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WO2018059663A1 - Device and method for the ir spectroscopic examination of a sample using a diffused reflection - Google Patents

Device and method for the ir spectroscopic examination of a sample using a diffused reflection Download PDF

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WO2018059663A1
WO2018059663A1 PCT/EP2016/072958 EP2016072958W WO2018059663A1 WO 2018059663 A1 WO2018059663 A1 WO 2018059663A1 EP 2016072958 W EP2016072958 W EP 2016072958W WO 2018059663 A1 WO2018059663 A1 WO 2018059663A1
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sample
detector
light source
measurement
light
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PCT/EP2016/072958
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Thomas Engel
Maximilian Fleischer
Alexander Michael Gigler
Remigiusz Pastusiak
Tobias Paust
Elfriede Simon
Evamaria STÜTZ
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Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/34Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
    • C12M1/3446Photometry, spectroscopy, laser technology
    • C12M1/3469Infra red spectroscopy
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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
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    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
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    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
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    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G01N2021/4776Miscellaneous in diffuse reflection devices
    • G01N2021/4783Examining under varying incidence; Angularly adjustable head

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for IR spectroscopic examination of a sample, in particular for detecting the chemical composition and / or the chemical properties of a material.
  • a universally applicable method for non-contact and sterile, ie non-invasive, differentiation of materials is spectroscopy with electromagnetic radiation, in particular with infrared, UV / VIS, microwave and / or Raman radiation.
  • electromagnetic radiation in particular with infrared, UV / VIS, microwave and / or Raman radiation.
  • special ⁇ DERS the region of the NIR, in addition to suitable UV or Raman radiation, suitable as a penetration depth in the medium of up to a millimeter is possible here.
  • the interaction with the sample material is so strong that only near-surface Be ⁇ rich (about 1 / 10mm) can be detected.
  • IR spectroscopy is used as a non-contact measuring method for the detection of the chemical properties or constituents of a material, for example a tissue sample.
  • the general measurement method of IR spectroscopy is that illuminate ⁇ rich surface to be measured with a light source with a broad (infra red) Wellendorfnbe while recording the spectrum of the non-absorbed radiation.
  • a broad (infra red) Wellendorfnbe For spectral analysis of the material which diffusely reflected Strah ⁇ system is particularly suitable. This contains specific information about the sample. In strak reflective and / or shiny surfaces, a large part of the radiation, especially in the area of the specular angle is directly reflected and passes out of this Win ⁇ angle range in the detector. The result is that through saturation effects of the detector or individual detector areas the spectrum is distorted. The proportion of diffuse reflection in the measurement signal is in such cases negligible to the proportion of direct reflection. This distorts the measurement and / or renders it useless.
  • the object of the present invention is therefore to provide an apparatus and a method for IR spectroscopic examination of samples, in particular of water-containing samples such as tissue samples, by which the disadvantages of the prior art are overcome.
  • Solution of the problem and object of the present invention is a device for the IR-spectroscopic investigation of a sample, at least three components, a Truvor ⁇ direction of the examined sample, a detector and a light source comprising at least one light source, at least one receiving device and / or a detector are at least relative to one another or arranged to be movable to another part and means for measuring, Rege ⁇ lung and control before and / or during the spectroscopy are so positioned that the radiation and / or reflection in the glancing angle area of the sample material as low as possible is held.
  • the present invention is a process for the IR-spectroscopic investigation of a sample by means of a light source and a detector where ⁇ at be changed in their positions during the spectroscopy so by suitable means, the light source, the detector and the sample that unevenness and / or gloss effects on the sample surface are compensated by the relative movements of the light source and / or the detector relative to the sample surface, with the aim that the highest possible proportion of diffusely reflected radiation in the spectrum is recognizable.
  • a direct reflection from the light source to the detector can always occur when any surface by movement or rotation is brought into the gloss angle range or a very uneven sample surface is present.
  • two different processes can occur, on the one hand a direct, ie specular, reflec- tion on the surface, which shows a very high light intensity of the backscattered signal and, on the other hand a diffuse reflection at the surface, which shows a low intensity of the backscattered signal but involves a high level of chemical information about the sample material.
  • the at least one detector and the at least one light source are arranged opposite to the sample to be examined such that the proportions of the diffusely reflected and the directly reflected light remain approximately the same upon the impact on the detector during the spectroscopic examination. This is particularly because it is detrimental to signal processing when there is a different ratio of the proportions of the two scattering modes in the signal.
  • FIG. 1a There is a specular reflection 5 on the surface 1.
  • the intensity of the reflected beam 5 is high and gives a strong signal to the detector 6, which, however, contains little chemical information. It is measured a very high signal ⁇ intensity of the backscattered signal 5, which on the one hand often leads to over-steer of the detector 6, on the other hand is in the measured signal containing little information.
  • the diffuse reflection 7 is produced at the detector 6 is a ge ⁇ ringere signal intensity, but a signal frequency and intensity comprises about Wellenlän ⁇ ge, a high content of chemical information.
  • FIG. 1c at a certain measuring angle, a mixing between diffuse and direct reflection can occur, which again leads to a falsification of the measured signal.
  • FIG. 2 shows how individual angles of incidence, as shown in FIGS. 1 a to 1 c, and / or shading influence the measured spectra.
  • Spectroscopic measurements of one and the same substance were taken, measured at different angles between the detector and the light source. We found marked differences in the signal intensity ⁇ , as well as changes in the shape of the spectrum such as missing and / or overlapping bands and without intersections of the signal lines zen.
  • FIGS. 1 and 2 show that a measurement setup which leads to spectrally detectable reflection of the type of diffuse reflection according to FIG. 1b provides the best spectra. This particular because ideally, to ⁇ approaching have the same signal intensity and an identical shape the spectra.
  • a feedback system for checking the irradiation angles is used, for example, individually or in combination according to the following measuring principles:
  • a device is provided by which the IR measurement method is independent of the sample surface and even independent of the geometry of the structure feasible. No matter how a sample surface is designed, there is at least one positioning of the detector which adequately measures the surface to be determined.
  • Central light sources whose light is distributed via fiber optic cables.
  • the following components are suitable:
  • FIGS. 3 a to 3 c show exemplary arrangements of measuring structures each having a light source.
  • devices comprising a plurality of light sources, wherein a device according to the invention, for example, ⁇ may include a combination of all 3 measurement structures shown here.
  • the light source is represented symbolically by a sun 3, as in FIGS. 1 a to 1 c.
  • the light sources are for example LEDs.
  • the surface 1 of the sample to be measured is - as shown in Figure 1 - shown, as well as the sample material 2, hatched here and a dashed line area, where reflected radiation is expected.
  • the detector symbolizes - as in Figure 1 - the schematic representation of an eye. 6
  • FIG. 3 a shows the simplest embodiment of the device with the uneven sample surface 1, the sample material 2 with the area 8 shown in dashed lines, from which certain Penetration diffuse reflection is detected and the light source 3 6.
  • the irradiated light in close proximity to the detector - arrow 4 has a comparatively high intensity in ⁇ and is therefore slightly thicker painted.
  • the directly reflected beam 5 is almost as thick and the diffuse
  • the penetration depth of the measurement always depends on the sample - in the case of liquids, the measuring depth may even be more than 1 cm.
  • Ge ⁇ brain in vivo rate of the penetration depth is approximately 1-1.5 mm. Again with a fixed brain (after removal and treatment with paraformaldehyde) the penetration depth decreases to about 800ym.
  • the water absorption is so annoying that the measurement is rather difficult.
  • the penetration depth then depends on the measuring method and the material.
  • the measuring device differs insofar as the light source 3 and the detector 6 are spatially farther apart.
  • the detector 6 is arranged to measure the diffused reflected radiation 7.
  • FIG. 3 c is an embodiment with an annular detector 6 which measures the diffusely reflected radiation 7 in a certain radius around the incident beam 4.
  • FIG. 4 shows preferred embodiments of the device, in which the arrangement of the light source (s) and / or the detector (s) is shown on one or more robot arm (s).
  • the figures 4d, 4e, and 4f is shown in each case with a) the uner ⁇ desired direct reflection and with b) the ge ⁇ desired diffuse reflection.
  • 4d shows the robot arm 9 with detector 6 ininin different positions b) and a) to the sample 2 with the uneven sample surface 1, the topology of example about "hori zontal ⁇ " and "obliquely upward” is reproduced.
  • the three Figures 4d to 4f show all devices with a single and fixedly mounted light source 3. Single ⁇ Lich a detector 6 to a robot arm 9 (not shown) according to a control and regulating unit moved over the Unebenhei ⁇ th of the sample surface. 1
  • FIG. 4 d shows the detector in positions b) a) b), wherein it absorbs in the positions b) the diffusely reflected radiation which is reflected back from the slope 11 of the sample surface 1 and the sample 2.
  • FIG. 4f shows the robot arm 9 on which the receiving device for sample reception of the sample 2 is fastened and moved with respect to a fixedly or movably mounted detector 6 and / or a fixed or movably mounted light source 3 in order to control the signal intensity and the signal intensity. To optimize the noise ratio of the spectrum.
  • annular detection window see Figure 3c.
  • an optical coupling is used, in which the light source and detector are closely adjacent and the angle of einfal ⁇ lendes beam is kept constant to the surface.
  • Examples of applications include:
  • the system can be used for any applications in which the spectrum of the illuminated surface is to be recorded by means of the reflection of light, or a recognition of the surface by means of the sample spectrum is to take place.
  • the invention discloses a device for IR spectroscopic investigation of a sample, wherein at least one light source, at least one detector and a sample having a sample surface, which is optionally uneven so can be combined in egg ⁇ ner dynamic measuring optics, in spite of the unevenness in Sample material is a spectrum with a high proportion of diffusely reflected absorption signals whose signal intensity is comparable, is available. This is achieved firstly by the mobility of all or two or one of the three components light source, detector and sample and secondly by the control system which measures the surface topography of the sample and adjusts the placement of the components during the measurement.

