DE2324502A1 - Polarisationsinterferometer mit strahlpolarisierungs- und -verzoegerungseinrichtung - Google Patents
Polarisationsinterferometer mit strahlpolarisierungs- und -verzoegerungseinrichtungInfo
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Description
PATENTANWÄLTE . y->j p^-<j Jj
DR. CLAUS REINLÄNDER
DiPL-ING. KLAUS BERNHARDT
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
309848/0-948
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
3 0 9848/0948
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"„
309848/09 4 8
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
309848/0948
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-
309848/0948
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
309848/0948
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
N
1
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
309848/09.48
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,
309848/0948
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,
309848/0948 „../17
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
718
309 848/0948
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
..,/20 309848/0948
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
309848/0948
2324562
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»
309848/0948
22 - . 23245Θ2
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^ wä 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©
309848/094
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
309848/0948
./24
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
309848/0948
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.
309848/0948
Claims (1)
- Patentansprücheί Λ J Einrichtung zum Messen von Dichroismus s gekennzeichnet durcha) 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, undd) 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,309848/0948■ . 23245Θ2 Wwenn 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, daße) 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 enthaltene3ο 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»309848/0948../A323245625. Einrichtung zum Messen von Dichroismus, gekennzeichnet durcha) eine Quelle elektromagnetischer Strahlung mit . verschiedenen ¥ellenTängen A. sb) 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 FunktionCLder 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, undd) 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,elwenn sich eine Probe in dem Raum befindet, wobei.../A4 309848/094 8" 2324562das Ausgangssignal für eine nachfolgende Verarbeitung angepaßt ist, um diehroitische Spektren zu erzeugen/ die sich mit der Wellenlänge Z ändern» dadurch gekennzeichnet, daße) 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«,3 0 9848/094 81Oo 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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