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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spektrometervorrichtung und ein Verfahren zur Kalibrierung einer Spektrometervorrichtung.
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Stand der Technik
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Spektrale Sensoren gewinnen aktuell stetig an Bedeutung. Beispielsweise können spektrale Sensoren dazu genutzt werden, um Substanzen oder Objekte auf ihre stoffliche Zusammensetzung zu untersuchen. Insbesondere durch die zunehmende Miniaturisierung der Sensoren ergeben sich zunehmend interessante Einsatzgebiete. Für die Implementierung eines spektralen Filterelements in einem Spektrometer stellt beispielsweise ein durchstimmbares mikroelektromechanisches System mit einem Fabry-Perot Interferometer einen vielversprechenden Ansatz zur Miniaturisierung des Gesamtsystems.
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Die Druckschrift
DE 10 2018 200 378 A1 beschreibt ein Interferometer, beispielsweise ein MEMS-Fabry-Perot Interferometer mit zwei Spiegeln, die auf zwei Substraten aufgebracht sind, welche miteinander verbunden sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Spektrometervorrichtung und ein Verfahren zur Kalibrierung einer Spektrometervorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- Eine Spektrometervorrichtung mit einem Lichtemitter, einem spektralen Element, einem Fotodetektor und einem Kalibrierelement. Der Lichtemitter ist dazu ausgelegt, Licht in einem vorbestimmten Spektrum zu emittieren. Insbesondere kann der Lichtemitter das Licht in Richtung einer Probe emittieren. Der Fotodetektor ist dazu ausgelegt, Licht zu erfassen. Ferner kann der Fotodetektor ein zu dem erfassten Licht korrespondierendes Ausgangssignal bereitstellen.
- Das spektrale Element ist in einem optischen Pfad zwischen der Probe und dem Fotodetektor angeordnet. Das Kalibrierelement ist in einem Strahlengang von dem Lichtemitter und dem Fotodetektor angeordnet. Das Kalibrierelement kann dabei eine oder mehrere Extinktionslinien aufweisen. Mit anderen Worten, Lichtanteile mit einer oder mehreren Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche, die zu den entsprechenden Extinktionslinien korrespondieren, werden von dem Kalibrierelement zumindest teilweise absorbiert. Die übrigen Lichtanteile, die nicht zu der Wellenlänge oder den Wellenlängenbereichen der Extinktionslinien korrespondieren, können durch das Kalibrierelement dagegen weitestgehend ungehindert transmittieren.
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Weiterhin ist vorgesehen:
- Ein Verfahren zum Kalibrieren einer Spektrometervorrichtung. Die Spektrometervorrichtung umfasst einen Lichtemitter und einen Fotodetektor. Ferner umfasst die Spektrometervorrichtung ein Kalibrierelement, das in einem Strahlengang zwischen dem Lichtemitter und dem Fotodetektor angeordnet ist, und das eine oder mehrere Extinktionslinien aufweist. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Ansteuern eines spektralen Elements, welches sich im Strahlengang zwischen dem Lichtemitter und dem Fotodetektor befindet. Durch das Ansteuern des spektralen Elements können die Filtereigenschaften des spektralen Elements angepasst werden. Insbesondere können die Wellenlänge bzw. der Wellenlängenbereich, der das spektrale Element passieren kann, entsprechend der Ansteuerung angepasst werden. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Identifizieren einer Einstellung des spektralen Elements, die zu einer Extinktionslinie des Kalibrierelements korrespondiert. Mit anderen Worten, es wird festgestellt, bei welcher Ansteuerung des spektralen Elements das spektrale Element auf eine Wellenlänge bzw. ein Wellenlängenbereich eingestellt ist, der einer Extinktionslinie des Kalibrierelements entspricht.
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Vorteile der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Spektrometervorrichtungen sehr präzise kalibriert sein müssen, um die Wellenlänge bzw. Wellenlängenbereiche des zu analysierenden Lichts genau identifizieren zu können. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass durch zahlreiche Effekte, wie beispielsweise Temperatureinwirkung, Alterung etc. sich die Einstellungen der Spektrometervorrichtung über die Betriebsdauer bzw. die Lebenszeit einer Spektrometervorrichtung verändern können. Daher müssen solche Spektrometervorrichtungen gegebenenfalls neu kalibriert werden.
