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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung eines
Analysegerätes für Ultraviolett-Fluoreszenz, daß für die Messung von
Konzentrationen in Luft, zum Beispiel von SO&sub2; (Schwefeldioxyd), mittels der
Analyse von Ultraviolett-Fluoreszenz eingesetzt wird.
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Ein Beispiel eines herkömmlichen Analysegerätes des im Oberbegriff des
Anspruchs 1 spezifizierten Typs, ist in 'Analytical Chemistry', Band 46. Nr. 8,
Seiten 1024-1028. July 1974, dargestellt. Ein ähnliches Beispiel zeigt die
Abbildung 5. Dieses Analysegerät umfaßt eine Ultraviolettstrahlung
emittierende Lichtquelle 55 und einen Lichtquellen-Lichtmengendetektor 56 zur
Bestimmung einer von der Lichtquelle 55 ausgesandten Lichtmenge. Die
Lichtquelle 55 und der Detektor 56 sind, mit einer Fluoreszenzkammer
zwischen ihnen, an einander gegenüberliegenden Positionen angeordnet. Die
Fluoreszenzkammer 51 ist innerhalb einer Zelle 53 ausgebildet. Ein
Fluoreszenzdetektor 52 und ein streulichtunterdrückender eingezogener Teil
sind an einander gegenüberliegenden Positionen und an den
gegenüberliegenden Seiten der Fluoreszenzkammer 51 in einer Richtung
rechtwinklig zum ophschen Weg zwischen der Lichtquelle 55 und dem
Lichtquellen-Lichtmengendetektor 56 angeordnet. Wenn, in einem solchen
Analysator für UV-Fluoreszenz, ein Probengas in die Fluoreszenzkammer
innerhalb der besagten Zelle eingelassen wird, und die Ultraviolettstrahlung
emittierende Lichtquelle aktiviert wird, so daß ein UV-Strahl, von zum
Beispiel 215 nm Wellenlänge, in die Fluoreszenzkammer emittiert wird,
werden in der Gasprobe enthaltene SO&sub2;-Moleküle mehrfach angeregt und zur
Aussendung von ultraviolettem Fluoreszenzlicht bei der Rückkehr in ihren
Grundzustand veranlaßt. Die Stärke, der in diesen Prozessen emittierten
ultravioletten Fluoreszenzstrahlung, ist proportional zur Anzahl der
angeregten SO&sub2;-Moleküle und damit zur in der Fluoreszenzkammer
enthaltenen SO&sub2;-Konzentration. Dementsprechend kann die Konzentration
von SO&sub2; im Probengas, basierend auf dem Resultat des UV-
Fluoreszenznachweises, mit dem besagten Kluoreszenzdetektor bestimmt
werden.
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Jedoch kann, da die ultraviolette Fluoreszenzstrahlung von der
Fluoreszenzkammer in alle Richtungen emittiert wird, nur ein Teil der
Fluoreszenzstrahlung mit dem Fluoreszenzdetektor eines herkömmlichen Analysegerätes für
UV-Fluoreszenz nachgewiesen werden.
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Folglich ist das auf dem besagten Fluoreszenzdetektor einfallende
Fluoreszenzsignal vergleichsweise schwach, mit der Folge, daß die bei der
Messung der Konzentration von SO&sub2; erreichte Genauigkeit nicht
zufriedenstellend war.
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Im Prinzip könnte das Fluoreszenzlicht einfach mittels eines Spiegels oder
ähnlichem gesammelt werden. In diesem Fall ist jedoch der Anstieg von
Streulicht außerordentlich viel größer, als die Erhöhung der
Empfindlichkeit. Aus diesem Grunde wurde eine solche Anordnung niemals
in der Praxis verwendet.
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US-A-3 457 407 offenbart einen Fluoreszenzanalysator, in dem zur
Fokussierung von Fluoreszenzlicht auf den Fluoreszenzdetektor ein
Konkavspiegel verwendet wird. An Stelle eines Lichtquellen-Lichtmengendetektors
enthält dieser Analysator ein Beobachtungsfenster, welches einen direkten
Blick auf den Nachweis von Teilchen in der Fluoreszenzkammer ermöglicht.
