[go: up one dir, main page]

HU226833B1 - Method and apparatus for quantitative measuring based on light intensity measurement - Google Patents

Method and apparatus for quantitative measuring based on light intensity measurement Download PDF

Info

Publication number
HU226833B1
HU226833B1 HU0500723A HUP0500723A HU226833B1 HU 226833 B1 HU226833 B1 HU 226833B1 HU 0500723 A HU0500723 A HU 0500723A HU P0500723 A HUP0500723 A HU P0500723A HU 226833 B1 HU226833 B1 HU 226833B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
light
axis
sample
optical
annular space
Prior art date
Application number
HU0500723A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Gabor Takacs
Original Assignee
Gabor Takacs
Pokorny Tibor
Takacs Aron
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gabor Takacs, Pokorny Tibor, Takacs Aron filed Critical Gabor Takacs
Priority to HU0500723A priority Critical patent/HU226833B1/en
Publication of HU0500723D0 publication Critical patent/HU0500723D0/en
Priority to PCT/HU2006/000055 priority patent/WO2007012903A1/en
Publication of HUP0500723A2 publication Critical patent/HUP0500723A2/en
Publication of HU226833B1 publication Critical patent/HU226833B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0291Housings; Spectrometer accessories; Spatial arrangement of elements, e.g. folded path arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N2021/8466Investigation of vegetal material, e.g. leaves, plants, fruits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction
    • G01N21/276Calibration, base line adjustment, drift correction with alternation of sample and standard in optical path

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

The invention relates to a procedure for determining quantitative characteristics by measuring light intensity, in the course of which the sample to be examined is illuminated with measuring light, and the intensity of the light reflected from it or passing through it is measured, and in the interest of accurate measurement a sample reference of stable characteristics is also illuminated with measuring light via the same trace as the trace used in the case of the sample to be examined. The procedure is characterized that in the course of performing measurement(s) the measuring light is rotated in the circular space around the axis (t) of the circular space as an axis of rotation, or the circular space is rotated around as compared to the measuring light at a favourably speed. The invention also relates to equipment for determining quantitative characteristics by measuring light intensity.

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés fényintenzitás mérésén alapuló kvantitatív mérésre. A megoldás különösen előnyösen felhasználható szemes termények, például gabonafélék minőségi jellemzőinek meghatározására.The present invention relates to a method and apparatus for quantitative measurement based on the measurement of light intensity. The solution is particularly useful for determining the quality characteristics of grain crops, such as cereals.

Anyagok valamely jellemzőjét, összetevőjét az anyagok spektruma alapján mérő optikai műszerek úgy működnek, hogy egy fényforrással megvilágítják a mintát, és a róla visszaverődő (reflexiós), vagy az azon áthaladó (transzmissziós) fény intenzitását valamilyen fényérzékelő egységgel különböző hullámhosszon megmérik. Ezen adatok és a mérendő jellemző között a műszer kalibrálása során feltárt összefüggés alapján határozzák meg az adott jellemző, összetevő számszerű értékét. A kvantitatív mérésekre szolgáló műszerek esetén a megfelelő pontosság eléréséhez egyrészt a mérőfénynek mind a hullámhosszát, mind az intenzitását, másrészt pedig az érzékelő(k) jellemzőit is stabil értéken kell tartani. A különböző hullámhosszúságú fényt ismert monokromátorokkal állítják elő, melyek hullámhossz-stabilitását a gyakorlatban többnyire időszakosan ellenőrzik, illetve korrigálják. A mérőfény és érzékelésének megfelelő stabilitását vagy igen jó minőségű, stabilizált környezetbe helyezett alkatrészek alkalmazásával lehet elérni, vagy alacsonyabb minőségű - kevésbé stabil - építőelemek esetén a hibát egy ismert, állandó tulajdonságú referenciaanyag egyidejű megmérésével lehet korrigálni, illetve kompenzálni. Ezen ismert megoldásnak jellemzője, hogy két, azonos elemeket tartalmazó, azonos méretű optikai utat alkalmaz, a minta és az állandó tulajdonságú referenciaanyag mérésére. A két optikai úton időben felváltva halad a fény az érzékelő felé. A megfelelő kompenzáció feltétele az, hogy a két optikai út, illetve ezek optikai elemei időben ne változzanak. Ez az ismert megoldás mind a fényforrás, mind az érzékelő időbeli változásait kiejti, azonban a két optikai út, illetve ezek optikai elemeinek változásait nem tudja kiküszöbölni.Optical instruments that measure a characteristic or component of a material by the spectra of its materials work by illuminating a sample with a single light source and measuring the intensity of light reflected or reflected by a light sensor unit at different wavelengths. The relationship between these data and the characteristic to be measured is used to determine the numerical value of that characteristic component based on the instrument calibration. In the case of instruments for quantitative measurements, both the wavelength and the intensity of the measuring light and the characteristics of the sensor (s) must be kept stable in order to obtain an adequate accuracy. Light of different wavelengths is produced with known monochromators, which in practice are usually periodically checked or corrected for wavelength stability. The proper stability of the measuring light and its sensing can be achieved either by using high quality components placed in a stabilized environment, or in the case of lower quality - less stable components - the error can be corrected or compensated by simultaneous measurement of a known constant reference material. This known solution is characterized by the use of two optical paths of the same size, containing the same elements, for measuring the sample and the reference material of constant property. The two optical paths alternate time with light to the sensor. The condition of proper compensation is that the two optical paths and their optical elements do not change over time. This known solution eliminates temporal changes in both the light source and the sensor, but it cannot eliminate the changes in the two optical paths or their optical elements.

A fénycsatornák keresztmetszetét úgy célszerű megválasztani, hogy a vizsgálandó minta inhomogenitása elhanyagolható legyen. Olyan esetekben, amikor ez nem teljesíthető, mert túl nagy méreteket vagy drága konstrukciót eredményez, a fénycsatornát és a mintát a mérés során egymáshoz képest elmozgatják annak érdekében, hogy a felület különböző pontjain végezve mérést - letapogatva a minta felületét - kiegyenlíthessék az inhomogenitást.The cross-section of the light channels should preferably be chosen such that the inhomogeneity of the test sample is negligible. In cases where this is not possible because it results in too large dimensions or an expensive construction, the light channel and the sample are moved relative to one another during measurement to compensate for the inhomogeneity by scanning the surface of the sample.

E funkciót többnyire a minta mozgatásával oldják meg, mivel az állandó optikai feltételeket, azaz a stabilitást így könnyebb biztosítani.This function is usually accomplished by moving the sample, since it is easier to maintain constant optical conditions, i.e. stability.

Az US 4082464 számú szabadalmi leírás olyan optikai elrendezést ismertet, amelynél a mintafelület megvilágítása a felületre merőlegesen történik és a felületről diffúzán visszaverődő fényt a mintafelület síkjára 45°-os szöget bezáró módon elhelyezett detektor(ok) érzékeli(k).US 4082464 discloses an optical arrangement in which the sample surface is illuminated perpendicular to the surface and the light reflected diffusively from the surface is detected by the detector (s) disposed at an angle of 45 ° to the plane of the sample surface.

