DE732698C - Vorrichtung zur visuellen Auswertung von Spektren - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur visuellen Auswertung von Spektren Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die visuelle Analyse von spektroskopisdi zu untersuchenden Substanzen.
• Eines der blekannten Verfahren besteht darin. daß man das Gesamtbild des Spektrums der Analysensubstanz betrachtet und sich die typische Folge von Linien in ihrem Abstand und Intensität an Hand von Photographielen, sog. Lehren, eingeprägt. um dann auf der Platte die Übereinstimmung oder die Unterschiede gegen die Lehre festzustellen und zu deuten. Mit der Zeit hat sich der Spektralanalytiker, der tagaus, tagein mit diesen Spektren umgeht. leine solche Sicherheit in der Auswertung angeeignet, daß ler unmittelbar aus dem Spektrum des sichtbaren Spektralbereichs Schlüsse auf die Zusammensetzung des leuchtenden Dampfes zidien kann. Diese Methode ist aber den sehr erfahrene Beobachtern vorbehalten.
• Es ist auch bekannt, Lehren von Spektren als Blenden auf das zu untersuchende Spektrum zu legen, so daß nur die iibereinstim menden Linien sichtbar sind oder auf Photozellen einwirken. Aufgabe der Erfindung ist es, durch eine Verbesserung die- Sp.ektralanalyse der großen Zahl von Analytikern nutzbar zu machen, für die sie lediglich Hilfsmittel bleibt, das ohne wesentlichen Zeitaufwand gehandhabt werden soll. Hier ist die Analyse durch unmittelbares Beobachten des sichtbaren oder des über eine Fluoreszenzplatte sichtbar gemachten Spektrums des ultravioletten Spektralgebietes die gegebene und gern benutzte Methode. Diese sog. visuelle Analyse, wie sie im folgenden immer genannt sei, und die also so definiert ist. daß ohne den Umweg über die photographische Platte oder ein registrierendes Gcrät die Auswertung an dem von der leuchtenden Substanz erzeugten Spektrum unmittelbar erfolgt ist an vielen Stellen schon mit großem Erfolg eingesetzt. Bis jetzt stehen dafür fast ausschließlich die sog. Spektrographen mit fester Ablenkung zur Verfügung. bei denen durch Drehen an einer Wellenlängentrommel das Spektrum durch das Gesichtsfeld wandert.
• Diese Wellenlängentrommeln lassen sich aber nie so genau bauen. daß die im Blickfeld aus dem Fadenkranz liegende Linie mit der auf der Trommel angezeigten Wellenlänge ideiitisch ist. Es ist also bei dieser Ärt von Auswertung unbedingtes Erfordernis. daß der Beobachter mit seinem Spektrum gut vertraut ist. Man sucht bekanntlich dies Bcstimmung so zu erleichtern, daß man ein Spektrum einer zweiten Lichtquelle an das Analysenspektrum anschließt, z. B. bei Prüfung von Stählen das Spektrum reinen Eisens.
• .lede Linie, die im Analysenspektrum neu auftritt. muß dann notwendigerweise eine Linie sein. die nicht dem Eisen gehört. An Hand der besprochenen photographischen Lehren oder durch Interpolationsverfahren läßt sich dann mit Tabellenwerken das zu diesen Freindlinien gehörige Element bestimmen. Die Erfindung vermeidet diese Mühe und damit verbundene Unsicherheit der Analyse restlos. Sie geht sogar so weit. daß der Beobachter überhaupt nicht mehr zu wissen braucht. mit welcher Wellenlänge er die nachgewiesenen Elemente bestimmt hat.
• Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung mit dem erzeugten Spektrum gleichzeitig eine Spektrenlehre in das Gesichtsfeld gehracht. welche die Auswertung sämtlicher wesentlicher Elemente enthält. C egenüher den bisherigen Methoden hat also der Beobachter ein Spektrum. bei dem an jeder beobachteten Linie schon angeschrieben ist. zu welchem Element sie gehört. Diese Projektionslehre wird für jedes Untersuchungsgebiet fertig ausgewertet geliefert. Für Stahlanalysen enthält diese Lehre z. B. die Auswertung für die Elemente Mo. Ni. Mn. Wo, Cr. Co. Ca.
