DE2324502A1 - Polarisationsinterferometer mit strahlpolarisierungs- und -verzoegerungseinrichtung - Google Patents

Polarisationsinterferometer mit strahlpolarisierungs- und -verzoegerungseinrichtung

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DE2324502A1
DE2324502A1 DE19732324502 DE2324502A DE2324502A1 DE 2324502 A1 DE2324502 A1 DE 2324502A1 DE 19732324502 DE19732324502 DE 19732324502 DE 2324502 A DE2324502 A DE 2324502A DE 2324502 A1 DE2324502 A1 DE 2324502A1
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Description

PATENTANWÄLTE . y->j p^-<j Jj
DR. CLAUS REINLÄNDER
DiPL-ING. KLAUS BERNHARDT
D-8MONCHEN60 O O O / r Λ ο
THEODOR-STORM-STRASSÜ 1«? Z 0 Z 4 U U £
YARIAN Associates» Palo AItO9 CaIes USA
Polarisationsinterferometer ait Strafelpolarisieru^gs- und -verzögerungseinrichtung
Priorität: 15» Mai 1972 - USA - Serial Ho, 253 303
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Einrichtung zum Messen von polarisationsabhängigen» optischen Eigenschaften von Proben und betrifft insbesoadexe die Anwendung von interferometrisches Techniken mit zugehöriger Abtastung bei derartigen Messungen.
Das Messen des zirkulären Dichroismus (einer sehr nützlichen optischen Eigenschaft von Substanzen und definiert als die Differenz in der Absorption einer optisch aktiven Probe, wenn diese unter Verwendung von links^zirkular polarisiertem Licht und dann rechts-zirkular polarisiertem Licht bestimmt wird)umfaßte in der Vergangenheit* und wie ZeB11 in dem US-Patent 3 257 894 beschrieben ist» den Schritt der Gewinnung des Verhältnisses von Wechsel-und Gleichstrom« komponenten eines elektrischen Signales» das als Ausgangssignal eines Detektors» wie zJo einer Fotozelle » erhalten wurde. Das Lichtp das auf den Detektor fällt
309848/0948 eso/2
die Erzeugung dieses Signales bewirkt9 stammt typlsoherweise von dem Aussenden eines Strahles von einer Quelle mit einem · Monochromator und durch einen Polarisator „■ dann"durch eine Polarisations einrichtung oder einen elektrooptischen "Modulators in welchem das linear polarisierte Licht in sich zyklisch ändernder Weise (gekennzeichnet durch zwei gegeneinander rotierende» zirkulär polarisierte Komponenten^ wobei sich. die relativen Größen der beiden Komponenten mit der Zeit zyklJschverMndern - mit einer ^Modulatiosgfrequenz88 - so daS die Grundkomponente abwechselnd rechts- und links«=zirkular polarisiert wird) eÄptisch polarisiert und schließlich dux-eh eine Probe geschickt wird» Die letztere absorbiert, wenn sie Zirkular dichroitisch ist9 ungleichmäßig die zirkulär polarisierten Komponenten entgegengesetzten Sinnes und. periodisch sich ändernder Polarisation^ s© daß der Gesamtbetrag des' auf d ie Fotc seile auf treffenden Lichtes einer- entsprechenden periodischen Yeränderung unterliegt, CLh09 größer wlrds i-jeno, die vorherrschende zirkulär polarisierte Komponente dos durch die Probe laufenden Lichtes denjenigen Sinn aufweist, der zu einem geringeren- Grade durch die Probe absorbiert irirds, und kleiner wira9 wenn die vorherrschende zirkulär polarisierte Komponente den Sinn besitzt 9 der durch die Prob© in eines stärkeren Maße absorbiert wirdo Die schwankende Komponente " des Ausgangssignales der Fotozelle .. izat ein© gleich der Modulationsfrequenz nnd eine. AaplJtai portional der Differenz zwischen den BurehlaSpegeXn für die zirkular polarisierten Komponenten entgegengesetzten · Sinnes β Die Gleichstromkoiaponeate entspricht andererseits dem Durchschnitt oder der mittleren Durchlässigkeit der Probe für Licht der interessierenden VeilenlSnge.
Das obige und ähnliche Systeme erfordern das Vorsehen teurer Einrichtungen einschließlich des Mbziochromators vsaä eines elektro-optisehen Modialators · ■ Obgleich man sieb viel® Gedanken gemacht ami das Weglasses, dieser
sinii die oben
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bei den vorhandenen Apparaturen zum Messen des Dichroismus in Proben verwendet, d.h. es ist kein brauchbarer Ersatz gefunden wordene
Eine Einrichtung zum Messen des Zirkularen Dichroismus kann gewöhnlicherweise auch leicht zum Messen des linearen Dichroismus verwendet werden, der definiert ist als die Differenz in der Absorption einer Probe für linear polarisiertes Licht mit der Polarisationsrichtung entsprechend der maximalen Absorption durch die Probe und einer Richtung senkrecht zu der Richtung maximaler Absorption. Der lineare Dichroismus ist eine andere nützliche optische Eigenschaft von Substanzen und ist diejenige Eigenschaft, von der zum Beispiel die nützlichen Eigenschaften von dünnen Polarisatoren wie z„B„ "Polaroid" abhängen. Er kann mit der oben beschriebenen Einrichtung gemessen werden durch Einführen einer 1/4-Wellenlängen-"Vorspannung11 in die Polarisationseigenschaxtsn des Lichtstrahles durch Überlagern eines ausreichenden einseitig gerichteten Potentials in den elektro-optischen Modulator zusätzlich zu dem wechselnden Potential, oder durch Einführen eines 1/4-WellenXängenverzögerungsgliedes konventioneller Art in den Lichtstrahl. Der durch die Probe laufende Lichtstrahl verändert sich dann zyklisch zwischen zwei orthogonal zueinander linear polarisierten Komponenten, Bei der Modulationsfrequenz absorbiert eine linear dichroitisch« Probe diese beiden Komponenten in ungleicher Weise und erzeugt entsprechende periodische Änderungen des Betrages des auf die Fotozelle . auf treffenden Lichtes o
yie aus der obigen Beschreibung hervorgehen dürfte, sind die bekannten Systeme auch noch dadurch beschränkt, daß die Messungen eines dichroitischen Spektrums jeweils nur
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für ein Wellenlängenband durchgeführt werden müssen und die Bänder nacheinander durch einen Abtastmechanismus in dem Monochromator geändert werden=, Dies -ist insbesondere in dem Infrarotbereich des Spektrums lästig 9 wo infolge der sehr kleinen Werte von Dichroismus 9 die man gewöhnlicherweise antrifft s und wegen der unten erwähnten Eigenschaft "konstanten Rauschens" gewöhnlicher fotometrischer Anzeigesysteme 9 für die Messung in jedem Wellenlängenband eine sehr lange Zeit benötigt wird 9 um genügend Information zu sammeln,, um genaue Bestimmungen so kleiner Differenzen in der Absorption zu ermöglichenο