Az US 4236076 számú szabadalmi leírás olyan megoldásról ad számot, amelyben a megvilágított mintafelületről visszaverődő fényt integrálógömb gyűjti a detektorra.US 4236076 discloses a solution in which light reflected from the illuminated sample surface is collected by an integrating sphere on the detector.

A HU 212 355 lajstromszámú szabadalmi leírás pedig olyan optikai elrendezést ír le, amely fényforrást, annak fénysugarát különböző hullámhosszúságú monokromatikus mérő fénynyalábokká és referencia-fénynyalábokká alakító optikai elemeket, elektronikus mérő- és feldolgozóegységhez csatlakozó detektort, valamint fényterelő elemeket tartalmaz.U. S. Patent No. 212 355 describes an optical arrangement comprising a light source, its light beam converting optical elements of different wavelengths into monochromatic measuring beams and reference beams, a detector connected to an electronic measuring and processing unit, and a detector.

Ezeknek az ismert megoldásoknak közös hátránya, hogy a mérőfény és az érzékelő instabilitásának kompenzálásához szükséges minta-referencia váltást két optikai úton valósítják meg, s ezáltal az optikai utakon felhasznált nem azonos optikai elemek változásait mérések során nem képesek kiküszöbölni. További problémát jelent a vizsgálandó minta letapogatása is, amelyhez bonyolult működtetőszerkezetekre van szükség.A common disadvantage of these known solutions is that the sample reference change necessary to compensate for the instability of the measuring light and the sensor is performed by two optical paths, and thus they cannot eliminate changes in non-identical optical elements used in the optical paths during measurements. A further problem is the scanning of the sample to be tested, which requires complicated actuators.

A találmányhoz legközelebbi megoldást ismertet az US 5020909 számú szabadalmi iratból megismerhető spektrometriás módszer és az ezt alkalmazó berendezési összeállítás. Ennél a megoldásnál a vizsgálandó minta és a referenciaanyag számára közös, egyetlen optikai utat alkalmaznak kompenzálás céljára.The closest solution to the present invention is described in U.S. Pat. No. 5,020,909, which describes a spectrometric method and an apparatus assembly employing it. In this solution, a single optical path common to the test sample and reference material is used for compensation.

A fénycsatornát choppertárcsával megszaggatják úgy, hogy a choppertárcsa egyik szegmense egyben transzmissziós referenciaanyag (standard). Ennél az ismert megoldásnál a referenciaanyag forog, a fénycsatorna és a vizsgálandó minta áll. A detektoron megjelenő spektrométer-minta és spektrométer-minta-referencia jeleket mint időalapú konvolúciós spektrumokat használják fel a mérendő minta-spektrum kompenzálására - dekonvolúciót követően - matematikai eljárás segítségével. Ez a fajta kompenzálás csak speciális (referenciaanyagot tartalmazó) choppertárcsás fényszaggatás esetén alkalmazható, a vizsgálandó minta és a referenciaanyag mozgásállapota nem azonos, így a minta és a referenciaanyag mérése nem végezhető el azonos körülmények között. Ezen túlmenően a chopperezés frekvenciáját a kompenzáció gyakoriságán kívül egyéb méréstechnikai igények (például zajelnyomás maximum legyen) is meghatározzák. Ennél az ismert megoldásnál kompenzálás céljára egyetlen optikai utat alkalmaznak, azonban a vizsgálandó mintákat és a referenciaanyagokat nem egy síkban helyezik el.The light channel is chipped with a chopper disc so that one segment of the chopper disc is a transmission reference material (standard). In this known solution, the reference material is rotated, the light channel and the sample to be tested are composed. The spectrometer sample and spectrometer sample reference signals appearing on the detector are used as time-based convolutional spectra to compensate the sample spectrum to be measured, after deconvolution, by a mathematical method. This type of compensation is only applicable for special choppy disc light (containing reference material), the sample to be tested and reference material are not in the same motion state, so the sample and reference material cannot be measured under the same conditions. In addition, the frequency of chopping is determined by other measurement technology needs (such as maximum noise pressure) in addition to the frequency of compensation. In this known solution, a single optical path is used for compensation, but the test specimens and reference materials are not aligned.

A találmány célja olyan megoldás létrehozása, amely az ismertek hátrányos tulajdonságait kiküszöböli és megfelelően biztos mérési megoldást ad, konvencionális optikai elemekkel megvalósítható, ily módon azok beállíthatósága egyszerű, a találmány szerinti berendezés előállítása gazdaságos.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a solution which eliminates the disadvantages of the prior art and provides a sufficiently reliable measurement solution, can be implemented by conventional optical elements, so that they are easy to adjust and economical to produce the apparatus of the invention.

A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy ha mérőfénnyel vizsgálandó mintát világítunk meg és az arról visszaverődő, vagy az azon áthaladó fényintenzitást mérjük, a mérés pontosságának növelése érdekében pedig a mérőfénnyel, a vizsgálandó mintánál alkalmazott optikai úttal azonos optikai úton keresztül, ismert állandó tulajdonságú referenciaanyagot is megvilágítunk, és az arról visszaverődő, vagy az azon áthaladó fény intenzitását kompenzálás céljából szintén megmérjük, továbbá a vizsgálandó mintá(ka)t és az állandó tulajdonságú referenciaanyago(ka)t körgyűrű alakú térben, azonos síkban helyez2SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the recognition that when a sample to be examined is illuminated and the reflected or transmitted light is measured, and to increase the accuracy of the measurement, the optical path used for the sample is known to have a constant optical path. The reference substance with characteristic B is also illuminated and the intensity of the reflected or transmitted light is also measured to compensate, and the sample (s) to be examined and the reference substance (s) with constant property are placed in the same plane2

HU 226 833 Β1 zük el, a mérés(ek) során a körgyűrű alakú tér tengelye mint forgástengely körül a mérőfényt szöget bezáróan helyezzük el a körgyűrű alakú térben, vagy pedig a körgyűrű alakú teret a mérőfényhez képest körbeforgatjuk, valamint a körgyűrű alakú térben rendelkezésre álló helyen nemcsak egyetlen mintát és állandó tulajdonságú referenciaanyagot, hanem több vizsgálandó mintát és állandó tulajdonságú referenciaanyagot helyezünk el, továbbá, ha akár a mérőfényt a körgyűrű alakú térben, vagy pedig a körgyűrű alakú teret a mérőfényhez képest megfelelő sebességgel forgatjuk körbe, akkor az optikai úton alkalmazott optikai elemek változási időállandója elhanyagolható, s ily módon az egyszerű forgómozgás sebességének megfelelő megválasztásával a mérés pontossága egyértelműen növelhető, ugyanis a minta mérését és a hiba kompenzálásához szükséges referenciamérést egymás után igen gyorsan - gyakorlatilag szinte egy időben - végezzük, és így ezen időkülönbséghez képest még akár az időben viszonylag gyorsan változó - tehát gyenge minőségű felhasznált elemek változási sebessége is elhanyagolható, és az ilyen gyenge minőségű elemek is stabilaknak bizonyulnak a mérés során, akkor a találmány szerinti fényintenzitás mérésén alapuló kvantitatív mérésre szolgáló eljárás és berendezés célkitűzéseit megvalósítja.EN 226 833 Β1, the measurement light (s) shall be placed at an angle to the axis of rotation of the annular space as the axis of rotation, or the annular space shall be rotated with respect to the annular space and available in the annular space. place not only a single sample and a constant reference substance, but also several samples and a constant reference substance to be tested, and if either the measuring light is rotated in the annular space or the annular space is rotated at a suitable speed relative to the measuring light, the change time constant of the optical elements is negligible, thus, by selecting the appropriate rotational speed, the accuracy of the measurement can be clearly increased, since the sample measurement and the reference measurement needed to compensate for the error very fast, practically at the same time, and thus, even with relatively fast changes in time, that is to say, of poor quality, the rate of change of the used elements is negligible, and such poor quality elements are found to be stable during measurement. accomplishes the objectives of a method and apparatus for quantitative measurement based on the measurement of luminous intensity according to.