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Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Möglichkeit für eine möglichst einfache, kostengünstige und effiziente Kalibrierung einer Spektrometervorrichtung zu schaffen.
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Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, in dem Lichtpfad zwischen Emitter und Detektor eines Spektrometers ein zusätzliches Element vorzusehen, welches bekannte und möglichst stabile Absorptionseigenschaften für Licht einer bekannten Wellenlänge oder eines bekannten Wellenlängebereiches aufweist. Somit kann durch geeignetes Ansteuern des spektralen Elements in der Spektrometervorrichtung eine Einstellung identifiziert werden, bei der das spektrale Element möglichst genau auf eine Extinktionslinie, das heißt einen Absorptionsbereich des Kalibrierelements im Strahlengang zwischen Lichtquelle und Fotodetektor eingestellt ist. Hierdurch ergeben sich ein oder mehrere genau bekannten Kalibrierpunkte. Unter Verwendung dieser Kalibrierpunkte kann daraufhin auf einfache Weise die Einstellung oder die Auswertung des Messvorgangs der Spektrometervorrichtung angepasst werden. Da das Kalibrierelement bereits bei der Herstellung der Spektrometervorrichtung mit in die Spektrometervorrichtung eingebaut werden kann, kann auf diese Weise zu jedem beliebigen späteren Zeitpunkt eine einfache und rasche Kalibrierung erfolgen. Da keine zusätzlichen externen Komponenten für die Kalibrierung erforderlich sind, kann die Kalibrierung auch vor Ort erfolgen.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Kalibrierelement im spektralen Filterbereich des spektralen Elements mindestens eine Extinktionslinie auf. Entsprechend kann die Spektrometervorrichtung eine Einstellung für das spektrale Element identifizieren, bei der das spektrale Element auf die Extinktionslinie des Kalibrierelements eingestellt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Kalibrierelement mindestens eine Extinktionslinie im unteren und/oder oberen spektralen Randbereich des Filterbereichs des spektralen Elements auf. Durch die Wahl von Extinktionslinien im Randbereich des spektralen Filterelements können Kalibrierpunkte ermittelt werden, welche sich sehr gut als Stützstellen für eine Kalibrierkennlinie eignen. Darüber hinaus sind Kalibrierpunkte im Randbereich des Filterbereichs des spektralen Elements in der Regel für den operativen Betrieb der Spektrometervorrichtung nur wenig störend. Neben einer oder auch mehreren einzelnen Extinktionslinien kann das Kalibrierelement auch beliebige bekannte Extinktionslinienformen, insbesondere auch komplexe Spektren o.ä. umfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Kalibrierelement im Strahlengang zwischen der Probe und dem spektralen Element angeordnet. Beispielsweise kann das Kalibrierelement auf einem Deckglas oder ähnlichem angebracht sein, welches das spektrale Element überdeckt. Ein solches Deckglas kann beispielsweise als Schutz vor Verunreinigungen oder Beschädigungen über dem spektralen Element vorgesehen sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Kalibrierelement im Strahlengang zwischen dem Lichtemitter und der Probe angeordnet. Beispielsweise kann das Kalibrierelement auf einem Deckglas angeordnet sein, welches den Lichtemitter überdeckt. Alternativ kann das Kalibrierelement auch an einem beliebigen optischen Element angeordnet sein, welcher das Licht von dem Lichtemitter ablenkt oder fokussiert.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Kalibrierelement in einer Leuchtschicht des Lichtemitters angeordnet sein. Auf diese Weise kann beispielsweise von dem Lichtemitter bereits Licht emittiert werden, bei welchem eine oder mehrere vorbestimmten Wellenlänge oder Wellenlängenbereiche nicht umfasst sind.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Kalibrierelement auf dem Fotodetektor angeordnet sein. Beispielsweise kann eine Oberfläche des Fotodetektors mit einer geeigneten Substanz beschichtet sein, welche eine oder mehrere Extinktionslinien aufweist.