Bei gewöhnlichen Absorptionsmessungen ist es seit einiger Zeit bekannt t daß durch Verwendung von Verfahrens die im allgemeinen als "Fourier-Spektroskopie" bezeichnet werden und ein Interferometer verwenden, Messungen bei vielen Wellenlängen gleichzeitig durchgeführt werden könnten» wobei die Wellenlänge durch eine unterschiedliche Signalfrequenz gekennzeichnet istf die der auf den Detektor " fallenden Strahlung aufgedrückt ist. Die Signale werden nachfolgend entsprechend der Frequenz durch ein mathematisches Verfahren "aussortiert"„ das dadurch gekennzeichnet ist j, daß die inverse Fourier-Transform ierte derjenigen Signale genommen wird* die von dem Detektor gesammelt und elektrisch aufgezeichnet sind. Durch das gleichzeitige Durchführen von Messungen bei vielen Wellenlängen ist es möglich, so genaue oder genauere Messungen bei jeder Wellenlänge zu erzielen, eis in der gleichen Zeit mit einem einzigen Wellenlängenband bei Verwendung eines Monochromator zur Wellenlängenbandtrennung hätten erzielt werden können * unter der Annahme eines konstanten Detektorrauschens, gleicher optischer Bandbreite oder Auflösungs gleichen Übertragungswirkungsgrades und gleicher "Lichterfassung" oder gleichen "Durchsatzes"„
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Ein anderer Vorteil interf erometrischer Modulation liagt in der Tatsache 9 daß es für ein gegebenes Ä^flösungsirsrmögen der Einrichtung möglich ist„ melir Strahlung durch ein Interferometer als durch einen Monochromator zu schi&en* Dies gilt aus zwei Gründen: Der erste isG8 daß die "Lichterfassung" d«he der geometrische Faktor, der die Fähigkeit des Apparates zur Übertragung von Strahlung bestimmt, für ein Interferometer größer als für einen Monochromator gefunden wurde» Der zweite ist, daß der Monochromator gewöhnlicherweise viel mehr optische Elemente enthältgVon denen jeder einen gewissen Verlust in das System'bringt j damit kann der Übertragungswirkungsgrad des Monochromator leicht geringer sein ,auch für eine gegebene einzelne Wellenlänge, als ^ener für ein Interferometer,, trotz der Tatsache, daß ein typischer Strahlenteiler in ainem Interferometer die durch das Interferometer geschickte Lichtintensität um einen Faktor 2 an dem Strahlwiedervereinigungspunkt verringert, da die Hälfte der Strahlung zu der Quelle zurückkehrt«
Vor der DOS 2 130 974
war kein V/eg bekannt, die obige interfsrometrische Kadulationsteehnik auf die Messung des Zirkularen Dichroismus anzuwenden. Diese DOS beschreibt einen Interferenz-PoiarisationsHModulatorj mit relativ beweglichen Reflektoren zum Herstellen von Quellenlicht und ist gekennzeichnet durch die Erzeugung vernachlässig barer Amplitudenmodulation bei Nichtvorhandensein von Dichroismus in der optischen Kette, die dem Modulator und dem Detektor folgt. Sowohl linearer als auch zirkulärer Dichroismus in ^enem Bereich des Instrumentes
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wandelt jedoch die Polarisationsmodulation in eine Amplituden=» modulation umo Die Polarisationsmodulation ist gekennzeichnet durch eine unterschiedliche Frequenz für oe&e Wellenlänge der Strahlung! dadurch können die Signale 9 die durch die Wechselwirkung der Strahlung mit der dichroitischen Probe hervorgerufen werden,, alle gleichzeitig aufgezeichnet und nachfolgend getrennt werden durch eine einfache elektronische Freqxe nztrennung oders vorzugsweise, durch die Verwendung eines Computers zum Ableiten der inversen Fourier-Trans*· formiertender Gesamtheit von Frequenzen, die das komplette Signal bilden» und dadurch ein Übertragungsspektrum entsprechend dem. Dichroismus erhalten werden*. Das Übertragungsspektrum wiederum kann in dem Falle des zirkulären Dichroismus in Dichroismus umgewandelt werden durch Teilung durch das gewöhnliche Übertragungsspektrum (entsprechend der gewöhnlichen Absorption), welches durch gewöhnliche Fourier-Spektroskopie gewonnen werden kann»
Obgleich die in der genannten DOS _. beschriebene spezielle Polarisationsinterferometereinrichtung gewisse ungewöhnliche Vorteile aufweist, ergebe», sich in Verbindung mit der hier beschriebenen Interferometereinriehtung zusätzliche außergewöhnliche Vorteileo
Zusammenfassung der„Erfindung
Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung s für eine Dichroismus-Meßeinrichtung der oben genannten Art eine Interferometer» anordnung verbesserter Konstruktion zu schaffen« Allgemein gesagt umfaßt die Anordnung:
a) eine Quelle linear polarisierter elektromagnetischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen Λ 9
309848/0948 ,„
O O O I? l
b) die verbesserte Interferometerancrdnuag zum Beeinflussen der Strahlung von der Quells , um einen Strahl zu schaffens der für 3ede Wellenlänge gekennzeichnet ist durch eise ESiptizität, die sich zwischen links- und rechts-zirkularer Polarisation ändert und zwischen denen die Strahlpolarisation in einer Richtung linear wird, -wenn die Eü&ptizität sich von einer links«= zu einer rechts-zirkularen Polarisation ändert, und in einer anderen Richtung linear wird, wenn sich die EHiptizität von einer rechtsin eine links-zirkulare Polarisation ändert 9 wobei die charakteristische Frequenz Na einer solchen Änderung als Funktion der Wellenlänge variiert 9
c) einen Probenraum, der vorgesehen ist zum Schaffen eines Durchlasses für einen elliptisch polarisierten Strahl durch eine dichroitisch« Probe in dem RaUm6 wobei die Probe in unterschiedlicher Weise die abwechselnd polarisierte Strahlung einer charakteri« stischen Gruppe von Wellenlängen Ä absorbiert» und
d) einen Detektor zum Feststellen der Strahliiitensität» der in dem von dem Probenraum ausgehenden Strahlengang angeordnet und dadurch gekennzeichnet ist9 daß er ein Ausgangssignal liefert, welches in seiner Intensität mit der Frequenz N_ variiert s
al
wenn sich die Probe in dem genannten Raum befindet, wobei das Ausgangssignal der Verarbeitung angepaBt ist, um ein dichroitisch^ s Spektrum zu erzeugen, wslches sich mit der Wellenlänge Jl ändert«