A találmány tárgya tehát eljárás fényintenzitás mérésén alapuló kvantitatív mérésre, amelynek során mérőfénnyel vizsgálandó mintát világítunk meg és az arról visszaverődő, vagy az azon áthaladó fényintenzitást mérjük, a mérés pontosságának növelése érdekében pedig a mérőfénnyel, a vizsgálandó mintánál alkalmazott optikai úttal azonos optikai úton keresztül, ismert állandó tulajdonságú referenciaanyagot is megvilágítunk, és az arról visszaverődő, vagy az azon áthaladó fény intenzitását kompenzálás céljából szintén megmérjük. Az eljárásra jellemző, hogy a vizsgálandó mintáikat és az állandó tulajdonságú referenciaanyagodat körgyűrű alakú térben, azonos síkban helyezzük el, a mérés(ek) során a körgyűrű alakú tér tengelye mint forgástengely körül a méröfényt szöget bezáróan helyezzük el a körgyűrű alakú térben, vagy pedig a körgyűrű alakú teret a mérőfényhez képest körbeforgatjuk.The present invention relates to a method of quantitative measurement based on the measurement of luminous intensity by illuminating a sample to be examined with a measuring light and measuring the reflected or passing light, and to increase the accuracy of measurement by an optical path identical to the measuring light. reference material of known constant property is also illuminated and the intensity of the light reflected from or passing through is also measured to compensate. The method involves placing their test specimens and your constant reference material in an annular space in the same plane, measuring the circular space around the axis of the annular space as an axis of rotation, or the annular space is rotated with respect to the measuring light.

Az eljárás egy előnyös megvalósítása esetén a mérőfényt a forgástengelyből kihelyezett helyzetű fényforrás révén állítjuk elő, de célszerű lehet az a megoldás is, amelynél a mérőfényt a forgástengelyben elhelyezett fényforrás útján fényútmódosító optika révén, a forgástengelyből eltolt optikai tengelyű fényként hozzuk létre.In a preferred embodiment of the method, the measuring light is produced by a light source disposed off the axis of rotation, but it may also be desirable to produce the light as an optical axis light displaced from the axis of rotation by a light source positioned in the axis of rotation.

Megoldásunk értelmében a mérés kiértékelése is történhet előnyösen oly módon, hogy a vizsgálandó mintá(k)ról és a referenciaanyag(ok)ról visszaverődő vagy az azokon áthaladó fény intenzitásának mérését a forgástengelyen kívül hajtjuk végre, vagy pedig oly módon, hogy a vizsgálandó mintá(k)ról és a referenciaanyagairól visszaverődő vagy az azokon áthaladó fény optikai tengelyét további fényútmódosító optika révén a forgástengelybe helyezzük vissza, ahol a fényintenzitást megmérjük.According to our solution, the measurement can also be evaluated preferably by measuring the intensity of light reflected from or passing through the sample (s) and reference substance (s) outside the axis of rotation, or by measuring the sample ( k) the optical axis of light reflected from or passing through it and its reference materials is returned to the axis of rotation by further optical path-changing optics, where the light intensity is measured.

Az eljárás során fényútmódosító optikaként, valamint további fényútmódosító optikaként prizmát, tükörpárokat vagy optikai szála(ka)t alkalmazunk.In the process, a prism, pair of mirrors, or optical fiber (s) are used as the luminous pathway optics and further luminous pathway optics.

Célszerűen a mérőfény kialakításánál adott hullámhosszúságú fényt előállító monokromátort alkalmazunk, vagy a fényintenzitás mérését adott hullámhosszúságú fényt detektáló spektrométerrel végezzük.Preferably, a monochromator producing light of a specific wavelength is used to form the metering light, or the light intensity is measured using a spectrometer detecting light of a specific wavelength.

Megoldásunk értelmében a körbeforgatást a vizsgálandó mintá(ka)t és a referenciaanyago(ka)t tartalmazó körgyűrű alakú tér, vagy pedig a fényútmódosító optika és/vagy a további fényútmódosító optika forgatásával végezzük.According to our solution, rotation is performed by rotating the annular space containing the sample (s) and reference material (s) to be tested, or by rotating the optics and / or further optics.

A találmány tárgya továbbá berendezés fényintenzitás mérésén alapuló kvantitatív mérésre, amelynek fényforrása által kibocsátott mérőfény útjában lévő első optikai úton vizsgálandó minta van elhelyezve, továbbá az első optikai úttal azonos méretű második optikai útja pedig állandó tulajdonságú referenciaanyagot tartalmaz, az optikai utak további része pedig közös fényérzékelő egységgel van ellátva, az első és a második optikai út egyetlen közös optikai útként van kialakítva. A berendezésre jellemző, hogy a vizsgálandó mintá(k) és az állandó tulajdonságú referenciaanyag(ok) adott tengelytől azonos távolságban, körgyűrű alakban vannak elhelyezve, a mérés(ek) során pedig a körgyűrű alakú tér tengelye mint forgástengely körül a mérőfény szöget bezáróan van kialakítva a körgyűrű alakú térben, vagy pedig a körgyűrű alakú tér körbe van forgatva. A találmány tárgya tehát olyan berendezés, amely a méröfény és a fényérzékelő egység instabilitásának kompenzálásához szükséges minta-referenciaanyag váltást és a vizsgálandó minta szükséges letapogatását merőben új és egyben közös módon valósítja meg.The present invention also relates to an apparatus for quantitative measurement based on the measurement of luminous intensity having a sample to be examined by a first optical path in the path of light emitted by a light source, a second optical path of the same optical path and a common light sensor. provided, the first and second optical paths are formed as a single optical path. The apparatus is characterized in that the sample (s) to be examined and the reference substance (s) of constant property are arranged in the same circumference as an annular shape, and during measurement (s), the measuring light is angled about the axis of rotation. in the annular space, or rotated in the annular space. Accordingly, the present invention relates to an apparatus for effecting the exchange of sample reference material required to compensate for instability of a measuring light and a photodetection unit and the necessary scanning of a sample to be tested in a completely new and common way.

A berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a fényforrás optikai tengelye a körgyűrű alakú tér tengelyében van elhelyezve. Ebben az esetben lehetséges, hogy a fényforrás, valamint a vizsgálandó mintá(ka)t és a referenciaanyago(ka)t tartalmazó körgyűrű alakú tér közé, a tengelyből kihelyezett optikai tengelyű mérőfényt létrehozó, fényútmódosító optika van beiktatva. A mérés kiértékelése történhet oly módon, hogy a fényérzékelő egység optikai tengelye a körgyűrű alakú tér tengelyében van elhelyezve, a vizsgálandó mintá(ka)t és a referenciaanyago(ka)t tartalmazó körgyűrű alakú tér és a fényérzékelő egység közé a vizsgálandó mintádról és a referenciaanyag(ok)ról visszaverődő, vagy az azokon áthaladó fény optikai tengelyét a tengelybe visszahelyező további fényútmódosító optika van beiktatva.In a preferred embodiment of the apparatus, the optical axis of the light source is disposed in the axis of the annular space. In this case, it is possible that a light path modification optic is inserted between the light source and the annular space containing the sample (s) to be tested and the reference material (s) to create a metering light disposed off the axis. The measurement may be evaluated by positioning the optical axis of the light sensor unit in the axis of the annular space, between the annular space containing the sample (s) and reference material (s) to be tested and the reference material. additional optical path-changing optics are incorporated into the optical axis of the light reflected or passing through it (s).

A berendezés célszerű megvalósításánál a fényforrás optikai tengelye a körgyűrű alakú tér tengelyéből ki van helyezve. A mérés történhet akár az előbbiekben ismertetettek szerint, vagy oly módon, hogy a fényérzékelő egység optikai tengelye a vizsgálandó mintá(k)ról és a referenciaanyag(ok)ról visszaverődő vagy az azokon áthaladó fény optikai tengelyével egybeeső módon a körgyűrű alakú tér tengelyéből ki van helyezve.In a preferred embodiment of the apparatus, the optical axis of the light source is disposed from the axis of the annular space. The measurement may be either as described above or in such a way that the optical axis of the light-sensing unit is out of the axis of the annular space reflecting or passing through the sample (s) and the reference material (s). placed.

A berendezés igen előnyös kiviteli alakjánál a fényforrás monokromátorral is el van látva, vagy a fényérzékelő egység spektrométert tartalmaz. TalálmányunkIn a very preferred embodiment of the apparatus, the light source is also provided with a monochromator or the light sensing unit comprises a spectrometer. invention

HU 226 833 Β1 értelmében a monokromátorban vagy a spektrométerben lévő optikai rács a fényforrástól, a vizsgálandó mintá(k)tól, illetve a referenciaanyag(ok)tól optikailag nagy távolságra, előnyösen az optikai rács után elhelyezett gömbtükör fókusztávolságának 10-20-szorosára van elhelyezve.According to EN 226 833 1, the optical grid in the monochromator or spectrometer is located at an optically large distance from the light source, sample (s) to be tested, or reference material (s), preferably 10-20 times the focal length of the spherical mirror located behind the optical grid. .

Igen célszerű a berendezésnek az a megoldása, ahol a monokromátorban vagy a spektrométerben a fényforrás vagy a vizsgálandó mintá(k), illetve a referenciaanyagok), valamint az optikai rács közé fényútnövelő optika van elhelyezve.It is highly desirable to arrange the apparatus in which a monochromator or spectrometer is fitted with a luminous optic between the light source or sample (s) to be tested and the reference materials and the optical grid.

A találmány szerinti berendezés lehetséges példaként! megvalósítását a mellékelt rajzok alapján ismertetjük részletesen, ahol az 1. ábra a transzmissziós elven működő berendezés egyik lehetséges megvalósítását, a 2. ábra a reflexiós elven működő berendezés egyik előnyös megoldását, a 3. ábra a transzmissziós elven működő berendezés másik lehetséges megvalósítását, a 4. ábra a reflexiós elven működő berendezés másik előnyös megoldását, az 5. ábra a hagyományos kétréses spektrométer/monokromátor vázlatos felépítését, a 6. ábra az 5. ábra kiemelt részletének vázlatát, a 7. ábra a találmány szerinti spektrométer/monokromátor elvi felépítését, a 8. ábra pedig a fényútnövelés egyik lehetséges megvalósítását ábrázolja.The device according to the invention is a possible example. Fig. 1 shows one possible embodiment of the transmission principle apparatus, Fig. 2 shows a preferred embodiment of the reflection apparatus apparatus, and Fig. 3 shows another embodiment of the transmission principle apparatus, Figure 5 is a schematic diagram of a conventional two-slot spectrometer / monochromator; Figure 6 is a schematic detail of Figure 5; Figure 7 is a schematic diagram of the spectrometer / monochromator of the present invention; Figure 8 illustrates one possible embodiment of light path enhancement.

Az 1. ábrán látható találmány szerinti berendezésnek LS fényforrása által kibocsátott ML mérőfény útjában lévő első optikai úton vizsgálandó S minta van elhelyezve. A berendezés az első optikai úttal azonos méretű második optikai útja pedig R referenciaanyagot tartalmaz. Találmányunk értelmében az első és a második optikai út a berendezésben egyetlen közös optikai útként van kialakítva, ahol a vizsgálandó S mintá(k) és az R referenciaanyag(ok) egy síkban, adott T tengelytől azonos távolságban, körgyűrű alakban vannak elhelyezve. A mérés(ek) során pedig körgyűrű alakú tér T tengelye mint forgástengely körül az ML mérőfény szöget bezáróan van kialakítva a körgyűrű alakú térben, vagy pedig a körgyűrű alakú tér körbe van forgatva. A közös optikai út végén a berendezés LDS fényérzékelő egységgel van ellátva.The apparatus of the present invention, shown in Figure 1, is provided with a S sample to be examined by a first optical path in the path of the ML measuring light emitted by the LS light source. A second optical path of the same size as the first optical path contains reference material R. In accordance with the present invention, the first and second optical paths are formed in the apparatus as a single common optical path, wherein the S sample (s) to be tested and the reference substance (s) R are arranged in a planar annular ring at a same distance from a given T axis. During the measurement (s), the measuring light ML is formed around the axis T of the annular space as a rotation axis, or is rotated around the annular space. At the end of the common optical path, the device is equipped with an LDS light sensor unit.

Az 1. ábrán látható a berendezésnek az egyik kiviteli alakja, ahol az LS fényforrás optikai tengelye a körgyűrű alakú tér T tengelyében van elhelyezve. Ennél a kiviteli alaknál az LS fényforrás, valamint a vizsgálandó S mintá(ka)t és az R referenciaanyago(ka)t tartalmazó körgyűrű alakú tér közé a T tengelyből kihelyezett optikai tengelyű ML mérőfényt létrehozó, TMO fényútmódosító optika van beiktatva. A TMO fényútmódosító optika a T tengelyben lévő IL belépő fényből kihelyezett optikai tengelyű ML mérőfényt hoz létre.Figure 1 illustrates an embodiment of the apparatus wherein the optical axis of the light source LS is disposed in the T axis of the annular space. In this embodiment, a TMO light path modifying optic generating an optical axis ML from the T axis is inserted between the LS light source and the annular space containing the S sample (s) to be examined and the reference substance (s) R. The TMO luminosity modifying optic creates a ML measuring light with an optical axis out of the incident light IL in the T axis.

