DE2805310A1 - Vorrichtung fuer spektrochemische untersuchungen - Google Patents

Description

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Titel; Vorrichtung für spektrochemische Untersuchungen

Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für spektrochemische Untersuchungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen; In ihrem grundsätzlichen Aufbau umfaßt diese Vorrichtung entsprechend Patentanmeldung P 26 50 124.6 eine kohärentes Licht aussendende Laserlichtquelle, optische Mittel zur Fokussierung des kohärenten Lichtes, dessen Energie zur Materialverdampfung ausreicht, ein in der Lichtausbreitungsrichtung den Mitteln zur Fokussierung nachgeordnetes, zu analysierendes Target, Mittel zur Erzeugung von zwei räumlich getrennten Teillichtbündeln aus dem Licht der Laserlichtquelle sowie ein zum Target benachbart angeordnetes Hilfstarget, wobei die Oberfläche des Targets zumindest in Fokusnähe des einen und die Oberfläche des Hilfstargets in Fokusnähe des anderen Teillichtbündels befindet.

Mit dieser bereits vorgeschlagenen Vorrichtung er*- folgt die Anregung des zu untersuchenden, verdampften Targetmaterials durch ein zusätzliches Mikroplasma, das durch Materialverdampfung bei der Bestrahlung der Oberfläche des Hilfstargets durch eines der beiden Teillichtbündel erzeugt wurde. Zwischen beiden Mikroplasmen, d. h.

deren angeregten und nichtangeregten Partnern findet ein

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Energieaustausch, statt, der die Emission von Strahlung aus dem Targetdampf bewirkt. Diese Vorrichtung gestattet eine gleichmäßige Anregung eines großen Bereichs der Targetdampfwolke und damit eine hohe lachweisempfindliehkeit bei spektrochemischen Analysen, ohne daß etwa notwendige -:."."■ Apparaturen zur Anregung der Strahlungsemission oder eine spezielle Probenvorbereitung notwendig wären.

Für bestimmte spektroskopische Untersuchungen ist ; es jedoch zweckmäßig, auch das Absorptionsspektrum des Targets zu bestimmen,, Vor allem läßt sich auf dem Absorptionsspektrum mit seinen charakteristischen Resonanzlinien auf verhältnismäßig einfache Weise die stoffliche Zusammensetzung des verdampften Targetmaterials ermitteln»

ZIe1 de r Erf indung t

Ziel der Erfindung ist es, den Anwendungsbereich der bereits vorgeschlagenen Vorrichtung durch geringfügige Veränderungen des Grundaufbaus so zu erweitern, daß sie neben /spektralanalytischen Untersuchungen in Emission auch Probendampf unter suchungen in Absorption gestattet«

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein die Mittel zur Fokussierung des kohärenten Lichtes und eine keilförmige Platte zur Erzeugung der zwei räumlich getrennten Teillichtbündel einschließendes optisches System vorgesehen ist, welches den von dem einen fokussier- : ^:; ten Teillichtbündel auf dem Hilfstarget erzeugten Brennfleck in die Ebene eines Spektrographenspaltes abbildet,

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles und einer dazugehörigen schematischen Zeichnung näher erläutert werden* In der Anordnung nach der Figur wird ein -Laserstrahlenbündel L an einem Resonatorende eines vor-zugsweise im roten Spektralbereichs arbeitenden Lasers A, .bestehend aus einem zwischen einem totalreflektierenden Prisma 1 und einem Auskopplungsspiegel 2 als Reflek-

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•ν*-· 4.

toren angeordnetem aktiven Medium 3 und einem passiven Schalter 4, ausgekoppelt über ein Umlenkprisma 5 umgelenkt hindurchgeführt und vermittels eines Linsenobjektivs 6 auf ein zu analysierendes Target 8 fokussiert.

Bevor das Laserstrahlenbündel J₃ dieses Target erreicht, lenkt eine teilweise keilförmige Glasplatte 7 mit Keilwinkel oC einen Teil der Strahlung (Teillichtbündel· L^f) auf die Oberfläche eines Hilfstargets 9» Beim Auftreffen der Laserstrahlung auf die Oberfläche des Targets 8 verdampft eine geringe Menge Targetmaterial und es entsteht über der Einschlagstelle 20 ein sich explosionsartig ausbreitendes Mikroplasma 10. Die gleichzeitig von der Einschlagstelle 20^f des Laser-Teillichtbündels L¹ emittierte Strahlung (Strahlungswandel M) mit kontinuierlichem Spektrum durchstrahlt die Randzone des Mikroplasmas 10, Mit Hilfe des optischen Systems, bestehend aus dem Linsenobjektiv 6, einem Umlenkspiegel 21 und einem Kondensorobjektiv 13* wird vorzugsweise der ultraviolette Strahlungsanteil.der Kontinuumsstrahlung in die Öffnung eines Spaltes 12 des hier nicht dargestellten Spektrographen gelenkt. Das Mikroplasma 10 absorbiert die Kontinuumsstrahlung bei bestimmten, von seiner stoffliehen Zusammensetzung abhängigen Wellenlängen. Man erhält auf diese V/eise ein Spektrum mit den für die jeweilige stoffliehe Zusammensetzung des Targets charakteristischen Absorptionslinien. Es wird nur die Kontinuumsstrahlung auf den Spektrographenspalt abgebildet,' die die bereits abgekühlte Randzone des Mikroplasmas 10 passiert. Dadurch wird verhindert, daß die Eigenstrahlung dieses Mikroplasmas in den Spektrographen gelangt«

Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin* daß sich die Laserenergie zur Erzeugung des Brennkraters im Hilfstarget und damit die Intensität des kontinuierlichen Hintergrundstrahlers unabhängig von der für die Verdampfung des zu untersuchenden Targets benötigten laserenergie in weiten Grenzen variieren läßt.

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Claims (1)

1. Erfjndungsansprucht

   Vorrichtung für spektrochemische Untersuchungen, insbesondere für die Laser-Milcrospektralanalyse nach Patentanmeldung P 26 50 124.6, mit einer kohärentes Licht aussendenden Laser-Lichtquelle, mit optischen Mitteln zur .Fokussierung des kohärenten Lichtes, dessen Energie zur Materialverdampfung ausreicht, mit einem in der Lichtausbreitungsrichtung den Mitteln zur Fokussierung nadigeordnetenj zu analysierendem Target, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Mittel zur Fokussierung des kohärenten Lichtes und eine keilförmige Platte zur Erzeugung der zwei räumlich getrennten Teillichtbündel einschließendes optisches System vorgesehen ist, welches den von dem einen fokussierten Teillichtbündel auf dem Hilfstarget erzeugten Brennfleck in die Ebene eines ■ Spektrographenspaltes abbildet·

   Wg/Wfm

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   ORIGINAL INSPECTED