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Wenn die Zelle zur Überwachung der von der Lichtquelle ausgesandten
Lichtmenge mit einem Lichtquellen-Lichtmengendetektor ausgerüstet ist,
wodurch die Genauigkeit der Messung der Konzentration von SO&sub2; erhöht
wird, ist es besonders wichtig, so weit wie möglich zu verhindern, daß Licht,
welches in einem Teil der Zelle aus der besagten Fluoreszenzkammer zum
Lichtquellen-Lichtmengendetektor reflektiert wird, als Streulicht auf den
Fluoreszenzdetektor fällt. Dementsprechend ist, wie die Abbildung 5 zeigt
eine innere Oberfläche des Teils 53A der Zelle von der Umgebung der
Fluoreszenzkammer 51 bis zum Lichtquellen-Lichtmengendetektor verjüngt,
so daß deren Durchmesser in Richtung der Seite des Detektors 56 verringert
wird, wodurch die Erzeugung von Streulicht so weit wie möglich reduziert
wird.
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Zusätzlich ist ein durch eine L-förmige Platte gebildetes lichtabschirmendes
Element bei einem Fluoreszenzeinlaßteil e angebracht, durch das die
Fluoreszenzstrahlung von der Fluoreszenzkam mer 51 zum
Fluoreszenzdetektor 52 transmittiert wird. Das lichtabschirmende Element 54 ist vorgesehen,
um zu verhindern, daß das von der Lichtquelle 55 ausgesandte Licht als
Streulicht direkt auf den Fluoreszenzdetektor 52 fällt.
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Mit der oben beschriebenen Konstruktion kann, da die innere Fläche des
Teils 53A der Zelle verjüngt ist, der Einfall von Streulicht auf den besagten
Fluoreszenzdetektor wirkungsvoll verhindert werden, jedoch ergibt sich ein
Nachteil dadurch, daß mehrere Probleme hinsichtlich der Herstellung
auftreten.
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Wie aus der Konstruktion der in der Figur 5 dargestellten Zelle 53 deutlich
wird, kann, wenn zum Beispiel die Zelle durch Gießen hergestellt wird, diese
nicht im ganzen gegossen werden, weil der verjüngte Teil 53A das Abnehmen
einer Gußform verhindern würde. Folglich müssen der Teil 53A und der Rest
53B der Zelle getrennt geformt werden. Dieses schließt den Nachteil ein,
daß nicht nur die Anzahl der Teile, die durch Gießen geformt werden, erhöht
wird, wodurch die Kosten für Herstellung und Montage steigen, sondern auch
ein übermäßiger Aufwand nötig wird, wie eine Überprüfung auf Lecks an
einer Verbindung zwischen den Teilen 53A und 53B.
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Desweiteren wird, wenn die Zelle eines Analysegerätes für
Ultraviolettfluoreszenz zum Beispiel durch einen Aluminiumguß ausgebildet ist, um die
Herstellungskosten zu verringern, das Problem von Streulicht, wegen der hohen
Reflektivität der Oberfläche des Aluminiumgusses und wegen der Absorption
von SO&sub2; auf den inneren Oberflächen der Zelle, massiv auftreten. Aus diesem
Grund wird die innere Oberfläche der durch Aluminiumguß geformten Zelle
einer Mattlackierung (vervet painting) unterzogen.
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Jedoch hat eine solche Lackierungsbehandlung den Nachteil gezeigt, daß die
Anwendbarkeit des Analysators auf ein getrocknetes Gas als Probengas
beschränkt ist.
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Wenn das Probengas feucht ist, wird im Gas enthaltenes H&sub2;O auf der
lackierten Oberfläche kondensiert und absorbiert und SO&sub2; im Wasser gelöst,
wodurch wegen des Lösungsverlustes von SO&sub2; ein Fehler in der Messung
hervorgerufen wird.
