unter Verwendung des Doppler- Effektes, des Stark-Effektes oder des Zeeman-Effektes. In allen Fällen kann eine geeignete Technik verwendet werden, um eine hinreichende Hochgeschwindigkeitsmodulation zu erreichen. Bei spielsweise wurde gefunden, daß eine elektro-optische Zelle für diesen Zweck gut geeignet ist.

Die Erfindung beinhaltet auch eine Vorrichtung für die Atomabsorp tion mit einer Lichtquelle zum Erzeugen eines Lichtstrahls, einer Einrichtung zum Atomisieren zur Erzeugung einer Atomwolke der zu analysierenden Probe im Lichtweg und eine Modulationsein richtung, die so betreibbar ist, daß auf eine hochfrequente Trägerfrequenz ein Absorptionssignal aufmodulierbar ist, welches repräsentativ ist für das Ausmaß, in dem Licht einer vorgegebenen Frequenz durch die Probe absorbiert wird, wodurch die Amplitude des modulierten Signals repräsentativ ist für das Ausmaß der genannten Absorption.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Es ist zweckmäßig und besonders anschaulich, die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf ein Instrument vom Zeeman-Typ zu beschreiben, jedoch versteht sich für den Fachmann, daß die Erfindung nicht nur unter Verwendung des Zeeman-Effektes aus führ bar ist.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, die zur Ausführung der Erfindung geeignet ist;

Fig. 2 schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung und

Fig. 3 diagrammartig die Polarisationsdrehung am Ausgang einer elektro-optischen Zelle, die bei den Vorrichtungen gemäß den Fig. 1 und 2 verwendet wird.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird ein Strahl 1 unpolarisierten Lichtes, der von einer Lichtquelle, wie einer Hohlkathodenlampe 2, abgegeben wird, durch einen Polarisator 3 gerichtet. Der austretende Strahl 4 ist linear polarisiert und wird durch eine elektro-optische Zelle 5 gerichtet, die so betrie ben werden kann, daß sie die Polarisationsebene direkt proportio nal zu einem angelegten elektrischen Feld 6 dreht. Dies bedeutet, daß die Polarisationsebene als Funktion von Änderungen der an die Zelle 5 angelegten Spannung geändert wird. Das Ausgangssignal der Zelle 5 passiert eine Analyt-Wolke, die durch einen Atomisierer 7 erzeugt wird. Beim Atomisierer kann es sich um einen geeigneten herkömmlichen Typ handeln, wie beispielsweise einen Flammen-Atomi sierer oder einen Graphitröhrchenofen. Der Begriff "Atomisierer" soll auch die Erzeugung von Molekülen erfassen, insbesondere aber die Erzeugung von Atomen. Ein in der Richtung gleichbleiben der Magnet 8 ist am Atomisierer 7 angeordnet und kann so betätigt werden, daß er eine Zeeman-Aufspaltung der Analyt-Wolke bewirkt.

Der den Atomisierer 7 verlassende Lichtstrahl ist deshalb mit derjenigen Frequenz moduliert, mit der die Polarisationsebene aufgrund der Beeinflussung durch die Zelle 5 dreht, und die Amplitude dieser Modulation ist proportional zur Absorption des Analyten. Das so modulierte Licht gelangt dann in einen Monochro mator 9, wo die gewünschte analytische Wellenlänge selektiert wird, und Licht dieser Wellenlänge wird dann mittels eines Foto- Vervielfachers 10 oder einer anderen geeigneten Einrichtung detektiert. Der Begriff "Licht" soll hier nicht auf den Bereich sichtbarer Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums be schränkt sein, sondern erfaßt auch andere Wellenlängenbereiche solcher Strahlung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das elektrische Ausgangssignal des Foto-Vervielfachers 10, welches vorzugsweise verstärkt wird, in zwei Signalwege 11 und 12 geteilt, welche jeweils die AC (oder RF) bzw. die DC-Signale führen, die oben erläutert sind. Hierzu werden die Signalleitun gen 11 und 12 jeweils einer synchronen Messung bzw. einer Tiefpaß filterung unterzogen. Das Verhältnis der so gebildeten zwei Signale kann verwendet werden, um die wahre Absorption durch die Probe zu bestimmen.

Da das Untergrundsignal keiner Zeeman-Aufspaltung unterworfen wird, wird es nicht moduliert und trägt deshalb nicht zum Wechsel spannungssignal (AC-Signal) bei. Es reduziert nur den erreichbaren Lichtpegel und ist eine beiden Signalen gemeinsame Komponente, die eliminiert wird, wenn das Verhältnis der AC- und DC-Signale berechnet wird.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht dem gemäß Fig. 1, mit der Ausnahme, daß die Reihenfolge des Polarisators 3, der elektro-optischen Zelle 5 und des Atomisierers 7 umgekehrt ist.

Durch Verwendung einer elektro-optischen Zelle zur Drehung der Polarisationsebene ist es möglich, sehr hohe Modulationsfrequenzen zu erreichen. Die elektro-optische Zelle kann von unterschiedli cher Art sein, beispielsweise kann es sich handeln um:

- eine Kerr-Zelle,
- eine Pockels-Zelle,
- eine foto-elastische Zelle oder
- eine nematische Flüssigkristalleinrichtung.