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Spektrometervorrichtung einen weiteren Fotodetektor. In diesem Fall kann das Kalibrierelement in einem Strahlengang zwischen dem Lichtemitter und dem weiteren Fotodetektor angeordnet sein. Auf diese Weise ist der Strahlengang zur Analyse einer Probe nicht durch die Absorption einer oder mehrerer Wellenlängen durch das Kalibrierelement beeinflusst.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Spektrometervorrichtung eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgelegt sein, eine zu der Extinktionslinie korrespondierende Einstellung des spektralen Elements zu ermitteln. Die Einstellung kann beispielsweise eine Steuerspannung oder ähnliches umfassen. Durch das Ermitteln der zu der Extinktionslinie korrespondierenden Einstellung kann ein Kalibrierwert ermittelt werden, der als Basis für die Auswertung der Messdaten während der Analyse einer Probe herangezogen werden kann. Insbesondere wenn das Kalibrierelement mehrere Extinktionslinien aufweist, kann eine geeignete Funktion ermitteln werden, welche als Basis für die Kalibrierung herangezogen werden kann. Die Funktion kann eine lineare Funktion, aber auch eine Funktion höheren Grades umfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, einen Messvorgang zur Analyse einer Probe unter Verwendung der zu den Extinktionslinien des Kalibrierelements korrespondierenden Einstellungen auszuführen. Auf diese Weise kann eine Messung einer Probe mit gleichbleibender Güte und Qualität ausgeführt werden. Insbesondere können durch regelmäßige Kalibrierung Alterungseffekte und Schwankungen durch Temperatureffekte oder ähnliches ausgeglichen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das spektralen Element ein Fabry-Perot Interferometer, ein Gitterspektrometer, ein statisches oder bewegliches Fourier-Transformationsspektrometer und/oder einen wellenlängenselektiven Filter. Grundsätzlich sind als spektrales Element beliebige Elemente oder Baugruppen möglich, die dazu in der Lage sind, dass von dem zu untersuchenden Objekt kommende Licht in einer Weise spektralen zu filtern oder zu trennen.
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Gemäß einer Ausführungsform verschiebt sich mindestens eine der Extinktionslinien des Kalibrierelements mit der Temperatur um weniger als 0,5 nm/K (Nanometer pro Kelvin). Vorzugsweise verschiebt sich mindestens eine der Extinktionslinien des Kalibrierelements um weniger als 0,05 nm/K. Insbesondere kann das Kalibrierelement mindestens eine Extinktionslinie aufweisen, die sich mit der Temperatur um weniger als 0,01 nm/K verschiebt. Durch die Verwendung der temperaturstabilen Extinktionslinien kann eine zuverlässige Kalibrierung erreicht werden, die nicht oder zumindest nur in sehr geringem Maße von der Temperatur abhängt.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Spektrometervorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
- 2 eine schematische Darstellung eines Verlaufs der detektiert die Intensität in Abhängigkeit eines ansteuern Signals für das spektrale Element einer Spektrometervorrichtung gemäß einer Ausführungsform; und
- 3: ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zur Kalibrierung einer Spektrometervorrichtung gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Spektrometervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Spektrometervorrichtung 1 umfasst einen Lichtemitter 10, ein spektrales Element 20 sowie einen Fotodetektor 30. Der Lichtemitter 10 kann Licht in einem vorbestimmten Spektrum emittieren. Bei dem vorbestimmten Spektrum kann es sich um Licht im sichtbaren oder nicht sichtbaren Wellenlängenbereich handeln. Insbesondere kann der Lichtemitter 10 neben sichtbarem Licht auch infrarotes oder ultraviolettes Licht emittieren. Weiterhin kann der Lichtemitter 10 eine Optik umfassen, um das emittierte Licht in Richtung einer Probe 100 abzustrahlen oder zu fokussieren.