309848/0 94 8
¥ie zu sehen sein wird9 enthält die verbesserte Interferemeteranordnung einen Strahlenteiler zum Durchlassen und Reflektieren des von der Quelle kommenden Lichtes in zwei Strahlen, strahlreflektierende und -polarisierende Einrichtungen in den entsprechenden Wegen der beiden Strahlen, wobei zumindest die reflektierenden Einrichtungen relativ zueinander beweglich sind, und eine Betätigungseinrichtung zum Bewirken einer solchen Relativbewegung der Einrichtungen zur Steuerung del? Frequenzen N.;· Insbesondere kann Jede der polarisierenden Einrichtungen einen Reflexions-Polarisator oder einen Spiegel zusammen mit einem Durchlaßpolarisator enthalten, der vorgesehen ists um sowohl den auf den Spiegel fallenden'als auch den von dem Spiegel reflektierenden Strahl hindurchzulassen, oder eine Gruppe von Retroreflek-, (Rückstrahlern) · . v .· „ * . . , „^ , toren zum Trennen des in die Gruppe eintretenden Strahles von dem die Gruppe verlassenden Strahl zusammen mit einem Durchgangspolarisator In dem Weg dieses Strahles, wie noch zu sehen sein wird«
Wahlweise kann die verbesserte Interferometeranordnung einen Strahlenteiler enthalten, wie erwähnt, Strahlreflexionseinrichtungen in den entsprechenden Wegen der beiden Strahlen, wobei diese Einrichtungen relativ zueinander beweglich sind, eine Strahlverzögerungseinrichtung in dem Weg mindestens eines der beiden Strahlen und eine Betätigungsvorrichtung sum Bewirken einer solehen Relativbewegung der beiden genannten Einrichtungen, um die Frequenzen N0 zu steuern» Die genannten Einrichtungen
CL
können Spiegel oder Retroreflektoren, enthalten und die Strahlverzögerungseinrichtung kann aus ^/Mfiellenlängen-Verzögerer in dem Weg desjenigen Strahles bestehen, der zweimal durch die Verzögerungseinrichtung geschickt wird, oder aus einem 1/&Wellenlängen-Verzögerer in dem Weg
309848/0948 _./q
des Strahles s der nur einmal durch die Verzögerungseinrichtung geschickt wirdg außerdem kann ein weiterer 1/2 .-Wellenlängen-Verzögerer vorgesehen und als Kompensationseinrichtung in dem Weg desjenigen Strahles verwendet werden» der durch den Strahlenteiler geleitet wird.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie Einzelheiten der dargestellten Ausführungsbeispiele werden noch besser verstandlich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine Darstellung des Gesamtsystemes ists
Id Ansichten senkrecht zu den in Fige 1 gezeigten Strahl stellen sind,
Figo 2 ein Diagramm ist, das für swei Wellenlängen die Änderung der Polarisation als Funktion der Zeit darstellt»
Fig. 3 eine Wellenform ist* die den Dichroismus als eine Funktion der Wellenlänge darstellt s.
Figo 4 eine Polarisationsfolge zeigte wie sie für die Erfindung charakteristisch ist,;
Figs 5 eine Polarisationsfolge zeigt,, wie sie für einen konventionellen elektrooptischen Modulator charakteristisch ist, und
Figo 6 = 9 Darstellungen von Teilen des' Systemes sind? die andere abgewandelte Formen der Erfindung zeigen«
'309848/0948 «»../10
«=■ ru <=»
i^sfuhrliche Besehreibung
In Fig. 1S die mit der Messung von zirkulärem Dichroismus zu tun hatj sind mit 10 und 11 eine Lichtquelle und eine Kollimatorlinse dargestellt, wobei die Welle eine breitbandige elektromagnetische Strahlung wie zeBo Licht unter·= schiedlicher Wellenlängen Z lieferte Eine Aperturblen&e befindet sich bei 110» Zwischen der Lichtquelle und dem, Probenraum 12 befindet sieh eine Anordnung,die man allgemein als Polarisationsinterferoraeter bezeichnen Kaxms mit Strahlreflexions- und -polarisatienseinricktimgen zum Beeinflussen des von der Quelle kommenden -Liehtes derart» daß bei 13 ein Strahl erzeugt wird» der für jede Wellenlänge durch Qine EMptizität charakterisiert istj» die sich zwischen einer links» und einer rechts·= zirkulären Polarisation ändert und zwischen welchen die Strahlpolarisation linear wird mit einer Richtung, die sich von einer als ""parallel" oder Mpl! bezeicimeten Lage in eine mit "senkrecht11 oder nstr bezeichnete Lage ändert« Bisse Bezeichnung ist üblich und die Frequenz N · dieser Änderung ist eine Funktion der Lichtwellenliage9
wobei a « mit bestimmten Wellenlängen in Verbindung
stehende Zahlen
N s bestimmten Wellenlängen zugeordnete
&iderungsfrequenzen der EQiptizität sind«,
Figo 2 zeigt solchs änderungen der Polarisation als Funktion dar Zeit t für bestimmten. Wellenlängen Z «j und Z 0 tmä. kann für andere Wellenlängen verallgemeinert werden* wea-a man Linien anderer Neigung hinzufügt, die für andere Wellen-
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längen repräsentativ sind und von ienen ^ede im Punkt nüllter Ordnimg durch die Nullachse der ortischen Phase geht« Han beachte, daß die Linien sieh unbegrenzt in beiden Richtungen erstrecken und daß ihr Bereich τοη der Geschwindigkeit und dem Abstand abhängt, der vort dem noch zu beschreibenden beweglichen Schlitten durchlaufen wird,, In dem Interferometer von Fig. 1 ist die Neigung einer ^eden Linie umgekehrt proportional der entsprechenden Wellenlänge»
Der Probenraum 12 ist vorgesehen, um des Durchlaufen des Strahles 13 durch z.B. eine zirkulär dichroitisch^ Probe 14 in dem Raum zu bewirken, wobei, die Probe in typischer Weise das links* und rechts-idrkular polarisierte Licht einer charakteristischen Wellenlänge unterschiedlich absorbierte Ein Detektor 15 zum Feststellen der Strahlintensität befindet sich in dem Weg des Strahles 13a, der den Probenraum 12 durchlaufen hat» und ein Kondensor oder eine andere optische Anordnung 16 kann ir. bekannter ¥eise in den Strahlengang eingefügt werden, um die Größe des Strahles auf dem Detektor zu verringern, line Linse oder eine andere optische Einrichtung 16a kann den Strahl 13 auf die Probe in dem Raum 12 fokussieren. Ein anderer Probenraum ist bei 12a angedeutet, wobei aber auch andere Stellen brauchbar sind» Die Intensität des Ausgangssignales des Detektors am Punkt 17 ist dadurch gekennzeichnet, daß es sich mit Frequenzen N_ ändert, wenn sich eine Probe 14 in dem Raum 12 befindet.
