DE4233192C2 - Fourierspektrometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Fourier- Transform-(FT-)Spektrometer mit innerhalb eines Spektrometergehäuses installierten teilweise beweglichen optischen Mit­ teln zur Führung eines Strahlungsbündels von einer internen Strahlungsquelle über ein Zweistrahlinter­ ferometer und eine Probenvorrichtung zu einem internen Detektor mit mindestens einem Eingang zum optionellen Einlenken eines Strahlungsbündels einer externen Strahlungsquelle in das Spektrometergehäuse hinein, wobei die optischen Mittel zum Hinführen dieses eingelenkten Strahlungsbündels zum Interferometer geeignet sind, und mit mindestens einem Ausgang zur optionellen Auslenkung des vom Interferometer austretenden Strahlungsbündels über die optischen Mittel aus dem Spektrometergehäuse heraus zu einer Probenvorrichtung außerhalb.

Ein solches Fourierspektrometer ist beispielsweise bekannt aus der Firmenschrift "IFS 66" (1/1992) der Firma Bruker Analytische Meßtechnik GmbH.

Die Infrarot-(IR-)Spektroskopie erfordert grund­ sätzlich die Aufbereitung der Meßproben in eine Form bzw. deren Einbringung in eine Position, um sie einem Meßstrahl des Spektrometers für ein brauchbares Resultat verfügbar zu machen. Bei der weitverbreiteten Laboranalytik wird die Probe üblicherweise entweder in einer festen oder flüssigen Matrix eingebettet. Als feste Matrix wird häufig ein nichtabsorbierendes, pulverisiertes Salz verwendet, mit dem die zu Pulver gemörserte Probe zu einer Tablette verpreßt wird. Dieser Preßling wird zur Durchlichtmessung in den Probenstrahl eingebracht.

Als flüssige Matrix wird ein geeignetes Lösungsmittel verwendet, das nur eine geringe Eigenabsorption zeigt und in dem die Probe vollständig aufgelöst werden kann. Die Lösung wird in eine Küvette eingebracht, die wiederum für eine Durchlichtmessung dem Meßstrahl ausgesetzt wird.

Für derartige Standardmessungen ist der im Probenraum des Spektrometers verfügbare Platz völlig ausreichend. Ebenso finden üblicherweise Zubehöre für etwas aufwendigere Meßverfahren, wie z. B. Einheiten für Granulate, Fasern und Folien im Probenraum ausreichend Platz.

Eine Vielzahl von Substanzen läßt sich jedoch nicht mit Hilfe dieser standardmäßigen Probenpräparation für eine Messung aufbereiten. Hierzu sind gasförmige Proben zu rechnen, Proben, die gekühlt oder geheizt werden, oder die für den Probenraum zu große Abmessungen besitzen. Um derartige Proben einer spektroskopischen Messung zuzuführen, muß ein geeignetes Zubehör verwendet werden, in dem oder an das die Probe angebracht werden kann und über das der Meßstrahl an die Probe herangeführt wird. Da ein solches Zubehör im Probenraum der Spektro­ meteroptik aus Platzgründen nicht untergebracht werden kann, muß es außerhalb des Spektrometer­ gehäuses angebracht werden, wobei der Meßstrahl aus der Optik des Spektrometers herausgeführt wird.

Aufgrund der hohen Nachweisempfindlichkeit, die die FT-Methode bietet, werden für eine Vielzahl von Anwendungen spezielle Meßeinrichtungen verwendet, die bevorzugt außerhalb der Spektrometeroptik angebracht werden. Hierzu sind beispielsweise ein IR-Meßmikroskop, Kopplungen zwischen dem Spektro­ meter und Gaschromatographen (GC) oder aber auch der Anschluß an ein Meßzubehör für Raman-Messungen zu rechnen. Aufgrund des enormen Informationsge­ winns, der durch die FT-Methode geboten wird, werden zunehmend immer mehr und aufwendigere Zubehöreinheiten eingesetzt, die wegen ihres Platz­ bedarfs außerhalb des Spektrometergehäuses ange­ bracht werden.

Vermehrt wird nicht nur die Anschlußmöglichkeit für lediglich eine externe Einheit sondern für mehrere gleichzeitig gefordert, zwischen denen der Meß­ strahl über Schaltspiegel gewechselt werden kann. Zur Bedienungsvereinfachung wird dieser Wechsel von einem Rechner über Servoeinrichtungen gesteuert. Ein Beispiel für den Anschluß mehrerer Einheiten ist eine GC-IR-Kopplung, ein IR-Mikroskop und ein Raman-Zusatz.