Az 1. ábra szerinti berendezés transzmissziós elven működik, vagyis az ML mérőfényből a vizsgálandó S mintán áthaladva TL átbocsátott fény keletkezik. Az LDS fényérzékelő egység optikai tengelye az ábra szerint a körgyűrű alakú tér T tengelyében van elhelyezve, ezért a körgyűrű alakú tér és az LDS fényérzékelő egység közé, a vizsgálandó S mintá(ko)n és az R referenciaanyago(ko)n a TL átbocsátott fény optikai tengelyét a T tengelybe visszahelyező, további TMO fényútmódosító optika van beiktatva. A további TMO fényútmódosító optikából OL kilépő fény optikai tengelye ily módon ismét a körgyűrű alakú tér T tengelyébe esik.The apparatus of Fig. 1 operates on the transmission principle, i.e., the light transmitted by the ML measuring light passes through the sample S to be examined. The optical axis of the LDS light sensor unit is located in the T axis of the annular space as shown in the figure, therefore, the optical transmission of light transmitted between the annular space and the LDS light sensor unit on sample S (s) to be tested and reference substance (s) TL A further TMO luminaire optic is inserted into the T-axis. Thus, the optical axis of the light output from the further TMO optic pathway optics OL is again in the T axis of the annular space.

A 2. ábra a találmány szerinti berendezésnek reflexiós elven működő egyik előnyös megoldását szemlélteti. Itt is megtalálható a körgyűrű alakú tér T tengelyében elhelyezett LS fényforrás, valamint az LDS fényérzékelő egység. A TMO fényútmódosító optika, valamint a további TMO fényútmódosító optika szerepe és elhelyezése hasonló az 1. ábránál ismertetettekhez. Különbség csupán a mérés elvében van, ahol is a T tengelyből kihelyezett optikai tengelyű ML mérőfény visszaverődik a vizsgálandó S mintá(k)ról és az R referenciaanyag(ok)ról és a további TMO fényútmódosító optika az ily módon RL visszaverődő fényt vezeti vissza a T tengelybe, az LDS fényérzékelő egységbe.Figure 2 illustrates a preferred embodiment of the apparatus according to the invention which operates on a reflection principle. The LS light source located in the T axis of the annular space as well as the LDS light detector unit are also included. The role and placement of the TMO luminescent optics and other TMO luminescent optics are similar to those described in Figure 1. The only difference is in the measurement principle, where the ML light with optical axis ML out of the T axis is reflected from the S sample (s) to be examined and the reference substance (s) R, and the additional TMO optic pathway optics thus reflect the reflected light RL. axis, the LDS light sensor unit.

A 3. ábra a berendezés egy másik transzmissziós elven működő lehetséges megvalósítását ábrázolja, amelynél az LS fényforrás, valamint az LDS fényérzékelő egység optikai tengelye is a körgyűrű alakú tér T tengelyéből ki van helyezve, és maga az LS fényforrás és az LDS fényérzékelő egység is a T tengelyen kívül van elhelyezve.Figure 3 illustrates a possible embodiment of the apparatus operating on another transmission principle in which both the LS light source and the optical axis of the LDS light sensor unit are disposed from the T axis of the annular space, and the LS light source and the LDS light sensor unit It is located off the T axis.

A 4. ábra a találmány szerinti megoldásnak reflexiós elven működő másik előnyös kivitelét szemlélteti vázlatosan. Az LS fényforrás, valamint az LDS fényérzékelő egység itt is a körgyűrű alakú tér T tengelyén kívül van elhelyezve.Figure 4 schematically illustrates another preferred embodiment of the present invention based on the reflection principle. Again, the LS light source and the LDS light sensor unit are located outside the T axis of the annular space.

Általában transzmissziós méréseknél jelentős problémát okoz a gyakorlatban, hogy a TL átbocsátott fény intenzitása sokszor nagyon alacsony. A gyakorlatban használható hullámhossztartományban például gabonák mérésénél a TL átbocsátott fény igen kis értékű. Az általánosan alkalmazott úgynevezett kétréses optikai rácsos spektrométerek/monokromátorok, amelyek megfelelő fényerőt és hullámhosszfelbontást képesek biztosítani a transzmissziós mérésekhez, igen drágák, és gyártásuk bonyolult, magas technológiai szintet igényel.In practice, a major problem with transmission measurements is that the intensity of TL transmitted light is often very low. In the wavelength range that can be used in practice, for example, when measuring grain, the light transmitted by TL is very low. Commonly used so-called dual slit optical grid spectrometers / monochromators, which provide sufficient brightness and wavelength resolution for transmission measurements, are very expensive and require sophisticated, high technology.

Az 5. ábrán bemutatjuk a hagyományos kétréses Crossed Czerny - Turner - spektrométert/monokromátort. Az S mintáról vagy az LS fényforrásról jövő fényt az ábrán külön nem ábrázolt leképező optika révén S1 résbe juttatjuk, ahonnan az SM1 első gömbtükörről visszaverődve G optikai rácsra jut a fény. A G optikai rácsot mozgatva, arról különböző hullámhosszúságú fény kerül az SM2 második gömbtükörre, ahonnan reflektálódva S2 résen keresztül távozik a spektrométer/monokromátorból. A szükséges fényerőt a G optikai rács mérete az SM1 első gömbtükör, SM2 második gömbtükör L fókusztávolsága, illetve az S1 rést követő fénynyaláb a szöge határozza meg. A hullámhosszfelbontás pedig - adott rács esetén - függ az S1 rés d méretének és az SM1 első gömbtükör L fókusztávolságának az arányától.Figure 5 shows a conventional two-slot Crossed Czerny-Turner spectrometer / monochromator. The light from the S sample or the light source LS is introduced into the gap S1 by means of imaging optics (not shown), from which the light is reflected to the optical grid G by reflection from the first spherical mirror SM1. By moving the optical grid G, light of different wavelengths is transmitted to the second spherical mirror SM2, from which it is reflected through the slit S2 and exits the spectrometer / monochromator. The required luminance is determined by the size of the optical grid G, the focal length L of the first spherical mirror SM1, the second spherical mirror SM2, and the angle of the light beam following the gap S1. The wavelength resolution, in the case of a given grid, depends on the ratio of the dimension d of the gap S1 to the focal length L of the first spherical mirror SM1.

HU 226 833 Β1HU 226 833 Β1

A megfelelő jelnagyság eléréséhez erős LS fényforrásra, vagy az S mintáról érkező megfelelő fénynyalábra van szükség. A 6. ábra elvi vázlatot szemléltet, amelynél - az ábrázolt esetben - adott átmérőjű az LS fényforrásból származó fénynyaláb, illetve az S minta felületéről érkező fény CO leképező optika révén kerül a spektrométer/monokromátor IS belépő résébe.A strong LS light source or an appropriate light beam from the S sample is required to obtain the appropriate signal magnitude. Fig. 6 is a schematic diagram illustrating, in the case illustrated, a beam of light from a LS light source and a light emitting from the surface of the S sample via the CO imaging optic of the spectrometer / monochromator IS.