Das Ausgangssignal des Detektors, eine Interferogramm-Funktion F (Na), wird nachfolgend durch eine Einrichtung weiterbehandelt, die allgemein mit 18 bezeichnet ist* um ein dichroitisches Spektrum zu erzeugen, das sich mit der Wellenlänge Z ändert, wie in Fig „3 zu sehen ist ο
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Bei Abwesenheit einer Probe liefert der Detektor idealerweise ein konstantes (oder Gleichstrom-) Ausgangssignal, abgesehen von Störsignalen oder zufälligen Schwankungen,, Der Ausdruck "idealerweise" wird verwendet, weil ein Detektor ,der vollständig frei von einem Ansprechen auf eine lineare Polarisation ist, sehr ungewöhnlich ist. In der Praxis wird ein Vorteil aus der Tatsache gezogen, daß der zirkulär© Dichroismus zu dem Signal, welches aus linearen. Effekten resultiert, um 90° phasenverschoben ist und deshalb im Prinzip in der Berechnung vollständig von dem linearen Verhalten getrennt werden kann. In der Praxis ist diese Trennung natürlich niemals vollständig, aber bei sorgfältiger Einstellung und sorgfältigem Aufbau kann dies sehr nützlich sein»
Die dargestellte Einrichtung 18 kann einen Verstärker enthalten, dessen Eingang so angeschlossen ist, daß er das Detektorausgangssignal 17 empfängt; eine Digitalisierungseinrichtung 20 (wie z.B. ein Analog-Digital-Umsetzer) ist angeschlossen«, um das analoge Ausgangssignal 21 des Verstärkers aufzunehmen und ein entsprechendes digitales Ausgangssignal 22 zu liefern; mit der Digitalisierungseinriöhtung ist ein Digitalrechner 23 verbunden, um wie erwähnt ein Fourier8sches dichroitisches DurclilaSspektrum Δ ^j^r { X ) oder Δ T_ _ ( X ), und in Verbindung mit der Gleichung
p—S μ
A τη nA&v* A fP «■» / 5 T? /ΚΓ \ ν Wff ji
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1
die unten definierte Demodulationsfunktion abzuleiten. Eine nützliche Rechentechnik ist beschrieben auf Seite 1667 des Artikels "What is the Fast Fourier Transform?", Proceedings of the IEEE, Band 55, Nr. 10.
309848/094 8 ,._
υ ο ο / I J
Ein Fourier-Spektroskopie-Durchlaßspektrum T(J2) wird für die gewöhnliche Durchstrahlung der gleichen Probe in üblicher Weise abgeleitet, 'and der Rechnerbaustein 23a dividiert dann Δτμβ{^) oder ΔΤ (2 ) durch T( um am Ausgangspunkt 90 den negativen Wert des ange näherten Absorptionsspektrums & A1 Ώ( Z) oder Λ , t „ »zu,erhalten, t _ . ,., ^ ,_ . Z\ A s ( Ji } yder dem zirkulären bw» linearen Dichroismus entspricht, wie in Fig« 3 dargestellt ist. line Anzeigevorrichtung für linearen oder zirkulären Dichroismus ist in Fig. 1 bei 91 angedeutet. Wenn es erwünscht ist, kann das Ausgangssignal 21a von der Digitalisierungseinrichtung durch eine Aufzeichnungseinrichtung 24 für die spätere Verarbeitung durch einen Rechner aufgezeichnet werden. Bine andere Methode zum Ableiten des Spektrums T(X ) würde lediglich das Drehen des Ursprungspolarisators 26 umfas'seng so daß sein Polarisationseffekt bei 45° zu der dargestellten Richtung liegt, worauf ein erneutes Laufenlassen des Systems und eine Berechnung des oben definierten Integrales folgt. Andererseits ksrm das Spektrum T(X) auch durch alleiniges Entfernen des Polarisators erzielt werden, was vorzuziehen wäre, wenn ein linearer Dichroismus gemessen wird. Die Interferometer einrichtung zum Erzeugen des Strahles 13 kam eine zugehörige Abtastgeschwindigkeit V haben, '.die dadurch gekennzeichnet ist, daß für eine ausgewählte Wellenlänge λ_ des von der Quelle 10 gelieferten Lichtes es eine zugeordnete Frequenz Na der Änderung der StrahleHiptizität gibts wie oben beschrieben ist und z.Bs durch «?ie folgende Gleichung wiedergegeben werden kann
N0 - (
30S848/Q948 .-./14
Diese Gleichung stellt eine Form dar? welche die Gleichung (1) annehmen kann ,und die ''zu beschreibenden Einrichtungen arbeiten im allgemeinen sos daß sie der Gleichung (2) genügen» Dia Gleichung (2) kann angesehen werden als Darstellung der Bedingung 9 daß jede Wellenlänge Z^ den Polarisationszyklus mit einercharakteristischen Geschwindigkeit durchläuft. So läuft in Fig. 2 die Wellenlänge Z 1 durch den PolarisatioRszyklus mit einer Periode T1 in Verbindung mit einer Frequenz M^i wogegen die Wellenlänge X« den Polarisationszy^lus mit einer Periode T2 iß Verbindung mit einer Frequenz H2 durchläuft, wobsi T2 iffi allgemeinen von T^ verschieden ist« Man beachte 9 daß diese für die gleiche Abtastgeschwindigkeit V der relativ zueinander beweglichen reflektierenden Einrichtungen in der beschriebenen Interferometeranordnung auftreten.,
In Figo 1 wirkt der lineare Polarisator 26 auf das von der Quelle kommende Licht 2? ein9 um dieses linear zu polarisieren, wie z,B. in Figo 1a durch den Vektor 28 dargestellt ist* Ein Strahlenteiler ist vorgesehen, um einen Teil des Lichtstrahles 29 zu reflektieren und damit den reflektierten Strahl zu bilden und um einen Teil des Strahles 29 Hindurch·= zulassen und damit den Strahl 32 zu erzeugen»
Ein mit 38 bezeichneter Reflesclons-Polarisator ist relativ zu dem Reflexions-Polarisator 35 und zu dem Strahlenteiler JO und außerdem in der positiven oder negativen Y-Richtung und mit einer Geschwindigkeit
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V beweglich, vie beschrieben wurde, Zu diesem Zwecke kann der Reflexions-Polarisator 38 auf einem durch eine Betätigungseinrichtung 37 beweglichen Schlitten befestigt werden. Der Reflexions-Polarisator (ein Beispiel dafür ist das von der Polaroid Corporation verkaufte und als Reflektor benutzte Modell 186-0240) erzeugt einen Strahl 48, der zu dem Strahlenteiler 30 üiit einem charakteristischen Polarisationsvektor zurückkehrt, der in der X-Richtung orientiert ist, wie in Fig. 1b durch den Vektor 49 angedeutet ist. Der Übersichtlichkeit wegen ist der Strahl 48 als von dem Strahl 31 entfernt dargestellt; normalerweise fallen diese Strahlen jedoch zusammen.