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Das Licht von dem Lichtemitter 10 kann mit der Probe wechselwirken. Beispielsweise kann das Licht an der Probe reflektiert oder gestreut werden. Ein Teil des von der Probe 100 gestreuten Lichtes wird in Richtung des spektralen Elements 20 reflektiert/gestreut. Bei dem spektralen Element 20 kann es sich beispielsweise um ein Fabry-Perot Interferometer handeln. Insbesondere kann es sich um ein durchstimmbares Fabry-Perot Interferometer mit einem mikroelektromechanischen System (MEMS) handeln. Darüber hinaus sind jedoch auch grundsätzlich beliebige andere spektrale Elemente möglich. Beispielsweise kann das spektrale Element 20 ein Gitterspektrometer, ein statisches oder bewegliches Fourier-Transformationsspektrometer und/oder ein anderer wellenlängenselektiver Filter umfassen.
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Das spektrale Element 20 kann das einfallende Licht so filtern, dass nur Licht eines schmalbandigen Spektrums das spektrale Element 20 passieren kann. Das gefilterte Licht trifft auf den Fotodetektor 30. Der Fotodetektor 30 kann ein zu der Lichtintensität korrespondierendes Ausgangssignal bereitstellen. Analog kann dem passierendem Licht durch das spektrale Element 20 auch solch eine Signatur aufgeprägt werden, die es, beispielsweise mittels einer geeigneter Recheneinheit und eines Auswertealogrithmus erlaubt, das Spektrum des von der Probe 100 reflektierten oder gestreuten Lichts zu bestimmen.
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Zur Anpassung der Filtercharakteristik des spektralen Elements 20 kann das spektrale Element 20 mit einem entsprechenden Steuersignal angesteuert werden. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine elektrische Spannung handeln, deren Wert zu der Filterfrequenz des spektralen Elementes korrespondiert. In der Regel kann ein fester Zusammenhang zwischen Steuersignal und Filterfrequenz des spektralen Elements 20 bestehen. Jedoch kann sich durch Alterungseffekte oder Umwelteinflüsse, wie zum Beispiel Temperatur oder ähnliches, dieser Zusammenhang ändern. Daher ist es erforderlich, eine Kalibrierung durchzuführen, um eine möglichst genaue Kenntnis über den Zusammenhang zwischen Steuersignal und spektralen Eigenschaften, wie z.B. Filterfrequenz, des spektralen Elementes 20 zu erhalten.
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Hierzu kann in dem Strahlengang zwischen Lichtemitter 10 und Fotodetektor 30 ein Kalibrierelement 40a-d vorgesehen sein. Das Kalibrierelement 40a-d kann dabei fest in der Spektrometervorrichtung 10 verbaut sein. Insbesondere verbleibt das Kalibrierelement 40a-d auch während des normalen Messvorgangs in der Spektrometervorrichtung 1.
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Beispielsweise kann das Kalibrierelement 40c im Strahlengang zwischen der Probe 100 und dem spektralen Element 20 angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Kalibrierelement 40c auf einem Deckglas oder ähnlichem aufgebracht sein, welches die Spektrometervorrichtung 1, insbesondere den Bereich mit dem spektralen Element 20 überdeckt.
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Alternativ kann das Kalibrierelement 40b auch im Strahlengang zwischen dem Lichtemitter 10 und der Probe 100 angeordnet sein. In diesem Fall kann beispielsweise das Kalibrierelement 40b auf einem Deckglas angeordnet sein, welches den Lichtaustritt, insbesondere den Bereich über dem Lichtemitter 10 überdeckt.
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Ferner ist es auch möglich, dass das Kalibrierelement 40d sich zwischen spektralem Element 20 und Fotodetektor 30 befindet, insbesondere kann es sich unmittelbar oberhalb des Fotodetektors 30 befinden. Beispielsweise kann das Kalibrierelement 40d auf einer Oberfläche des Fotodetektors 30 aufgebracht sein.