Zunehmend tritt auch die Anforderung auf, Meß­ strahlung von einer externen Signalquelle wie z. B. einer Entladungslampe, einem Photolumineszenz­ zubehör oder einer entfernten Strahlungsquelle auf­ zunehmen. In derartigen Fällen muß an der Spektro­ meteroptik ein entsprechender Strahlungseingang zur Verfügung stehen.

Aufgrund der Vielfältigkeit der Aufgabenstellungen in heutigen analytischen und Forschungslabors sind eine Vielzahl von Strahlaus- und -eingängen wün­ schenswert. Da für jeden solchen Aus- bzw. Eingang ein separater Anschluß sowie die geeignete rechnergesteuerte Strahlschalteinrichtung bereit­ stehen muß, wird ein optisches System mit mehr als insgesamt etwa je zwei externen Anschlußmög­ lichkeiten sehr komplex. Der derzeitige Stand der Technik wird durch das obengenannte Spektrometer IFS 66 repräsentiert.

Dieses bekannte Fourierspektrometer besitzt bis zu drei Ausgänge (external sample beams) und zwei Eingänge für externe Strahlungsquellen. Auf diese Ein- und Ausgänge kann optionell durch Verschieben oder Kippen von Spiegeln im Spektrometer zuge­ griffen werden. Damit kann Licht von zu unter­ suchenden externen Strahlungsquellen in das Spek­ trometer geführt werden, wobei im Versuchsaufbau bis zu zwei Strahlungsquellen fest vorgesehen sein können. Über die bis zu drei Ausgänge kann das Spektrometer z. B. mit anderen Analytikmethoden, wie z. B. GC, TGA, TLC usw. gekoppelt sein. Allerdings sind konstruktionsbedingt die Ein- und Ausgänge jeweils als solche festgelegt. Das schränkt die Flexibilität des Betreibers ein. Er kann z. B. nicht ein abgeschlossenes Experiment von einem Ausgang abkoppeln und an dieser Stelle Strahlung von einem neu aufgebauten Experiment einkoppeln, oder z. B. einen Aufbau mit (im Beispiel) fünf externen Strahlungsquellen, auf die im Spektrometer umge­ schaltet werden kann, aufbauen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexi­ bles Fourierspektrometer, bei dem eine möglichst gro­ ße Kombinationsmöglichkeit externer Quellen bzw. Emp­ fänger besteht, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Vor­ richtung der eingangs genannten Art die optischen Mittel so positionier- und bewegbar sind, daß ein ex­ ternes Strahlungsbündel, das in das Spektrome­ tergehäuse durch den mindestens einen Ausgang einge­ lenkt wird, durch diese optischen Mittel so umgelenkt wird, daß es das Interferometer durchläuft und an­ schließend den internen Detektor erreicht und daß die optischen Mittel so positionier- und bewegbar sind, daß ein von der internen Strahlungsquelle kommendes Strahlungsbündel, das das Interferometer durchlaufen hat, durch diese optischen Mittel so umgelenkt wird, daß es das Spektrometergehäuse durch den mindestens einen Eingang verläßt, wobei die potentiellen opti­ schen Wege des aus dem Gehäuse des Spektrometers aus­ gelenkten und des eingelenkten Strahlungsbündels min­ destens einen Berührungspunkt oder einen Kreuzungspunkt haben, an dem sich eine Einrichtung zur Umlenkung des ausgelenkten und/oder eingelenkten Strahlungsbündels befindet.

Damit wird es grundsätzlich möglich, die Strahlengänge der eingelenkten bzw. ausgelenkten Strahlungsbündel umzukehren und die Funktion des In­ terferometers zu erhalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kreuzen sich die Wege des eingelenkten und ausgelenkten Strahlungsbündel mehrmals und an diesen Kreuzungspunkten sind jeweils Einrichtungen angebracht, um den eingelenkten und/oder den ausgelenkten Strahl umzulenken.

Dies hat den Vorteil, daß ausgehend von diesen Kreuzungspunkten weitere Ein- und Ausgänge geschaffen werden können.

Die Umlenkeinrichtungen werden bevorzugt rechnerge­ steuert betrieben.

