DE10216179A1

DE10216179A1 - Verfahren zur spektrometrischen Messung der Extinktion, der Transmission, der Remission oder der Reflexion von Proben und Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE10216179A1
Application number: DE2002116179
Authority: DE
Inventors: Hartmut Lucht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2003-10-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Extinktion von Proben. DOLLAR A Es werden ein Messverfahren und ein Spektrometer beschrieben, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Licht (3) von der Lichtquelle (1) oder den Lichtquellen mit großem Öffnungsverhältnis auf die Probe oder die Proben (4) fokussiert wird, dass das Licht (5) von der Probe oder den Proben in entgegengesetzter Richtung zur Einstrahlung mit wesentlich kleinerem Öffnungsverhältnis aufgenommen wird und mit optischen Elementen und optischen Umschaltern zu definierten Zeiten auf die Eintrittsöffnung eines Spektrographen oder die Eintrittsöffnungen zu den Spektrographen führenden Lichtleitkabeln (9) fokussiert wird und dass ein Teil des Lichtes von der Lichtquelle oder den Lichtquellen, ohne Wechselwirkung mit der Probe oder den Proben, als Referenz über optische Elemente und optische Umschalter auf die Eintrittsöffnungen des Spektrographen fokussiert wird, wobei dieser Vorgang zu einem zur Probenmessung oder den Probenmessungen unterschiedlichen Zeitpunkt erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Extinktion, Transmission, Remission oder Reflexion von Proben mit einer oder mehreren Lichtquellen, mit einem oder mehreren Messkanälen, in denen das Licht durch eine Optik oder viele Optiken auf die Probe oder viele Proben fokussiert wird und von dieser oder diesen über weitere Optiken auf einen Spektrographen oder zu den Spektrographen führenden Lichtleitkabeln gelenkt wird und mit einem oder vielen Referenzkanälen zum Ausgleich der Auswirkungen der Schwankungen der Lichtquelle und der Spektrometereigenschaften auf die Messung der Extinktion. Weiter betrifft die Erfindung ein Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens. Insbesondere handelt es sich bei der Erfindung um ein Verfahren und ein Spektrometer, bei denen die Einstrahlung des Lichtes auf die Probe und die Messung des Lichtes von der Probe auf der selben Seite der Probe erfolgt.

Derartige Spektrometer sind aus dem Stand der Technik bekannt. Einen guten Überblick über diesen Verfahren gibt das Buch "IR-Spektroskopie" von H. Günzler und H. M. Heise, das 1996 in der VCH Verlagsgesellschaft mbH erschienen ist. Unter dem Kapitel "Spezielle Probentechniken" werden auf den Seiten 156, 168 und 169 unterschiedliche Anordnungen zur Messung von Proben dargestellt, wobei sowohl die Einstrahlung auf die Probe sowie die Messung des Lichtes von der Probe aus der selben Richtung zur Probe erfolgt. In diesem Fall wird auch häufig von der Messung der Remission oder Reflexion gesprochen. Kennzeichnendes Merkmal all der beschriebenen Anordnungen ist, dass das Licht auf die Probe mit gleichem oder mit wesentlich kleinerem Öffnungsverhältnis eingestrahlt wird, als die Messung des remittierten Lichtes von der Probe erfolgt. Da kontinuierliche Lichtquellen wie z. B. Wolframlampen außerordentlich großes Öffnungsverhältnis haben andererseits die nachfolgenden Detektoren oder Lichtleitkabel weitaus kleineres Öffnungsverhältnis besitzen, ergeben sich für das gesamte Messsystem verbesserungswürdige Lichtstärke und damit Nachweisempfindlichkeit.

Nach dem Stand der Technik erfolgt die Anordnung der Probe in den Strahlengang derart, dass eine räumliche Trennung von der optischen Messanordnung zur Probe unmöglich wird. Die Messung der Probe aus einiger Entfernung oder in schneller Bewegung wird gänzlich unmöglich. Das ist jedoch für viele Aufgaben der Qualitätskontrolle im Prozess unerlässlich.