Annak érdekében, hogy a találmány szerinti berendezésben a 6. ábra szerinti elvi vázlatot megvalósíthassuk, berendezésünkben az LS fényforrást célszerűen speciális monokromátorral vagy az LDS fényérzékelő egységet speciális spektrométerrel látjuk el.In order to carry out the principle scheme of Figure 6 in the apparatus according to the invention, the LS light source is preferably equipped with a special monochromator or a special spectrometer for the LDS light detector unit.

A 7. ábra a speciális spektrométer/monokromátor elvi felépítését ismerteti. Az ismert kétréses 5. ábra szerinti elrendezéshez képest a találmány szerinti spektrométer/monokromátor nem rendelkezik belépő S1 réssel, valamint belépőoldali SM1 első gömbtükörrel. Mivel nincs belépő S1 rés, ezért nincs szükség CO leképező optikára sem. A találmány szerinti spektrométer/monokromátor esetén a G optikai rácsra belépő fénynyaláb párhuzamosságát oly módon érjük el, hogy a G optikai rács a monokromátorban vagy a spektrométerben az LS fényforrástól, az S mintáktól, illetve az R referenciaanyag(ok)tól optikailag nagy távolságra, előnyösen a G optikai rács után elhelyezett SM gömbtükör L fókusztávolságának 10-20-szorosára, van elhelyezve. Az LS fényforrás és a G optikai rács közötti távolság előnyösen 10-20 L fókusztávolságú. Esetünkben tehát a spektrométer/monokromátor egyetlen OS kilépő réssel rendelkezik, közvetlenül a D detektor előtt.Figure 7 illustrates the basic structure of a special spectrometer / monochromator. Compared to the known two-slot arrangement of Figure 5, the spectrometer / monochromator of the present invention does not have an inlet S1 and an inlet SM1 first spherical mirror. Since there is no entry slot S1, no CO imaging optics are required. In the spectrometer / monochromator of the present invention, the parallelism of the light beam entering the optical grid G is achieved by optically spacing the optical grid G in the monochromator or spectrometer from the LS light source, the S samples, or reference substance (s) R, preferably 10 to 20 times the focal length L of the spherical mirror SM located after the optical grid G. The distance between the LS light source and the optical grid G is preferably 10-20 L focal length. Thus, in the present case, the spectrometer / monochromator has a single OS outlet, directly in front of the D detector.

A 8. ábra a találmány szerinti spektrométer/monokromátor célszerű gyakorlati megvalósítását ábrázolja. A spektrométerben vagy a monokromátorban a vizsgálandó S mintá(k), illetve az R referenciaanyag(ok) vagy az LS fényforrás, valamint a G optikai rács közé LE fényútnövelő optika van elhelyezve. Az LE fényútnövelő optika biztosítja az optikailag nagy távolságot, mégpedig előnyösen megfelelő helyzetű M tükrök révén, oly módon, hogy a fényutat ezekkel az M tükrökkel többszörösen megtörjük. Jó minőségű M tükrök alkalmazásakor a fényútnövelésnek ez a módja igen jó, 95% feletti hatásfokot eredményez a gyakorlatban, jelentős méretcsökkenés mellett.Figure 8 illustrates a preferred embodiment of the spectrometer / monochromator of the present invention. In the spectrometer or monochromator, the S-beam optic LE is placed between the S sample (s) to be examined or the reference substance (s) R or the light source LS and the optical grid G. The LE pathway optics provide optically long distances, preferably by means of correctly positioned M mirrors, such that the light path is multiplied by these M mirrors. When using high quality M mirrors, this mode of light enhancement gives a very good efficiency of over 95% in practice with significant size reduction.

A találmány szerinti berendezésben felhasznált spektrométer/monokromátor alkalmazása számos előnyt jelent. Kisebb teljesítményű LS fényforrásra van szükség, konvencionális optikai elemekkel megvalósítható, ily módon azok beállíthatósága egyszerű, a berendezés pedig gazdasági szempontból olcsóbban előállítható.The use of the spectrometer / monochromator used in the apparatus of the invention has several advantages. A less powerful LS light source is required, can be implemented with conventional optical elements, making them easy to set up and making the equipment economically less expensive.

A találmány szerinti berendezés egyszerű felépítése a T tengely körüli forgómozgás létrehozásával egyszerű és gyors működést eredményez. A mérésnél akár a vizsgálandó S mintá(ka)t és az R referenciaanyag(ok)at magában foglaló körgyűrű alakú tér, akár pedig a méréshez szükséges ML mérőfény forgómozgása létrehozható. Az ML mérőfény kívánt mozgatása a TMO fényútmódosító optika forgatásával könnyedén létrehozható. Hasonlóan egyszerűen végezhető azThe simple construction of the device according to the invention by providing a rotational movement around the T-axis results in a simple and quick operation. For measurement, either the circular space containing the S sample (s) to be examined and the reference substance (s) R, or the rotational motion of the ML measuring light required for the measurement, may be generated. The desired movement of the ML gauge can be easily achieved by rotating the TMO luminosity optics. It is just as easy to do

LDS fényérzékelő egység számára a szükséges fénynyalábot biztosító további TMO fényútmódosító optika mozgatása is. Mind az ML mérőfény előállításánál leírtak, mind pedig az érzékelésnél példaként leírt előnyös megoldások tetszőleges kombinációja megvalósítható a találmány szerinti berendezésben.Also, moving additional TMO luminous transducer optics to provide the LDS light sensor. Any combination of those described in the production of the ML metering light and the exemplary embodiments described in the sensing example may be implemented in the apparatus of the present invention.

A találmány szerinti megoldás előnye, hogy mind az ML mérőfény és az LDS fényérzékelő egység instabilitásának kompenzálásához szükséges minta-referencia váltást és a vizsgálandó S minta szükséges letapogatását merőben új közös módon, egyetlen optikai út felhasználásával, valamint a vizsgálandó S mintá(k)nak és az állandó tulajdonságú R referenciaanyag(ok)nak körgyűrű alakú térben, azonos síkban történő elhelyezésével, továbbá a körgyűrű alakú tér tengelye, mint forgástengely körül az ML mérőfény szöget bezáróan történő kialakításával valósítja meg. Tekintettel arra, hogy a felhasznált optikai elemek közösek, tökéletes kompenzáció valósítható meg. A forgómozgásból az S minta mérése és az R referenciaanyag mérése egymás után igen gyorsan - gyakorlatilag egy időben - történik. Ezen időkülönbséghez képest a gyorsan változó - gyenge minőségű - alkatrészek időbeli változási sebessége is elhanyagolható, így ezek megoldásunk esetén stabilaknak látszanak.An advantage of the present invention is that the sample reference change required to compensate for the instability of both the ML meter light and the LDS light sensor unit and the required scanning of the S sample to be tested are completely new in a single optical path, and accomplishes by positioning the constant reference substance (s) R in an annular space in the same plane, and forming a measuring light ML at an angle around the axis of the annular space as the axis of rotation. Since the optical elements used are common, perfect compensation can be achieved. From the rotational motion, the measurement of the S sample and the reference substance R is carried out very rapidly, practically simultaneously. Compared to this time difference, the time-varying speed of fast-changing - poor quality - components is negligible, so they seem stable in our solution.

