DE2321736A1

DE2321736A1 - Wechselweise verschiebbarer lichtmodulator und dessen verwendung in einem flimmerphotometer

Info

Publication number: DE2321736A1
Application number: DE2321736A
Authority: DE
Inventors: Georges Revillet; Manuel C Dr Ing Sanz
Original assignee: Micromedic Systems Inc
Current assignee: Micromedic Systems Inc
Priority date: 1972-04-28
Filing date: 1973-04-26
Publication date: 1973-11-08
Also published as: ES414130A1; CH564763A5; IT991565B; FR2182215A1; JPS4942383A; US3856415A; SE385410B; GB1420781A; FR2182215B1; NL7305902A

Description

Patentanwälte DipL-Ing. Richard KBI^-Börner

Dipi.-ii;g. Hans-Kshirlct) Wey Berlin-Dehlern, Podbieiskialiee 68

Berlin, den 26. April 1973 25 303

MICROMEDIC SYSTEMS, INC,, Philadelphia / ü.S-A·

Wechselweise verschiebbarer Lichtmodulator und dessen Verwendung in einem, Flimmerphotometer

Diö Erfindung bezieht sich auf einen wechselweise verschiebbaren Lichtmodulator zur wechselweisen Verschiebung eines einfallenden Liehtbündels zwischen zwei geradlinigen Liehtbahnen, die parallel zur Bahn des einfallenden Lichtbiindels verlaufen. '

Es ist bekannt, bestimmte optische Eigenschaften von durch-* sichtigen Substanzen, insbesondere flüssigen Substanzen wie beispielsweise Lösungen, dadurch zu messen, dass die Lichtdämpfung ermittelt wird, die ein die Lösung durchdringendes Lichtbündel erfährt. Bei Messungen dieser Art wird im allgemeinen ein Vergleich zwischen der durch eine Probe der zu prüfenden Substanz hervorgerufenen Liehtdämpfung und der durch eine Probe einer als Muster verwendeten Bezugssubstanz hervorgerufenen Lichtdämpfung angestellt» Dies ergibt eine sogenannte

"Relativmessung" der zu prüfenden Eigenscha^fe, durch die ein "*":- Wert dieser Eigenschaft ermittelt wird, der durch das Verhältnis zu dem Wert a_er gleichen Eigenschaft in der Vergleichsprobe ausgedrückt, wird. Um durch einen solchen Vergleich eine zuverlässige Messung zu erzielen, muss die Lichtstärke des auf die Probe der zu prüfenden Substanz einfallenden Liehtbündels genau der Lichtstärke des auf die Vergleichsprobe einfallenden Liehtbündels entsprechen. Aus diesem Grunde wird im allgemeinen nur ein einziges Lichtbündel verwendet, dessen Lichtbahn von

Zeit zu Zeit umgelenkt wird, so dass sie abwechselnd durch die

zu prüfende Probe und die Vergleichsprobe verlauft. Diese periodische Umlenkung des Lichtbündels, durch die die Lichtstärke in keiner weise beeinträchtigt wird, kann auf verschiedene Art erfolgen. So kann beispielsweise ein drehbarer Spiegel verwendet werden, der eine dauernde Drehbewegung oder ei^ie Winkelbewegung um eine zum einfallenden Lichtbündel rechtwinklige Achse ausführt. Es kann auch eine planparallele Platte verwendet werden, die in die Lichtbahn des einfallenden Liehtbündels so .-.--eingeschaltet wird, dass ihr Lichteinfällswinkel verändert werden kann. In diesem Falle wird die bekannte Querverschiebung ausgenutzt, die ein Liehtbündel beim Durchgang durch eine planparallele Platte erfährt und dadurch hervorgerufen wird, dass der Refraktionsindex des Materials, aus dem,die Platte>besteht, sich von dem Refractionsindex der Umgebungsluft unterscheidet. Während bei Verwendung eines Spiegels die Lichtrichtung verändert wird, wird bei Verwendung einer planparallelen Platte das Liehtbündel lediglich einer Querverschiebung ausgesetzt und behält seine ursprüngliche Richtung bei. In beiden Fällen wird das Lichtbündel jedoch kontinuierlich umgelenkt, so dass es alle Zwischenstellungen durchläuft, die zwischen den beiden einzigen nutzbaren Endstellungen liegen. Es wäre daher vorteilhaft, eine Lösung zu finden,, bei der der Lichtstrahl die nicht nutzbaren ZwiSehenstellungen so schnell wie möglich durchläuft, so dass