Zur Messung der Extinktion bzw. Transmission, der Remission oder Reflexion von Proben wird die spektrale Verteilung der Intensität des eingestrahlten Lichtes mit der spektralen Verteilung der Intensität des remittierten Lichtes verglichen. Dabei wird in der Regel die Extinktion bzw. Transmission auf ein mit einer Remission von 100% diffus streuendes, spektral unabhängiges Medium Bezug genommen. Dabei wird für die Remission an der Probe eine Lambertsche Verteilung vorausgesetzt. Die Eichung des Spektrometers erfolgt nach dem Stand der Technik mit Eichstandards, deren Remission angegeben ist, und die in gewissen Abständen an Stelle der Probe angeordnet werden. Die Kalibrierung des Messsystems erfolgt dann durch Aufruf einer Eichroutine. Da sowohl die Lichtquellen als auch die Sensoren über die Zeit in ihrer Funktion nicht konstant bleiben, muss die Kalibrierung des Systems möglichst zeitnah bei der Probenmessung erfolgen, was durch das aufwändige Handling umständlich ist. Weitere Nachteile ergeben sich aus den Eigenschaften der Standards, die über die Messfläche nur eine begrenzte Homogenität der optischen Eigenschaften haben und auch eine gewisse Abhängigkeit der Remission von der Wellenlänge enthalten.