Der Reflexions-Polarisator 35 wirkt auf den Strahl 32 ein9 um einen rückwärts lauf ea·^ m ΛΖζη erzeugen mit einer Polarisation in der Richtaag d3s Vektors 43 in Richtung der Z-Achse, wie in Fig« 1c gezeigt ist» In dieser Beziehung kann der Polarisais1 35 von der gleichen Art wie der Polarisator 38 sein0 Die Strahlen und 48 werden in dem Strahlenteiler 30 wieder miteinander vereint, um einen Strahl 13 mit einer zugehörigen Polarisationsmodulation zu erzeugen 9 wie unten noch in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wird» In dieser Hinsicht kann die Zeitkoordinate T, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, als die Phasendifferenz <Δ Ρ zwischen dem Vektor 43 und dem Vektor 49 bestimmend oder als der Bewegungsstrecke der Betätigungseinrichtung 37 entsprechend angesehen werden. Die Strahlen und 48 sind separate aber kohärent linear-polarisierte Strahlen von ungefähr gleicher Intensität und haben senkrecht zueinander liegende Polarisationsrichtungen; außerdem ist einer dieser Strahlen in seiner Phase im Hinblick auf den anderen fortwährend verzögert,
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wobei die Verzögerungsrate unterschiedlich ist für unterschiedliche Wellenlängen innerhalb des Bandes„
Die Grundforderung ist hier nicht,daß bestimmte Richtungen vorhanden sind, sondern, daß die miteinander wieder kombinierten Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander liegen. Genauergesagt müssen die separaten Strahlen, die durch das Interferometer wieder vereinigt werden» wenn sie unabhängig voneinander betrachtet werden, koaxial sein und ihre Polarisationsvektoren müssen in zueinander senkrechten Richtungen liegen. Obgleich Fig. 1b diese Richtungen als X und Z zeigt, ist es überhaupt nicht notwendig, daß eine dieser Richtungen die Z-Richtung und die andere die Y-oder X-Richtung ist; es ist jedoch wichtige daß die beiden Strahlen der linear polarisierten Strahlung, die durch das Interferometer wieder vereinigt werden und die die oben beschriebenen Polarisationsvektoren haben, keine resultierende Komponente aufweisen, die in ihrer Intensität oder Amplitude wesentlich schwankt. Anderenfalls würde das Instrument auf gewöhnliche Absorption ansprechen, und dieser viel größere Effekt würde dazu neigen, irgendeinen zirkulären Dichroismus zu überdecken sowie die scheinbare Größe eines linearen Dichroismus zu verändern. Das beschriebene Interferometer kann so eingestellt werden, daß es im wesentlichen keine Amplitudenmodulation der kombinierten Strahlen bei 13 erzeugt.
Es sei darauf hingewiesen, daß ein Schlitten 36a für den Reflexions-Polarisator 35 in der X-Richtung mit einer Geschwindigkeit V bewegt werden kann,
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während der Schlitten 36 in der Y=-Richtung nicht bewegt wird« Die Grundforderung ist lediglich eine relative Bewegung zwischen den Reflexions-Polarisatoren0
Die oben erwähnte Demodulationsfunktion K(Jl) kann abgeleitet werden durch Betätigen der Einrichtung zum Bestimmen der Lage des Bewegungsschlittens 36 im Hinblick auf die Lage, wo die beiden Strahlwege gleich sind, was die Bewegung zwischen dem Strahlenteiler und den Reflektorgruppen 35 und 36 und zurück (d.h. die sogenannte Lage "nullter Ordnung") betrifft. Eine solche Einrichtung kann zwei Hilf slichtstrahlen, ZoBo im sichtbaren Bereich des Spektrumss enthaltene Ein Strahl ist ein breitbandiger Strahl 80, der von einer Quelle 81 ausgeht, durch einen Polarisator 98 polarisiert wird und durch das Interferometer in umgekehrte Beziehung zu den oben erwähnten Strahlen 31s. 48, 32, 42 und 13 läuft, aber mit der gleichen optischen Gesamtweglänge zwischen der Aufspaltung und der Wiedervereinigung. Nach der Wiedervereinigung läuft der resultierende Strahl bei 82 durch einen Polarisator 75 oder eine andere streng lineare dlchroitische Einrichtung und wird bei 83 untersucht, und das resultierende Signal läuft bei 84 zu der Rechnereinheit 23b, Das durch diesen Strahl erzeugte Xnterferogramm hat eine einzelne starke Spitze oder ein Intensitätsmaximum, welches ungefähr bei der Lage nullter Ordnung auftritt und damit diese kennzeichnet und die Lage der Nullphase der Demodulationsfunktion M (x?) bestimmte
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Ein zweiter Strahl 85 ist ein Laserstrahls der bei 86 erzeugt wird und -vorzugsweise rar eine oder einige axiale Sehwingungsarten aufweist und streng linear polarisiert istc Nach dem Durchlaufen durch das Interferometer in entgegen= gesetzter Richtung zu den oben erwähnten Strahlen9 jedoch mit der gleichen optischen Weglänge 9 läuft der wiederver·= einigte resultierende Strahl 87 durch einen mit 76 bezeichne« ten PolarisatorP obgleich das gleiche dichroitisch^ Element verwendet werden kannj, falls es-erwünscht ist9 und wird bei 88 untersucht und läuft dann bei 89 zu der Rechner= einheit 23b s in welcher ein Streifenzähl» und «meßsystera vorgesehen ist, welches ermöglicht, daß die BestiffiDXing der von dem Schlitten durchlaufenen Entfernung durch Zählen der Streifen von der Lage nullter Ordnung absolut und exakt festgestellt wird» Das Ausgangssignal von dem Streifenzählsystem %«Lrd dann durch die Rechnereinheit 23b ausgewertet, um die Demodulations-Kosinus- oder -Sinus·= funktion M( Z ), d.h. cos(N_tj oder sin(lTt) zu liefern, die für die Erzeugung der inversen Fouriertransformierten erforderlich sind, wobei Kosinus oder Sinus in entsprechend®! ¥eise einem linearen oder einem zirkuläres. Dichroismus entsprechen9 tje nach denij, was gerade zu messen isto
Es gibt Profcena welche gleichzeitig sowohl linearen als.· 8."Ch zirkulfiren Dichroismus zeigen., B'ür eine komplette Untersuchung müßte das Interferogramm einer solchen Probe in dem Rechner zwejnal verarbeitet werden 9 einmal mit geder Demodulationsfunktion s und man würde dann die beiden separaten (linear und zirkulär) Dichroismusspektreii einer solchen Probe erhalten. Das Zirkulare Dichroismusspektrum würde Absorptionsbänder zeigen, die immer einigen der Wellenlängenlagen für gewöhnliche Absorption entsprechen, wogegen das lineare Dichroismusspektrum nicht notwendigerweise
309848/0948 BADORlGiNAl.
dem gewöhnlichen Absorptionsspektrum entsprechen würde 8 obgleich es dies gewöhnlich tun würde. Zum Wiederholen trägt das eine Interferogramm die Informationen sowohl für das lineare als auch für das zirkuläre Dichroismusspektrum.
