DE3443727A1

DE3443727A1 - Mikrophotometer mit bildscanning und wellenlaengenscanning

Info

Publication number: DE3443727A1
Application number: DE19843443727
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dr. Wien Lihl
Original assignee: C Reichert Optische Werke AG
Current assignee: Leica AG Austria
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1986-06-12
Also published as: EP0183415A2; EP0183415A3; DE3443727C2; JPS61133917A

Description

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PATENTANWÄLTE

Dr. rer. nat. DIETER LOUIS Dlpl.-Phy». CLAUS PO" HLAU Olpl.-Ing. FRANZ LOHRENTZ Dlpl.-Phys.WOLFGANG SEGETH KESSLERP1ATZ 1

8500 NORNBERG 20

Firma C. Reichert Optische Werke

Aktiengesellschaft

Hernalser Hauptstraße 219

A-1170 Wien - Österreich 24648/9-40/mü

Hikrophotometcr mit Bildscanning und Mellenlänqenscanninq

Mikrophotometer mit Bildscanning und Wellenlängenscanning, wobei für das Wellenlängenscanning im Abbildungsstrahlengang eine Meßblende und ein Gittermonochromator vorgesehen sind.

Beim Leitz MPV 3 handelt es sich beispielsweise um ein Mikrophotometer dieser Art. Bei diesem bekannten Mikrophotometer, bei dem für das Wellenlängenscanning von einem hoch auflösenden Gittermonochromator und für das hoch auflösende Bildscanning von den Strahlengang relativ zur Meßblende ändernden Schwingspiegeln Gebrauch gemacht wird, sind voneinander getrennte und gegeneinander austauschbare Bausteine für das Bildscanning und das Wellenlängenscanning vorgesehen. Ein derartiger Umbau wird als umständlich empfunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufyubo zugrunde, ein Mikruphotometer der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß beim Wechsel von Bildscanning auf Wellenlängenscanning und umgekehrt kein Umbau am Mikrophotometer erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für das Bildscanning eine optische Umlenkeinrichtung in den Abbildungsstrahlengang zur Lichtmeßeinrichtung zur optischen Überbrückung des Gittermonochromators hinein- und herausführbar i s t.

Beim Erfindungsgegenstand ist es also nicht mehr notwendig, einen teuren Baustein gegen einen anderen auszutauschen, sondern es genügt vielmehr, eine leicht von Hand durchführbare Umschaltung durch ein Hineinschieben einer optischen Umlenkeinrichtung in den Abbildungsstrahlengang zur Lichtmeßeinrichtung oder ein Herausschieben der optischen Umlenkeinrich-Lung aus dem AbbildungssLrahlengang zur Lichtmeßeinrichtuncj. Dadurch wird nicht nur die Handhabung einfacher, sondern es wird auch die Anordnung billiger.

Zweckmäßigerweise steht die optische Umlenkeiprichtung zur Bündelung der Strahlen beim Bildscanning an der gleichen Stelle wie beim Wellenlängenscanning mit einem Linsensystem in Verbindung, das in den Abbildungsstrahlengang zur Lichtmeßeinrichtung ein- und ausschaltbar ist. Diese Stelle liegt nahe der Eintrittsstelle in die Lichtmeßeinrichtung, die beispielsweise ein Photomultiplier ist. Dadurch werden die unter schiedlichen Längen der Strahlengänge beim Bildscanning und beim Wellenlängenscanning ausgeglichen.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Linsensystem im Strahlengang für das Bildscanning feststehend angeordnet und weist die optische Umlenkeinrichtung zwei gemeinsam verschiebbare Spiegel auf, von denen der eine vor

*vorgesehen.

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dem Linsensystem und der andere nach dem Linsensystem in den Strahlengang für "das Bildscanning zur Überbrückung des Linsensystems und Umlenkung des Strahles zum Gittermonochromator für das Wellenlangenscanning einschiebbar ist.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die optische Umlenkeinrichtung einen in den Strahlengang für das Wellenlangenscanning ein- und "ausschiebbaren Spiegel zur Umlenkung des Strahles in die Lichtmeßeinrichtung bei gleichzeitiger Überbrückung des Gittermonochromators auf, wobei der Spiegel mit dem Linsensystem starr verbunden ist.