Die Aufgabe des Verfahrens zur Messung der Extinktion, Transmission, Remission oder der Reflexion und die Aufgabe des Spektrometers zur Durchführung des Verfahrens ist daher Licht mit einer höheren Effektivität von der Lichtquelle über die Probe zur Detektion zu übertragen und damit die Nachweisempfindlichkeit zu steigern,
die Probe derart zu messen und das Spektrometer derart zu gestalten, dass die Probe aus einiger Entfernung von der Lichtquelle und dem Spektrometer selbst in schneller Bewegung gemessen werden kann,
und die Probe derart zu messen und das Spektrometer derart zu gestalten, dass nicht zeitnahe zur Probenmessung das Messsystem mit Standards oder Referenzproben kalibriert werden muss.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 bis 12 angegebenen Merkmale gelöst.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spektrometers bei der Messung der Probe
Fig. 2 die schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spektrometers bei der Messung der Lichtquelle als Referenz
Fig. 3 die schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spektrometers bei der Messung des Dunkelsignals des Spektrometers
Fig. 4 und 5 jeweils die schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spektrometers bei der Probenmessung an verschiedenen Punkten der Probe
Fig. 6 eine schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäß eingesetzten Spektrographen
Fig. 7 die schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spektrometers mit vielen Messstellen
Fig. 8 die schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spektrometers für die simultane Messung von vielen Proben bei einer Anordnung der Messstellen in einer Reihe
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist eine Halogenlampe 1 in dem ersten Brennpunkt eines elliptischen Konkavspiegels 2 angeordnet. Die von dieser Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahlen 3 werden in den zweiten Brennpunkt des Konkavspiegels fokussiert, wo die Probe 4 angeordnet wird. Bei wenig transparenten Proben bedarf es zu deren Messung keiner zusätzlichen Hilfen. Bei sehr transparenten Proben, wie z. B. dünnen Folien, sollte vorteilhaft hinter der Probe auf eine stark reflektierende Unterlage angeordnet werden. Das Licht 5 von der Probe 4 gelangt über einen Umlenkspiegel 6 auf eine Optik 8, die das Licht auf die Eintrittsöffnung eines Lichtleitkabels 9 fokussiert, dass das Licht zur Eintrittsöffnung 15 eines in Fig. 6 dargestellten Spektrographen 18 mit der Zeilenkamera 17 führt.
In Fig. 2 ist der Umlenkspiegel 6, der sich um Achse 7 dreht und durch einen Motor angetrieben wird, um ca. 90° gedreht. In der dargestellten Stellung gelangt ein geringer Lichtanteil 10 von der Halogenlampe 1 über den Konkavspiegel 2 zum Umlenkspiegel 6, und wird von diesem auf die Optik 8 und das nachfolgende Lichtleitkabel 9 gelenkt. Nach einer weiteren kleinen Drehung des Umlenkspiegels in die selbe Richtung gelangt ein geringer Lichtanteil 10 direkt auf den Umlenkspiegel 6, und wird von diesem auf die Optik 8 und das nachfolgende Lichtleitkabel 9 gelenkt. Der Lichtanteil 10 wird im Spektrometer als Referenzlicht zur Kalibrierung der Messung eingesetzt.
In Fig. 3 ist der Umlenkspiegel 6 um weitere ca. 90° zur Stellung in Fig. 2 gedreht. In dieser Stellung gelangt weder Licht von der Lichtquelle noch Licht von der Probe in das Lichtleitkabel 9. In dieser Stellung sowie in weiteren Stellungen des Spiegels 6, bei denen kein Licht in das Lichtleitkabel 9 gelangt, kann das Dunkelsignal des Spektrometers gemessen werden und für die Korrektur der Messwerte benutzt werden.