A berendezés találmány szerinti felépítése olcsó konstrukciót tesz lehetővé, a körgyűrű alakú tér kialakítása pedig a berendezés méretének csökkentését eredményezi. További méretcsökkentést tesz lehetővé a fényútnövelő optika alkalmazása. Az ismertetett tulajdonságok egyedülálló lehetőséget biztosítanak a találmány elé kitűzött kvantitatív mérőelrendezés igen előnyös, célszerűen hordozható kivitelű megvalósításához is.The structure of the device according to the invention allows for a cheap construction and the design of the annular space results in a reduction of the size of the device. Further reduction in size is achieved by the use of luminous optics. The described properties provide a unique opportunity to realize a very advantageous, preferably portable, quantitative measuring arrangement for the present invention.

Claims (20)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Eljárás fényintenzitás mérésén alapuló kvantitatív mérésre, amelynek során mérőfénnyel vizsgálandó mintát világítunk meg és az arról visszaverődő, vagy az azon áthaladó fényintenzitást mérjük, a mérés pontosságának növelése érdekében pedig a mérőfénnyel, a vizsgálandó mintánál alkalmazott optikai úttal azonos optikai úton keresztül, ismert állandó tulajdonságú referenciaanyagot is megvilágítunk, és az arról visszaverődő, vagy az azon áthaladó fény intenzitását kompenzálás céljából szintén megmérjük, azzal jellemezve, hogy a vizsgálandó mintá(kat) és az állandó tulajdonságú referenciaanyago(ka)t körgyűrű alakú térben, azonos síkban helyezzük el, a mérés(ek) során a körgyűrű alakú tér tengelye mint forgástengely körül a mérőfényt szöget bezáróan helyezzük el a körgyűrű alakú térben, vagy pedig a körgyűrű alakú teret a mérőfényhez képest körbeforgatjuk.1. A method of quantitative measurement based on the measurement of luminous intensity, comprising illuminating a sample to be examined with a measuring light and measuring the reflected or passing luminous intensity, and increasing the accuracy of the measurement by the optical path of the sample using the optical path of the sample. is also illuminated and the intensity of light reflected or transmitted is also measured to compensate, characterized by placing the test sample (s) and the constant reference substance (s) in an annular space in the same plane, during the measurement (s), the measuring light is angled about the axis of the annular space as an axis of rotation, or the annular space is rotated with respect to the measuring light. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mérőfényt a forgástengelyből kihelyezett helyzetű fényforrás révén állítjuk elő.Method according to claim 1, characterized in that the measuring light is produced by a light source extending out of the axis of rotation. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mérőfényt a forgástengelyben elhelyezett fény5A method according to claim 1, characterized in that the measuring light is arranged in the light 5 in the axis of rotation. HU 226 833 Β1 forrás útján fényútmódosító optika révén, a forgástengelyből eltolt optikai tengelyű fényként hozzuk létre.EN 226 833 Β1 by means of light-path-changing optics, as light with an optical axis offset from the axis of rotation. 4. A 2. vagy a 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizsgálandó mintá(k)ról és a referenciaanyag(ok)ról visszaverődő vagy az azokon áthaladó fény intenzitásának mérését a forgástengelyen kívül hajtjuk végre.Method according to claim 2 or 3, characterized in that the measurement of the intensity of light reflected from or passing through the sample (s) and reference substance (s) to be tested is performed outside the axis of rotation. 5. A 2. vagy a 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizsgálandó mintá(k)ról és a referenciaanyag(ok)ról visszaverődő vagy az azokon áthaladó fény optikai tengelyét további fényútmódosító optika révén a forgástengelybe helyezzük vissza, ahol a fényintenzitást megmérjük.A method according to claim 2 or claim 3, characterized in that the optical axis of light reflected from or passing through the sample (s) and reference material (s) is returned to the axis of rotation by further light-transmitting optics, wherein: light intensity is measured. 6. A 3. vagy a 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fényútmódosító optikaként, valamint további fényútmódosító optikaként prizmát, tükörpárokat, vagy optikai szála(ka)t alkalmazunk.Method according to claim 3 or 5, characterized in that prism, pair of mirrors or optical fiber (s) are used as the light-path optics and further light-path optics. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mérőfény kialakításánál adott hullámhosszúságú fényt előállító monokromátort is alkalmazunk.7. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a monochromator generating light of a specific wavelength is used in the formation of the measuring light. 8. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fényintenzitás mérését adott hullámhosszúságú fényt detektáló spektrométerrel végezzük.8. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the light intensity is measured with a light detecting spectrometer of a specific wavelength. 9. A 2-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizsgálati mintá(ka)t és a referenciaanyago(ka)t tartalmazó körgyűrű alakú teret forgatjuk.9. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the annular space containing the test sample (s) and the reference substance (s) is rotated. 10. A 3. vagy az 5. vagy a 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fényútmódosító optikát, és/vagy a további fényútmódosító optikát forgatjuk.Method according to claim 3 or 5 or 6, characterized in that the optical path modifying optic and / or further optical path modifying optic are rotated. 11. Berendezés fényintenzitás mérésén alapuló kvantitatív mérésre, amelynek fényforrása által kibocsátott mérőfény útjában lévő első optikai úton vizsgálandó minta van elhelyezve, továbbá az első optikai úttal azonos méretű második optikai útja pedig állandó tulajdonságú referenciaanyagot tartalmaz, az optikai utak további része pedig közös fényérzékelő egységgel van ellátva, az első és a második optikai út egyetlen közös optikai útként van kialakítva, azzal jellemezve, hogy a vizsgálandó mintá(k) (S) és az állandó tulajdonságú referenciaanyag(ok) (R) egy síkban, adott tengelytől (T) azonos távolságban, körgyűrű alakban vannak elhelyezve, a mérések során pedig a körgyűrű alakú tér tengelye (T) mint forgástengely körül a mérőfény (ML) szöget bezáróan van kialakítva a körgyűrű alakú térben, vagy pedig a körgyűrű alakú tér körbe van forgatva.11. Apparatus for quantitative measurement based on measurement of luminous intensity having a sample to be examined by a first optical path in the path of the light emitted by the light source, a second optical path of the same optical path having a constant property of reference and the remainder of the optical paths provided, the first and second optical paths being formed as a single common optical path, characterized in that the sample (s) (S) to be tested and the reference substance (s) of constant property (R) are in a plane at the same distance from a given axis (T) are arranged in a ring shape, and during the measurements, the measuring light (ML) is formed around the axis (T) of the ring-shaped space as a axis of rotation, or is rotated around the ring-shaped space. 12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fényforrás (LS) optikai tengelye a körgyűrű alakú tér tengelyében (T) van elhelyezve.Apparatus according to claim 11, characterized in that the optical axis of the light source (LS) is disposed in the axis (T) of the annular space. 13. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fényforrás (LS) optikai tengelye a körgyűrű alakú tér tengelyéből (T) ki van helyezve.Apparatus according to claim 11, characterized in that the optical axis of the light source (LS) is disposed from the axis (T) of the annular space. 14. A 12. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fényforrás (LS), valamint a vizsgálandó mintá(ka)t (S) és a referenciaanyago(ka)t (R) tartalmazó körgyűrű alakú tér közé, a tengelyből (T) kihelyezett optikai tengelyű mérőfényt (ML) létrehozó, fényútmódosító optika (TMO) van beiktatva.Apparatus according to claim 12, characterized in that between the light source (LS) and the annular space containing the sample (s) to be tested and the reference substance (s) (R), the axis (T) ) Optical Lens Modification (TMO) Optical Axis Light (ML) is installed. 15. A 11-14. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fényforrás (LS) monokromátorral is el van látva.15. A 11-14. Apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the light source (LS) is also provided with a monochromator. 16. A 11-14. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fényérzékelő egység (LDS) spektrométert tartalmaz.16. A 11-14. Apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the light sensing unit (LDS) comprises a spectrometer. 17. A 13-16. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fényérzékelő egység (LDS) optikai tengelye a körgyűrű alakú tér tengelyében (T) van elhelyezve, a vizsgálandó mintá(ka)t (S) és a referenciaanyago(ka)t (R) tartalmazó körgyűrű alakú tér és a fényérzékelő egység (LDS) közé a vizsgálandó mintá(k)ról (S) és a referenciaanyago(k)ról (R) visszaverődő vagy az azokon áthaladó fény optikai tengelyét a tengelybe (T) visszahelyező további fényútmódosító optika (TMO) van beiktatva.17. A 13-16. Apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the optical axis of the light-sensing unit (LDS) is disposed in the axis (T) of the annular space, the annular ring containing the sample (s) and reference substance (s) to be tested. additional light-path-changing optics (TMO) between the light-emitting unit (LDS) and the light sensor unit (S) reflected from or passing through the sample (s) and reference material (R) to the axis (T) is installed. 18. A 13-16. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fényérzékelő egység (LDS) optikai tengelye a vizsgálandó mintá(k)ról (S) és a referenciaanyag(ok)ról (R) visszaverődő vagy az azokon áthaladó fény optikai tengelyével egybeeső módon a körgyűrű alakú tér tengelyéből (T) ki van helyezve.18. A 13-16. Apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the optical axis of the light-sensing unit (LDS) is circular in shape, coincident with the optical axis of light reflected from or passing through the sample (s) and reference material (s). space out of axis (T). 19. A 15. vagy a 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a monokromátorban vagy a spektrométerben lévő optikai rács (G) a fényforrástól (LS), a vizsgálandó mintá(k)tól (S), illetve a referenciaanyag(ok)tól (R) optikailag nagy távolságra, előnyösen az optikai rács (G) után elhelyezett gömbtükör (SM) fókusztávolságának (L) 10-20-szorosára van elhelyezve.Apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that the optical grid (G) in the monochromator or spectrometer is from the light source (LS), the sample (s) to be tested and the reference substance (s). ) is located at an optically large distance from (R), preferably 10-20 times the focal length (L) of the spherical mirror (SM) located after the optical grid (G). 20. A 19. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a monokromátorban vagy a spektrométerben a fényforrás (LS) vagy a vizsgálandó mintá(k) (S), illetve a referenciaanyag(ok) (R), valamint az optikai rács (G) közé fényútnövelő optika (LE) van elhelyezve.20. Apparatus according to claim 19, characterized in that the monochromator or spectrometer comprises the light source (LS) or the sample (s) to be tested (S) or the reference substance (s) (R) and the optical grid (G). ) is equipped with Luminous Optics (LE).
HU0500723A 2005-07-27 2005-07-27 Method and apparatus for quantitative measuring based on light intensity measurement HU226833B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0500723A HU226833B1 (en) 2005-07-27 2005-07-27 Method and apparatus for quantitative measuring based on light intensity measurement
PCT/HU2006/000055 WO2007012903A1 (en) 2005-07-27 2006-07-06 Procedure and equipment for determining grain characteristics by optical measurements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0500723A HU226833B1 (en) 2005-07-27 2005-07-27 Method and apparatus for quantitative measuring based on light intensity measurement

