146627. lajstromszámú szabadalom • Transzformációs feketedésskála színképvonal fotóméterekhez

Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS .146.627. SZÁM 42. h. 17—22. OSZTÁLY — PE—319. ALAPSZÁM Transzformációs feketedés-skála színképvonal fotométerekhez Pethő Attila oki. vegyész, Budapest. A Bejelentés napja: 1958. február 25. A találmány színképvonal-fotométerekhez (Pl. Zeiss SchneHfotometer, MF2, stb.) használatos skálalemezékre vonatkozik. A skálalemez kb. 60 mm, átmérőjű, 1—2 mm vastag, köralakú planparallel üveglemez, melyen fényképészeti, vagy egyéb úton felvitt egy, vagy több skála látható. A skálalemez a színképvonal-fotométer cserélhető alkatrésze. A jelenleg használatos színképvonal-fotométereknek az a hátrányuk, hogy a bennük alkalmazott skálákkal a színképelemző gyakorlatban ma már legáltalánosabban használt „transzformált feketedéseket" (1. alább) nem lehet közvetlenül mérni. A skálán leolvasott abszolút feketedésértékebből még további számítások útján jutunk a szükséges transzformált feketedésekhez. Ez természetesen a mérést hosszadalmassá teszi. Jelen találmány ezt a hátrányt kiküszöböli azáltal, hogy a fotométerben olyan új skálát alkalmaz, melyen s szükséges transzformált feketedéseket közvetlenül lehet leolvasni. A quantitativ színképelemzésnél a színképvonalak intenzitásviszonyából következtetünk az anyagok kémiai összetételére. A vonalak intenzitását lehet közvetlenül és közvetve mérni. A közvetlen mérés bonyolult és drága készülékeket igényel, ezért a gyakorlatban túlnyomórészt a közvetett mérést alkalmazzuk. A közvetett mérés következőképpen folyik le: A vizsgálati anyagnak elektromos ívvel, ül. szikrával előidézett fénye a spektrográfba jut, mely a fényt hullámhosszak szerint felbontja s a már felbontott fény, a színkép, egy fényérzékeny lemezen lefényképezésre kerül. A színképnek ezt a negatív fényképét használjuk quantitativ mérés céljára. Ez azért lehetséges, mert a lemezen előidézett feketedés mértéke függ az őt előidéző fény intenzitásától. Bizonyos elem vonala viszont egyébként azonos körülmények közt annál intenzívebb, minél nagyobb mennyiségben tartalmazza a próba a kérdéses elemet. Vagyis a lemez feketedésének mérése útján közvetve az anyag %-os összetételére következtethetünk. A mérés ún. színképvonalfotométer segítségével történik. Lényege az, hogy a színképvonal negatív fényképét állandó intenzitású fénnyel megvilágítjuk. Minél feketébb az, annál kisebb a rajta átfutó fényerő. Az átjutott fény fotocellára, vagy fényelemre esik, melynek árama egy lengő-szálas, tükrös galvanométer sarkaira van kötve. A galvanométer tükrére megfelelő optikával egy skálaibeosztás van vetítve, melynek felnagyított képe a galvanométer kitérésekor egy fix jel előtt elmozdul, így a kitérés nagysága leolvasható. A mérőskála úgy van szerkesztve, hogy rajta közvetlenül az abszolút feketedés egység értékei olvashatók le, Abszolút feketedésnek nevezzük a vonalra ráeső és a rajta átjutó fény viszonyának a logaritmusát: F = log -yahol I0

a fotométer megvilágító fényének intenzitása, I a vonalon átjutó fény intenzitása, F az abszolút feketedés. A színképvonal feketedése, — mint fent említettem — annál erősebb, >minél nagyobb intenzitású fény világítja meg a fényérzékeny lemezt. Ideális esetben a feketedés a fényimennyiség (fényintenzitás és megvilágítási idő szorzata) logaritmusával lineárisan változik, vagyis log IsT = KF, + A 2.) ahol Is a fényérzékeny lemezt megvilágító színképvonal intenzitása. T a megvilágítás ideje (konstansnak tartjuk), Fi az ideális feketedés, K és A konstansok. Ilyenkor ui. fényintezitás-viszonyok helyett egyszerűen feketedés különbségekkel számolhatunk. Ha a feketedés mérését a forgalomban levő színképvonal-fotométerekben legáltalánosabban előforduló abszolút-feketedés skálával végezzük, a fenti kívánalom csak részben teljesül. F ugyanis a fénymennyiség logaritmusával csak a 0,5—2,5 intervallumban változik megközelítően lineárisan. Mivel a színképelemző gyakorlatban nem lehet elkerülni aiexponált színképvonalak (F < 0,5) mérését és F változása F = 0,5 felett sem teljesen lineáris, ezért elméletben minden egyes F érték-