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Abstract

The invention relates to a device and a method for the IR spectroscopic examination of a sample, in particular in order to detect the chemical composition and/or the chemical properties of a material. The invention discloses a device for the IR spectroscopic examination of a sample, wherein at least one light source, at least one detector, and a sample with a sample surface which is optionally uneven can be combined in a dynamic optical measurement system such that despite the unevenness in the sample material, a spectrum with a large proportion of absorption signals reflected in a diffuse manner can be obtained, the signal intensity of said signals being comparable. This is achieved by the mobility of all or two or one of the three components of the light source, detector, and sample and by a control and regulating system which measures the surface topography of the sample and adapts the placement of the components during the measurement.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR IR-SPEKTROSKOPISCHEN UNTERSUCHUNG  DEVICE AND METHOD FOR THE IR-SPECTROSCOPIC EXAMINATION

EINER PROBE BEI DIFFUSER REFLEXION  A SAMPLE OF DIFFUSER REFLECTION

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur IR-spektroskopischen Untersuchung einer Probe, insbesondere zur Erfassung der chemischen Zusammensetzung und/oder den chemischen Eigenschaften eines Materials. The invention relates to a device and a method for IR spectroscopic examination of a sample, in particular for detecting the chemical composition and / or the chemical properties of a material.

Eine universell einsetzbare Methode, um berührungslos und steril, also nichtinvasiv, Materialien zu unterscheiden, ist die Spektroskopie mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit infraroter, UV/VIS, Mikrowellen- und/oder Raman - Strahlung. Insbesondere für wasserhaltige Medien ist beson¬ ders der Bereich des NIR 900 bis 2500 nm Wellenlänge, neben geeigneter UV- oder Raman-Strahlung, geeignet, da hier eine Eindringtiefe in das Medium von bis zu einem Millimeter möglich ist. Bei längeren Wellenlängen ist die Wechselwirkung mit dem Probenmaterial so stark, dass nur oberflächennahe Be¬ reiche (ca. 1/10mm) erfasst werden können. A universally applicable method for non-contact and sterile, ie non-invasive, differentiation of materials is spectroscopy with electromagnetic radiation, in particular with infrared, UV / VIS, microwave and / or Raman radiation. In particular, for water-containing media is 900 and 2500 nm wavelength special ¬ DERS the region of the NIR, in addition to suitable UV or Raman radiation, suitable as a penetration depth in the medium of up to a millimeter is possible here. At longer wavelengths, the interaction with the sample material is so strong that only near-surface Be ¬ rich (about 1 / 10mm) can be detected.