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Es ist vorgeschlagen worden, den oben beschriebenen Nachteil durch eine
Beschichtung der inneren Oberfläche der Zelle mit schwarzem Teflon
(Warenzeichen; DuPont) zu beseitigen. Jedoch ist es, da die innere Oberfläche
der Zelle kompliziert geformt ist, in diesem Fall unmöglich, die innere
Oberfläche auf einmal zu beschichten, so daß die Zelle notwendigerweise
eine Konstruktion aufweisen muß, die eine Mehrzahl von Unterteilungen
umfaßt, die miteinander verbunden sind. Dementsprechend wird die Anzahl der
Gußteile erhöht, was zu den vorher erwähnten Nachteilen führt. Zusätzlich
gibt es ein Risiko, daß ein geringer Fehler bei der Montage zu einer
Verschiebung der optischen Achse führt, die für die Messung verhängnisvoll
ist.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Analysegerät für Ultraviolettfluoreszenz zu
schaffen, welches eine verbesserte Meßgenauigkeit ermöglicht und dennoch
zu geringen Kosten gefertigt werden kann.
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Der erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch ein Analysegerät für
Ultraviolettfluoreszenz erreicht, das die im Anspruch 1 spezifizierten Merkmale hat.
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Die Unteransprüche beziehen sich, der Erfindung zufolge, auf nützliche
Details des Analysators, die zum obengenannten Ziel beitragen.
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Nach Anspruch 1 ist in dem streulichtunterdrückenden eingezogenen Teil,
der bezüglich der Fluoreszenzkammer dem Fluoreszenzdetektor
gegenüberliegend angeordnet ist, ein Konkavspiegel angebracht, so daß von der in alle
Richtungen ausgesandten ultravioletten fluoreszenzstrahlung auch die in
Richtung des streulichtunterdrückenden eingezogenen Teils ausgesandte
Strahlung, die bis jetzt ungenutzt war, auf den Fluoreszenzdetektor einfallen
kann, was zu einem überproportionalen Anstieg des Fluoreszenzsignales, im
Vergleich zum Streulicht führt. Auf diese Art und Weise wird es möglich, die
Konzentration von SO&sub2; mit hoher Genauigkeit zu messen.
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Zusätzlich ist das L-förmige plattenähnliche lichtabschirmende Element der
herkömmlichen Konstruktion durch ein zylindrisches lichtabschlrmendes
Element ersetzt, wodurch der Einfall von Streulicht auf den
Fluoreszenzdetektor wirkungsvoll unterdrückt werden kann. In diesem Fall ist es möglich,
die innere Oberfläche des Teils der Zelle in der Nähe der
Fluoreszenzkammer bis zum Lichtquellen-Lichtmengendetektor in einer
geraden Form zu konstruieren, das heißt, nicht verjüngt, ohne unzulässig die
auf den Fluoreszenzdetektor einfallende Menge von Streulicht zu erhöhen.
Folglich kann die Zelle im ganzen gegossen werden, so daß weder eine
Montagearbeit noch eine Überprüfung auf Lecks nötig ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zelle mit einer Heizung
zum Erhitzen des in der Fluoreszenzkammer enthaltenen Probengases
ausgerüstet, und die innere Oberfläche der Zelle ist durch galvanisch schwarz
lackiert. Infolgedessen kann in der Gasprobe enthaltenes H&sub2;O vor einer
Ablagerung auf der inneren Oberfläche der Zelle bewahrt werden, und ein
Verlust von SO&sub2; durch Lösung von SO&sub2; in besagtem Wasser kann verhindert
werden. So kann, auch wenn das Probengas feucht ist, die Konzentration von
SO&sub2; mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
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Überdies kann, da die schwarze Lackierung der inneren Oberfläche der Zelle,
die auf eine Verminderung von Streulicht abzielt, galvanisch ausgeführt wird,
die innere Oberfläche der Zelle ohne Rücksicht auf die Kompliziertheit der
Zelle in einen Durchgang lackiert werden. Die Zelle kann durch Guß
ausgebildet sein, und die Kosten können verringert werden. Weiterhin kann
die Effizienz der Produktion durch das gleichzeitige Lackieren einer Vielzahl
von Zellen gesteigert werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unten beschrieben,
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen:
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- Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die ein Analysegerät für
Ultraviolettfluoreszenz gemäß der Erfindung zeigt;
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- Fig. 2 eine detaillierte Ansicht ist, die einen Lichtquellenschlitz
zeigt.
