Abstract:
A sensing apparatus consisting of more than one diode laser having select lasing frequencies, a multiplexer optically coupled to the outputs of the diode lasers with the multiplexer being further optically coupled to a pitch side optical fiber. Multiplexed laser light is transmitted through the pitch side optical fiber to a pitch optic operatively associated with a process chamber which may be a combustion chamber or the boiler of a coal or gas fired power plant. The pitch optic is oriented to project multiplexed laser output through the process chamber. Also operatively oriented with the process chamber is a catch optic in optical communication with the pitch optic to receive the multiplexed laser output projected through the process chamber. The catch optic is optically coupled to an optical fiber which transmits the multiplexed laser output to a demultiplexer. The demultiplexer demultiplexes the laser light and optically couples the select lasing frequencies of light to a detector with the detector being sensitive to one of the select lasing frequencies.
Abstract:
A sensing apparatus consisting of more than one diode laser having select lasing frequencies, a multiplexer optically coupled to the outputs of the diode lasers with the multiplexer being further optically coupled to a pitch side optical fiber. Multiplexed laser light is transmitted through the pitch side optical fiber to a pitch optic operatively associated with a process chamber which may be a combustion chamber or the boiler of a coal or gas fired power plant. The pitch optic is oriented to project multiplexed laser output through the process chamber. Also operatively oriented with the process chamber is a catch optic in optical communication with the pitch optic to receive the multiplexed laser output projected through the process chamber. The catch optic is optically coupled to an optical fiber which transmits the multiplexed laser output to a demultiplexer. The demultiplexer demultiplexes the laser light and optically couples the select lasing frequencies of light to a detector with the detector being sensitive to one of the select lasing frequencies.
Abstract:
A method for the wavelength calibration of echelle spectra, in which the wavelengths are distributed across number of orders is characterised by the steps: recording of a line-rich reference spectrum with known wavelengths for a number of the lines, determination of the position of a number of peaks of the reference spectrum in the recorded spectrum, selection of at least two first lines of known order, position and wavelength, determination of a wavelength scale for the order in which the known lines lie, by means of a fit function ηm (x), determination of a provisional wavelength scale ηm 1(x) for at least one neighbouring order m 1, by means of addition/subtraction of a wavelength difference η¿FSR? which corresponds to a free spectral region, according to ηm 1(x) = ηm (x) ηFSR with η¿FSR=η¿m?(x)/m, determination of the wavelengths of lines in said neighbouring order m 1, by means of the provisional wavelength scale η 1(x), replacement of the provisional wavelength of at least two lines by the reference wavelength for said lines as obtained in step (a) and repeat of steps (d) to (g) for at least one further neighbouring order.
Abstract:
Spectroscopy apparatus for spectrochemical analysis of a sample having an excitation source (60) for providing spectral light (62) of the sample for analysis. The spectral light (62) is analysed via an optical system (64-66-68) that includes a polychromator (70, 74-80) and solid state multielement array detector (82). The elements (i.e. pixels) of the detector (82) are serially read by means (84) to provide light intensity measurements as a function of wavelength. A problem is that the elements (pixels) of the detector (82) continue to accumulate charge during the serial read-out. This is avoided by providing an optical shutter (72) for blocking the spectral light (62) whilst elements (pixels) of the detector (82) are being serially read. Shutter (72) has a piezoelectric actuator which is preferably a bimorph mounted as a cantilever. It is preferably located adjacent to the entrance aperture (70) of the polychromator. Bimorph structures for the actuator and drive and protective circuit arrangements are also disclosed.
Abstract:
Ein Gittermonochromator, speziell für Synchrotronstrahlung, mit Sägezahngitter (1) wird mit einer Bedingung für den Zusammenhang von Wellenlänge (Lambda) und Eintrittswinkel (α) betrieben, die nach der elektromagnetischen Beugungstheorie die zweite Beugungsordnung (m = 2) oder eine höhere Beugungsordnung vollständig eliminiert. Dabei ist die Kurve "Lambda (α)" etwa doppelt so hoch, wie im On-Blaze-Betrieb, hat aber bei großen Winkeln (α) ein resonanzartiges Maximum. Der Wirkungsgrad der Beugung erster Ordnung wird erhöht.