er in den Endstellungen so lange wie möglich zur nutzbaren Einwirkung auf die zu prüfende Probe bzw. die Vergleichsprobe zur Verfügung steht. Mit anderen Worten, es wäre wünschenswert, wenn das Lichtbündel abwechselnd von einer Stellung, in der es mit der Vergleichsprobe zusammenwirkt, in eine stellung, in der es mit der zu prüfenden Probe zusammenwirkt, und umgekehrt überspringt. Zu diesem Zweck muss das"ursprüngliche Lichtbündel der Wirkung einer Anordnung ausgesetzt werden, die seine Stellung stets vollständig und' nie nur teilweise ändert.

Die Erfindung schafft einen Mpdulator, mit dem dies möglich istj Dieser Modulator ist gekennzeichnet durch eine Anordnung, die aus zwei Blöcken besteht, die aus dem gleichen durchsichtigen Werkstoff hergestellt sind, je zwei parallele Flächen, eine vordere und eine hintere, aufweisen und kreuzweise übereinander so angeordnet sind, dass ihre Vorderseiten in den beiden Ebenen eines V-Winkels . liegen,, dessen Scheitelpunkt in dem Schnittpunkt dieser beiden Ebenen rechtwinklig zum einfallenden Lichtbündel und dessen Halbierungsebene in der Ebene des einfallenden Lichtbündels liegt, und Mittel zur Hin- und Herbewegung dieser Anordnung entlang dem Scheitelpunkt des V-Winkels, so dass die Vorderseite der Blöcke abwechselnd das einfallende Lichtbündel auffängt und die Rückseite der Blöcke ein refraktiertes Lichtbündel abgibt, das abwechselnd in eine von zwei geradlinigen Lichtbahnen gelenkt wird, die zu beiden Seiten der Verlängerung der zum Scheitelpunkt des V-Winkels rechtwinklig verlaufenden Ebene des einfallenden Lichtbündels liegen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anwendungsform dieses Lichtmodulators, die sich dadurch auszeichnet, dass eines der refraktierten Lichtbündel auf eine Probe eines Stoffs gelenkt wird, dessen Liehtdurchlässigkeit gemessen werden soll, während der andere refraktierte Lichtbündel auf eine Vergleichsprobe bekannter Liehtdurchlässigkeit gelenkt wird,

309845/0987

und die beiden aus den Proben kommenden Lichtbündel an der gleichen Stelle eines Lichtdeteki-orelements zusammengeführt werden, das ein von der eingehenden Strahlungsstärke abhängiges elektrisches Signal liefert und an eine die den refraktierten Lichtbündeln entsprechenden Signale voneinander trennende elektrische Schaltanordnung angeschlossen ist-, so dass das Ganze ein Flimmerphotometer bildet, dessen Lichtmodulator aus der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht. '

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Lichtmodulators in der Verwendung in einem Spektralphotometer wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht der voneinander

getrennten Teile des Spektralphotometers ohne Gehäuse, und Fig. 2 eine Draufsicht eines Teils des Lichtmodulators.

Das in Fig. 1 dargestellte Spektralphotometer umfasst die folgenden Hauptteile: .

Eine optische Lichtquelle 100 zur Erzeugung eines Lichtbündels 101 aus weissen parallelen Lichtstrahlen.

Einen Monochromator 200, der aus dem weissen Lichtbündel ein monochromatisches Lichtbündel 102 einer bestimmten Wellenlänge absondert, das entlang der optischen Achse 103 des Spektralphotometers gelenkt wird. ·

Einen Flüssigkeitsbehälter 300 mit zwei Kü vet ten., von denen eine zur Aufnahme einer Vergleichsflüssigkeitsprobe und die andere zur Aufnahme der auf ihr optisches Äbsorbierungsvermögen zu prüfenden Flüssigkeitsprobe bestimmt ist, wobei diese Prüfung in der Weise erfolgt, dass das Absorbierungsvermögen der zu prüfenden Flüssigkeitsprobe mit dem Absorbierungsvermögen der Vergleichsflüssigkeitsprobe verglichen wird (wenn die zu prüfende Probe eine Lösung ist und wenn die zu prüfende Eigenschaft dieser Lösung ihre Konzentration ist,-so ist die Vergleichsflüssigkeit gewöhnlich eine Lösung mit der Konzentration null).