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- Fig. 3 und 4 perspektivische Ansichten sind, die einen modifizierten
Aufbau eines zylindrischen lichtabschirmenden Elementes
zeigen;
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- Fig. 5 eine Schnittzeichnung ist, die ein herkömmliches
Analysegerät für Ultraviolettfluoreszenz zeigt, und
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- Fig. 6 eine Graphik mit experimentellen Ergebnissen zeigt.
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In Fig 1, bezeichnet Position 1 eine gegossene Zelle, hergestellt aus
Aluminium, deren innere Oberfläche galvanisch schwarz lackiert ist (ein
Lackierverfahren durch Elektrophorese, wobei eine Gleichspannung
zwischen einem zu lackierenden Teil als Anode und einer Kathode in einer
zersetzbaren Wasserfarbe angelegt wird), wobei die gegossene Zelle einen
geraden zylindrischen Teil 2 mit an beiden Enden hiervon angebrachten
Flanschen 2a und 2b aufweist. Der zylindrische Teil 2 ist in einem Stück mit
einem ersten zy]indrischen Element 3 und einem zweiten zyllndrischen
Element 4 ausgebildet, die zueinander konzentrisch sind und deren die
Mittelachse
P2 die Mittelachse P1 des zylindrischen Teils 2 im rechten Winkel
trifft. Eine Fluoreszenzkammer 5 ist in der Nähe des Schnittpunktes P der
Mittelachsen P1 und P2 des besagten zylindrischen Teils 2 beziehungsweise
der besagten ersten und zweiten zylindrischen Elemente ausgebildet. Ein
Halter 7 für eine Sammellinse 6, die einen Brennpunkt in der Nähe des
besagten Schnittpunktes P hat (genauer ausgedrückt, an einer Position auf
der Mittelachse P1 und leicht verschoben vom Schnittpunkt P in Richtung
der Seite des Flansches 2b, es kann aber aucheine Position auf dem besagten
Schnittpunkt P oder hiervon leicht verschoben in Richtung der Seite des
Flansches 2a benutzt werden), ist verbunden mit einem Ende des besagten
zylindrischen Teils 2 in der Nähe der Fluoreszenzkammer 5.
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Position 8 bezeichnet eine Ultraviolettstrahlen emittierende Lichtquelle zur
Ausstrahlung eines ultravioletten Strahles mit einer Wellenlänge von zum
Beispiel 215 nm. Ein Halter 9 zur Befestigung der besagten Lichtquelle8 ist
am Flansch 2a angebracht, mit dem ein Ende des besagten zylindrischenTeils
2 versehen ist. Ein Chopper (Zerhackerscheibe) 10, der von einem
Synchronmotor M in Rotation versetzt wird, wird von dem besagten Halter 9
gehalten. Wenn der Chopper 10 in Rotation versetzt ist, fällt der von der
Lichtquelle 8 emittierte Ultraviolettstrahl abwechselnd auf das in die
Fluoreszenzkammer 5 eingelassene Probengas, so daß das Ausgangssignaldes
Detektors zu einem Wechselstrom moduliert ist, wodurch das
Untergrundsignal des Detektors korrigiert wird.
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Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, wird eine stabähnliche Zinklampe als besagte
Ultraviolettstrahlen emittierende Lichtquelle 8 benutzt, und ein langer
Schlitz, der einen kurzen Durchmesser hat, ein wenig kürzer als der
Durchmesser der besagten Lampe, wird als Lichtquellenschlitz (a) für die
Aussendung von ultravioletten Strahlen in Richtung der besagten Linse 6
eingesetzt. Wegen dieser Form des Lichtquellenschlitzes (a) fällt eine
maximale Lichtquellen-Lichtmenge in die Fluoreszenzkammer 5 ein.