Deshalb wird zur Erkennung der chemischen Eigenschaften oder Inhaltsstoffe eines Materials, beispielsweise einer Gewebe- probe, unter anderem die IR-Spektroskopie als berührungslose Messmethode eingesetzt. Das allgemeine Messverfahren der IR- Spektroskopie besteht darin, die zu messende Oberfläche mit einer Lichtquelle mit breitem (infrarotem) Wellenlängenbe¬ reich zu beleuchten und dabei das Spektrum der nicht- absorbierten Strahlung aufzuzeichnen. Zur spektralen Analyse des Materials ist insbesondere die diffus reflektierte Strah¬ lung geeignet. Diese beinhaltet spezifische Information über die Probe. Bei strak reflektierenden und/oder glänzenden Oberflächen wird ein großer Teil der Strahlung vor allem im Bereich des Glanzwinkels direkt reflektiert und gelangt aus diesem Win¬ kelbereich in den Detektor. Die Folge ist, dass durch Sätti- gungseffekte des Detektors oder einzelner Detektorbereiche das Spektrum verzerrt wird. Der Anteil der diffusen Reflexion im Messsignal ist in solchen Fällen verschwindend klein zum Anteil der direkten Reflexion. Dies verfälscht die Messung und/oder macht sie unbrauchbar. Therefore, among other things, IR spectroscopy is used as a non-contact measuring method for the detection of the chemical properties or constituents of a material, for example a tissue sample. The general measurement method of IR spectroscopy is that illuminate ¬ rich surface to be measured with a light source with a broad (infra red) Wellenlängenbe while recording the spectrum of the non-absorbed radiation. For spectral analysis of the material which diffusely reflected Strah ¬ system is particularly suitable. This contains specific information about the sample. In strak reflective and / or shiny surfaces, a large part of the radiation, especially in the area of the specular angle is directly reflected and passes out of this Win ¬ angle range in the detector. The result is that through saturation effects of the detector or individual detector areas the spectrum is distorted. The proportion of diffuse reflection in the measurement signal is in such cases negligible to the proportion of direct reflection. This distorts the measurement and / or renders it useless.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur IR-spektroskopischen Untersuchung von Proben, insbesondere von wasserhaltigen Proben wie Gewe- beproben, zu schaffen, durch das die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. The object of the present invention is therefore to provide an apparatus and a method for IR spectroscopic examination of samples, in particular of water-containing samples such as tissue samples, by which the disadvantages of the prior art are overcome.

Lösung der Aufgabe und Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur IR-spektroskopischen Untersuchung einer Probe, zumindest drei Bestandteile, eine Aufnahmevor¬ richtung für die zu untersuchende Probe, einen Detektor und eine Lichtquelle umfassend, wobei zumindest eine Lichtquelle, zumindest eine Aufnahmevorrichtung und/oder zumindest ein Detektor relativ zueinander oder zu einem weiteren Bestandteil beweglich angeordnet sind und durch Mittel zur Messung, Rege¬ lung und Steuerung vor und/oder während der Spektroskopie so positionierbar sind, dass die Einstrahlung und/oder die Reflexion im Glanzwinkelbereich des Probenmaterials möglichst niedrig gehalten wird. Ebenso ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur IR-spektroskopischen Untersuchung einer Probe mittels einer Lichtquelle und einem Detektor, wo¬ bei durch geeignete Mittel die Lichtquelle, der Detektor und die Probe in ihren Positionen während der Spektroskopie so verändert werden, dass Unebenheiten und/oder Glanzeffekte auf der Probenoberfläche durch die Relativbewegungen der Lichtquelle und/oder des Detektors gegenüber der Probenoberfläche ausgeglichen werden, mit dem Ziel, dass ein möglichst hoher Anteil an diffus reflektierter Strahlung im Spektrum erkennbar ist. Solution of the problem and object of the present invention is a device for the IR-spectroscopic investigation of a sample, at least three components, a Aufnahmevor ¬ direction of the examined sample, a detector and a light source comprising at least one light source, at least one receiving device and / or a detector are at least relative to one another or arranged to be movable to another part and means for measuring, Rege ¬ lung and control before and / or during the spectroscopy are so positioned that the radiation and / or reflection in the glancing angle area of the sample material as low as possible is held. Likewise, the present invention is a process for the IR-spectroscopic investigation of a sample by means of a light source and a detector where ¬ at be changed in their positions during the spectroscopy so by suitable means, the light source, the detector and the sample that unevenness and / or gloss effects on the sample surface are compensated by the relative movements of the light source and / or the detector relative to the sample surface, with the aim that the highest possible proportion of diffusely reflected radiation in the spectrum is recognizable.

Allgemeine Erkenntnis der Erfindung ist, dass eine direkte Reflexion von der Lichtquelle zum Detektor hin immer dann auftreten kann, wenn eine beliebige Oberfläche durch Bewegung oder Drehung in den Glanzwinkelbereich gebracht wird oder eine sehr unebene Probenoberfläche vorliegt. Insbesondere bei feuchten Oberflächen, wie sie z.B. bei der Messung in einem Operationssitus vorliegen, können zwei unterschiedliche Pro- zesse auftreten, zum einen eine direkte, also spiegelnde Ref- lektion an der Oberfläche, die eine sehr hohe Lichtintensität des rückgestreuten Signals zeigt und zum anderen eine diffuse Reflektion an der Oberfläche, die eine geringe Intensität des rückgestreuten Signals zeigt, aber dabei ein hohes Maß an chemischer Information über das Probenmaterial beinhaltet. General knowledge of the invention is that a direct reflection from the light source to the detector can always occur when any surface by movement or rotation is brought into the gloss angle range or a very uneven sample surface is present. Particularly in the case of moist surfaces, as present, for example, when measuring in an operation site, two different processes can occur, on the one hand a direct, ie specular, reflec- tion on the surface, which shows a very high light intensity of the backscattered signal and, on the other hand a diffuse reflection at the surface, which shows a low intensity of the backscattered signal but involves a high level of chemical information about the sample material.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden der zumindest eine Detektor und die zumindest eine Lichtquelle gegenüber der zu untersuchenden Probe so angeordnet, dass die Anteile des diffus reflektierten und des direkt reflektierten Lichts beim Auftreffen auf den Detektor während der spektroskopischen Untersuchung ungefähr gleich bleiben. Dies insbesondere deshalb, weil es für eine Signalverarbeitung schädlich ist, wenn ein unterschiedliches Verhältnis der Anteile der beiden Streumodi im Signal vorliegt. According to one embodiment of the invention, the at least one detector and the at least one light source are arranged opposite to the sample to be examined such that the proportions of the diffusely reflected and the directly reflected light remain approximately the same upon the impact on the detector during the spectroscopic examination. This is particularly because it is detrimental to signal processing when there is a different ratio of the proportions of the two scattering modes in the signal.