Dies hat den Vorteil, daß das Umschalten vom Betreiber bequem ausgeführt und für ein längeres Meßprogramm vorprogrammiert werden kann.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird das ausgelenkte Strahlungsbündel nach Durchlaufen der außerhalb angebrachten Probenvorrichtung wieder in das Spektrometergehäuse eingelenkt und auf den Strahlungsempfänger innerhalb der Spektrometeroptik gerichtet.

Dies hat den Vorteil, daß externe Proben ohne separaten Detektor gemessen werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Mittel zur Umlenkung der Strahlungs­ bündel halbdurchlässige reflektierende Elemente.

Dies hat den Vorteil, daß Standardstrahlteiler verwendet werden können und daß die Anzahl der Kombinationsmöglichkeiten von Ein- und Ausgängen erhöht wird. Zudem kann der von einer externen Quelle eingelenkte und der von der internen Quelle ausgelenkte Strahl gleichzeitig über das Interferometer geleitet und zu dem internen respektive einem externen Signalempfänger gerichtet werden. Auf diese Weise ist es möglich, zeitgleich bei Betrieb eines einzigen Interferometers von zwei unterschiedlichen Experimenten (interne, externe Probe) Meßdaten zu registrieren, ohne daß deren jeweiligen Signale einander stören. Diese Ausführungsform bietet nahezu die gleiche Leistung wie zwei unabhängige Spektrometer.

In vorteilhafter Weise sind die halbdurchlässigen Elemente Spiegel, die den halben Strahlquerschnitt abdecken.

Insbesondere in Verbindung mit einem Interferome­ ter, das als Spiegel Retroreflektoren verwendet, kann dabei die Strahlversetzung an den Retroreflek­ toren ausgenutzt werden. Dies ist besonders von Vorteil, wenn es sich um eine "heiße Probe" handelt, deren emittiertes IR-Licht nicht in das Interferometer gelangen soll. Man kann aber auch Licht zweier unterschiedlicher Proben oder Quellen auf unterschiedlichen Wegen im Spektrometer führen.

Besonders bevorzugt sind auch Strahlteiler, die je nach Spektralbereich unterschiedliche reflektieren­ de und transmittierende Charakteristiken besitzen.

Dies hat den Vorteil, daß mit einem einzigen Spektrometer gleichzeitig in unterschiedlichen Spektralbereichen gearbeitet werden kann. So ist es z. B. möglich, von einer externen MIR-Quelle die Strahlung ins Spektrometer einzulenken und mit einem internen NIR-Detektor zu registrieren und zeitgleich Strahlung von der internen MIR-Quelle zu einer extern angebrachten Probe zu senden und von einem externen MIR-Detektor zu registrieren. Man kann aber auch die Strahlung zweier Quellen vor dem Interferometer zusammenführen und auf eine Probe leiten bzw. die Strahlung auf unterschiedliche Detektoren aufteilen. Voraussetzung für den Betrieb in breiten Wellenlängenbereichen ist die Ausstat­ tung des Interferometers mit einem entsprechend breitbandigen Strahlteiler.

In einer Ausführungsform der Erfindung besitzen die Mittel zur Umlenkung der Strahlungsbündel zumindest teilweise fokussierende Eigenschaften.

Dies hat den Vorteil, daß zusätzliche Fokussier­ mittel entfallen können.

In einer Ausführungsform der Erfindung besitzen die Mittel zur Umlenkung der Strahlungsbündel zumindest teilweise polarisierende Eigenschaften.

Dies hat den Vorteil, daß zusätzliche polarisie­ rende Mittel entfallen können.