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Position 11 bezeichnet einen Lichtquellen-Lichtmengendetektor, der zur
Überwachung der von der Lichtquelle 8 ausgesandten Lichtmenge eine
Photodiode oder eine Photozelle umlaßt. Ein Halter 12 für den besagten
Lichtquellen-Lchtmengendetektor 11 ist auf dem Flansch 2b befestigt.
Position 13 bezeichnet einen Fluoreszenzdetektor mit einem Halter 14, der auf
einem Flansch3a des ersten zylindrischen Elements 3 befestigt ist. Ein
Farbglasfilter 16 und eine von einem O-Ring 15 gehaltene Sammellinse 17
sind auf halbem Wege in einem optischen Weg von der Fluoreszenzkammer 5
zum Fluoreszenzdetektor 13 angeordnet. Mittels des Fluoreszenzdetektors 13
wird eine von den SO&sub2;-Molekülen in der Fluoreszenzkammer 5 ausgesandte
Lichtmenge ultravioletter Fluoreszenzstrahlung nachgewiesen, um die
Konzentration von SO&sub2; innerhalb des Probengases zu bestimmen.
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Position 18 bezeichnet ein Abdeckelement zum Schließen einer im zweiten
zylindrischen Element ausgebildeten Öffnung. Das Abdeckelement 18 und das
zweite zylindrische Element 4 bilden einen streulichtunterdrückenden
eingezogenen Teil A. Das Abdeckelement 18 ist mit einem Konkavspiegel 19
ausgestattet. In der Fluoreszenzkammer 5 wird die Fluoreszentstrahlung in
alle Richtungen ausgesandt. Der Teil dieser Strahlung, der in Richtung des
streulichtunterdrückenden eingezogenen Teils emittiert wird, wird durch
den Konkavspiegel 19 in Richtung des Fluoreszenzdetektors 13 reflektiert,
um die Menge des auf den Fluoreszenzdetektor einfallenden
Fluoreszenzsignals zu erhöhen.
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Position 20 bezeichnet ein abschattendes Element, um Streulicht am Eintritt
in den besagten Fluoreszenzdetektor 13 zu hindern. Das abschattende
Element 20 ist mit einem Eingangsteil b verbunden, durch den die
Fluoreszenzstrahlung von der Fluoreszenzkammer 5 zum Fluoreszenzdetektor 13
hindurchgelassen wird. Das freie Ende des zylindrischen abschattenden
Elements 20 ist in einer solchen Position angeordnet, daß der von der
Lichtquelle 8 ausgesandte und durch die Sammellinse 6 gegangene
Lichtstrahl nicht abgeschattet werden kann. Position 21 bezeichnet eine
elektrische Heizung, die zur Beheizung der Fluoreszenzkammer auf einer
Außenseite der Zelle 1 in der Nähe der Fluoreszenzkammer 5 angeordnet ist.
Position 22 bezeichnet eine Einlaßöffnung für das Probengas, und Position 23
bezeichnet eine Auslaßöffnung für das Probengas.
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Zusätzlich sind alle Bestandteile des Analysators, die mit dem Probengas in
Kontakt gebracht werden, wie die verschiedenen besagten Arten der Halter
9, 12, 14, das besagte Abdeckelement 18 und das besagte abschattende
Element 20, mit Ausnahme der besagten Sammellinse 6, des Lichtquellen-
Lichtmengendetektors 11, des Farbglasfilter 16 und des Konkavspiegels 19,
galvanisch, durch schwarze Alumit-Behandlung, schwarze Teflonbeschichtung
(Markenname; DuPont) und ähnliches in der gleichen Weise wie die innere
Oberfläche der besagten Zelle 1 schwarz lackiert. Mit dem Analysegerät für
Ultraviolettfluoreszenz, das die oben beschriebene Konstruktion aufweist,
wird die Fluoreszenzkammer 5 durch die von der Heizung 21 dorthin
zugeführte thermische Energie geheizt. Floureszenzverursachendes Licht
wird von der besagten Ultraviolettstrahlen emittierenden Lichtquelle 8 in
Richtung der Fluoreszenzkammer 5 durch den Lichtquellenschlitz (a)
ausgesandt. Gleichzeitig wird die Lichtmenge der Lichtquelle 8 durch den
besagten Detektor 11 überwacht, um die Lichtmenge der Lichtquelle zu
korrigieren.