Vorteilhafterweise ist nahe der Stelle, an der die Strahlen beim Bildscanning und beim Wellenlangenscanning gebündelt werden, ein in den Strahlengang ein- und ausschiebbares Inter ferenzverlau f filter vorgesehen. Dieses kann anstelle des Gittermonochromators verwendet werden, wenn der Strahlengang für das Bildscanning gewählt wird.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung stellen.dar:

Fig. 1 schematisch einen Teil des Strahlenganges in einem Mikrophotometer,

Fig. 2 schematisch eine Draufsicht auf den sich an den in Fjg. 1 gezeigten Teil anschließenden Teil des Strahlenganges des Mikrophotometers bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 schematüTcTi eine Seitenansicht des weiteren Teils des Strahlenganges bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist mit^TO"¹ 'die "Ob jektebene, mit 12' das Mikroskopobjektiv, mit 14' ein Teilerprisma, mit 16' die Teilerfläche des Teilerprismas, mit 18' der Mikroskopeinblick,
mit 20' die Zwischenbildebene im Mikroskopeinblick und mit 22' das Okular bezeichnet. Das Objekt auf der Objektebene
10' wird über das Mikroskopobjektiv direkt auf die Zwischenbildebene 20' des Mikroskopeinblicks 18' abgebildet, wobei der Strahl durch die Teilerfläche Ϊ6' hindurchtritt.

Der Strahlengang für das Photometer zweigt an der Teilerfläche 16' in Fig. 1 nach links ab, die ein Teil des Lichtes
vom Objekt nach links reflektiert. Das Mikroskopobjektiv
12' bildet dabei das Objekt in einer Ebene ab, in der eine Meßblende 12 vorgesehen ist. Diese Meßblende blendet aus
der vergrößerten Zwischenabbildung des Objektes einen Bereich aus, wobei das Licht des ausgeblendeten Bereichs dann anschließend in einem Photometer' gemessen wird.

Der Abbildungsstrahl vom Mikroskopobjektiv kommt in das
in Fig. 2 dargestellte Photometer von rechts her, wobei er die Meßblende 12 durchsetzt.

Die Meßblencle 12 ist für das Bildscanning quer zur Strahlrichtung verschiebbar, um alle Bildbereiche photometrisch abtasten zu können. Das ist alles bekannt.

Die Meßblende 12 wird nun beim Bildscanning durch eine feststehende Linse 14, die im Strahlengang 16 liegt, nahe der' Eintrittsstelle einer Lichtmeßeinrichtung 18, z.B. eines Photomultipliers, bei 20 abgebildet.

Soll nun anstelle des Bildscannings vom Wellenlangenscanning Gebrauch gemacht werden, so wird eine optische Umlenkeinrichtung mit zwei Spiegeln 22 und 24 in den Strahlengang 16 geschoben. Der eine Spiegel 22 befindet sich dann vor der Linse 14, während sich der andere Spiegel 24 nach der Linse befindet. Die Spiegel 22 und 24 sind dabei an einem Träger 26 angeordnet, der an einem Sockel 28 mit Hilfe einer Schwalben-'schwanzführung 30 quer zum Strahlengang 16 verschiebbar gelagert ist und in der eingeschobenen Stellung die Linse 14 in abdeckender Weise umgreift. Der Spiegel 22 lenkt in der eingeschobenen Stellung den Strahl zu einem Gittermonochromator 32 um, der um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse 34 in an sich bekannter Weise schwenkbar angeordnet ist, wobei vom Gittermonochromator 32 der Strahl zum Spiegel 24 hin umgelenkt wird, der dann den Strahl zum Photomultiplier 18 hin umlenkt. Der Strahlengang zwischen den Spiegeln 22 und 24, der bei dem mit Hilfe des Gittermonochromators durchgeführten Wellenscanning gegeben ist, ist im Gegensatz zu dem beim Bildscanning verwirklichten Strahlengang 16 mit dem Bezugszeichen 28 versehen.

Die Linse 14 sorgt dafür, daß beim Bildscanning (Strahlengang 16) die Pupille bei 20 abgebildet wird, weil das Feld

s^ich in diesem Falle bewegt, so wie beim Wellenlängenscanninc die'Meßblende bei 20 abgebildet wird.

Auch beidem Ausführungsbeispiel nach Fig. "Jf kommt von rechti der Strahl vom Mikroskopobjektiv und durchsetzt die quer zum Strahl mit Hilfe eines Motors in bekannter Weise verfahrbare Meßblende 12. Beim Wellenlängenscanning, also wenn die Meßblende stationär bleibt, trifft der Strahl von der Meßbier de 12 auf den Gittermonochromator 32 im Bereich der Drehachse 34 auf, ohne vorher abgelenkt zu werden. Dort wird er mit. Hilfe von zwei feststehenden Ümlenkspiegeln 40 und 42 zu dem Lichtmeßgerät 18, das wiederum ein Photomultiplier ist, geführt, wobei die Meßblende 12 kurz vor dem Eintritt in den Photomultiplier bei 20 abgebildet wird. Dieser beim Wellenlängenscanning verwirklichte Strahlengang ist wiederum mit 16 bezeichnet.