309845/0987

Einen Lichtmodulator 400 zur Verschiebung des Endteils des monochromatischen Lichtbündels 102 gegenüber dem Flüssigkeitsbehälter 300 rechtwinklig zur Achse 10j5, so dass die beiden Küvetten in dem Flüssigkeitsbehälter JOO periodisch abwechselnd von dem vom Monochromator 200 kommenden monochromatischen Lichtbündel getroffen werden.

Einen Lichtdetektor 500, der elektrische Signale liefert, die der Lichtstärke der Lichtbündel, die die zu prüfende Flüssigkeitsprobe bzw. die Vergleichsflüssigkeitsprobe durchlaufen haben, bei der durch den Monochromator 200 bestimmten Wellenlänge entsprechen.

Einen Synehronisationssignalgeber 6θΟ der mechanisch mit dem Liehtmodulator 400 gekuppelt ist und elektrische Impulse liefert, die mit der Verschiebung des Lichtbündels 1Q2 durch den Modulator 400 synchronisiert sind.

Eine mit dem Lichtdetektor 500 und dem Synchronisationssignalgeber 600 verbundene elektronische Einheit 700 zur Trennung der durch den Durchgang der refraktierten Lichtbündel durch die zu prüfende Flüssigkeitsprobe und die Vergleichsflüssigkeitsprobe erzeugten Signale, zur Berechnung des logarithmischen Verhältnisses dieser Signale, d.h. der relativen optischen Dichte der<su prüfenden Flüssigkeitsprobe im Verhältnis zur optischen Dichte der Vergleichsflüssigkeitsprobe, und zur Umwandlung des diese relative optische Dichte wiedergebenden Signals in Digitwerte.

Eine Steuer- und Anzeigeeinheit 800 zur Anzeige eines zu dieser optischen Dichte proportionalen, die Konzentration der zu prüfenden Flüssigkeitsprobe wiedergebenden Zahlenwerts.

Die optische Lichtquelle 100 besteht aus einerweissen Lichtquelle in Form einer Glühbirne 1θ4, einem optischen Kondensator 105, einem Planspiegel 106, einer ersten schlitzförmigen Blende 107 und einem halbkugelförmigen Hohlspiegel 108.

309345/0907

Dieser Hohlspiegel Iö8 reflektiert einerseits das Lichtbündel 101 auf ein Diffraktionsgitter 201, das "einen Teil des Monochromators bildet, und andererseits das von dem Diffraktionsgitter 201 kommende monochromatische Lichtbündel 109 längs der optischen Achse 103· So wird durch diese Anordnung das monochromatische Lichtbündel 102 erzeugt, das dann durch den Flüssigkeitsbehälter 300 gelenkt wird.

Der Mono chroma tor 200 besteht, aus dem Diffraktionsgitter 201,-das aus dem welssen Lichtbündel 101 ein monochromatisches Lichtbündel 109 aussondert, einer zweiten Blende 202 in Form eines kreisrunden Lochs und zwei optischen Filtern 203 und 204, die in den beiden äusseren Oeffnungen eines Schiebers 205 angeordnet sind, der mit drei Oeffnungen versehen 1st, von denen die mittlere 2θ6 leer ist. Der Schieber 205 ist auf einer nicht dargestellten, feststehenden Führungsbahn in der durch den Doppelpfeil 207 bezeichneten Querrichtung verschiebbar gelagert. Auf diese Weise können die oeffnungen in' dem Schieber 205 wahlweise in die Lichtbahn des monochromatischen Lichtbündels 102 geschoben werden.. Das Diffraktionsgitter 201 ist in einem vertikalen Rahmen 208 befestigt, der um eine vertikale Achse 209 schwenkbar gelagert ist _s die durch zwei Drehzapfen 210, 211 gebildet wird, die in zwei nicht dargestellten, fest-

stehenden Lagern angeordnet sind. Der Rahmen 208 ist höher als das Diffraktionsgitter 201, so dass die vertikale Stellung des letzteren in dem Rahmen verändert werden kann und oberhalb und unterhalb des Diffraktionsgitters 201 je eine Durchgangsöffnung 215 bzw. 2l6 verbleibt, durch die das weisse Lichtbündel 101. bzw. das monochromatische Lichtbündel 109 hindurchgeht. Die Winkelstellung des Rahmens .20.8 und damit die Wellenlänge des monochromatischen Liehtbündels 109 wird durch ein Mikrometer 212 gesteuert, das mit dem Rahmen 2o8 über einen Hebel 213 verbunden ist.. Das Mikrometer ist mit einem Kontrollfenster