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Da die Fluoreszenzkammer 5 geheizt ist, kann im Probengas enthaltenes H&sub2;O
an der Ablagerung auf der inneren Oberfläche der Fluoreszenzkammer 5
gehindert werden, da dem Probengas über die Wände der
Fluoreszenzkammer thermische Energie zugeführt wird. So wird, auch wenn das Probengas,
das in die Fluoreszenzkammer eingelassen wird, außerordentlich feucht ist,
kein flüssiges Wasser an den Wänden der Zelle 1 adsorbiert, und der
Lösungsverlust von SO&sub2; ist unterdrückt. Die im Probengas enthaltenen SO&sub2;-
Moleküle werden durch den von der besagten Lichtquelle 8 ausgesandten
ultravioletten Strahl angeregt, und Fluoreszenzstrahlung wird von den SO&sub2;-
Molekülen ausgesandt, wenn sie vom angeregten Zustand in den
Grundzustand zurückkehren. Ein Teil der Fluoreszenzstrahlung fällt direkt
auf den Fluoreszenzdetektor 13. Ein anderer Teil der Fluoreszenzstrahlung
wird in Richtung des streulichtunterdrückenden eingezogenen Teils
ausgesandt und wird mittels des Konkavspiegels 19 in Richtung des
Fluoreszenzdetektors 13 reflektiert. Auf diese Art wird das auf den
Fluoreszenzdetektor einfallende Fluoreszenzsignal erhöht, so daß dieKonzentration von SO&sub2;
mit hoher Empfindlichkeit bestimmt werden kann.
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Im übrigen tritt, wenn die innere Oberfläche des Teils 1A der Zelle 1 von der
Fluoreszenzkammer 5 zum Lichtquellen-Lichtmengendetektor 11 eine, wie
oben beschrieben, nicht verjüngte gerade Röhrenform hat, ein Problem auf,
daß von der UV-Strahlung emittierenden Lichtquelle 8 ausgesandtes Licht,
von der geraden Oberfläche des Teils 1A der Zelle reflektiert wird, wodurch
die auf den Fluoreszenzdetektor 13 einfallende Menge von Streulicht erhöht
wird. Jedoch ist in der dargestellten Ausführungsform, der Einfall von
Streulicht vomTeil 1A auf den Fluoreszenzdetektor wirkungsvoll unterdrückt,
weil das lichtabschirmende Element 20 eine zylindrische Form hat und um
das Einlaßteil b herum angeordnet ist,.
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Andere bevorzugte Ausführungsformen des zylindrischen
lichtabschirmenden Elements (20) sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Nach Fig. 3 hat
der Rand des zylindrischen lichtabschirmenden Elements 20 an seinem
freien Ende wenigstens einen bogenförmigen Kantenabschnitt C, so daß das
abschirmende Element sehr nahe an den von der Lichtquelle 8 ausgesandten
und durch die Sammellinse 6 gehenden Strahl herangebracht werden kann,
ohne diesen Strahl abzuschirmen. Nach Fig. 4 ist das freie Ende des
zyllndrischen lichtabschirmenden Elements 20 für eine bessere
Unterdrückung von Streulicht in Richtung des eingezogenen Teils A
ausgedehnt, und das Abschirmungselement ist mit einem Durchgangsloch d
versehen, durch das der Strahl von der Lichtquelle 8 hindurchgeht.
Zusätzlich sind in beiden Fällen die Oberflächenteile, die mit den Probengas
in Berührung kommen, in schwarz lackiert und überzogen.