Fig. 4 und 5 zeigen jeweils einen Schnitt durch die Messanordnung bei der die Ausleuchtung auf der Probe und der Strahlengang von der Probe beispielgebend detailliert dargestellt ist. Die Fokussierung der Halogenlampe 1 auf die Probe 4 leuchtet einen erheblich größeren Bereich 12 auf der Probe aus, als die Ausdehnung der Lampenwendel ausmacht. Dieser ausgeleuchtete Bereich 12 kann eine Ausdehnung von einigen mm bis cm betragen. Das Licht 5 von der Probe wird über den Umlenkspiegel 6, der in Fig. 4 eine Stellung von 43,063° zu einer willkürlichen Ausgangsposition hat, auf den offaxis Parabolspiegel 13 gelenkt, dessen Brennpunkt am Messfleck 11 auf der Probe liegt. Nach dem Spiegel 13 ist das Licht von der Probe parallel und wird über einen weiteren offaxis Parabolspiegel 14 auf die Eintrittsöffnung des Lichtleitkabels 9 fokussiert, dass heißt, der Brennpunkt des Spiegels 14 liegt genau in der Eintrittsöffnung des Lichtleitkabels 9. Das Lichtleitkabel hat einen Durchmesser und damit eine Eintrittsöffnung von 0,6 mm, so dass entsprechend der gewählten Brennweiten ein Probenbereich von ca. 2 mm Durchmesser zur Messung durch die nachfolgende Optik erfasst wird. Diese Messfläche oder Messfleck ist wesentlich kleiner als der durch die Lampe ausgeleuchtete Bereich 12. Zur Messung von inhomogenen Proben kann es daher sinnvoll sein, den doch eher kleinen Messbereich auf der Probe bei der Messung in der Lage zu verändern. In Fig. 5 wurde daher der Umlenkspiegel 6 im Uhrzeigersinn auf den Winkel 46,939° verstellt. In dieser Stellung ist der Messfleck 11 deutlich zu der in Fig. 4 dargestellten Lage verschoben. Der Umlenkspiegel 6 wird durch einen Schrittmotor angetrieben, der letztlich die Probe bei der Messung abrastert.
Fig. 6 zeigt einen zu dem Spektrometer gehörenden Spektrographen 18 in einem Schnitt. Das Lichtleitkabel 9 von den Messstellen wird an der Eintrittsöffnung des Spektrographen 15 befestigt. Das Licht von der Probe gelangt von dieser Öffnung auf ein holographisches Konkavgitter 16, das in der Austrittsebene des Spektrographen das nach der Wellenlänge zerlegte Licht als Spektrum abbildet. In dem vorliegenden Beispiel wird ein Spektrum in dem Wellenlängenbereich zwischen 1600 und 2500 nm erzeugt. Generell sind die beschriebenen Anordnungen für einen Wellenlängenbereich von 190 nm bis 2500 nm gut geeignet. In der Austrittsebene des Spektrographen ist eine Zeilenkamera 17 mit Photodetektoren angeordnet, die das Lichtspektrum in elektrische Messsignale umwandelt. Die Messsignale werden in einem zum Spektrometer gehörenden Rechner gespeichert und ausgewertet. Aus den Messergebnissen werden die die Proben kennzeichnenden Merkmale abgeleitet.
Fig. 7 zeigt die schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spektrometers mit vielen Messstellen. In dieser Anordnung wird das Licht von der Probe 5 über einen feststehenden Spiegel 21 und die nachfolgenden Parabolspiegel 13 und 14 auf ein Lichtleitkabel 19 fokussiert, das an einem optischen Multiplexer angeschlossen ist, der in der DE 198 60 284 detailliert beschrieben ist. Über den optischen Multiplexer gelangt das Licht von der Probe zum Spektrographen 18. Ein kleiner Anteil des Lichtes von der Lichtquelle 1 wird über den feststehenden Spiegel 22 und die Bikonvexlinse 23 auf das Lichtleitkabel 20 fokussiert. Auch dieses Kabel ist mit dem optischen Multiplexer verbunden, der das Licht für eine definierte Zeit zum