Zur Verdeutlichung der Streumodi wird in Figur 1 die spiegelnde, direkte Reflektion und die diffuse indirekte Reflek¬ tion dargestellt. To illustrate the Streumodi the specular, direct reflection and the diffuse reflectors indirect ¬ tion is shown in FIG. 1

Figur 1 zeigt Figure 1 shows

a) die direkte Reflektion a) the direct reflection

b) die diffuse Reflektion b) the diffuse reflection

c) eine Mischform mit direkter und diffuser Reflektion c) a mixed form with direct and diffuse reflection

Die drei Darstellungen sind vom Aufbau her gleich: Figur la) Es liegt eine spiegelnde Reflektion 5 an der Oberfläche 1 vor. Auf die Oberfläche 1 der Probenmaterials 2 trifft von der Lichtquelle 3 - die der Einfachheit der Darstellung hal¬ ber als Sonne dargestellt ist - aus der Strahl 4 im Glanzwin- kel auf die Oberfläche, so dass er mit maximaler Intensität in direktem Strahl 5 zum Detektor 6 - wiederum der Einfachheit halber durch ein Auge symbolisiert - hin reflektiert wird. Die Intensität des reflektierten Strahls 5 ist hoch und ergibt ein starkes Signal am Detektor 6, das jedoch wenig chemische Information enthält. Es wird eine sehr hohe Signal¬ intensität des rückgestreuten Signals 5 gemessen, was einerseits oft zum Übersteuern des Detektors 6 führt, andererseits ist in dem gemessenen Signal nur wenig Information enthalten. The three representations are structurally the same: FIG. 1a) There is a specular reflection 5 on the surface 1. On the surface 1 of the sample material 2 from the light source 3 - which halves the simplicity of the representation as sun is shown - from the beam 4 in the bright wind On the surface, so that it is reflected with maximum intensity in direct beam 5 to the detector 6 - again symbolized by an eye for simplicity - out. The intensity of the reflected beam 5 is high and gives a strong signal to the detector 6, which, however, contains little chemical information. It is measured a very high signal ¬ intensity of the backscattered signal 5, which on the one hand often leads to over-steer of the detector 6, on the other hand is in the measured signal containing little information.

Figur lb) Figure lb)

Es kommt fast ausschließlich Licht aus diffuser Reflektion 7 beim Detektor 6 an. Dafür liegt nahezu ausschließlich Information vom Probenmaterial im Signal vor. Letzteres ist durch eine geringe Signalintensität des rückgestreuten Lichts ge¬ kennzeichnet, bei dem jedoch ein hohes Maß an Material- Information aufgeprägt ist. It comes almost exclusively light from diffuse reflection 7 at the detector 6. This is almost exclusively information from the sample material in the signal. The latter is characterized by a low signal intensity of the backscattered light ge ¬ , in which, however, a high level of material information is impressed.

Im Gegensatz zu Figur la) wird hier kaum von der Oberfläche 1 des Probenmaterials her reflektiert, sondern auch mit einer gewissen Eindringtiefe aus dem Probenmaterial diffus reflek¬ tiert. Die diffuse Reflektion 7 ergibt am Detektor 6 eine ge¬ ringere Signalintensität, aber ein Signal das über Wellenlän¬ ge, Frequenz und Intensität einen hohen Gehalt an chemischer Information umfasst. Unlike Figure la) is hardly reflected here from the surface 1 of the sample material here, but also with a certain depth from the sample diffuse reflectors ¬ advantage. The diffuse reflection 7 is produced at the detector 6 is a ge ¬ ringere signal intensity, but a signal frequency and intensity comprises about Wellenlän ¬ ge, a high content of chemical information.

Figur lc) bei einem bestimmten Messwinkel kann es zu einer Vermischung zwischen diffuser und direkter Reflexion kommen, was erneut zu einer Verfälschung des gemessenen Signals führt. FIG. 1c) at a certain measuring angle, a mixing between diffuse and direct reflection can occur, which again leads to a falsification of the measured signal.

Bei unebenen Probenoberflächen 1 ergibt sich zusätzlich zum Problem der Verschiebung des Einstrahlwinkels noch das Prob¬ lem der Abschattung, wenn durch die Beleuchtung aus einem durch die Geometrie des Messaufbaus festgelegten Winkel bei zu großen topographischen Änderungen der gemessenen Oberfläche sich zwangsläufig an einigen Stellen eine Abschattung ergibt. Diese verhindert, dass das von diesen abgeschatteten Stellen diffus gestreute Licht zum Detektor kommt. An diesen Stellen im Spektrum ergibt sich eine starke Schwankung in der Signalintensität und ein verschlechtertes Signal-Rausch Ver¬ hältnis, weil das Signal von den abgeschatteten Stellen ext- rem niedrig ist. On uneven sample surfaces 1 there is in addition to the problem of displacement of the angle of incidence or the prob ¬ lem of shadowing when inevitably at some points is given by the lighting of a fixed by the geometry of the measuring set-up angles are too large topographical changes of the measured surface shadowing , This prevents that from being shadowed by them Make diffused light come to the detector. At these points in the spectrum there is a strong variation in signal intensity and a degraded signal-to-noise ratio Ver ¬ because the signal from the shaded places ex- tremely low.