In der Zeichnung ist auch noch dargestellt, wie der Gittermonochromator 32 zum Wellenlängenscanning mit Hilfe eines Motors 44 verschwenkt werden kann, um die Licht Intensitäten nach der Wellenlänge aufzuschlüsseln. Der Motor 44 treibt über eine Spindel 46 eine Mutter 48 an, die sich längs der Spindel 46 verschiebt, wobei ein mit dem Gittermonochromator 32 starr verbundener Arm 50 lose in die Mutter 48 greift.

Soll anstelle des Wellenlängenscannings das Bildscanning durt geführt werden, so wird in den Strahlengang 16 für.das Weller längenscanning eine optische Urrilenkeinrichtung 52 eingeschobe die ein den von rechts kommenden Strahl unter Überbrückung des Gittermonochromators 32 zum Photomultiplier 18 hin umlenkendes Umlenkprisma 54 sowie eine mit dem Umlenkprisma 54 starr verbundene Linse 56 aufweist, die beim Bildscanning die Pupille bei 20 abbildet. Das Prisma 54 und die Linse 56 sind auf einem Träger 58 befestigt, der über eine Schwalbenschwanzführung 60 verschiebbar an einem Sockel 62

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gelagert ist

Bei-dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 i^st zusätzlich zum Gittermonochromator noch^ein—Interferenzverlauffilter 64 vorgesehen, das mit Hilfe eines Motors 66 und einer Spindel 68 zur Durchführung_eiriaÄ_W.e.llenlängenscannings in den Strahl nahe der Abbildung 20 der Meßblende 12 eingefahren werden kann, wenn derGittermonochromator mit Hilfe des Umlenkprismas 54 optisch überbrückt ist. Es kann also beim Strahlengang für das Bildscanning auch ein Wellenlängenscanning mit Hilfe des Interferenzverlauffilters 64 durchgeführt werden, wobei dann natürlich nicht gleichzeitig auch ein Bildscanning durchgeführt wird.

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Claims

PATENTANWÄLTE Dr. rer. nat. DIETER IOUi^ Dip!.-Phys. CLAUS PÖHLAU DIpl.-Ing. FRANZ LOHRENTZ Dipl.-Phys.WOLFGANG SEGETH KESSLERPLATZ 1 NÜRNBERG 20 Firma C. Reichert Optische Werke Aktiengesellschaft ____- Hernalser Hauptstraße A-1170 Wien - Österreich 24648/9-40/mü Ansprüche:

1. Mikrophotometer für Bildscanning und Wellenlängenscanning, wobei für das Wellenlängenscanning im Abbildungsstrahlengang zur Lichtmeßeinrichtung (18) eine Meßblende (12) und ein Gittermonochromator (32) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,

daß für das Bildscanning eine optische Umlenkeinrichtung (22,24;52) in den Abbildungsstr ahlengang zur Lichtmeßeinrichtung (18) zur optischen^ Überbrückung des Gittermono- --. chromators (32) hinein- und herausführbar ist.

2. Mikrophotometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Umlenkeinrichtung zur Bündelung der Strahlen beim Bildscanning (20) an der gleichen Stelle wie beim Wellenlängenscanning _mit einem Linsensystem (14,56) in Verbindung, steht , das sich boim Π i 1 clnr.nnn i nq im Abb ilclunqnstrahlengang zur Lichtmeßeinrichtung (18) befindet.

3. Mikrophotometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (14) im Strahlengang (16) für das Bildscanning feststehend angeordnet ist und daß die optische Umlenkeinrichtung (2) gemeinsam verschiebbare Spie gel (22,24) aufweist, von denen der eine vor dem Linsensystem (14) und der andere nach dem Linsensystem (14) in den Strahlengang (16) für das Bildscanning einschiebbar is t.

4. Mikrophotometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Umlenkeinrichtung (52) ein in den Strahlengang für das Wellenlängenscanning ein- und ausschiebbares .optisches Umlenkelement (54) zur Umlenkung des Strah les in die Lichtmeßeinrichtung (18) bei gleichzeitiger Überbrückung des Gittermonochromators (32) aufweist, wöbe das optische Umlenkelement (54) mit dem Linsensystem (56) starr verbunden ist.

5. Mikrophotometer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Stelle, an der die Strahlen beim Bildscanning und beim Wellenlängenscanning an der gleichen Stelle gebündelt werden, ein in den Strahlengang ein- und ausschiebbares Interferenzverlauffilter (64) vor gesehenist.