Spektrographen 18 durchschaltet. Das so direkt von der Lichtquelle zum Spektrographen gelangende Licht wird als Referenzlicht zur Kalibrierung der Messsignale von der Probe benutzt. Der Multiplexer hat 32 Eingänge für Lichtleitkabel und vier Eingänge, die zur Dunkelsignalmessung genutzt und nicht angeschlossen werden. Der optische Multiplexer schaltet mit hoher Geschwindigkeit alle Lichtleitkabel nacheinander auf den Eingang des Spektrographen. Bei 32 Eingängen können folglich bis zu 16 Messeinrichtungen der beschriebenen Ausführung an einen Spektrographen angeschlossen werden.
Fig. 8 zeigt den Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Spektrometers für die simultane Messung von vielen Proben bei einer Anordnung der Messstellen in einer Reihe. In einem elliptischen Zylinderspiegel 25 von 800 mm Länge sind drei stabförmige Lampen 24 mit einer Länge von jeweils 200 mm Länge in einer Achse angeordnet, die senkrecht durch die Zeichenebene verläuft. Die Abstände zwischen den Lampen betragen 80 mm. Über den elliptischen Zylinderspiegel 25 wird das Licht von den Stablampen auf ein Transportband 28 fokussiert, auf dem die Proben 30 zur Messstelle bewegt werden. Das Band 28 wird auf der gesamten Breite durch einen schmalen Streifen 29 gleichmäßig ausgeleuchtet. Gelangt nun die Probe 30 in den Bereich 29, so wird das von der Probe remittierte Licht 5 über den Spiegelstreifen 26 und die Parabolspiegel 13 und 14 auf das Lichtleitkabel 19 fokussiert und von diesem über den beschriebenen optischen Multiplexer zum Spektrographen 18 geleitet. Der Spiegelstreifen 26 reicht über die gesamte Breite des Transportbandes von 800 mm. Senkrecht zur Zeichenebene sind in einem Abstand von 28 mm insgesamt 29 optische Systeme, bestehend aus den Parabolspiegeln 13 und 14 sowie dem Lichtleitkabel 19, angeordnet. Die Proben 20auf dem Transportband werden so in 29 Spuren gemessen. Ein kleiner Anteil des Lichtes von den Stablampen 24 wird über den feststehenden Spiegelstreifen 27 und die Bikonvexlinse 23 auf das Lichtleitkabel 20 fokussiert. Dabei gehört zu jeweils einer Stablampe ein optisches System, bestehend aus der Linse 23 und dem Lichtleitkabel 20. Auch diese drei Lichtleitkabel sind mit dem optischen Multiplexer verbunden, der das Licht für definierte Zeiten zum Spektrographen 18 durchschaltet. Das so direkt von den Lichtquellen zum Spektrographen gelangende Licht wird als Referenzlicht zur Kalibrierung der Messsignale von der Probe benutzt. Bezugszeichenaufstellung 1 Lichtquelle
2 Elliptischer Konkavspiegel
3 Strahlengang zur Probe
4 Probe
5 Strahlengang von der Probe
6 Umlenkspiegel
7 Drehachse
8 Optik
9 Lichtleitkabel zum Spektrographen
10 Direkter Strahlengang zum Spektrographen ohne Wechselwirkung mit der Probe
11 Messfleck, Fläche die in die Eintrittsöffnung des zu dem Spektrographen führenden Lichtleitkabels abgebildet wird.
12 Gleichmäßig auf der Probe ausgeleuchteter Bereich
13 Offaxis Parabolspiegel
14 Offaxis Parabolspiegel
15 Eintrittsöffnung des Spektrographen, Stecker für das Lichtleitkabel
16 Holographisches Konkavgitter
17 Zeilenkamera
18 Spektrograph
19 Lichtleitkabel zum optischen Multiplexer
20 Lichtleitkabel zum optischen Multiplexer
21 Feststehender Spiegel
22 Feststehender Spiegel
23 Bikonvexlinse
24 Stabförmige Lichtquelle
25 Elliptischer Zylinderspiegel
26 Spiegelstreifen
27 Spiegelstreifen
28 Transportband
29 Ausgeleuchteter Streifen auf dem Transportband, senkrecht zur Zeichenebene
30 Proben, die auf dem Transportband bewegt werden