In Figur 2 wird gezeigt, wie einzelne Einstrahlwinkel, wie in Figuren la bis lc gezeigt und/oder eine Abschattung Einfluss auf die gemessenen Spektren nimmt. Abgebildet wurden spekt- roskopische Messungen von ein- und derselben Substanz, gemessen bei unterschiedlichen Winkeln zwischen dem Detektor und der Lichtquelle. Es wurden starke Unterschiede in der Signal¬ intensität festgestellt, sowie Änderungen in der Form des Spektrums wie fehlende und/oder überlagernde Bande und Kreu- zen der Signallinien. FIG. 2 shows how individual angles of incidence, as shown in FIGS. 1 a to 1 c, and / or shading influence the measured spectra. Spectroscopic measurements of one and the same substance were taken, measured at different angles between the detector and the light source. We found marked differences in the signal intensity ¬, as well as changes in the shape of the spectrum such as missing and / or overlapping bands and without intersections of the signal lines zen.

Zu erkennen ist zum einen, dass sich je nach Einstrahlwinkel starke Unterschiede in der Signalintensität ergeben und zum anderen, dass starke Änderungen in der Form des Spektrums al- so beispielsweise fehlende oder überlagernde Bande und Kreu¬ zen der Signallinien bei unterschiedlichen Winkeln resultieren . To recognize is on the one hand, that each give, after irradiation angle strong differences in the signal intensity and on the other that strong changes in the shape of the spectrum of al- such as missing or overlapping band and Kreu ¬ zen of the signal lines at different angles result.

Im Ergebnis zeigen Figuren 1 und 2, dass ein Messaufbau, der zu spektral zu erfassender Reflexion der Art der diffusen Reflexion gemäß Figur lb führt, die besten Spektren liefert. Dies insbesondere deshalb, weil idealerweise die Spektren an¬ nähernd gleiche Signalintensität und eine identische Form aufweisen sollten. As a result, FIGS. 1 and 2 show that a measurement setup which leads to spectrally detectable reflection of the type of diffuse reflection according to FIG. 1b provides the best spectra. This particular because ideally, to ¬ approaching have the same signal intensity and an identical shape the spectra.

Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene System aus einem oder mehreren verschieden positionierten und/oder frei positionierbaren Lichtquellen und einem oder mehreren Detektoren, die ebenfalls frei positionierbar, also beweglich, beispielsweise auch an einem Roboterarm, angeordnet sind, wird die Winkelabhängigkeit eines IR- und/oder NIR- Absorptions-spektrums umgangen. Durch verschiedene Winkel zwischen dem zumindest einem beweg¬ lichen Detektor und der zumindest einen beweglichen Lichtquelle sowie durch die kontinuierliche Messung der Oberflä- chenrauigkeit der Probenoberfläche, gekoppelt mit der dynami- sehen Anpassung der Detektor und/oder Lichtquellenposition, ist es erstmals möglich, dass eine nicht-ideale Winkelkons¬ tellation oder Messgeometrie entsprechend verändert werden kann, um weitestgehend Messergebnisse gemäß der Darstellung Figur lb zu erhalten. The inventively proposed system of one or more differently positioned and / or freely positionable light sources and one or more detectors, which are also freely positionable, so mobile, for example, also on a robot arm, arranged, the angular dependence of an IR and / or NIR - Absorption spectrum bypassed. Through different angles between the at least one Move ¬ union detector and the at least one movable light source as well as by the continuous measurement of surface chenrauigkeit the sample surface, coupled with the see dynamic adaptation of the detector and / or light source position, it is now possible that a non-ideal Winkelkons ¬ tion or measurement geometry can be changed accordingly to obtain largely measurement results as shown in Figure lb.

Zur Vermessung der Oberflächenneigungen und/oder Oberflächen- rauigkeit und dynamischen Anpassung der Positionen von Lichtquelle und Detektor wird beispielsweise ein Feed-back System zur Überprüfung der Einstrahlwinkel gemäß folgender Messprin- zipien, einzeln oder in Kombination eingesetzt: For measuring the surface inclinations and / or surface roughness and dynamically adapting the positions of the light source and the detector, a feedback system for checking the irradiation angles is used, for example, individually or in combination according to the following measuring principles:

Kamerabeobachtung eines Reflexbildes beispielsweise beim Camera observation of a reflex image, for example

Drehen des Roboterarmes, Turning the robot arm,

3D-Messung  3D measurement

Lichtfeldkamera  Light field camera

- Triangulationsscanner... - triangulation scanner ...

Damit wird eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, durch die das IR-Messverfahren unabhängig von der Probenoberfläche und sogar unabhängig von der Geometrie des Aufbaus durchführbar ist. Egal wie eine Probenoberfläche beschaffen ist, gibt es mindestens eine Positionierung des Detektors, welche die zu bestimmende Oberfläche angemessen vermisst. Thus, a device is provided by which the IR measurement method is independent of the sample surface and even independent of the geometry of the structure feasible. No matter how a sample surface is designed, there is at least one positioning of the detector which adequately measures the surface to be determined.

Als Lichtquellen können beispielsweise folgende eingesetzt werden: As light sources, for example, the following can be used:

Glüh- oder Halogenlampen Incandescent or halogen lamps

LEDs  LEDs

Laserdioden  laser diodes

- Laser - Laser

Zentrale Lichtquellen, deren Licht über Glasfaserleitungen verteilt wird. Kombinationslichtquelle aus den vorgenannten, wie z.B, LED und andere. Central light sources whose light is distributed via fiber optic cables. Combination light source of the aforementioned, such as, LED and others.

Als Detektor eignen sich beispielsweise folgende Komponenten: As a detector, for example, the following components are suitable:

Messkopf  probe

Spektrometer  spectrometer

Photodioden oder -arrays In den Figuren 3a bis 3c wird die Erfindung anhand vorteil¬ hafter Ausführungsformen der Vorrichtung die schematisch dargestellt sind, näher erläutert. Die Figuren zeigen die essen¬ tiellen Bestandteile der Vorrichtung, das Prinzip der Messanordnung oder Messoptik wiedergebend. Insbesondere wird die Probe teilweise, ein Ausschnitt der Probenoberfläche, eine symbolisch dargestellte Lichtquelle und einen oder mehrere symbolisch dargestellte Detektor (en) in beispielhaften Anordnungen zueinander dargestellt. Die Figuren 3a bis 3c zeigen beispielhafte Anordnungen von Messaufbauten mit je einer Lichtquelle. Von der Erfindung sind natürlich auch Vorrichtungen mit mehreren Lichtquellen umfasst, wobei eine Vorrichtung nach der Erfindung beispiels¬ weise auch eine Kombination aus allen 3 hier dargestellten Messaufbauten umfassen kann. Photodiodes or Arrays In the figures 3a to 3c, the invention with reference to ¬ advantageous embodiments of the device which are shown schematically, explained in more detail. The figures show the food ¬ tial components of the device, the principle of the measuring arrangement or measuring optics again prevail. In particular, the sample is partially, a section of the sample surface, a symbolically represented light source and one or more symbolically represented detector (s) shown in exemplary arrangements to each other. FIGS. 3 a to 3 c show exemplary arrangements of measuring structures each having a light source. Of the invention, of course, devices comprising a plurality of light sources, wherein a device according to the invention, for example, ¬ may include a combination of all 3 measurement structures shown here.