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Im allgemeinen wird, wenn ein Teil der Fluoreszenzstrahlung mittels des
Konkavspiegels 19 in Richtung der Seite des Fluoreszenzdetektors reflektiert
wird, die Menge des Fluoreszenzsignals erhöht, jedoch wird die in den
Fluoreszenzdetektor eintretende Menge von Streulicht ebenfalls erhöht.
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Dennoch ist es möglich, durch eine geeidnete Wahl der Brennweite und des
Durchmessers des Konkavspiegels 19, des Abstandes vom Konkavspiegel 19
zur optischen Achse der Sammellinse 6 und dergleichen, die Menge des
Fluoreszenzsignals im Verhältnis zum Anstieg des Streulichts stärker zu
erhöhen, so daß die Konzentration von SO&sub2; mit hoher Genauigkeit bestimmt
werden kann.
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Die mit einem Analysator der oben beschriebenen Konstruktion, bei der der
Konkavspiegel 19 eine Brennweite von 25 mm und einen Durchmesser von
60 mm hat, erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt.
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Der Bezugsbuchstabe 1 bezeichnet den Abstand von der optischen Achse der
Sammellinse 6 zum Konkavspiegel 19. In Versuchen wurde dieser Abstand in
Schritten von 10 mm verändert. Der Bezugsbuchstabe Z bezeichnet das
Ausgangssignal vom Fluoreszenzdetektor auf der Grundlage von Streulicht
(Untergrund), wenn ein Nullgas in die Zelle 1 eingelassen wird, während der
Bezugsbuchstabe S das Ausgangssignal vom Fluoreszenzdetektor 13 auf der
Grundlage eines einfallenden Lichts bezeichnet, wenn ein SO&sub2; enthaltendes
Probengas in die Zelle 1 eingelassen wird. Für ein in diesen Versuchen
eingesetztes Analysegerät für Ultraviolettfluoreszenz wurde festgestellt, daß
ein Abstand von 40 mm zwischen dem Konkavspiegel 19 und der optischen
Achse der Sammellinse 6 zu bevorzugen ist.
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Der oben beschriebene Versuch wurde unter gleichen Bedingungen
wiederholt, nachdem der Konkavspiegel 19 entfernt und das zylindrische
Abschlrmungselement 20 gegen das in der Fig. 5 dargestellte herkömmliche
Abschirmungselement 54 ausgetauscht wurde.
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Wenn die Werte von Z, S - Z und (S - Z)/Z, die im Versuch ohne
Konkavsplegel 19 erhalten wurden, als Einheiten (Wert 1,00) betrachtet werden, lauten
die entsprechenden im Versuch mit Konkavspiegel 19 erhaltenen Werte: Z =
0,88, S - Z = 2,49 und (S - Z)/Z = 2,83. Aufgrund dieses Ergebnisses versteht
man, daß die Verwendung eines Konkavspiegels 19 hinsichtlich der
Meßgenauigkeit besonders wirksam ist.
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Das Ergebnis Z = 0,88 zeigt an, daß die Menge von Streulicht in einem
Analysator gemäß der Erfindung verringert worden ist, obwohl vorher erklärt
wurde, daß die Verwendung eines Konkavspiegels 19 zu einem Anstieg von
Streulicht führen sollte. Die Reduzierung der Streulichtmenge ergibt sich
durch die Tatsache, daß das zylindrische Abschirmungselement 20 gemäß
der Erfindung Abschattungseigenschaften hat, die besser sind, als die des
herkömmlichen Abschirmungselements.
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Gleichwohl kann, da die Verwendung eines Konkavspiegels 19 zu einem im
Verhältnis zur Streulichterhöhung größeren Anstieg der Menge des
Fluoreszenzsignals führt, die Genauigkeit bei der Messung der SO&sub2;-
Konzentration in besonderem Maß verbessert werden, unabhängig von der
Form des abschattenden Elements, einfach durch die Anordnung eines
Konkavspiegels 19 an solchen Positionen, wo die Ausgabewerte von (S - Z)/Z
unter Berücksichtigung der Brennweite, des Durchmessers, und dgl. des
Konkavspiegels 19 ein Maximum erreichen.