DE722634C - Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung von Dispersoiden zum Zwecke der Bestimmungvon Groesse und Zahl der streuenden Teilchen aus Streulichtmessungen - Google Patents

Description

• - Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung von Dispersoiden zum Zwecke der Bestimmung von Größe und Zahl der streuenden Teilchen aus Streulichtmessungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung von Größe und Zahl der Teilchen eines Dispersoids aus Streulichtmessung.
• Für eine Bestimmung des Streulichtes (der Trübung eines Mediums) mißt man entweder die Lichtabsorption in dem Medium oder das seitlich gestreute Licht.
• Es ist ein Verfahren zur Trübungsmessung bekanntgeworden, bei dem ein scharf abgegrenztes paralleles Lichtstrahlenbüschel durch das streuende Medium geschickt und derart seitlich beobachtet wird, daß kein direktes Licht in das Auge des Beobachters gelangt.
• Sobald streuende Teilchen im Bereich des Lichtstrahlenbüschels liegen, gelangt seitlich gestreutes Licht in die Beobachtungsrichtung, und das Lichtstrahlenbündel wird sichtbar.
• Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine punktförmige Lichtquelle das streuende Medium durchleuchtet und der durch den Tyndalleffekt entstehende Lichtkegel durch eine senkrecht zu ihm aufgestellte lichtdurchlässige und mit einer Skala versehene Platte beobachtet und die Größe des auf dieser Platte erscheinenden Lichtkreises ermittelt wird.
• Bei Verwendung einer weißen Lichtquelle ist das gestreute Licht in verschiedenen Winkeln zwischen Einstrahlungsrichtung und Beobachtungsrichtung verschieden gefärbt. Diese Färbung ist abhängig von der Größe der Teilchen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet im Gegensatz zu den bekannten Verfahren diese Abhängigkeit der Streulichtintensität von der Wellenlänge, indem für einen konstanten einstellbaren Winkel die spektrale Intensitätsverteilung gemessen wird. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Dispersoid ein von zwei eng ineinanderliegenden Kegelmänteln begrenztes Parallellichtstrahlenbüschel erzeugt und das in Richtung seiner Rotationsachse gestreute Licht spektralphotometrisch untersucht wird.
• Es ist schon eine Vorrichtung zum Messen des Trübungsgrades einer Flüssigkeit vorgeschlagen worden, bei der ebenso wie bei dem vorliegen den Verfahren das durch die Flüssigkeit gestreute Licht in Richtung der Rotationsachse des Beleuchtungsstrahlenbüschels photometrisch gemessen wird. Von diesem älteren Vorschlag unterscheidet sich die vorliegende Erfindung entsprechend der ihr zugrunde liegenden Aufgabe im wesentlichen durch ein enges Beleuchtungsstrahlenbüschel, das eine eindeutige, einstellbare Zuordnung der Richtung des Beleuchtungsstrahlenbüschels zu der Richtung des zu beobachtenden Streulichtes ermöglicht und durch die spektralphotometrische Untersuchung des Streulichtes.
• Zur Ausübung dieses Verfahrens wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer punktförmigen Lichtquelle angegeben, gekennzeichnet durch die Anwendung einer auswechselbaren Ringblende in der Brennebene einer Linsenoptik und einer Lochblende, derart, daß die Lichtquelle durch die Optik farb- und öffnungsfehlerfrei verkleinert in die Öffnung der Lochblende abgebildet wird.
• Abb. I erläutert das Verfahren der Streulichtbeobachtung. Das von einer Lichtquelle ausgehende Strahlenbündel tritt aus einer Lochblende Bl als ein Lichtbündel aus, das von zwei parallel ineinanderliegenden Kegelmänteln begrenzt ist, deren Spitzen in der Lochblende liegen. Zwischen den Kegelmänteln sind die Lichtstrahlen den Mantelflächen parallel. Wird dieses Lichtbündel in ein zu untersuchendes Streumedium N eingestrahlt, so verläuft in Richtung der Achse ein Parallelstrahlenbündei von Streulicht eines bestimmten, für den ganzen Bündelquerschnitt gleichen Streuwinkels, nämlich des Winkels , den der Kegelinantel mit der Achse bildet.
• Diese im Unendlichen liegende Streulichterscheinung, etwa im Brennpunkt F einer Optik O2 für verschiedenen Streuwinkel gesammelt, erzeugt das Meßfeld.
• Eine zur Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zeigt Abb. 2. Eine möglichst kleine Lichtquelle L wird mittels Linsenoptik Oi großen Öffnungsverhältnisses farbfehlerfrei und öffnungsfehlerfrei verkleinert in die Öffnung einer Lochblende Bl von Bildgröße abgebildet. In der objektseitigen Brennebene der Optik steht eine Ringblende Br (auswechselbar), die im Unendlichen abgebildet, ein Parallelstrahlenbündel erzeugt. Dadurch entsteht der zur Beleuchtung der streuenden Medien dienende Licht kegelmantel mit seiner Achse gleich der optischen Achse des Beleuc.ltungsapparates und seiner Spitze in der Lochblende. Der Kegelwinkel 9 und damit der Streuwinkel, ist gegeben durch das Verhältnis des Durchmessers der Ringblende zur Brennweite der Optik O und kann durch Auswechslung der Ringblende geändert werden.
• Die Erfindung ermöglicht die Messung der spektralen Intensitätsverteilung des Streulichtes eines bestimmten Winkels in geradsichtiger Anordnung ohne störendes primäres Licht, wobei ein gewünschter Streuwinkel leicht eingestellt werden kann. Eine große Streulichtintensität wird gesichert durchrden"großen Bündelquerschnitt des Streulichtes bei nahezu flächenförmigem primärem Lichtbündel, das Inhomogenitäten im Dispersoid erkennen läßt.

Claims (2)

1. PATENTANSPR ÜCHE: I. Verfahren zum Messen der Trübung, insbesondere zum Bestimmen von Größe und Zahl der streuenden Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem trüben Medium ein von zwei eng ineinanderliegenden Kegelmänteln begrenztes Parallellichtstrahlenbüschel erzeugt und das in Richtung seiner Rotationsachse gestreute Licht spektralphotometrisch untersucht wird.
2. 2. Beleuchtungsvorrichtung zum Ausüben des Verfahrens gemäß Anspruch I mit einer punktförmigen Lichtquelle, gekennzeichnet durch die Anordnung einer auswechselbaren Ringblende in der Brennebene einer Linsenoptik großen Öffnungsverhältnisses und einer Lochblende, derart, daß die Lichtquelle durch die Linsenoptik farb- und öffnungsfehlerfrei verkleinert in die Öffnung der Lochblende abgebildet wird.