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Darüber hinaus ist es auch möglich, dass das Kalibrierelement 40a direkt in den Lichtemitter 10 eingebracht wird. Beispielsweise kann das Kalibrierelement 40a in den Phosphor bzw. eine Leuchtschicht des Lichtemitters 10 eingebracht werden.
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Alternativ ist es auch möglich, in der Spektrometervorrichtung 1 einen zusätzlichen weiteren Fotodetektor nach dem spektralen Element 20 vorzusehen. In diesem Fall kann das Kalibrierelement 40a-d im Strahlengang zwischen dem Lichtemitter 10 und dem weiteren Fotodetektor angeordnet sein. Auf diese Weise beeinflusst das Kalibrierelement 40a-d nicht den Messvorgang mittels des eigentlichen Fotodetektors 30.
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Für die Steuerung des Kalibriervorgangs und die Auswertung eines Messvorgangs kann die Spektrometervorrichtung 1 eine Steuereinrichtung aufweisen. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise die erforderlichen Steuersignale für die Ansteuerung des spektralen Elementes 20 bereitstellen. Ferner kann die Steuereinrichtung die von dem Fotodetektor 30 bereitgestellten Signale empfangen und auswerten. Auf diese Weise kann die Steuereinrichtung einen Zusammenhang zwischen Ansteuerung des spektralen Elements 20 und korrespondierender Wellenlänge bestimmen.
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Bei dem Kalibrierelement 40a-d handelt es sich um eine Substanz, welche eine oder mehrere Extinktionslinien bzw. ein komplexeres Extinktionsspektrum aufweist. Das Kalibrierelement 40a-d absorbiert/streut somit das Licht der zu den Extinktionslinien korrespondierenden Wellenlänge. Daher kann für einen Kalibriervorgang der Spektrometervorrichtung 1 diese Eigenschaft ausgenutzt werden. Beispielsweise kann das spektrale Element 20 über den Filterbereich durchgestimmt werden, und dabei kann die von dem Fotodetektor 30 detektierte Lichtintensität im Zusammenhang mit der korrespondierenden Ansteuerung des spektralen Elements 20 gebracht werden. Hierbei ergibt sich dann genau bei den Extinktionslinien des Kalibrierelements 40a-d ein signifikanter Einbruch in der detektierten Lichtintensität.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Kalibrierelements 40a-d auf eine oder mehrere Fluoreszenz-Linien aufweisen, bei welchen das Kalibrierelement 40a-d nach einer entsprechenden Anregung Licht mit einer oder mehreren, den Fluoreszenz-Linien entsprechende, Wellenlänge emittiert. In diesem Fall ergibt sich eine signifikante Erhöhung der detektierten Lichtintensität an den Wellenlängen der Fluoreszenz-Linien.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des Verlaufs der detektierten Lichtintensität I über einem Ansteuersignal V für das spektrale Element 20. Wie hierbei zu erkennen ist, ist sowohl am unteren als auch im oberen Randbereich ein schmalbandiger signifikanter Einbruch der detektierten Intensität I zu erkennen. Ist die genaue Wellenlänge der Extinktionslinien des Kalibrierelements 40a-d bekannt, so können diese Einbrüche in der detektierten Intensität I den entsprechenden Wellenlängen zugeordnet werden. Auf diese Weise ist auch der Zusammenhang zwischen den Wellenlängen der Extinktionslinien und dem korrespondierenden Ansteuersignal für das spektrale Element 20 bekannt. Diese Informationen können für eine Kalibrierung, beispielsweise eine lineare Interpolation des Zusammenhangs zwischen Wellenlänge und Steuersignal herangezogen werden. Aber auch beliebige andere Kalibrierverfahren, beispielsweise die Bestimmung von komplexen Funktionen höheren Grades oder ähnlichem sind ebenso möglich.
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Die hier dargestellte Ausführungsform mit zwei Extinktionslinien dient dabei lediglich dem besseren Verständnis. Darüber hinaus kann die Kalibrierung grundsätzlich auch mit nur einer Extinktionslinie oder mehr als zwei Extinktionslinien in dem Kalibrierelement 40a-d ausgeführt werden.