Bei Vorliegen eines parallelen Strahlungsbündels vom letzten optischen Mittel innerhalb des Spektrometergehäuses bis zu einem Aus- oder Eingang kann es vorteilhaft sein, dieses Bündel durch ein vorzugsweise innen verspiegeltes Rohr zu führen, das optionell so in das Spektrometergehäuse eingesetzt werden kann, daß es das Parallelbündel umgibt.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 die Optik eines Fourierspektrometers nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine Ausführungsform der Optik eines erfindungsgemäßen Fourierspektrometers;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Optik ei­ nes erfindungsgemäßen Fourierspektrometers mit externer Probe und interner Detektion.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 schematisch ein bekanntes Fourierspektrometer, wie es aus der Firmenschrift IFS 66 bekanntgeworden ist. Die Abweichungen in Fig. 1 gegenüber der Zeichnung in der Firmenschrift erklären sich aus der stark vereinfachten Darstellung. Insbe­ sondere verlaufen bei Geräten wie dem IFS 66 die Lichtbündel nicht notwendigerweise in einer Ebene. Insbesondere bei Geräten in kompakter Bauweise wird verstärkt die dritte Dimension ausgenutzt. In bzw. an einem Spektrometergehäuse 1 sind eine Strahlungsquel­ le 2, ein Interferometer 3 mit beweglichen Spiegeln 3a, 3b und einem Strahlteiler 3c sowie zwei alterna­ tive Detektoren 4a, 4b integriert. Im internen Be­ trieb gelangt das von der Quelle 2 ausgehende zu­ nächst divergente Lichtbündel 10a auf einen Hohlspie­ gel 11, dann als paralleles Bündel 10b über einen Planspiegel 12 in das Interferometer 3. Das aus dem Interferometer 3 aus laufende parallele Lichtbündel 10c gelangt über einen fokussierenden Umlenkspiegel 13 als konvergentes Lichtbündel 10d in den Probenraum 6. Im Fokus 10e kann sich eine zu untersuchende Probe befinden. Nach dem Fokus verläßt das divergente Lichtbündel 10f den Probenraum 6 und gelangt über ei­ nen weiteren fokussierenden Spiegel 14 auf den Detek­ tor 4a. Alternativ kann durch Einklappen oder Ein­ schieben, allgemein Einbringen des Planspiegels 15 über den fokussierenden Spiegel 16 auf den Detektor 4b umgeschaltet werden.

Im Strahlengang befinden sich weitere bewegliche Spiegel 22-25, über die ein Strahlenbündel aus- oder eingekoppelt werden kann. So kann mit Hilfe des fe­ sten Spiegels 21 und des beweglichen 22 über Eingang 41 von einer externen Quelle anstelle der internen ein Strahlungsbündel 41a, b in das Spektro­ metergehäuse 1 eingelenkt werden. Die Doppelpfeil­ symbole an den Spiegeln sollen andeuten, daß diese zum Umlenken der Strahlungsbündel gekippt bzw. verschoben oder rotiert werden können. Dies erfolgt i.a. rechnergesteuert. Ist beispielsweise der Spiegel 22 aus dem Strahlenbündel 10b entfernt so kann das von der internen Quelle 2 ausgehende Licht ins Interferometer 3 gelangen. Ist der Spiegel 22 eingeschoben, so ist das von der Quelle 2 kommende Licht blockiert, aber das von einer externen Quelle über Eingang 41 und Spiegel 21 kommende Licht gelangt ins Interferometer 3. Insgesamt ergeben sich im Beispiel neben dem Eingang 41 drei Ausgänge 31-33 zum Auslenken des vom Interferometer 3 austretenden Strahlungsbündels 10c, das dann in die austretenden Bündel 31a, 32a oder 33a übergeht, mittels der Spiegel 23, 24 oder 25 zum Hinführen an externe Proben.

Das bekannte Spektrometer erlaubt es nicht, Ein- und Ausgänge zu vertauschen und dabei die internen Komponenten sinnvoll zu verwenden.

In Fig. 2 ist dagegen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektrometers dargestellt.

Analoge optische Komponenten sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Zur Vermeidung von Wiederholungen werden zunächst deren bekannte Funktionen nicht noch einmal im einzelnen besprochen. Die optischen Komponenten sind im Spektrometergehäuse 1 so angeordnet, daß die Parallelstrahlenbündel 31a und 41b koaxial verlaufen. Damit entsteht im Spektrometer ein geschlossener "Ring" von potentiellen Strah­ lungsbündeln, beginnend zum Beispiel beim Spiegel 22 über das Interferometer 3, Spiegel 23 und Spiegel 24 wieder zurück zum Spiegel 22. Durch Klappen, Rotieren oder Verschieben der beweglichen Spiegel können wie im Stand der Technik nach Fig. 1 die von der internen Quelle 2 und dem Eingang 41 kommenden Strahlenbündel das Interferometer 3 erreichen und nach Durchlaufen des Interferometers 3 zu einem internen Detektor 4a, b oder zu jedem der Ausgänge 31-33 geführt werden. Zusätzlich kann aber auch ein Lichtbündel, das über einen der ehemaligen Ausgänge 31-33 eingebracht wird, über die Spiegel 25, 24 und 22 ins Interferometer geführt werden und von dort über Spiegel 13 und 14 zum Detektor 4a oder auch über die Spiegel 23, 24, 25 wieder zu einem der Ausgänge 31-33. Die Spiegel können zu diesem Zweck teilweise halbdurchlässig reflektie­ rend ausgebildet sein. Es ist anhand der Fig. 2 leicht einzusehen und nachzuvollziehen, daß ein Lichtbündel ausgehend von Quelle 2 oder einem beliebigen der nun kombinierten Ein/Ausgänge 31-33, 41 zum Interferometer 3 gelangen kann und nach Durchlaufen desselben entweder zu einem der internen Detektoren 4a, b oder zu jedem beliebigen der Ein-Ausgänge 31-33, 41 geführt werden kann, indem die beweglichen Spiegel 15, 22, 121, 23, 24 und 25 in die entsprechende Stellung gebracht werden. Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß dies durch Verschieben, Kippen, Rotieren oder auch durch Ausbilden als halbdurchlässige Spiegel erreicht werden kann.