Fig. 4 zeigt die Modulationsart der wiedervereinigten Strahlen bei 13 und wie sie die wiederholte zyklische Folge durchläuft, wovon die folgende Aufstellung ein vollständiger Zyklus mit willkürlichem Anfangspunkt ists
101 - links zirkulär polarisiert
102 - elliptisch polarisiert (links)
103 - linear polarisiert in der npn-Richtung
104 - elliptisch polarisiert (rechts)
105 - rechts zirkulär polarisiert
106 - elliptisch polarisiert (rechts)
107 - linear polarisiert in der flsn-Richtung
108 - elliptisch polarisiert (links) 101 - links zirkulär polarisiert usw.
Diese Folge stellt nur diskrete Funkte in einem kontinuierlichen Fortschreiten einer elliptischen Polarisation dar« die sich ergibt, wenn zwei kohärente Strahlen einer polarisierten Strahlung koaxial und mit ihren Polarisationsvektoren senkrecht zueinander orientiert kombiniert werden und die Phase des einen Strahles im Hinblick auf den anderen fortschreitend zunimmt.
Wie es bei der Fourier'sehen Absorptionsspektroskopie üblich ist, kann die Spiegelbewegung entweder eine schrittweise oder kontinuierliche sein. Gleichfalls kann entweder
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der Absolutwert der Intensität ©der ihr. Differential in bezug auf die Weglänge gemessen werden. Die Einrichtung in Figc 1 kann als ein Beispiel für eine Einrichtung zum Erzeugen der oben erläuterten Polarisationsfolge angesehen werdenβ
Ein wichtiger UnterschM zwischen der Polarisationsfolge von Fig. 4 und denen? die durch konventionelle elektrooptische Modulatoren (wie ZeB0 dem in dem US-Patent 3 257 894 beschriebenen) erzeugt werden, besteht darin9 daß in der Folge von Fig„ 4 die linearen Phasen bei 103 und 107 verschieden sind, wogegen in der Folge, die durch den elektro-optischen Modulator erzeugt wird» die linearen Phasen die gleiche Vektorrichtung habeno Siehe ζβΒ-β die linearen Phasen 103 in der Folge von Fig. 5»sWie sie durch einen konventionellen elektrooptischen Modulator erzeugt wird«, Die letztere Folge schreitet zyklisch durch fünf der in Figo 4 gezeigten Zustände fort* beginnend mit dem ersten Zustand 101 oder dem dritten Zustand 103» abhängig davon, ob ein zirkularer oder ein linearer Dichroismus zu messen ist* Sie kehrt dann in umgekehrter Richtung durch die gleiche Folge zurück p anstatt durch die Zustände 106* 107 und 108 wie in Figo 4 fortzuschreiten«, Der Fourier8sehe Modulator schreitet durch den vollständigen Zyklus fort und wiederholt fortlaufend immer wieder den Zyklus in der Originalfolgeβ
Es ist wichtig* daß eine klare Unterscheidung gemacht wird zwischen einem Betrieb in dem - infraroten und einem Betrieb in dem ultravioletten oder dem sichtbaren Bereich des Spektrums <= Es ist bekannt t daß in dem infraroten Bereichs wo die Messungen nicht durch das statistische
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Auftreten von Photonen begrenzt sind, sondern vielmehr durch Rauschen, das im Detektor oder dem mit dem Detektor verwendeten Verstärker auftritt oder durch das Strahlungs-' feld verursachet wird, welchem der Detektor auf allen Seiten ausgesetzt ist, so daß das Rauschen pro Einheit des Frequenz· bandes im wesentlichen unabhängig von der Lichtintensität ist, der durch Fotirierspektroskopie erreichbare Vorteil in dem Signal-Stönrerhältnis viel größer ist, als wenn Messungen mit einem guten Fotoverstärker durchgeführt werden. In dem letzteren wird das Rauschen durch die statistische Verteilung des Auftretens von Photonen verursacht und nimmt dadurch mit der auf den Detektor fallenden Gesamtlichtintensität zu. Auf diese Weise vergrößert mit SOtoverstärkem ^edes zusätzliche Wellenlängenband das Rauschen proportional der Quadratwurzel des gesamten PhotonenflusseSi, Die Zunahme des Rauschens beeinträchtigt den Pegel, dersndeieifalls in dem Signal-Rausch-Verhältnis auftreten würde„ Mit anderen Worten, obgleich Fourier5sehe Dichroismusmessungen Vorteile in dem ultravioletten oder dem sichtbaren Bereich des Spektrums haben können, umfassen diese Vorteile nicht den sog. "Fellgett-Vorteil", nämlich daß die Zeit für das gleichzeitige Messen einer großen Anzahl von Bändern durch Fourier-Spektroskopie ungefähr gleich ^ener ist, die zum Messen eines einzigen Bandes durch konventionelle Spektroskopie benötigt wird, wobei man einen Monochromator dazu benutzt, das gewünschte Wellenlängeband auszusondern und die anderen Bänder auszuschließen e
Die in Fig. 6 gezeigte modifizierte Form der Erfindung umfaßt wiederum Elemente 10, 26, 11, 30, 16a und 12, wie oben beschrieben; die Strahlreflektier- und -Polarisiereinriehtungen umfassen hier jedoch Spiegel 140 und 141 und, wie zu sehen, Durchlaßpolarisatoren 142 und 143»
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Die letzteren sind in entsprechender Weise um 45° raid -»45° zu der Richtung der linearen Polarisation des eintretenden Strahles 29 orientiert» Der Polarisator 142 ist vorgesehen^ um die Strahlen 31a und 4Sa5 die auf den Spiegel 140 auf treffen bzw0 von diesem reflektiert werden^ hindurclm£h ssen? der Polarisator 143 ist vorgesehen^ die Strahlen 32a und 42a hindurchzulassen, die auf dea Spiegel 141 treffen bzw* von ihm reflektiert werden«,. Ein Beispi©! eines solchen Polarisators ist das mit HR bezeichnete Modell, ein Erzeugnis der Polaroid Corporation. Die Element© 35» 36 und 37 sind ebenfalls die gleichem wie in Figo 1 und der Strahl 13 ist der gleiche wie oben beschrieben*,
Eine bevorzugte' RHach-Zendern-Version d@r Erfindung9 wie sie in Fige 7 zu sehen ist, urafaSt ebenfalls Elemente 1O5, 26, 11, 30, 16a, 12t 35» 36 und 37 wi© ©b@a beschrieben! die Strahlreflektier«- uad »Polaris£@?<§isn*ichtungen enthalten' hier jedoch ^©^eils ©in® Gruppe νοώ Retroreflektoren, die vorgesehen sind, um dea in ein© Gruppe eintretenden Strahl von dem die Gruppe verlassenden Strahl zu tremien, sowie einen DurchlaßpSLarisator in dem ¥@g dieses Strahls, Beispielsweise enthält die Retroreflektorgruppe 146 im Winkel von 90° angeordnete Spiegel 146a *aad 146b, ale den Strahl 31b von dem Strahl täb tr©an©n$ und die Retroreflektorgruppe 147 enthält im Winkel v©a 90° angeordnete Spiegel 147a und 147b, die des Strahl 32b v©a dem Strahl 42b trennen. Ein gemeinsamer 'Strahlentsilur %md -wiedervereiniger 30 wird wi@ obeastehead und lineare Durchlaßpolariaatorea 150 und 15 ' entweder vorzugsweise hinter den RetroP3fl©kto7gpi@geln (wie gezeigt) oder zwischen oder y@v ilmea aageoröaet werden. Die Achse des Polarisator 150 ist alt 0° relativ zu der Sbene von Fig. 7 (d»h9 des* X^RicIittisg) imd di©
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Achse des Polarisators 151 ist mit 90v zn der Ebene van 7 (d.h. der Z-Riehtung) orientiert»
Ein prinzipieller Vorteil der Anordnung von Fig0 7 gegenüber jener von Fige 6 besteht darins daß in dem austretenden Strahl keine Strahlung, die von dem Polarisator in Figo reflektiert ist9 wiedervereinigt wird, so daß die Neigung zur Erzeugung von unmodulierter oder amplitudenmodulierter Strahlung verringert ist.