2l4 versehen,, in dem eine numerische Anzeige der für das monochromatische Lichtbündel 102 gewählten Wellenlänge erscheint. Die Filter 203 und 2o4 sollen verhindern, dass unerwünschtes Licht, beispielsweise parasitäres Licht oder aus der Diffraktion zweiter Ordnung resultierendes Licht, auf die Küvetten fällt, wenn die durch das Diffraktionsgitter 201 gewählte und gelieferte Wellenlänge in dem roten, dem infrarotnahen oder ultravioletten Bereich liegt. Wenn die gewählte Wellenlänge im sichtbaren Bereich liegt, so ist es nicht erforderlich, in dieser Hinsicht irgendwelche besonderen Vorkehrungen zu treffen. Folglich liegt der Durchlassbereich des Filters 203 im Ultravioletten: es kann beispielsweise jede Strahlung mit einer Wellenlänge über 420 nm ausscheiden und tritt in Tätigkeit, wenn die für das Lichtbündel 102 gewählte Wellenlänge im Ultravioletten liegt, d.h. kürzer als etwa 400 nm ist. In ähnlicher Weise liegt der Durchlassbereich des Filters 2Ό4 im.roten und infrarotnahen Bereich: es kann beispielsweise jede Strahlung mit einer Wellenlänge unter 550 nm ausscheiden und tritt in Tätigkeit, sobald die für das Lichtbündel 102 gewählte Wellenlänge im roten und infrarotnahen Bereich liegt.

Der Flüssigkeitsbehälter 300 enthält zwei getrennte Küvetten 301 und 302. Eine dieser Küvetten, beispielsweise die Küvette 301, dient zur Aufnahme der Vergleichsflüssigkeit und die andere, beispielsweise die Küvette 302, dient zur Aufnahme der zu prüfenden Flüssigkeitsprobe. Beide Küvetten 301 und 302 bestehen aus einem zylindrischen Hohlraum 303 bzw. 304 und sind für durchgehenden Durchfluss der,Flüssigkeit eingerichtet. Die Achse der Hohlräume 303 und 304 verläuft parallel zur optischen Achse 103, zu der die Hohlräume in horizontaler Ebene zu beiden Seiten symmetrisch angeordnet sind. Ueber biegsame Rohrleitungen 305* 306 bzw. 307, 308 sind die Hohlräume 303 und 3o4 an Zu- und Abführungsleitungen für die Vergleichsflüssigkeit und die zu prüfende Flüssigkeitsprobe angeschlossen; Durch nicht dargestellte Pumpen irgendwelcher Art werden diese beiden Flüssig-

309845/0987.

keiten der entsprechenden Küvette zugeführt. Die Zuführung erfolgt im allgemeinen intermittierend, d.h. wenn die Küvetten gefüllt sind, wird die Flüssigkeitszuführung solange unterbrochen, bis die Prüfung beendet ist„ Manchmal werden jedoch auch dauernd laufende Pumpen verwendet (beispielsweise wenn die Flüssigkeiten homogen genug sind und die Pumpen langsam genug laufen, so dass die Fördergeschwindigkeit der Flüssigkeiten nicht zu hoch ist). Die aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Vorderseiten der Küvetten und deren Rückseiten 309 bzw. 310 sind so bearbeitet, dass sie optisch eben sind und parallel zueinander verlaufen, um jede Störung der Lichtbahn des optischen Lichtbündels beim Durchlaufen der Küvetten zu vermeiden^ Die Küvetten sind so angeordnet, dass die Lichtbündel rechtwinklig auf ihre Vorder- und Rückseiten auftreffen.