In Fig. 2 sind nun noch zwei weitere Ein/Ausgänge 34, 35 mit den Strahlenbündeln 34a, 35a vorgesehen, die über die beweglichen Spiegel 26, 27 zuge­ schaltet werden können. Auch für sie gilt das oben Gesagte. Insbesondere bei dem langen parallelen Weg, der durch das Bündel 35a zurückgelegt wird, kann ein Parallelstrahlenbündel von einem vor­ zugsweise innen verspiegelten ins Spektrometer einsetzbaren Rohr 50 umgeben sein, um durch Reflexion an der Innenfläche das in der Praxis immer etwas divergente Bündel zu führen.

Im folgenden soll noch an einigen Beispielen die Funktion der optischen Elemente, insbesondere der beweglichen, beschrieben werden. Es ist offen­ sichtlich, daß diese Beschreibung wegen der Vielzahl der Kombinationsmöglichkeiten selbst ein­ geschränkt auf das in Fig. 2 gezeigte Ausführungs­ beispiel nicht erschöpfend sein kann.

Der fokussierende Spiegel 11 macht aus dem von der Quelle 2 ausgehenden divergenten Strahlungsbündel ein paralleles. Dieses wird über den Planspiegel 12 in die Zeichenebene gebracht und gelangt auf den Strahlteiler 3c des Interferometers 3, das nur beispielhaft gezeichnet ist, insbesondere können die Spiegel 3a, b als Retroreflektoren ausgebildet sein. In den Parallelstrahlengang 10b kann optionell der Planspiegel 22 eingeschoben oder geklappt werden, so daß anstelle der internen Strahlungsquelle 2 über Eingang 41 und fokussie­ renden Spiegel 121 eine externe verwendet werden kann. Bisher besteht kein Unterschied zum Stand der Technik nach Fig. 1. Der fokussierende Spiegel 121 ist nun allerdings im Gegensatz zum Spiegel 21 des Stands der Technik beweglich und das von ihm ausgehende parallele Strahlungsbündel 41b ist koaxial zum Strahlungsbündel 31a, das später angesprochen wird. Durch Entfernen des Spiegels 121 aus dem Strahlengang und Einbringen des Spiegels 22 besteht die Möglichkeit, den Parallelstrahl 110a, der ebenfalls koaxial zu den Strahlenbündeln 41b und 31a ist, auf den Strahlteiler 3c des Interferometers 3 zu führen. Durch Drehen des Spiegels 121 um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse kann zudem beispielsweise Strahlung 10c vom Interferometer 3 mittels Planspiegel 23 und (gedrehtem) Planspiegel 24 über das Strahlungs­ bündel 110a unter Fokussierung zum Eingang 41 gelenkt werden, der nun als Ausgang wirkt. Mittels des einschieb- oder einklappbaren Planspiegels 27 kann das vom Interferometer kommende Parallelbündel 10c optionell anstelle zu einem der Detektoren 4a, b über Ausgang 35 aus dem Spektrometergehäuse 1 zu einer externen Probenvorrichtung geführt werden. Es versteht sich, daß der Begriff "extern" immer auch einen an das Gehäuse angeflanschten Modul umfaßt. Der Ausgang 35 kann aber auch als Eingang benutzt werden. Das Licht gelangt dann über die Strahlungsbündel 35a, den Planspiegel 27 (rückwärts) in das Interferometer und von dort über den Planspiegel 22 und Spiegel 121 beispielsweise zum Ausgang 41 oder auch bei entferntem Spiegel 121 über den (gedrehten) Spiegel 24, den (gedrehten) Spiegel 23 auf Spiegel 13 und von dort, wie gehabt, auf einen der internen Detektoren 4a, b.