In Figur 3a wird die Lichtquelle - wie in Figuren la bis lc - durch eine Sonne 3 symbolisch dargestellt. Die Lichtquellen, wie oben erwähnt sind beispielsweise LEDs. Die Oberfläche 1 der zu vermessenden Probe wird - wie in Figur 1 - dargestellt, ebenso das Probenmaterial 2, hier schraffiert und ein Bereich gestrichelt eingezeichnet, wo reflektierte Strahlung zu erwarten ist. Den Detektor symbolisiert - wie in Figur 1 - die schematische Darstellung eines Auges 6. In FIG. 3 a, the light source is represented symbolically by a sun 3, as in FIGS. 1 a to 1 c. The light sources, as mentioned above, are for example LEDs. The surface 1 of the sample to be measured is - as shown in Figure 1 - shown, as well as the sample material 2, hatched here and a dashed line area, where reflected radiation is expected. The detector symbolizes - as in Figure 1 - the schematic representation of an eye. 6

Figur 3a zeigt die einfachste Ausführung der Vorrichtung mit der unebenen Probenoberfläche 1, dem Probenmaterial 2 mit dem gestrichelt eingezeichneten Bereich 8, aus dem in gewisser Eindringtiefe diffuse Reflexion detektiert wird, und die Lichtquelle 3 in unmittelbarer Nähe zum Detektor 6. Das eingestrahlte Licht - Pfeil 4 hat eine vergleichsweise hohe In¬ tensität und ist daher etwas dicker gemalt. Der direkt re- flektierte Strahl 5 ist fast genauso dick und die diffuseFIG. 3 a shows the simplest embodiment of the device with the uneven sample surface 1, the sample material 2 with the area 8 shown in dashed lines, from which certain Penetration diffuse reflection is detected and the light source 3 6. The irradiated light in close proximity to the detector - arrow 4 has a comparatively high intensity in ¬ and is therefore slightly thicker painted. The directly reflected beam 5 is almost as thick and the diffuse

Streureflektion, die die meisten Informationen liefert, wird wieder durch den Pfeil 7 dargestellt. Litter guide, which provides the most information, is again represented by the arrow 7.

Die Eindringtiefe der Messung hängt immer von der Probe ab - bei Flüssigkeiten beträgt die Messtiefe gegebenenfalls sogar mehr als 1 cm. Eine Eindringtiefe von ca. einem Millimeter wird z.B. bei der Applikation Gewebeunterscheidung Tumor vs . Nicht Tumor im Neurobereich erreicht. Beispielweise beim Ge¬ hirn der Rate in vivo beträgt die Eindringtiefe ca. 1-1,5 mm. Wieder bei einem fixierten Gehirn (nach Entnahme und Behandlung mit Paraformaldehyd) verringert sich die Eindringtiefe auf ca 800ym. The penetration depth of the measurement always depends on the sample - in the case of liquids, the measuring depth may even be more than 1 cm. A penetration depth of about one millimeter, for example, in the application of tissue differentiation tumor vs. Not reached tumor in the neuro area. For example, when Ge ¬ brain in vivo rate of the penetration depth is approximately 1-1.5 mm. Again with a fixed brain (after removal and treatment with paraformaldehyde) the penetration depth decreases to about 800ym.

Bei längeren Wellenlängen, wie z.B. mittleres Infrarot, ist die Wasserabsorption so störend, dass die Messung eher schwierig ist. Die Eindringtiefe hängt dann wieder von der Messmethode und vom Material ab. At longer wavelengths, e.g. Medium infrared, the water absorption is so annoying that the measurement is rather difficult. The penetration depth then depends on the measuring method and the material.

In Figur 3b ist der Messaubau insofern verschieden, als die Lichtquelle 3 und der Detektor 6 räumlich weiter voneinander entfernt sind. Der Detektor 6 ist so angeordnet, dass er die diffus reflektierte Strahlung 7 misst. In FIG. 3 b, the measuring device differs insofar as the light source 3 and the detector 6 are spatially farther apart. The detector 6 is arranged to measure the diffused reflected radiation 7.

Figur 3c ist eine Ausführungsform mit einem ringförmigen De- tektor 6, der in einem gewissen Radius um den einfallenden Strahl 4 herum die diffus reflektierte Strahlung 7 misst. FIG. 3 c is an embodiment with an annular detector 6 which measures the diffusely reflected radiation 7 in a certain radius around the incident beam 4.

Figur 4 schließlich zeigt bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung, bei denen die Anordnung der Lichtquelle (n) und/oder der Detektor (en) an einem oder mehreren Roboter- arm(en) dargestellt ist. In den Figuren 4d, 4e, und 4f wird mit a) jeweils die uner¬ wünschte direkte Reflexion dargestellt und mit b) die ge¬ wünschte diffuse Reflexion. Figur 4d zeigt den Roboterarm 9 mit Detektor 6 ininin verschiedenen Stellungen b) und a) zur Probe 2 mit der unebenen Probenoberfläche 1, deren Topologie exemplarisch über „hori¬ zontal" und „schräg nach oben" wiedergegeben ist. Die drei Figuren 4d bis 4f zeigen alle Vorrichtungen mit einer einzigen und feststehend montierten Lichtquelle 3. Ledig¬ lich ein Detektor 6 an einem Roboterarm 9 wird gemäß einer Steuer- und Regeleinheit (nicht gezeigt) über die Unebenhei¬ ten der Probenoberfläche 1 bewegt. Finally, FIG. 4 shows preferred embodiments of the device, in which the arrangement of the light source (s) and / or the detector (s) is shown on one or more robot arm (s). In the figures 4d, 4e, and 4f is shown in each case with a) the uner ¬ desired direct reflection and with b) the ge ¬ desired diffuse reflection. 4d shows the robot arm 9 with detector 6 ininin different positions b) and a) to the sample 2 with the uneven sample surface 1, the topology of example about "hori zontal ¬" and "obliquely upward" is reproduced. The three Figures 4d to 4f show all devices with a single and fixedly mounted light source 3. Single ¬ Lich a detector 6 to a robot arm 9 (not shown) according to a control and regulating unit moved over the Unebenhei ¬ th of the sample surface. 1