In beiden Figuren 6 und. 7 ist der Strahl 13 dadurch gekenn= zeichnet, daß er eine orthogonale Polarisationsrichtung besitzt, wie sie bei 43 und 49 in Fig. 1d angedeutet ist»
Der den Strahlenteiler-Wiedervereiniger 30 verlassende Strahl 155 kann su einem Referenzdetektor zurückgeführt οάΘτ in einer Weise gleich jener verwendet werdens für welche der Strahl 13 benutzt wirds d.he für eine nachfolgende Untersuchung durch eine Probe geschickt werden und so weiter^ Dieser Strahl ist in Figo 7 als in einer horizontalen Richtung verlaufend dargestellte
Hinsichtlich des Durchlaufens des Strahles durch die Probe zeigt die Probe für rein zirkulären Dichroismus keinen Unterschied in der Absorption für linear polarisiertes Licht ρ ganz gleich wie es in dem Strahl orientiert ist.» Im Falle von linearem Dichroismus tritt genau das Gegen·= teil ein= Wenn die Probe in dem Strahl genau orientiert istf zeigt sie einen Unterschied in der Absorption für linear polarisierte Strahlung mit einer Richtung der linearen Polarisation gegenüber jener mit der dazu fsenkrec^ten Richtung linearer Polarisation. Wenn die Probe rein linear dichroitisch ist, so zeigt sie keinen
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Unterschied in der Absorption für die zirkulär polarisierten Komponenten«
Wenn das Signal für rein linearen Dichroismus bei einer gegebenen Wellenlänge exakt um 90° phasenverschoben ist zu dem Signal für rein zirkulären Dichroismus, können diese beiden Signale durch die Kosinus- bzw» Sinus-Demodulationsfunktion unabhängig demoduliert werden«
Die in den Figo 8 und 9 gezeigten abgewandelten Formen der Erfindung umfassen ebenfalls Elemente 10, 26, 11, 30, 16as 12, 35p 36 und 37, wie sie oben erwähnt sind» Die Strahlreflektier einrichtungen bestehen in Fig. 8 aus Spiegeln 160 und 161 und in Fig. 9 aus Retroreflektoren und 163 ähnlich jenen bei 146 und 147 in Fig„7o
In jeder der Fig. 8 und 9 ist eine Strahlverzögerungseinrichtung in dem Weg mindestens eines der beiden Strahlen angeordnet^, die durch den Strahlenteiler 30 hindurchgelassen bzw., von ihm reflektiert werden. Die in Figo 8 gezeigte Verzögerungseinrichtung besteht aus einem Viertelwellenlängenplättchen 166 im Weg desjenigen Strahles, der die Verzögerungseinrichtung zweimal durch«= läuft» d.h, den Strahlwegen 32c und 42c. Das Plättchen 166 ist + oder -45° zu der Polarisationsrichtung des Strahles 32ε orientiert. Die in Fig. 9 gezeigte Verzögerungseinrichtung besteht aus einem Halbwellenverzögerer 167 in dem Weg des Strahles 31d, der von dem Strahlenteiler 30 reflektiert ist» Der Verzögerer 167 ist so weitgehend achromatisch als möglich gemacht, so daß ein großer Spektralbereich überdeckt werden kann» Der Linearpolarisator 26 in Fig. 9 kann seine Achse entweder unter 0° oder 90° zu der Ebene der Fig. haben und die Achse des Verzögerers 167 liegt unter 45° zu jener Ebeneo Ein Halbwellenplättchen 168 kann in dem Weg des durch den
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Strahlenteiler hindurchgelaufenen Strahles 32d angeordnet und als Kompensator verwendet werden, d„he um die Weglänge zu kompensieren, die durch das Halbwellenplättchen wegen seiner Dispersion verursacht ist» Es ist ähnlich wie das Plättchen 167 ausgebildet ,seine Achse ist jedoch parallel oder senkrecht zu der Strahlpolarisation orientiert 9 so daß es keine relative Phasenverzögerung in dem zweiten Strahl erzeugt. Das Anpassungsplättchen 167 erzeugt eine Phasenverzögerung entweder des ordentlichen oder des außerordentlichen Strahles in dem Halbwellenplättchen 168O Wenn erwünscht, können die Lagen des Verzögerers 167 und des !Compensators 168 gegeneinander vertauscht werden«
Der Strahlenteiler in den Figo 6 bis 9 kann aus einem dünnen Metallfilm auf einer Trägerglasplatte be stehen 9 wie es üblich ist„ Die Verzögerer 166 bis 168 sind übliche Einrichtungen. Der Zweck der Anordnungen der Fig. 6 bis 9 ist natürlich, einen Strahl 13 mit einer Polarisationsmodulation zu erzeugen, wie oben in Verbindung mit Fig„ 4 beschrieben ist.
An bekannten Elementen, die für gewisse dargestellte Blöcke in Fig«, 1 brauchbar sind, wurden folgende ermittelt s
Block 15 - Mullard-TGS-Pyroelektrischer Detektor
(2 mm im Quadrat), ein Erzeugnis der Mullard Company, Sathampton, Englands,
Block 19 " VorverstärkerMoiell 225 t ein Erzeugnis
der Princeton Applied Research Labs, Princeton, New Jersey., ,
Block 20 - Analog -Digital-Rechner Modell AN 271 Pf,
15 Bit mit "Abtast- und Halte w*wahl9 ?r. ein Erzeugnis von Analogie,, Wakefield,
Hass.