Beispielhaft soll nun noch der ursprüngliche Ausgang 31 als Eingang besprochen werden. In ganz analoger Weise kann man sich mögliche geschaltete Strahlengänge auch für die anderen veranschaulichen. Ausgehend vom Eingang 31 gelangt das Strahlungsbündel 31a bei entfernten Spiegeln 25, 24 und 121 über den Planspiegel 22 ins Interferometer 3 und von dort, wie gehabt zu einem der internen Detektoren 4a, b oder durch Einklappen eines oder mehrerer der Planspiegel 27, 23 und 26 zu einem der Ausgänge 35, 33 oder 34. Sind die Planspiegel halbdurchlässig, so sind noch mehr Kombinationen herstellbar. Das Interferometer 3 kann auch rückwärts durchlaufen werden. Dann wird der Parallelstrahl 31a durch den eingeklappten Spiegel 24 auf Spiegel 23 geführt und von dort bei ausgeklapptem Spiegel 27 ins Interferometer 3. Von dort gelangt das Licht über Spiegel 22 und 121 bzw. 24 und 26 zu einem der Ausgänge 41, 33 oder 34. Wieder sind bei halbdurchlässiger Ausführung der Spiegel noch mehr Kombinationen möglich.

Wesentlich für diese Variabilität ist, daß die Spektrometeroptik so aufgebaut ist, daß es möglich wird, den aus dem Interferometer auslaufenden Strahl 10c in einem Punkt (z. B. 24) mit einem Strahl, der in den ins Interferometer 3 einlaufen­ den Strahl 10b übergeht, in Kontakt zu bringen, d. h. die möglichen Wege der ein- und auslaufenden Strahlen bilden (unter anderem) einen Ring, hier gebildet durch die Elemente 22, 3, 23, 24. Dieser Ring wird nicht von einem durchgehenden Strahlenbündel durchlaufen, aber jede Teilstrecke kann durchlaufen werden. Dies war beim Stand der Technik bei der Strecke zwischen Spiegel 24 und Spiegel 22 nicht der Fall, da einmal die Verbindung der Spiegel 25, 24, 21 und 22 nicht koaxial war, d. h. Spiegel 22 konnte von 24 her aus diesem Grund schon nicht erreicht werden, und weil zudem der feste Spiegel 21 im Weg war. Außerdem waren im Stand der Technik die erforderlichen Bewegungs­ möglichkeiten der beteiligten Spiegel nicht vorge­ sehen.

In Fig. 3 ist im wesentlichen das Spektrometer der Fig. 2 gezeigt, wobei der fokussierende Spiegel 13 jetzt als Spiegel 113 beweglich gestaltet ist und ein weiterer Ein/Ausgang 130 geschaffen wurde. Das eröffnet die Möglichkeit, in einer alternativen Betriebsart das Spektrometer mit einer externen Probenvorrichtung 106 und interner Quelle 2 und Detektor 4a, b zu betreiben. Bei einer möglichen Ausführungsform dieser Betriebsart verläßt das von der Quelle 2 kommende Licht nach Durchlaufen des Interferometers 3 das Spektrometergehäuse 1 über Ein/Ausgang 31, gelangt außerhalb über einen fokus­ sierenden Spiegel 123 auf eine Probe 106, nach Durchlaufen der Probe und einem weiteren Spiegel 124 als Parallelstrahl 130a durch den Ein/Ausgang 130 wieder ins Spektrometergehäuse 1 und erreicht über den gedrehten Spiegel 1 letztlich wie gehabt den Detektor 4a oder 4b.