Figur 4d zeigt den Detektor in Stellungen b) a) b) wobei er in den Stellungen b) die diffus reflektierte Strahlung absorbiert, die aus der Schräge 11 der Probenoberfläche 1 und der Probe 2 rückgestrahlt wird. FIG. 4 d shows the detector in positions b) a) b), wherein it absorbs in the positions b) the diffusely reflected radiation which is reflected back from the slope 11 of the sample surface 1 and the sample 2.

Gemäß Figur 4e wird der Detektor 6 um den auf der Horizonta¬ len 10 der Probenoberfläche 1 auftreffenden Strahl herum bewegt . Figur 4f zeigt die den Roboterarm 9 an dem die Aufnahmevorrichtung zur Probenaufnahme der Probe 2 befestigt ist und mit dieser gegenüber einem fix oder auch beweglich gelagerten Detektor 6 und/oder einer fix oder auch beweglich gelagerten Lichtquelle 3 bewegt wird um die Signalintensität und das Signal-Rauschverhältnis des Spektrums zu optimieren. According to Figure 4e, the detector 6 is moved to the impinging on the Horizonta ¬ len 10 of the sample surface 1 beam around. FIG. 4f shows the robot arm 9 on which the receiving device for sample reception of the sample 2 is fastened and moved with respect to a fixedly or movably mounted detector 6 and / or a fixed or movably mounted light source 3 in order to control the signal intensity and the signal intensity. To optimize the noise ratio of the spectrum.

Hervorzuheben ist, dass gemäß der vorliegenden Erfindung durch einfache Variation der Komponenten eine Vorrichtung realisierbar ist, durch die It should be emphasized that according to the present invention by simple variation of the components, a device can be realized by the

- die Platzierung eines oder mehrerer Detektoren an einem Roboterarm und die Implementierung des Feedback Systems möglich ist, um unabhängig von der Topografie der Messoberfläche Mes¬ sungen durchführen zu können; - The placement of one or more detectors on a robot arm and the implementation of the feedback system possible is to perform independent of the topography of the measurement surface Mes ¬ solutions;

- die Platzierung einer oder mehrerer Lichtquellen an einem Roboterarm und die Implementierung des Feedback Systems mög- lieh ist, um unabhängig von der Topografie der Messoberfläche Messungen durchführen zu können;  the placement of one or more light sources on a robot arm and the implementation of the feedback system is possible in order to be able to carry out measurements independently of the topography of the measurement surface;

die Platzierung des/der Detektors/Detektoren und der Lichtquelle (n) an einem oder mehreren Roboterarm (en) und die Implementierung des Feedback Systems möglich ist, um unabhän- gig von der Topografie der Messoberfläche Messungen durchfüh¬ ren zu können; the placement of / the detector / detectors and the light source (s) at one or more robot arm (s) and implementation of the feedback system is possible, in order regardless of the topography of measurements to the measurement surface imple ¬ ren;

- die Platzierung der Probe auf einer Plattform (Platte, Teller, etc.), die auf einem Roboterarm befestigt wird und in Verbindung mit dem Feedback-System eine optimale optische Einstellung gewährleisten kann möglich ist.  - The placement of the sample on a platform (plate, plate, etc.), which is mounted on a robot arm and in conjunction with the feedback system can ensure optimal optical adjustment is possible.

Zudem ist eine nahezu senkrecht zur Oberfläche scheinende Be¬ leuchtung einsetzbar und das Detektionsfenster kann in einem definierten konstanten Winkel dazu gehalten werden. In addition, a nearly perpendicular to the surface of translucent Be ¬ lighting is used and the detection window can be kept constant at a defined angle thereto.

Für eine optimale Signalstärke des reflektierten Lichtes, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform beispielsweise ein ringförmiges Detektionsfenster, siehe Figur 3c, vorgesehen. For an optimal signal strength of the reflected light, according to a further embodiment, for example, an annular detection window, see Figure 3c, is provided.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine optische Ankopplung verwendet, bei der sich Lichtquelle und Detektor nahe benachbart befinden und der Winkel des einfal¬ lendes Strahles zur Oberfläche konstant gehalten wird. According to a further advantageous embodiment, an optical coupling is used, in which the light source and detector are closely adjacent and the angle of einfal ¬ lendes beam is kept constant to the surface.

Als Anwendungsbeispiele kommen unter Anderem in Frage:  Examples of applications include:

Im medizinischen Bereich (Chirurgie, Dermatologie, etc.) während eines Hautscreens oder einer Operation  In the medical field (surgery, dermatology, etc.) during a skin screen or surgery

- Detektion von chemischen Inhaltsstoffen und Eigenschaften von Schüttgutproben - Detection of chemical ingredients and properties of bulk samples

Detektion von Materialien auf Transportbändern  Detection of materials on conveyor belts

Identifikation von Gargut bzw. dem Garzustand in einem Ofen Weiterhin ist das System für jegliche Anwendungen einsetzbar, bei denen mittels der Reflexion von Licht das Spektrum der beleuchteten Oberfläche aufgenommen werden soll, bzw. eine Erkennung der Oberfläche mittels des Probenspektrums statt- finden soll. Identification of food or the cooking state in a stove Furthermore, the system can be used for any applications in which the spectrum of the illuminated surface is to be recorded by means of the reflection of light, or a recognition of the surface by means of the sample spectrum is to take place.