Der Lichtmodulator 400 besteht aus zwei übereinander angeordneten planparallelen Glasplatten 4oi und 4θ2, die, in Richtung der Achse 103 gemessen, eine bestimmte Dicke £ haben, wie aus der Draufsicht der Fig. 2 ersichtlich ist. Beide Platten ²K)I und 402 sind planparallel, d.h. dass die Eingangsfläche' 4θ3 der Platte 4oi parallel zu deren Ausgangsfläche 4o4 und die Eingangsfläche 405 der Platte 402 parallel zu deren Ausgangsfläche 4o6 verläuft. Die beiden Platten 4oi und 4θ2 sind an einem Träger 4o7 derart befestigt, dass einerseits ihre durch das Lichtbündel 102 und die zur betreffenden Eingangsfläche rechtwinklig verlaufende Senkrechte bestimmten Einfallsebenen_ parallel zueinander verlaufen und andererseits die Ebenen der Eingangsflächen. 403* 405 der Platten (und somit die Ebenen der Ausgangsflächen 4o4, 4o6) gegenüber dem einfallenden Lichtbündel 102 in gleicher Weise geneigt sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt diese Neigung i = 45 , so dass in diesem Falle die Ebenen der Eingangsflächen rechtwinklig zueinander verlaufen. Der Träger 407 ist an einem Ende eines Hebels 4o8 befestigt, der um eine horizontale Achse 409 schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkbewegung des Hebels 4o8 wird durch einen Exzenter 410

30 984 5 /09 87

gesteuert, der durch einen Mqtor 4ll angetrieben wird und über eine Rolle 4l2 auf das andere Ende des Hebels 4o8 einwirkt. Somit führen die optischen Glasplatten 401 und 402 eine Auf- und Abwärtsbewegung aus, durch, die sie abwechselnd in die Lichtbahn des einfallenden Lichtbündels 102 geführt werden, Gemäss dem die Brechung von Lichtstrahlen "in einer planparallelen Platte regierenden Gesetz wird das einfallende Lichtbündel in der Einfallsebene verschoben, wobei der Werf S/2 dieser Verschiebung von dem Brechungsindex des Glases der planparallelen Platte, der Dicke _e des Glases und dem Einfallswinkel 1. abhängt. Somit springt das aus dem Modulator 400 kommende Lichtbündel abwechselnd von einer gegenüber der Richtung des einfallenden Lichtbündels 102 nach rechts verschobenen durch die strichpunktierte Linie in Fig. 2 angedeuteten Licht bahn 4 13 auf eine gegenüber der Richtung des einfallenden Lichtbündels 102 nach links verschobene, durch die ausgezogene Linie in Pig. 2 angedeutete Lichtbahn 4l4 und umgekehrt über, wobei die beiden Lichtbahnen 413 und 4l4 der abgegebenen Liehtbündel parallel zueinander und parallel zur Richtung des einfallenden Lichtbündels 102 verlaufen. Der Abstand ε> der Licht bahnen 4l3, 4l4 hängt bei einem gegebenen Einfallswinkel Jl von der Dicke _e der Glasplatten ab. Infolge der symmetrischen Anordnung liegen die Lichtbahnen 413 und 4l4 des austretenden Lichtbündels symmetrisch zur optischen Achse 103 in einer in der Ebene des einfallenden Lichtbündeis 102 verlaufenden horizontalen Ebene. Der Brechungsindex und die Dicke £ der Glasplatten 402 und 4O3 werden so gewählt, dass die'Lichtbahnen 4l3, 4l4 mit den Achsen der Hohlräume 303, 304 der Küvetten 301, 302 zusammenfallen, so dass das einfallende monochromatische Lichtbündel 102 abwechselnd von einem Hohlraum auf den anderen überspringt. Zur "Verbesserung der Kollimation der vom Modulator 4θΟ kommenden Lichtbündel vor ihrem Eintritt in die Küvetten ist eine Linse 4l5 vorgesehen.