Claims (13)

1. Optisches Fourier-Transform-Spektrometer mit inner­ halb eines Spektrometergehäuses installierten teilweise beweglichen optischen Mitteln zur Führung eines Strah­ lungsbündels von einer internen Strahlungsquelle über ein Zweistrahlinterferometer und eine Probenvorrichtung zu einem internen Detektor, mit mindestens einem Eingang zum optionellen Einlenken eines Strahlungsbündels einer externen Strahlungsquelle in das Spektrometergehäuse hinein, wobei die optischen Mittel zum Hinführen dieses eingelenkten Strahlungsbündels zum Interferometer ge­ eignet sind, und mit mindestens einem Ausgang zur optionel­ len Auslenkung des vom Interferometer austretenden Strahlungsbündels über die optischen Mittel aus dem Spektrometergehäuse heraus zu einer Probenvorrichtung außerhalb, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel (11, 12, 13, 14, 15, 16, 121, 22, 23, 24, 25, 26, 27) so positionier- und bewegbar sind, daß ein externes Strahlungsbündel (31a, 32a, 33a, 34a, 35a), das in das Spektrometergehäuse durch den minde­ stens einen Ausgang (31, 32, 33, 34, 35) eingelenkt wird, durch diese optischen Mittel (11, 12, 13, 14, 15, 16, 121, 22, 23, 24, 25, 26, 27) so umgelenkt wird, daß es das Interferometer (3, 3a, 3b, 3c) durchläuft und anschließend den internen Detektor (4a, 4b) erreicht und daß die optischen Mittel (11, 12, 13, 14, 15, 16, 121, 22, 23, 24, 25, 26, 27) so positionier- und be­ wegbar sind, daß ein von der internen Strahlungsquelle (2) kommendes Strahlungsbündel (10a, 10b, 10c), das das Interferometer (3, 3a, 3b, 3c) durchlaufen hat, durch diese optischen Mittel (11, 12, 13, 14, 15, 16, 121, 22, 23, 24, 25, 26, 27) so umgelenkt wird, daß es das Spektrometergehäuse (1) durch den mindestens einen Ein­ gang (41) verläßt, wobei die potentiellen optischen We­ ge des aus dem Gehäuse (1) des Spektrometers ausgelenk­ ten (10a, 10b, 10c, 110a, 41a) und des eingelenkten Strahlungsbündels (41a, 41b, 10b, 10c, 10d, 10f) min­ destens einen Berührungspunkt oder einen Kreu­ zungspunkt haben, an dem sich eine Einrichtung (121, 24) zur Umlenkung des ausgelenkten und/oder eingelenk­ ten Strahlungsbündels (31a, 110a, 33a) befindet.

2. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Ein- (41) und mehrere Ausgänge (31, 32, 33, 34, 35) vorhanden sind.

3. Spektrometer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Eingang als Ausgang verwendet werden kann und umgekehrt.

4. Spektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Berührungs- oder Kreuzungspunkte (121, 24) vorhanden sind.

5. Spektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen optischen Mittel (11, 12, 13, 14, 15, 16, 121, 22, 23, 24, 25, 26, 27) rechnergesteuert betrieben werden.

6. Spektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel (11, 12, 13, 14, 15, 16, 121, 22, 23, 24, 25, 26, 27) halb­ durchlässige reflektierende Elemente zur Umlenkung der Strahlungsbündel (10a, 10b, 10c, 10d, 10f, 31a, 32a, 33a, 34a, 35a, 110a, 130a, 41a) umfassen.

7. Spektrometer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die halbdurchlässigen reflektierenden Elemente Spiegel sind, die den halben Querschnitt des Strahlungsbündels abdecken.

8. Spektrometer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die halbdurchlässigen reflektierenden Elemente Strahlteiler sind, die nach Spektralbereich unterschiedliche reflektierende und transmittierende Charakteristiken haben.

9. Spektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Interferometer (3) als Spiegel (3a, 3b) Retroreflektoren enthält.

10. Spektrometer nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beweglichen optischen Mittel (11, 12, 13, 14, 15, 16, 121, 22, 23, 24, 25, 26, 27) fokussierend ist.

11. Spektrometer nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beweglichen optischen Mittel (11, 12, 13, 14, 15, 16, 121, 22, 23, 24, 25, 26, 27) polarisierend ist.

12. Spektrometer nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise in­ nenverspiegeltes Rohr (50) zur Führung eines Paral­ lelstrahlungsbündels (35a) eingesetzt werden kann.

13. Spektrometer nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem Spektrome­ tergehäuse (1) ausgelenktes Strahlungsbündel (31a) nach Durchlaufen einer außerhalb angebrachten Probenvorrich­ tung (123, 106, 124) wieder in das Spektrometergehäuse (1) eingelenkt und auf einen internen Detektor (4a, 4b) geführt werden kann.