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Block 23 - Rechner Modell 620/L-105 mit 24K Speicher
620-06 TTY Steuerung; TTT (Fernschreiber) Modell ASR35; 620/L-116 Prioritätsunterbrechungsbausteini und 620=80 gepufferte Eingabe/Ausgabe=Steuerung 9 Erzeugniss e von VARIAN Data Machines, 2722 Michelson Drive, Irvine, CaIo
Block 23a - Rechner zum Teilen von <ΔΤ( Jl) durch T( Jl )|
siehe Block 23» der verwendet wird, wenn keine Daten gesammelt werden^ doiu für diesen Zweck im Zeitmultiplex betrieben -jr oder eine Doppelmaschine mit kleinerem Speicher (4K) und ohne TTYe
Block 23b - Streifenzähler und "Spitzenmitten "-Identi fizierer ο Siehe Block 23aο
Block 24 ·= Aufnahmegerät; sie Block 23a obeno
Block 91 - Anzeigevorrichtung; Varian Data Machines
Modell 620-72 Digital-Kurvenschreiber und Steuerung.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    ί Λ J Einrichtung zum Messen von Dichroismus s gekennzeichnet durch
    a) eine Quelle elektromagnetischer Strahlung mit verschiedenen Wellenlängen Z ,
    b) eine Interferometereinrichtung zum Beeinflussen der Strahlung von der Quelle, um einen Strahl zu erzeugen, der für ^ede Wellenlänge gekennzeichnet ist durch eine Elliptizität, die sich zwischen links- und rechtszirkularer Polarisation ändert und zwischen welchen die Strahlpolarisation in einer Richtung linear wird, wenn sich die Elliptizität von einer links- zu einer rechts-zirkularen Polarisation ändert und linear in der anderen Richtung wird, wenn sich die Elliptizät von einer rechts« zu einer links-zirkularen Polarisation ändert, wobei die charakteristische Frequenz N& dieser Änderung als Funktion der Wellenlänge variiert,
    c) einen Probenraum zum Schaffen eines Durchganges des elliptisch polarisierten Strahles durch eine dichroitische Probe in dem Raum, wobei die Probe in unterschiedlicher Weise die abwechselnd polarisierte Strahlung einer charakteristischen Gruppe von Wellenlängen I absorbiert, und
    d) einen Detektor zum Messen der Strahlintensität, der in dem Weg des Strahles angeordnet ist, der von dem Probenraum ausgeht und dadurch gekennzeichnet ist, daß er ein Ausgangssigna} liefert, welches sich in seiner Intensität mit der Frequenz Na ändert,
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    ■ . 23245Θ2 W
    wenn si*, eine Probe in dem Raum befindet, wobei das Ausgangs signal für eine nachfolgende Verarbeitung angepaßt ist, um dichroitische Spektren zu erzeugen^ die sich mit der Wellenlänge Z ändern, dadurch gekennzeichnet, daß
    e) die Einrichtung einen Strahlenteiler enthält 9 um das Licht der Quelle in zwei Strahlen durchzulassen und zu reflektieren, daß in den entsprechenden liegen der beiden Strahlen Strahlreflektier- und Polarisier·= einrichtungen vorgesehen sind» von denen zumindest die Reflektiereinrichtungen relativ zueinander beweglich sind, und daß eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist zum Bewirken einer solchen relativen Bewegung der genannten Einrichtungen, um die Frequenzen N_ zu steuern·
    a.
    ο Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die genannten Einrichtungen einen Reflexionspolarisator enthaltene
    3ο Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ede der Einrichtungen einen Spiegel enthält und daß ein Durchlaßpolarisator vorgesehen fet, um sowohl den auf den Spiegel fallenden Strahl als auch den vom Spiegel reflektierten Strahl hindurchzulassen„
    ο Einrichtung nech Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einrichtungen eine Gruppe, von Retroreflektoren zum Trennen des in die Gruppe eintretenden Strahles von dem die Gruppe verlassenden Strahles und eisen Durchlaßpolarisator in dem Weg Jenes Strahles enthält»
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    ../A3
    2324562
    5. Einrichtung zum Messen von Dichroismus, gekennzeichnet durch
    a) eine Quelle elektromagnetischer Strahlung mit . verschiedenen ¥ellenTängen A. s
    b) eine Interferometereinrichtung zum Beeinflussen der Strahlung von der Quelle, um einen Strahl zu erzeugen, der für jede Wellenlänge gekennzeichnet ist durch eine Elliptizität, die sich zwischen links- und rechtszirkulärer Polarisation ändert und zwischen welchen die Strahlpolarisation in einer Richtung linear wird» wenn sich die Elliptizität von einer links- zu-einer rechtszirkularen Polarisation ändert und linear in der anderen Richtung wird, wenn sich die Elliptizät von einer rechts- zu einer linkszirkularen Polarisation ändert, wobei die charakteristische Frequenz HL dieser Änderung als Funktion
    CL
    der Wellenlänge variiert,
    c) einen Probenraum zum Schaffen eines Durchganges des elliptisch polarisierten Strahles durch eine dichroitische Probe in dem Raum, wobei die Probe in unterschiedlicher Weise die abwechselnd polarisierte Strahlung einer charakteristischen Gruppe von Wellenlängen X absorbiert, und
    d) einen Detektor zum Messen der Strahlintensität, der in dem Weg des Strahles angeordnet ist? der von dem Probenraum ausgeht und dadurch gekennzeichnet ist, daß er ein Ausgangssignal liefert, welches sich in seiner Intensität mit der Frequenz IT ändert,
    el
    wenn sich eine Probe in dem Raum befindet, wobei
    .../A4 309848/094 8
    " 2324562
    das Ausgangssignal für eine nachfolgende Verarbeitung angepaßt ist, um diehroitische Spektren zu erzeugen/ die sich mit der Wellenlänge Z ändern» dadurch gekennzeichnet, daß
    e) die Einrichtung einen Strahlenteiler enthält zum Durchlassen und Reflektieren des Lichtes von der Quelle in zwei Strahlen, eine Strahlreflektier* einrichtung in den entsprechenden Wegen der beiden Strahlen, wobei die Einrichtungen relativ zueinander beweglich sind, eine Strahlverzögerungseinrichtung in dem Weg mindestens eines der beiden Strahlen und eine Betätigurgseinrichtung zum Bewirken einer solchen relativen Bewegung der genannten Einrichtungen um die Frequenzen N_ zu steuern»
    6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daß 3ede der Einrichtungen einen Spiegel enthält·
    7. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennze iehnet. daß 3ede der Einrichtungen eine Qruppe von Retro* reflektcren zum Trennen des in die Qruppe ein» tretenden Strahles von dem die Gruppe verlassenden Strahl enthält.
    8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet« daß die Strahlverzögerungseinrichtung aus einem Viertelwellenlängenverzögerer in dem Weg des Strahles besteht, der zweimal durch den Verzögerer läuft.
    9. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daß die Strahlverzögerungseinrichtung aus einem Halbwellenverzögerer in dem Weg desjenigen Strahles besteht, der einmal durch den Verzögerer läuft«,
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    1Oo Einrichtung nach Anspruchs?, dadurch gekennzeichnet. daß die den von dem Strahlenteiler reflektierten Strahl empfangende Strahlreflektiereinrichtung einen Reflexions-Polarisator enthält,
    11. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen weiteren Halbwellenverz5gerer? der nur als Kompensator in dem Weg des Strahles arbeitet, der durch den Strahlenteiler hindurchgelaufen ist»
    309848/0948
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