309845/0987

■..'.■■■■ "^1Ό" ; . ' · ■ 2321738

Der Lichtdetektor 500 besteht Im wesentlichen aas einer Photozelle 501 i die mit einem optischen Doppe !prisma- 502 gekoppelt; ist. Das Doppelprisma 502 ist in den Lichtbähnen der aus den Küv'etten des Flüssigkeitsbehälters 300 kommenden Lichtbündel derart angeordnet, dass diese beiden Lichtbundel auf die gleiche ■Stelle 503der Photokathode der Photozelle 50I auftreffen. Auf diese Weise erregen die von der die Vergleichsflüsslgfceit enthaltenden Küvette 301 und der die zu prüfende Flüssigkeitsprobe enthaltenden Küvette 302 kommenden Lichtbündel abwechselnd die Photozelle 50I und da .diese Lichtbündel auf die gleiche Stelle 503 der Photokathode der Photozelle auftreffen, ist die photoelektrische Umwandlungsempfindlichkeit der Photozelle für beide Lichtbündel die gleiche. Zu beiden Seiten des Flüssigkeitsbehälters 300 ist je eine Blende 504 bzw. 505 angeordnet·, die mit je zwei Löchern versehen Ist, von denen nur die Löcher 506 und 507 der Blende 505'aus der Zeichnung ersichtlich sind, wobei diese ' * Löcher auf der Achse der Küvetten 303 und 304 angeordnet sind. Diese Blenden haben den 'Zweck, zu verhindern, dass -seitlich einfallendes parasitäres Licht auf die Photozelle 50I gelangt. Somit wird das von der Photozelle abgegebene signal lediglieh durch das .monochromatische Liehtbündel 102 bestimmt· Die Photozelle 501 ist elektrisch mit der elektronischen Einheit 700 verbunden, wie schema tisch durch die- Linie 508 angetieutet ist.

Der Synehronlsatlonssignalgeber 6öÖ liefert eine Information, die angibt, in welcher der beiden liichtbahnen 413 oder 4l4 sich das abtastende Liehtbündel befindet. Der Synchronisationssignalgeber 600 besteht Im wesentlichen aus einer Scheibe 601, die durch eine- welle 602 angetrieben wird,· die gleichzeitig den Exzenter 4lQ \antreibt,. Die .Seheibe 6öl ist mit zwei Permanentmagneten 6o3 und -β©4 versehen, die in einem Winkel von 90 ,zu- einander ängeordaet sind, for der Scheibe ßöl Bind s:yrametrlsch zu deren Achse 6θ7 zwei als iJ^Mktlonsfühler dieiiende, feststehende wicklungen 605,, 606 angeordnet, die jedesmal einen

elektrischen Impuls abgeben, wenn einer der Permanentmagneten infolge der Drehung des Exzenters 4lO an ihnen vorbeikommt. Die Stellung der Wicklungen 6θ5, 6θβ gegenüber der Achse 6θ7 und die Stellung der Permanentmagneten 6Oj5, 6o4 gegenüber dem Exzenter 410 sind so gewählt, dass bei jeder Umdrehung des Exzenters vier Impulse erzeugt werden, von denen zwei dem Totpunkt der Winkelbewegung des Hebels 4o8 entsprechen und die anderen zwei zu den ersteren um 90 phasenverschoben sind. Die beiden Wicklungen 605, 6θβ sind elektrisch an die elektronische Einheit 700 angeschlossen, wie schematisch durch die Linien 6o8 und 609 angedeutet ist.

Die elektronische Einheit 700, deren konstruktionsmässiger Aufbau hier nicht im einzelnen beschrieben wird, da sie mit der erfindungsgemässen Vorrichtung nur indirekt in Zusammenhang steht, ist so eingerichtet, dass sie die beiden den refraktierten Lichtbündeln entsprechenden Signale voneinander trennt (weshalb sie an den Synchronisationssignalgeber 600 angeschlossen ist) und ein elektrisches Signal erzeugt, das das Verhältnis zwischen den von der die Vergleichsflüssigkeit enthaltenden Küvette 301 kommenden Signalen und den von der die zu prüfende Flüssigkeitsprobe enthaltenden Küvette 302 kommenden Signalen wiedergibt. Das erzeugte Signal wird vorteilhaft numerisch verschlüsselt und der Anzeigevorrichtung 800 zugeleitet.

Wie ersichtlich, stellt die vorstehend beschriebene Vorrichtung ein Flimmerphotometer dar, dessen Lichtmodulator aus der erfindungsgemässen optischen Verschiebevorrichtung 4qo besteht.

Die optische Verschiebevorrichtung 4-00 braucht natürlich nicht unbedingt mit einer monochromatischen Lichtstrahlung zusammenwirken; vielmehr kann sie auch "weisses" Licht modulieren; in diesem Falle weisen die refraktierten Lichtbündel jedoch eine . spektrale Streuung in der Trennungsebene der Lichtbahnen 413, 4l4 der refraktierten Lichtbündel auf.