Claims

1. Verfahren zur spektrometrischen Messung der Extinktion, Transmission, Remission oder Reflexion von Proben, mit einer oder mehreren Lichtquellen mit einem oder mehreren Messkanälen, in denen das Licht durch eine Optik oder viele Optiken auf die Probe oder viele Proben fokussiert wird und von dieser oder diesen über weitere Optiken auf einen Spektrographen oder zu den Spektrographen führenden Lichtleitkabeln gelenkt wird, mit einem oder vielen Referenzkanälen zum Ausgleich der Auswirkungen der Schwankungen der Lichtquelle oder der Lichtquellen und der Spektrometereigenschaften auf die Messergebnisse, dadurch gekennzeichnet,
dass das Licht (3) von der Lichtquelle oder den Lichtquellen (1; 24) mit großem Öffnungsverhältnis auf die Probe oder die Proben (4; 30) fokussiert wird, dass das Licht (5) von der Probe oder den Proben in entgegengesetzter Richtung zur Einstrahlung mit wesentlich kleinerem Öffnungsverhältnis aufgenommen wird und mit optischen Elementen und optischen Umschaltern zu definierten Zeiten auf die Eintrittsöffnung eines Spektrographen (18) oder die Eintrittsöffnungen zu den Spektrographen führenden Lichtleitkabeln (9; 19) fokussiert wird,
dass ein Teil des Lichtes (10) von der Lichtquelle oder den Lichtquellen als Referenz ohne Wechselwirkung mit der Probe oder den Proben über optische Elemente und optische Umschalter auf die Eintrittsöffnungen des Spektrographen (18) oder Lichtleitkabel zum Spektrographen fokussiert wird, wobei dieser Vorgang zu einem zur Probemessung oder den Probenmessungen unterschiedlichen Zeitpunkt erfolgt und
dass bei Bedarf zu einem weiteren Zeitpunkt zur Dunkelsignalmessung die optischen Elemente und optischen Umschalter so eingestellt sind, dass kein Licht in die Eintrittsöffnung des Spektrographen fällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Probe oder den Proben (4; 30) kommende Licht (5) in einem Spektrographen (18) spektral zerlegt wird und das Spektrum mit einer Zeilenkamera (17) aufgezeichnet wird, wobei mit einer Messzeit von T₁ die Messungen der Probe oder Proben mit einer Anzahl A₁ wiederholt werden und die Messergebnisse in N-Kanälen entsprechend zu den Bildpunkten der Zeilenkamera aufsummiert werden,
dass das von der Lichtquelle oder den Lichtquellen (1; 24), ohne Wechselwirkung mit der Probe, in den Spektrographen eingekoppelte Licht mit derselben Zeilenkamera (17) aufgezeichnet wird, wobei mit einer Messzeit von T₂ die Messungen der Lichtquelle als Referenzsignal mit einer Anzahl A₂ wiederholt werden und die Messergebnisse in N-Kanälen entsprechend zu den Bildpunkten der Zeilenkamera aufsummiert werden, dass bei fehlendem Licht an der Eintrittsöffnung das Dunkelsignal der Zeilenkamera aufgezeichnet wird, wobei mit einer Messzeit von T₃ die Messungen des Dunkelsignales mit einer Anzahl A₃ wiederholt werden und die Messergebnisse in N-Kanälen entsprechend zu den Bildpunkten der Zeilenkamera aufsummiert werden, dass die Messzeiten T₁, T₂ und T₃ gleiche oder unterschiedliche Zeiten haben können und
dass die Akkumulationszahlen A₁, A₂ und A₃ gleiche oder unterschiedliche Werte haben können.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Fokussierung der Lichtquelle oder Lichtquellen (1) auf die Probe oder Proben (4) einen wesentlich größeren Bereich ausleuchtet als der Messfleck beansprucht, der durch die Abbildung auf die Eintrittsöffnung des Spektrographen oder der Lichtleitkabel entsteht und
dass bei den mit der Messzeit T₁ und der Anzahl A₁ wiederholten Messungen der Messfleck durch einen oder mehrere optischen Umschalter innerhalb der durch die Fokussierung auf der Probe ausgeleuchteten Fläche verschoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Kalibrierung des Spektrometers an der Stelle der Probe oder der Proben ein Kalibrierungsstandard mit bekannten Remissionswerten angeordnet wird und die Signale mit der Zeilenkamera gemessen werden, dass die in N-Kanälen gespeicherten Signale den bekannten Remissionswerten der Kalibrierungsprobe zugeordnet werden und als Kalibrierungstabellen in dem Messgerät gespeichert werden,
dass den Signalen der zeitnahen zur Probenmessung erfolgten Referenzmessung über die gespeicherte Kalibrierungstabelle aktuelle Remissionswerte zugeordnet werden und
dass aus dem Vergleich der Signale der Probenmessung und den Signalen der zeitnahen Referenzmessung sowie den aktuellen Remissionswerten die Remissionswerte der Probe bestimmt werden.

5. Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die eine Lichtquelle (1) in einem Brennpunkt eines elliptischen Konkavspiegels (2) angeordnet ist,
dass in dem entsprechend anderen Brennpunkt die Probe (4) angeordnet ist,
dass in der optischen Achse des elliptischen Konkavspiegels zwischen der Lichtquelle und der Probe ein Umlenkspiegel (6) auf einer drehbaren Achse (7) angeordnet ist, die durch einen Motor angetrieben wird,
wobei in bestimmten Positionen das Licht von der Probe zur Eintrittsöffnung (15) des Spektrographen (18) oder eines zum Spektrographen führenden Lichtleitkabels (9) gelenkt wird, in anderen Positionen das Licht von der Lichtquelle (1) ohne Wechselwirkung mit der Probe auf die Eintrittsöffnung (15) des Spektrographen (18) oder eines zum Spektrographen führenden Lichtleitkabels (9) gelenkt wird und in weiteren Positionen das Licht von der Lichtquelle von der Eintrittsöffnung des Spektrographen ferngehalten wird.

6. Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass hinter dem Umlenkspiegel (6) in Richtung zur Eintrittsöffnung (15) des Spektrographen (18) oder eines zum Spektrographen führenden Lichtleitkabels (9) ein offaxis Parabolspiegel (13) angeordnet ist, dessen Brennpunkt am Ort der Probe (4) liegt und der das Licht von der Probe kollimiert,
dass hinter diesem Spiegel ein weiterer offaxis Parabolspiegel (14) angeordnet ist, der ein Öffnungsverhältnis hat, das sich mit der Eintrittsöffnung (15) des Spektrographen oder des zum Spektrographen führenden Lichtleitkabels (9) deckt, und das kollimierte Licht auf diese Eintrittsöffnung fokussiert.

7. Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Umlenkspiegel Linsen (23) angeordnet sind, die das Licht von der Probe und der Lampe auf die Eintrittsöffnung des Spektrographen oder eines zum Spektrographen führenden Lichtleitkabels fokussieren.

8. Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die eine Lichtquelle (1) in einem Brennpunkt eines elliptischen Konkavspiegels (2) angeordnet ist,
dass in dem entsprechend anderen Brennpunkt die Probe (4) angeordnet ist,
dass in der optischen Achse des elliptischen Konkavspiegels (2) zwischen der Lichtquelle (1) und der Probe (4) zwei Umlenkspiegel (21; 22) angeordnet sind,
wobei der eine Spiegel das Licht von der Probe zur Eintrittsöffnung eines Lichtleitkabels lenkt (19), und der andere Spiegel das Licht von der Lichtquelle, ohne Wechselwirkung mit der Probe, auf die Eintrittsöffnung eines weiteren Lichtleitkabels (20) lenkt und beiden Lichtleitkabeln ein optischer Multiplexer nachgeordnet ist, der das jeweilige Licht zu unterschiedlichen Zeiten auf die Eintrittsöffnung (15) eines Spektrographen (18)lenkt und
dass die Umlenkspiegel entweder plan sind und diesen Optiken zur Fokussierung nachgeordnet sind oder diese Umlenkspiegel konkav sind und selbst fokussierende Wirkung haben.

9. Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass eine oder mehrere stabförmige Lichtquellen (24) in der einen Brennpunktgeraden eines elliptischen Zylinderspiegels (25) angeordnet sind,
dass in der entsprechend anderen Brennpunktgeraden des elliptischen Zylinderspiegels (29) die Probe oder viele Proben angeordnet sind,
dass zwischen den Lichtquellen (24) und der Probe oder den Proben ein langgestreckter Umlenkspiegel(26) oder viele einzelne Umlenkspiegel angeordnet sind, die das Licht von den Proben zu den Eintrittsöffnungen von Lichtleitkabeln (19) lenkt,
dass zwischen dem genannten Spiegeln oder den genannten Spiegeln ein weiterer langgestreckter Umlenkspiegel (27) oder viele einzelne Umlenkspiegel angeordnet sind, die das Licht von den stabförmigen Lichtquellen (24) zu den Eintrittsöffnungen von Lichtleitkabeln (20) lenkt,
dass alle diese Lichtleitkabel an einem optischen Multiplexer angeschlossen werden, der nacheinander das Licht der einzelnen Lichtleitkabel auf die Eintrittsöffnung (15) eines Spektrographen (18) überträgt.

10. Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass hinter den Umlenkspiegeln in Richtung zu den Eintrittsöffnungen der Lichtleitkabel Linsen (23) angeordnet sind, die das Licht von den Proben (4; 30) oder den Lampen (1, 24) auf die Eintrittsöffnungen der Lichtleitkabel (20) fokussieren.

11. Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass hinter den Umlenkspiegeln in Richtung zu den Eintrittsöffnungen der Lichtleitkabel offaxis Parabolspiegel (13; 14) angeordnet sind, die das Licht von den Proben (4; 30) oder den Lampen (1; 24) auf die Eintrittsöffnungen der Lichtleitkabel(19) fokussieren.

12. Spektrometer zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vielen kleinen Umlenkspiegel konkave Form haben und direkt auf die nachfolgenden Lichtleitkabel (19; 20)fokussieren.