Alle vier Zellarten funktionieren aufgrund der Prinzipien der induzierten Doppelbrechung, wobei ein externer Einfluß bewirkt, daß die Geschwindigkeit in einer Polarisationsebene des Lichtes mehr verzögert wird als in einer anderen Ebene. Dies bewirkt, daß die primäre Polarisationsebene gedreht wird und der Polarisa tionszustand geändert wird von einem linearen Zustand zu einem elliptischen und zurück zum linearen Zustand nach einer Drehung um 90° (vgl. Fig. 3). Diese Drehung um 90° wird als "Halbwellen- Verzögerung" bezeichnet. Der Unterschied zwischen den vier Zellen liegt im wesentlichen nur in der Art, wie die Doppelbrechung induziert wird.

Flüssigkristalle funktionieren so, daß ihre Struktur in Abhängig keit von einem angelegten, relativ schwachen elektrischen Feld Änderungen durchmacht. Die Doppelbrechung von foto-elastischen Zellen beruht auf mechanisch induzierten Spannungen, die üblicher weise mittels eines piezo-elektrischen Elementes erzeugt werden. Sowohl Kerr- als auch die Pockels-Zellen funktionieren nach ähnlichen Prinzipien. Das heißt, ein angelegtes elektrisches Feld ändert direkt die optische Anisotropie der kristallinen Struktur. Der Unterschied zwischen beiden liegt darin, daß bei dem Kerr-Effekt eine quadratische Abhängigkeit von dem elektri schen Feld gegeben ist, während der Pockels-Effekt linear von der Feldstärke abhängt.

Einige gewöhnliche Kerr-Zellen sind nicht geeignet zur Verwendung in einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art, da sie eine untere Grenzwellenlänge von 250 Nanometer haben. Die Verwendung von Lithium-Borat oder Beta-Barium-Borat in einer solchen Zelle erstreckt jedoch deren Wirkungsbereich und macht sie für die hier beschriebene Vorrichtung und das Verfahren geeignet. Auch andere Materialien sind für derartige Zellen bekannt, so daß sie für diese Anwendung geeignet sind.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 handelt es sich bei dem Polarisa tor 3 vorzugsweise um einen Kristall-Polarisator, und die elektro optische Zelle 5 ist ein foto-elastischer Modulator (beispielswei se angeboten durch die Firma Hinds International, U.S.A.), der mit 50 KHz betrieben wird, woraus sich eine Modulationsfrequenz von 100 KHz ergibt (d. h. die Frequenz des Trägers ist 100 KHz). Bei dem Atomisierer 7 kann es sich um ein übliches Produkt (bei spielsweise erhältlich von der Firma Varian) handeln, und der Permanentmagnet 8 ist so ausgelegt, daß er eine Feldstärke von 1 Tesla erzeugt. Die anderen Komponenten der Vorrichtung sind dem Fachmann ohne weiteres geläufig.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung und das beschriebene Verfahren sind relativ einfach und wirkungsvoll zur Verbesserung der Rausch- und Hintergrundkorrektur bei einem Spektrometer.

Claims

1. Verfahren der Absorptionsspektroskopie, umfassend die folgen den Schritte:

ein Lichtstrahl wird durch eine zu analysierende Probe geschickt und ein Absorptionssignal wird erzeugt, das ein Maß ist für das Ausmaß, in dem Licht einer vorgegebenen Frequenz durch die Probe absorbiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Absorptionssignal auf ein hochfrequentes Trägersignal aufmodu liert wird, so daß die Absorption bei der vorgegebenen Frequenz durch die Amplitude des modulierten Signals widergegeben ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation dadurch erfolgt, daß der Lichtstrahl vor Durchtritt durch die Probe moduliert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation so durchgeführt wird, daß diejenigen Strahlteile, die die Probe verlassen, moduliert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des hochfrequenten Trägersignals im Bereich von 1 KHz bis 100 MHz liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des hochfrequenten Trägersignals etwa bei 100 KHz liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeeman-Effekt beim Modulieren des Absorptionssignals auf das Trägersignal verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des modulierten Signals synchron mit der Frequenz des Trägersignals detektiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittleres Ausgangssignal gemessen und ein Verhältnis des Amplitudensignals und des mittleren Signals verwendet wird, um die Absorption von Licht einer vorgegebenen Frequenz durch die Probe zu bestimmen.

9. Vorrichtung für die Absorptionsspektroskopie mit einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung eines Lichtstrahls, einem Atomisie rer (7) zur Erzeugung einer Teilchenwolke einer zu analysierenden Probe im Lichtweg des Lichtstrahls, und mit einem Modulator (5), dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Modulators auf ein hochfrequentes Trägersignal ein Absorptionssignal aufmoduliert wird, welches repräsentativ ist für das Ausmaß, in dem Licht einer vorgegebenen Frequenz durch die Probe absorbiert wird, wobei die Amplitude des modulierten Signals repräsentativ ist für das Ausmaß der Absorption.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator den Lichtstrahl vor dessen Durchgang durch die Probe moduliert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator durch die Probe hindurchgetretene Strahlung modu liert.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator das Absorptionssignal auf ein Trägersignal aufmodu liert, welches eine Frequenz im Bereich von 1 KHz bis 100 MHz hat.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator so betreibbar ist, daß er das Absorptionssignal auf das Trägersignal mit einer Frequenz von etwa 100 KHz aufmodu liert.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator eine elektro-optische Zelle aufweist zum Drehen der Polarisationsebene von polarisiertem Licht, das die Zelle passiert.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Magneten (8) aufweist, um einen Zeeman-Effekt zu erzeugen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektor (10) vorgesehen ist zum Messen und zum Abgeben von zwei Signalen, wobei diese Signale die Amplitude des modulierten Signals und ein Mittelwert des modulierten Signals sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (10) so betreibbar ist, daß er das Amplitudensignal synchron mit der Frequenz des Trägersignals und gleichzeitig das mittlere Ausgangssignal mißt.