30984B/0987

Claims

Patentansprüche '

Wechselweise verschiebbarer Lichtmodulator zur wechselweisen Verschiebung eines einfallenden Lichtbündels zwischen zwei geradlinigen Lichtbahnen, die parallel zur Bahn des einfallenden Lichtbündels verlaufen, g e kennzeichnet durch eine Anordnung, die aus zwei Blöcken (4oi, 402) besteht, die aus dem gleichen durchsichtigen Werkstoff hergestellt sind, je zwei parallele Flächen (4oj5, 4o4; 405, 4o6), eine vordere (4o3, 405) und eine hintere (4o4, 4o6), aufweisen und kreuzweise übereinander so angeordnet sind, dass ihre Vorderseiten (40j5, 405) in den "beiden Ebenen eines V-Winkels liegen, dessen Scheitelpunkt (4o) in dem Schnittpunkt dieser beiden Ebenen rechtwinklig zum einfallenden Lichtbündel (102) und dessen Halbierungsebene in der Ebene des einfallenden Lichtbündels liegt, und Mittel (409-4l2): zur Hin- und'* Herbewegung dieser Anordnung entlang dem Scheitelpunkt (4ö) des V-Winkels, so dass die Vorderseite (403, 4O5) der Blöcke (401, 402) abwechselnd das einfallende Lichtbündel (102): -auffängt und die Rückseite (4o4, 4θβ) der Blöcke (4Ql,' 402) ein refraktiertes Lichtbündel abgibt, das abwechselnd in eine v.on zwei geradlinigen Lichtbahnen (4lJ, 4l4) gelenkt wird, die^zu beiden Seiten der Verlängerung (1Q3) der zum Scheitelpunkt (4o) des V-Winkels rechtwinklig verlaufenden Ebene des einfallenden Lichtbündels (102) liegen. ^{; :} '
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Blöcke (4oi, 402), zwischen ihren vorderen (403^405) und hinteren (4o4, 4o6) Flächen gemessen, bei beiden Blöcken die gleiche ist, so dass die geradlinigen Licht bahnen (4lj5> 4l4) symmetrisch zu beiden Seiten der Verlängerung (10>) des einfallenden Lichtbündels (102) liegen.

30 984 5/0987
3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der durchsichtigen Blöcke (4θ1, 4θ2) die Form einer im Querschnitt rechteckigen flachen Platte aufweist, deren Höhe entlang des Scheitelpunkts (4o) gerichtet ist, wobei diese beiden Platten flach aufeinandergelegt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Hin- und Herbewegung aus einem schwenkbaren Arm (4o8) bestehen, der um eine zur .geradlinigen Licht bahn des einfallenden Lichtbündels (102) parallele Achse (4-09) schwenkbar gelagert ist, und die beiden durchsichtigen Blöcke (401, 402) andern einen Ende(4o?) des Arms (4o8) befestigt sind, dessen anderes Ende mit einer Vorrichtung (4lO, 4ll, 4l2) zur Erzeugung der Schwenkbewegung des Arms (4o8) verbunden ist.
5. Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der refraktierten Lichtbündel auf eine Probe (301).eines auf seine optische Durchlässigkeit zu prüfenden Stoffs und das andere der refraktierten Lichtbündel auf eine Vergleichsprobe (302) normaler bekannter Durchlässigkeit gelenkt wird, und die beiden von den Proben (301, 302) kommenden Lichtbündel an der gleichen Stelle (503) eines Detektorelements (501) zusammengeführt werden, das ein der aufgenommenen Strählungsstärke entsprechendes elektrisches Signal an eine daran angeschlossene.-elektronische Schaltanordnung (700) liefert, die die beiden den refraktierten Lichtbündel entsprechenden Signale voneinander trennt, so dass das Ganze ein Flimmerphotometer bildet, dessen Lichtmodulator aus der erfindungsgemässen Vorrichtung.besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass die erste Probe aus einer in einer ersten Küvette (303) angeordneten Lösung bekannter Konzentration und die zweite Probe

aus einer in einer der ersten Küvette entsprechenden zweiten Küvette (304) angeordneten zweiten Lösung besteht, die der ersten Lösung entspricht, jedoch eine unbekannte Konzentration hat, und die Konzentration der zweiten Lösung auf Grund der Konzentration der ersten - Lösung mit Hilfe des Flimmerphotometers ermittelt wird. .

30984S/Ö9S7