• Al, Si usw.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist z. B. folgendermaßen eingerichtet. Auf einer Platte ist ein Spektrum photographiert z. B. mit hellen Linien auf dunklem Grund. Dic lAnien des Spektrums sind am unteren oder oberen Rand scharf begrenzt. Über den Linien stehen die Bezeichnungen der Elementes denen diese Linien zugehören nach den bekannten Gesichtspunkten der Spektralanalyse ausgewertet. Diese Platte wird in eine kassettenartige Vorrichtung gebracht. die es gestattet, den hier beschriebenen Teil der Platte von hinten zu beleuchten; diese Vorrichtung wird wie die Kassette für die photographische Aufnahme in den Apparat bis zu dem vorgesehenen Anschlag geschoben: die Lage der scharf begrenzten Seite des Spektrums 'ist so angeordnet, daß unmittelbar unterhalb das von dem Spektrographen entworfene zu untersuchende Spektrum erscheint. Durch eine Feinverstellung werden die dem Grundelement zugehörigen Linien des Analysenspektrums und des Lehrenspektrums zur Deckung gebracht. Der Beobachter hat jetzt nichts anderes zu tun als oben abzulesen. auf welche Elemente er mit dieser Lehre analysieren kann. Wenn z. B. die mit Cr bezeichneten Linien sich zum Analysenspektrum fortsetzen. ist Cr in der Probe enthalten. weiiii sie aber im Analysenspektrum fehlen, sit es nicht vorhanden. Es läßt sich ohne weiteres durchführen. daß die Linien des Lehrenspektrums dem Beschauer auch in den richtigen Farben erscheinen. wenn eine Beleuchtung vorgesehen wird, welche ebenso dispergiert ist wie das Licht im Spektrographen. Insbesondere kann auch der Spektrograph selbst durch Unterteilung des Spaltes -hierzu benutzt werden.
• Die Vorteile dieser Einrichtung liegen auf der Hand. Es ist möglich. Arbeiter. die noch nie einen Spelitrographen gesehen haben. geschweige denn ein Spektrum. in I Minute Stahl auf zehn Elemente prüfen zu lassen, ohne daß auch nur das @ Gefühl einer Unsicherheit für den Betreffenden überhaupt aufkommen könnte.
• Diese Methode läßt sich auch für halbquantitative Auswertung der zu analysierenden Substanz ausbauen. wenn z. L. die dispergierte Beleuchtung des Lehrenspektrums meßbar verändert werden kann. Man hat dann den Vorteil. -auch sehr verschiedene Farben vergleichen zu können, da man die Intensitätsverhältnisse von zwei Linien gegeneinander immer über die Helligkeit der Linien der Lehre vergleicht. n und 6 seien zwei Linien ganz verschiedener Farbe. deren Intensitätsverhältnis bestimmt werden soll; a', b' seien die entsprechenden Linien der Lehre. die von der kontinuierlichen Lichtquelle beleuchtet werden. Es wird die Lichtquelle so verändert. daß b = b' erscheint: dies ist sehr genau durchführbar da b und b' gleiche Farben haben. Die Änderung, die jetzt notwendig ist, um a = a' zu machen, sit ein Maß für das Intensitätsverhältnis von a : b.

Claims (5)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Vorrichtung zur visuellen Ausavertunb von Spektren durch Vergleich des Analysenspektrums mit einer Spektrenlehre, dadurch gekennzeichnet. daß dem Beschauer das Spektrum und die Lehre übereinander im Gesichtsfeld erscheinen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Spektren lehre als Kassette an beliebige Spektrographen derart angesetzt wird. daß das vom Spektrographen entworfene Spektrum unmittelbar darunter erscheint.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2. dadurch gekennzeichnet daß die Lehre gegen das Analysenspektrum justierbar angeordnet wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Beleuchtung der Lehre so erfolgt, daß sie dem Auge in den gleichen Farben wie das Analysenspektrum erscheint.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet. daß zur quantitativen Messung der Linienintensitäten im zu untersuchenden Spektrum die das Lehrenspektrum beleuchtende Lichtquelle meßbar veränderlich ist.