Abstract:
Die Erfindung betrifft einen Echelle-Polychromator und ist anwendbar in Geräten zur spektralphotometrischen Untersuchung von Strahlungsquellen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Polychromator eine dispersive und polychromatische Beleuchtungseinrichtung vorgeschaltet ist, gebildet aus Eintrittsspaltanordnung (3), Kollimatoroptik (4), Prisma (5) und Kameraoptik (6), wobei die Eintrittsspaltanordnungen des Polychromators (7) und der Beleuchtungseinrichtung (3) jeweils aus einem Hauptspalt zur Bündelbegrenzung in Gitter-Dispersionsrichtung und einem Querspalt zur Bündelbegrenzung in Richtung der Dispersion des Prismas (9) im Echelle-Polychromator bestehen. Der gesamte vom Polychromator zu verarbeitende Wellenlängenbereich wird als Spektrum der Beleuchtungseinrichtung mit vernachlässigbarer Aberration vollständig auf den Querspalt (7.2) des Echelle-Polychromators abgebildet.
Abstract:
A novel solid state array detector is useful in an optical spectrometer of the type that includes a crossed dispersion system receptive of radiation for producing a pair of two dimensional displays of spectral lines characteristic of at least one atomic element. One display is ultraviolet and the other is visible. A solid-state chip has on the front surface a two dimensional array of photosensitive pixels receptive of radiation of selected spectral lines and proximate background radiation. The pixels are arranged in a plurality of sub-arrays with each sub-array consisting of at least one of the pixels and are positioned at a projection location on the front surface of at least one of the chip among the sub-arrays are operatively connected to the pixels for producing readout signals correlating with intensities of the selected spectral lines.
Abstract:
Zur eindeutigen räumlichen Aufspaltung eines optischen Frequenzgemischs in eine Vielzahl sehr enger Frequenzbereiche werden zwei dispersive Elemente (Transmissionsgitter, Reflexionsgitter, Interferometer) hintereinander im Strahlengang so angeordnet, daß sie Beugungsfiguren in zwei zueinander senkrechten Richtungen erzeugen und daß vom ersten dispersiven Element (35) eine sehr hohe Beugungsordnung (zB N = 100 ... 1000) und vom zweiten Beugungselement (34) eine niedere Beugungsordnung (zB M = 1 ... 10) in den Strahlengang fallen. Die hohe spektrale Auflösung dieser Anordnung ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen: Frequenzmultiplex-Datenübertragung über optische Fasern, dreidimensionales Fernsehen, Hochgeschwindigkeits-Bildaufzeichnung, Echtzeit-Spektralapparat. Bei der optischen Datenübertragung über Lichtquellenleiter wird die räumliche Lage der zu übertragenden Bildpunkte (Ebene 32) mit einem Spektralapparat (300) der genannten Art frequenzcodiert und nach Übertragung durch den Lichtquellenleiter mit einem zweiten Spektralapparat (300′) in einer Bildebene (39) rekonstruiert.
Abstract:
Eine Spektrometeranordnung (10) mit zweidimensionalem Spektrum enthaltend ein erstes dispergierendes Element (31) zur spektralen Zerlegung von Strahlung in einer Hauptdispersionsrichtung, eine abbildende Optik (17) zur Abbildung der durch einen Eintrittsspalt (15) in die Spektrometer-Anordnung (10) eintretenden Strahlung in eine Bildebene, mit der ein zweidimensionales Spektrum erzeugbar ist, und einen Flächendetektor (39) mit einer zweidimensionalen Anordnung einer Vielzahl von Detektorelementen in der Bildebene, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Reflektor, ein Refraktor, ein Linsenarray oder ein anderes optisches Element im Strahlengang an einem Ort angeordnet ist, wo die dispergierten, monochromatischen Bündel getrennt vorliegen, und der Reflektor, der Refraktor, das Linsenarray oder das andere optische Element eine Oberfläche in Form einer Freiformfläche aufweist, bei der die eingenommene Fläche ausgewählter Bilder des Eintrittsspalts bei verschiedenen Wellenlängen in der Bildebene über einen ausgewählten Spektralbereich des zweidimensionalen Spektrums optimiert ist.