144191. lajstromszámú szabadalom • Spektrálfotométer

Megjelent: 1958. szeptember 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.191. SZÁM 42. h. 7-12. OSZTÁLY — JU-85. ALAPSZÁM Spektráifotométer Jurány György és Vőneky Géza technikusok, Budapest A bejelentés napja: 1956. május 24. A spektrálfotométerekkel átlátszó anyagok (pl. folyadékok) fényelnyelése, zavarossága, fluoreszcenciája és átlátszatlan anyagok fény viszszaverőképessége mérhető, továbbá azok mint lángfotométerek használhatók. Az ilyen készülékek főrészei: fényforrás, prizmás, rácsos, vagy szűrős monokromátor és fényelektromos kiértékelő berendezés. Az ismeretes prizmás vagy rácsos monokromátorok gyártása rendkívül költséges. A találmány az eddigiekkel szemben aránylag . kis költséggel előállítható és egyszerűen kezelhető szűrős spektrálfotométerre vonatkozik. A csatolt rajzok a találmány egy példaképem kiviteli alakját szemléltetik. Az 1. ábra a műszer elvi szerkezeti felépítését szemléltető vázlat, a 2. és 3. ábra pedig a műszer egyik alkatrészének — a fényenergia kiegyenlítő ernyőnek —• egyik megszerkesztési módját mutatja be. A találmány szerinti spektráifotométer (1) fényforrásból, (2) koUimátorból (lencse vagy lencserendszer), (3) folyamatos áteresztésű interferencia szűrőből. (4) fényenergia kiegyenlítő ernyőből, a színképelemző készülékeknél szokásos elrendezésű párhuzamos élű (5) résből és (6) fényelektromos kiértékelő berendezésből áll (1. ábra). A (2) koUimátor lencse az (1) fényforrás fényét párhuzamos nyalábbá alakítva vetíti a folyamatos áteresztésű (3) féminterferencia szűrőre. A szűrő után a fény a párhuzamos élű (5) résen halad át, mely a szűrőn átérkező fényből csupán a rés nyílásának megfelelő színképsávot engedi át. Ezzel az elrendezéssel a folyamatos áteresztésű interferenciaszűrő színképtar'-' tományában tetszés-, szerinti hullámhosszúságú fényt állíthatunk elő azáltal, hogy a szűrőt a rés nyílására merőlegesen eltoljuk. A résen; átlépő fény hullámhosszúsága az eltolódás mértékével arányos. Ismert tény, hogy a különféle fényelektromos érzékelők (fényelemek,, fotocellák, f otoelektronsokszorozók, stb.) érzékenysége a fény hullámhosszúságától függően, változik. Az érzékenységi maximumokhoz tartozó áram a minimumokhoz tartozónak sokszorosa is lehet. A fényelektromos érzékelőknek ez a tulajdonsága spektrálfotometriás méréseknél a kimenőfotoáramváltozások kiegyenlítését teszi szükségessé. Minden hullámhosszúság változtatáskor ugyanis a fényelektromos érzékelőre jutó fénymennyiségnek vagy az észlelő berendezés érzékenységének (p. erősítésének) változtatásával kell a fotocella fotoáramát azonos szinten tartani. Nehezíti a mérést ez a körülmény akkor, ha az. egész színképtartományban azonos sávszélességet kell alkalmaznunk és ezért a fotocella fotoáramának változását a monokromátor rés szélesség-szabályozásával nem kompenzálhatjuk. Ez esetben a fényelektromos érzékelőberendezés érzékenységét kell a szükséghez képest változtatni. A fenti nehézségeket megszünteti a folyamatos áteresztésű féminterferencia szűrő és fényenergia kiegyenlítő ernyő találmányszerinti alkalmazása. A (4) fényenergia kiegyenlítő ernyő átlátszatlan anyagból készül (pl. vékony fémlemezből) és a folyamatos áteresztésű (3) féminterferencia szűrővel együtt mozog az (5) rés előtt. Alakja és mérete a folyamatos áteresztésű 'féminterferencia szűrőn átjutó fénymennyiséget úgy szabályozza, hogy az alkalmazott (6) fényelektromos érzékelő a színkép bármely pontján azonos nagyságú fotóáramot adjon. Az energiakiegyenlítő (4) ernyő alakjának és méreteinek meghatározását a következő példa világítja meg: Jellemezze a fotocellának az alkalmazott izzólámpára vonatkoztatott színképi érzékenységét a 2. ábrán az A görbe, ahol a legnagyobb érzékenységű hely (Ai) legyen az ordinatán. 100% értékű. A koordináta rendszer ordinataján 0 és 100% értékek távolsága a párhuzamos élű (5) rés (1. ábra) hasznos magasságával egyenlő. Az abscissa az; alkalmazott folyamatos áteresztésű (3) féminterferencia szűrő hosszával egyenlő. Az abscissaval párhuzamos B tengely helyének ordináta értéke az /"Ai — Ai\ . . képletből adódik. Ahol A2 az A görbén a legkisebb érzékenységű helyet jelzi. Fordítsuk meg