Die Erfindung offenbart eine Vorrichtung zur IR- spektroskopischen Untersuchung einer Probe, bei der zumindest eine Lichtquelle, zumindest ein Detektor und eine Probe mit einer Probenoberfläche, die gegebenenfalls uneben ist, in ei¬ ner dynamischen Messoptik so kombiniert werden können, dass trotz der Unebenheit im Probenmaterial ein Spektrum mit einem hohen Anteil an diffus reflektierten Absorptionssignalen, deren Signalintensität vergleichbar ist, erhältlich ist. Dies wird zum einen durch die Beweglichkeit aller oder zweier oder eines der drei Bestandteile Lichtquelle, Detektor und Probe erreicht und zum anderen durch das Steuer- und Regelsystem, das die Oberflächentopographie der Probe vermisst und die Platzierung der Bestandteile während der Messung anpasst. The invention discloses a device for IR spectroscopic investigation of a sample, wherein at least one light source, at least one detector and a sample having a sample surface, which is optionally uneven so can be combined in egg ¬ ner dynamic measuring optics, in spite of the unevenness in Sample material is a spectrum with a high proportion of diffusely reflected absorption signals whose signal intensity is comparable, is available. This is achieved firstly by the mobility of all or two or one of the three components light source, detector and sample and secondly by the control system which measures the surface topography of the sample and adjusts the placement of the components during the measurement.

Claims

Patentansprüche claims 1. Vorrichtung zur IR-spektroskopischen Untersuchung einer Probe, zumindest drei Bestandteile, eine Aufnahmevorrichtung für die zu untersuchende Probe, einen Detektor und eine 1. A device for IR spectroscopic examination of a sample, at least three components, a receiving device for the sample to be examined, a detector and a Lichtquelle umfassend, wobei zumindest eine Lichtquelle, zu¬ mindest eine Aufnahmevorrichtung und/oder zumindest ein Detektor relativ zueinander oder zu einem weiteren Bestandteil beweglich angeordnet sind und durch Mittel zur Messung, Rege- lung und Steuerung vor und/oder während der Spektroskopie so positionierbar sind, dass die Einstrahlung und/oder die Reflexion im Glanzwinkelbereich des Probenmaterials möglichst niedrig gehalten wird. Light source comprising at least one light source, ¬ at least one recording device and / or at least one detector are arranged relative to each other or movable to another component and positioned by means for measurement, regulation and control before and / or during spectroscopy in that the irradiation and / or the reflection in the bright angle range of the sample material is kept as low as possible. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur Messung während der Spektroskopie kontinuierlich die Oberfläche der zu vermessenden Probe vermessen und die Werte der Steuer- und Regeleinheit zur Verfügung stellen. 2. Device according to claim 1, wherein the means for measuring during spectroscopy continuously measure the surface of the sample to be measured and provide the values of the control unit. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Steuer- und Regeleinheit die Position der beweglich gelagerten Bestandteile dynamisch während der Spektroskopie anpasst. 3. Device according to one of claims 1 or 2, wherein the control unit adjusts the position of the movably mounted components dynamically during spectroscopy. 4. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, wobei die Werte aus der Vermessung der Oberfläche zur Positionierung der beweglich gelagerten Bestandteile dienen. 4. Device according to claims 2 and 3, wherein the values from the measurement of the surface are used for positioning the movably mounted components. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die bewegliche Lagerung der beweglich gelagerten Bestandteile auf einem oder mehreren Roboterarmen ist. 5. Device according to one of the preceding claims, wherein the movable mounting of the movably mounted components is on one or more robot arms. 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Roboterarme unabhängig voneinander steuerbar sind. 6. Device according to one of the preceding claims, wherein the robot arms are independently controllable. 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, sowohl fix montierte als auch beweglich gelagerte Bestandteile um¬ fassend . 7. Device according to one of the preceding claims, both fixed-mounted and movably mounted components um ¬ summarizing. 8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, als einen Bestandteil zumindest eine Lichtquelle ausgewählt aus der Gruppe folgender Lichtquellen: 8. Device according to one of the preceding claims, as a component at least one light source selected from the group of the following light sources: Glüh- oder Halogenlampe, Licht emittierende Diode (LED) , La- serdiode, Laser, zentrale Lichtquelle, deren Licht über Glas¬ faserleitungen verteilbar ist, Incandescent or halogen lamp, light emitting diode (LED), laser serdiode, lasers, central light source whose light can be distributed over glass fiber ¬ lines, umfassend . full . 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, als ei- nen Bestandteile zumindest einen Detektor, ausgewählt aus der9. Device according to one of the preceding claims, as an NEN components at least one detector selected from the Gruppe folgender Detektoren umfassend: Group of following detectors comprising: Messkopf, Spektrometer, Photodioden und/oder Photoarrays .  Measuring head, spectrometer, photodiodes and / or photoarrays. 10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, als Mittel zur Messung, Regelung und Steuerung ein System, das zumindest auf einem der folgenden Messprinzipien basiert: Kamerabeobachtung eines Reflexbildes, 3-D-Messung, Lichtfeldkamera und/oder Triangulationsscanner, 10. Device according to one of the preceding claims, as a means for measurement, control and control a system based on at least one of the following measuring principles: camera observation of a reflex image, 3-D measurement, light field camera and / or triangulation scanner, umfassend . full . 11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, einen ringförmigen Detektor, wie ein ringförmiges Detektionsfens- ter, umfassend. 11. Device according to one of the preceding claims, comprising an annular detector, such as an annular Detektionsfens- ter. 12. Verfahren zur IR-spektroskopischen Untersuchung einer Probe mittels einer Lichtquelle und einem Detektor, wobei durch geeignete Mittel die Lichtquelle, der Detektor und die Probe in ihren Positionen während der Spektroskopie so verän¬ dert werden, dass Unebenheiten und/oder Glanzeffekte auf der Probenoberfläche durch die Relativbewegungen der Lichtquelle und/oder des Detektors gegenüber der Probenoberfläche so aus¬ geglichen werden, dass ein möglichst hoher Anteil an diffus reflektierter Strahlung im Spektrum erkennbar ist. 12. A method for IR spectroscopic examination of a sample by means of a light source and a detector, wherein by suitable means the light source, the detector and the sample in their positions during spectroscopy are so changed ¬ changed that unevenness and / or gloss effects on the sample surface are so offset by the relative movements of the light source and / or the detector relative to the sample surface from ¬, that the highest possible proportion of diffusely reflected radiation is visible in the spectrum.
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