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Vorzugsweise befinden sich die Extinktionslinien des Kalibrierelements 40a-d im Randbereich des Filterbereichs des spektralen Elements 20. Auf diese Weise beeinflussen die Extinktionslinien den eigentlichen Messvorgang der Spektrometervorrichtung 1 nur in geringem Maße.
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Als Substanzen für das Kalibrierelement 40a-d können beispielsweise plasmonische Filterelemente verwendet werden. Insbesondere können solche Filterelemente beispielsweise auf sogenannten Fano-Resonanzen beruhen. Ferner sind auch Nanostrukturen oder Strukturen mit Nanopartikeln möglich, welche spezielle Materialien, insbesondere dielektrische Partikel oder spezielle Moleküle aufweisen, welche zu den gewünschten Extinktionslinien führen. Darüber hinaus können auch spezielle Materialien mit einem scharfen Extinktionsspektrum, wie zum Beispiel Erbium oder ähnliches verwendet werden. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Materialien, Strukturen, Partikel oder ähnliches möglich, welche die gewünschten Eigenschaften mit charakteristischen Extinktionslinien aufweisen. Die Halbwertsbreite der Extinktionslinien sollte vorzugsweise deutlich schmäler sein als die Auflösung des spektralen Elements.
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Für die Auswahl der Materialien für das Kalibrierelement 40a-d sind bevorzugt Substanzen mit einer möglichst guten Temperaturstabilität geeignet. Auf diese Weise können Schwankungen aufgrund einer Variation der Temperatur vermieden oder zumindest stark eingeschränkt werden. Beispielsweise sind Kalibrierelemente 40a-d möglich, bei denen die Extinktionslinien um weniger als 0,5 nm/K (Nanometer pro Kelvin) schwanken. Vorzugsweise schwanken die Extinktionslinien weniger um als 0.05 nm/K. Besonders geeignet Kalibrierelemente 40a-d, bei denen die Extinktionslinien weniger um als 0.01 nm/K variieren.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Kalibrierung einer Spektrometervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Hierbei kann das Verfahren insbesondere auch beliebige Schritte umfassen, wie sie zuvor bereits im Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben worden sind. Analog kann auch die zuvor beschriebene Spektrometervorrichtung 1 beliebige Komponenten aufweisen, wie sie nachfolgend im Zusammenhang mit dem Kalibriervorgang beschrieben werden.
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Das Kalibrierverfahren kann mit einer beliebigen Spektrometervorrichtung 1 ausgeführt werden, bei welcher zwischen dem Lichtemitter 10 und dem Fotodetektor 30 ein Kalibrierelement 40a-d mit mindestens einer Extinktionslinie angeordnet ist. In einem Schritt S1 wird Licht von dem Lichtemitter 10 emittiert und dabei ein spektrales Element 20 angesteuert, das sich im Strahlengang zwischen Lichtemitter 10 und Fotodetektor 20 befindet. Dabei wird in Schritt S2 eine Einstellung des spektralen Elements 20 identifiziert, die zu einer Extinktionslinie des Kalibrierelements 40a-d korrespondiert.
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Basierend auf der identifizierten Einstellung des spektralen Elements 20, die zu der Extinktionslinie des Kalibrierelements 40a-d korrespondiert, kann ein nachfolgender Messvorgang der Spektrometervorrichtung 1 auf Grundlage dieser Einstellung ausgewertet werden.
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Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Spektrometervorrichtung und ein Kalibrierverfahren für eine Spektrometervorrichtung. Im Strahlengang zwischen Lichtemitter und Fotodetektor der Spektrometervorrichtung ist ein Kalibrierelement mit einer oder mehreren bekannten Extinktionslinien angeordnet. Durch die Ermittlung der Einstellung eines spektralen Elements, die zu einer Extinktionslinie des Kalibrierelements korrespondiert, kann eine genaue Zuordnung zwischen Ansteuerung des spektralen Elements und korrespondierender Wellenlänge getroffen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018200378 A1 [0003]