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU0500723D0 HU0500723D0 (en) 2005-10-28
HUP0500723A2 HUP0500723A2 (en) 2007-01-29
HU226833B1 true HU226833B1 (en) 2009-12-28

Family

ID=89986180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0500723A HU226833B1 (en) 2005-07-27 2005-07-27 Method and apparatus for quantitative measuring based on light intensity measurement

Country Status (2)

Country Link
HU (1) HU226833B1 (en)
WO (1) WO2007012903A1 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4082464A (en) * 1976-10-07 1978-04-04 Neotec Corporation Optical analysis system having rotating filters
FR2416465A1 (en) * 1978-02-07 1979-08-31 Grosz Thomas Wheat flour yield measuring device - has light received via grains collected by optical fibres joined to form surface for photodetector
US4236076A (en) * 1979-02-26 1980-11-25 Technicon Instruments Corporation Infrared analyzer
HU192395B (en) * 1984-02-13 1987-06-29 Gabor Kemeny Optical reflexion concentration meter
HU212355B (en) * 1992-09-24 1996-06-28 Pokorny Optical arrangement first of all for portable reflection spectrophotometer
HUP9902811A2 (en) * 1999-08-24 2001-12-28 Tibor Pokorny Optical arrangement for measuring instruments based on the measurement of reflected or transmitted light intensity, using an internal optical reference, primarily for spectrophotometers
US6872946B2 (en) * 2002-03-01 2005-03-29 Cognis Corporation Method and sampling device for detection of low levels of a property/quality trait present in an inhomogeneously distributed sample substrate

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0500723A2 (en) 2007-01-29
WO2007012903A1 (en) 2007-02-01
HU0500723D0 (en) 2005-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5581350A (en) Method and system for calibrating an ellipsometer
US7365842B2 (en) Light scanning type confocal microscope
JP6113730B2 (en) Emission and transmission optical spectrometers
JP2010526998A5 (en)
JP2008046132A (en) Spectroscopy system
EP2963400B1 (en) Fourier transform infrared spectrometer
JPS628729B2 (en)
SU1333243A3 (en) Spectrophotometer operating on discrete wave lengths
CN211652548U (en) High-sensitivity Raman spectrometer based on photomultiplier
JP2007132934A (en) Spectroscopy system
US10760968B2 (en) Spectrometric measuring device
KR102693325B1 (en) Multifunctional ellipsometer
EP1120637A2 (en) Method and means for calibrating a grating monochromator
US7321423B2 (en) Real-time goniospectrophotometer
KR101279066B1 (en) Measuring arrangement for the optical monitoring of coating processes
US8164747B2 (en) Apparatus, system and method for optical spectroscopic measurements
JP2021051074A (en) Spectroscopic analyzer
HU226833B1 (en) Method and apparatus for quantitative measuring based on light intensity measurement
US7504641B2 (en) Polarisation fluorometer
JP2006194812A (en) Spectrofluorometer
CN214502673U (en) Colorimeter
KR101927664B1 (en) Multi-Device Spectrophotometer
JP2004177147A (en) Luminescence measuring device
JP4143513B2 (en) Spectrophotometer and spectroscopic analysis method
US20250321191A1 (en) Analysis apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees