(57)【要約】スペクトロメータアセンブリ（１０）は、連続スペクトルを有する光源（１１）と、スペクトル部分が選択可能な比較的小さな線分散を有するスペクトルを生じるためのプレモノクロメータとを含み、このようなスペクトル部分のスペクトル帯域幅は、エシェルスペクトルにおけるこのような次数のスペクトル範囲の帯域幅よりも狭いまたは等しく、選択されたスペクトル間隔の中心波長は、最大ブレーズ効率で、波長較正のための手段を有するエシェルスペクトロメータ（４）、プレモノクロメータ（２）での入口スリット（２１）、中間スリット（３）を有する中間スリットアセンブリ（５０）および波長スペクトルの検出のためのスペクトルの出口面における空間解像光検出器（５）で測定可能である。このアセンブリは、中間スリット（３）の幅が中間スリットの位置でのプレモノクロメータによって生成された入口スリットの単色画像よりも広く、かつ検出器上の連続スペクトルを有する光源の光を参照位置へ較正するようにされたプレモノクロメータを較正するための手段が与えられる。
2005517172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトロメータアセンブリ（１０）であって、
（ａ）  連続波長スペクトルを有する光源（１１）と、
（ｂ）  スペクトル間隔が選択可能な比較的小さい線形分散を有するスペクトルを生じるためのプレモノクロメータ（２）とを含み、このようなスペクトル間隔のスペクトル帯域幅は、エシェルスペクトルにおけるこのような次数の自由なスペクトル域の帯域幅よりも狭いまたは同じであり、選択されたスペクトル部分の中心波長は最大ブレーズ効率で測定することができ、前記スペクトロメータアセンブリはさらに、
（ｃ）  波長較正のための手段を有するエシェルスペクトロメータ（４）と、
（ｄ）  プレモノクロメータ（２）での入口スリット（２１）と、
（ｅ）  中間スリット（３）を有する中間スリットアセンブリ（５０）と、
（ｆ）  波長スペクトルを検出するためのスペクトロメータの出口面における空間解像光検出器（５）とを含み、
（ｇ）  中間スリット（３）の幅は、中間スリットの位置でプレモノクロメータによって生成された入口スリットの単色画像よりも広く、
（ｈ）  連続スペクトルを有しかつ検出器に焦点を当てられた光源の光を参照位置に較正するようにされたプレモノクロメータを較正するための手段が与えられることを特徴とする、スペクトロメータアセンブリ（１０）。
。
【請求項２】
中間スリット（３）の幅は調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載のスペクトロメータ。
【請求項３】
プレモノクロメータ（２）はプリズム（２３）を含むことを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のスペクトロメータ。
【請求項４】
幾何学的解像検出器はＣＣＤまたはＰＤＡ検出器であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のスペクトロメータ。
【請求項５】
プレモノクロメータ（２）はリトロー配置で設置されることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のスペクトロメータ。
【請求項６】
エシェル格子（４２）はリトロー配置で設置されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のスペクトロメータ。
【請求項７】
線スペクトルを有する光源（３１）、中間スリット（３）に焦点を当てられた光源からの光、検出器によって検出された線を参照位置に調整するために与えられる手段を含む、エシェルスペクトロメータ（４２）を較正するための手段が与えられることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載のスペクトロメータ。
【請求項８】
線を調整するための手段は、格子の溝に平行に延在する軸（４３）のまわりでエシェル格子（４２）を回転するための手段を含むことを特徴とする、請求項７に記載のスペクトロメータ。
【請求項９】
エシェル格子（４２）の分散方向における中間スリット（３）の隣の１つ以上の追加の較正スリット（５６）、およびこのような較正スリットを照明するための線スペクトルを有する１つ以上の光源（３１）を特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載のスペクトロメータ。
【請求項１０】
プリズム（２３）およびエシェル格子（４２）は、中間スリット（３）の位置での入口スリット（２１）の画像と、温度変化によるプレモノクロメータ（２）のプリズム（２３）およびエシェルスペクトロメータ（４）の共通の分散方向における検出器（５）の入口スリットの画像とのずれが、向かい合った方向で生じるように配置されることを特徴とする、請求項３から９のいずれかに記載のスペクトロメータ。
【請求項１１】
（ａ）  エシェルスペクトロメータ（４）を較正するステップと、
（ｂ）  連続波長スペクトルを有する光で入口スリット（２１）を照明するステップと、
（ｃ）  中間スリット（３）の幅を、中間スリットよりも狭い幅を有する入口スリットの単色の実際の画像を生じる値に調整するステップと、
（ｄ）  検出器（５）で透過されたスペクトル帯域幅の位置を決定するステップと、
（ｅ）  プレモノクロメータ（５）を調整することによって、検出器（５）での透過されたスペクトルバンドを所望の位置に調整するステップとを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載のスペクトロメータを較正するための方法。
【請求項１２】
第１の中間スリットは、線スペクトルを有する光源（３１）からの光で照明され、１つ以上の線の位置は、検出器（５）で決定され、１つ以上の所望の位置と比較されて、スペクトロメータ（４）は、検出器での線がこのような所望の位置をとるように調整されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
スペクトロメータ（４）の調整は、格子の溝に平行な軸（４３）のまわりでエシェル格子（４２）を回転させることによって行なわれることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
プレモノクロメータの調整は、プリズムのルーフエッヂ（roof edge）に平行な軸のまわりでプレモノクロメータ（２）に配置されたプリズム（２３）を回転させることによって行なわれることを特徴とする、請求項１１から１３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、請求項１のプリアンブルに従ったスペクトロメータに関する。さらに、本発明はエシェルスペクトロメータの波長較正のための方法に関する。
【０００２】
エシェルスペクトロメータは、エシェル格子とともに動作するスペクトロメータである。これらの格子は、高い角分散すなわち密接に近接した波長を角度的に分離する能力を有する。これは、解像度は高いがアセンブリの寸法は小さいという利点を有する。したがって、エシェル格子は、連続した光源を有する原子吸光分光学等の高い解像度の分光学に特に好適である。エシェル格子を有するスペクトロメータは、通常非常に高い回折次数で動作する。典型的な値は２０番目〜１５０番目の次数である。各々の次数における自由スペクトル域は比較的狭い。
【０００３】
スペクトロメータの出口面における異なる回折次数のスペクトルの重複を回避するために、エシェルスペクトロメータは、エシェル分散の方向に垂直でありかつ二次元スペクトルをもたらす次数の内部分離と組合せて用いられる。次数を分離するためのプレモノクロメータとの組合せによるエシェル格子の使用は、いわゆる二重エシェルスペクトロメータアセンブリとしても知られている。放射は、たとえばプリズムによってスペクトルで予め選択される。本質的に１次数に対応する制限されたスペクトル域からの放射のみがエシェルスペクトロメータに入る。生成されたエシェルスペクトルは線状のスペクトル形状を有する。回折格子またはプリズムは、プレモノクロメータで次数を選択するために光学要素を分散するものとして用いられる。プレモノクロメータおよびエシェル格子の分散の方向は互いに平行である。
【０００４】
殆どの適用例について、スペクトロメータを較正することが必要である。波長は、スペクトロメータの出口面における各々の幾何学的位置に割当てられる。較正は、温度の変化、振動または他の機械的な変化のために変化する可能性がある。この場合、装置を再び較正する必要があるかもしれない。
【背景技術】
【０００５】
先行技術
ＤＥ４１１８７６０Ａ１から、二重スペクトロメータアセンブリは、低くて調整可能に分散するスペクトルを生じる可変プリズム角を有する流体のプリズムを有するものとして知られている。このスペクトルは、入口スリットすなわち次に続くエシェルスペクトロメータのための視野絞りを同時に形成する中間スリットに映される。中間スリットは、測定される光源のスペクトル全体から部分的なスペクトルを切り離し、このような部分的なスペクトルのスペクトル帯域幅は、少なくともエシェル格子の対応する回折次数の帯域幅よりも狭い。このようなアセンブリは、一定の幅を有する小さな中間スリットとともに動作する。中間スリットの幅は、検出器の絵素（画素）の幅と同じように選択される。入口スリットの幅は比較的広い。中間スリットを通って入る光のスペクトル帯域幅の選択は、線形分散を、プリズム角がそれに応じて調整されるように変化させることによって行なわれる。スペクトルの一部の波長の位置は、プリズムを回転させることによって調整される。エシェルスペクトロメータの検出器のスペクトルの一部の位置は、エシェル格子を回転させることによって調整される。波長位置の調整の精度は、プレモノクロメータのエシェル格子およびプリズムそれぞれの角の機械的な調整の精度によって決定される。
【０００６】
ＤＥ１９５４５１７８Ａ１から、エシェルスペクトロメータと、次数を分離するための
先行するプリズムスペクトロメータとからなるスペクトロメータアセンブリが知られており、このアセンブリは、エシェルスペクトロメータの波長較正のための線光源としての低圧放電灯のネオンスペクトルを用いる。線光源からの光は、中間スリットの面における補助スリットを通ってプリズムスペクトロメータを回避するエシェルスペクトロメータに入り、光検出器で追加の検出要素とともに検出される。このようなアセンブリにおいて、補助スリットおよび中間スリットの幅は一定であり、同じ幅を有し、これらはプレモノクロメータの入口スリットよりも狭い。中間スリットは、既知の方法で二重スペクトロメータアセンブリの視野絞りを形成する。先述のアセンブリの入口スリットの幅はステップにおいて変更することができる。固定されたプリズム角を用いて、入口スリットは、エシェルスペクトロメータに入る光ビームのスペクトル制限として機能する。波長較正のために予め分散することなく、補助スリットを通って入る光は、検出器でスペクトル線の特徴的なパターンを生じる。すべての線がエシェル格子の１つの回折次数に属するのではなく、格子の異なる回折次数の重ね合わせを示している。各々の線は、格子の入射角および回折角のための１対の値を厳密に示している。十分な線密度で、少なくとも１つの線が格子の各々の位置の参照検出器に映される。共通のシリコンチップ上で検出器を機械的に結合することによって、各々の波長を測定するために、第２の平行に配置された参照検出器を有する参照線の位置を用いて、測定検出器の波長較正を行なうことができる。波長位置の調整の精度は、測定および参照スペクトルの様々な結像誤差は別にして、参照スペクトルの測定の精度を測定することによってのみ決定される。これによって、それはエシェル格子の機械的な調整の精度とは無関係である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光検出器の各々の検出要素が、中間スリットよりも大幅に広い入口スリットの異なる位置からの光によって照明されることは、既知のアセンブリの不利な点である。これによって、特に光密度分布が不均一の光源を調査するための二重スペクトロメータアセンブリを用いるときに、測定誤差が生じるおそれがある。
【０００８】
さらに、プレマクイロメータによって選択された波長域の波長位置の調整の精度は、プレモノクロメータのために用いられる分散要素の機械的な調整の精度によって完全に支配される。さらに、エシェルスペクトロメータの非常に高い線形分散を有する光源を較正する線密度は、各々の格子位置の検出器上で少なくとも１つの較正線を映すには十分でないことが多い。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、上述の種類の二重スペクトロメータアセンブリを提供することであり、アセンブリ全体のための完全な波長較正がプレモノクロメータのエシェル格子および分散要素の制御された回転によって可能になる。さらに、本発明の目的は、較正することができ、選択された波長域内のスペクトル強度値の相対的な分布が、光密度分布が不均一の光源における強度変化の影響を受けないスペクトロメータを提供することである。
【００１０】
本発明に従うと、この目的は請求項１を特徴付ける部分によって達成される。
【００１１】
狭い入口スリットおよび広い中間スリットを用いて、入口スリットは光学アセンブリ全体の視野絞りを形成する。異なる波長につき、光源の同じ位置は常に各々の検出器の画素上で映される。入口スリットの画像は、たとえば熱および機械の影響のために動く可能性がある。連続スペクトルの波長域としてのこの画像を検出器上で映しかつプレモノクロメータを検出器上で常に同じ位置に調整することができると、この変化する動きを準（quasi）オンラインで補償することができる。正確なスペクトル強度値を与える非常に正確に調整可能なアセンブリが生成され、この強度値は光源における幾何学的変化とは無関係で
あり、大体において熱および機械の影響とは無関係である。連続スペクトルは、位置付け可能な強度ピークまたは位置付け可能な強度プロファイルが、各々の次数においておよび各々の格子の位置のために存在することを保証する。しかしながら、厳密に同じ強度がすべての波長において存在する理想連続体は必要とされない。光がすべての関連する波長で放出されれば十分である。このような光源は、たとえば、希ガスで高圧ショートアークランプである。
【００１２】
この装置は、連続スペクトルを有する光源を用いた適用例にとって特に好適である。これらの適用例は特に、原子吸収分光光度計であり、バックグラウンド干渉の補正は連続的な光源または測定光源としての連続的な光源を有する原子吸収分光光度計で行なわれる。しかしながら、連続的な光源はアセンブリの較正専用の光学経路に入ることもできる。
【００１３】
入口スリットの幅は、好ましくは検出器の画像の幅が検出要素の幅と等しくなるように選択される。これにより、最大解像度および最大光透過率の良好な妥協が達成される。入口スリットの幅が減少しても解像度は増加しない。拡大することによって、より高い光透過率がもたらされるが、同時に解像度が減少する。
【００１４】
好ましくは、中間スリットの幅は調整可能である。さらに、検出器上の強度プロファイルは、必要とされるスペクトル帯域のみが分光測定のために用いられ、かつ他のすべての波長が遮られるように、各々の波長のために調整することができる。これは特に、迷光が減じられるという利点を有する。連続スペクトルによってプレモノクロメータを較正するために、最小のスリット幅を有する強度プロファイルのフランク（flancs）の測定を位置付のために用いることができる。
【００１５】
本発明の実施例において、プレモノクロメータはプリズムを含む。石英プリズムは特に、高い透過率のためにＵＶ／ＶＩＳスペクトル域における適用に非常に好適である。本発明のさらに他の実施例において、空間解像検出器はＣＣＤまたはＰＤＡ検出器である。
【００１６】
本発明の特に好ましい実施例において、プレモノクロメータはリトロー配置で配置される。これにより、小さな画像誤差および高い解像度を有する小型の配置を非常に少数の構成要素で達成することができる。空間的な要件および費用がこれにより減じられる。同じことがエシェルスペクトロメータの配置にも当てはまる。
【００１７】
好ましくは、波長調整はそれぞれの分散要素を回転することによって行なわれる。しかしながら、ミラーまたは検出器等の他の光学部品を調整することもできる。
【００１８】
本発明の特に好ましい実施例において、エシェルスペクトロメータの波長較正のための手段は、中間スリットに映すことのできる光を放射する線スペクトルを有する光源を含み、検出器で検出された線を参照位置において調整するための手段が与えられる。この種の較正によって、残りの誤差が、格子の回転の機械的な調整の誤りによってではなく、検出器の測定誤差によってのみ決定されるように波長を調整することができる。較正光源の線スペクトルは、測定される波長とは遠く距離の離れた波長域、すなわち回折次数において生じる可能性があり、これはエシェル格子での回折角が互いに十分に近接している限り、測定波長の次数とは大幅に異なる。異なる回折次数における測定波長および参照波長の回折角を演算することにより、格子の対応する角度位置を非常に単純な方法で調整することができる。
【００１９】
較正光源のすべての重複する線がエシェル格子のすべての回折次数につき互いから非常に離れている場合、本発明のさらに他の実施例において、１つ以上の追加の較正スリットをエシェル格子の分散方向において中間スリットの隣に設けることができ、このような較
正スリットを照明するための線スペクトルを有する１つ以上の光源を設けることができる。この場合、検出器のもとで、分散方向に移動された線スペクトルが数回生じる。同じ波長の線は、それぞれのスリットの幾何学的距離によって、中間スリットそれ自体によって生成されたこのような線に関する中間スリットに対して移動される。それにより検出器上で生じた線密度によって、波長較正を有する測定誤差を減少させることができる。スリット開口部間の実際の幾何学的距離は、同じ波長のスリット画像の検出器によって厳密に測定することができる。
【００２０】
好ましくは、プリズムおよびエシェル格子は、中間スリットにおける入口スリットの画像と、温度変化によるプリズムおよび格子分散の変化によって引き起こされたプリズムプレモノクロメータおよびエシェルスペクトロメータの共通の分散方向における検出器の入口スリットの画像とのずれが、向かい合った方向で生じるように配置される。環境温度の上昇およびそこから生じる格子キャリアの熱膨張によって、格子係数が増加する。これによって、単色波長の回折角がエシェル格子での一定の入射角のために減じられる。対応するスペクトル線は検出器のより小さな波長に向かって移動される。
【００２１】
環境温度は、プリズム材料の回折係数にも影響を与える。これにより、中間スリットにおける入口スリットの単色画像が移動される。エシェル格子は、このようにして移動された波長の入射角で照明される。エシェル格子でのより大きな入射角は小さな回折角をもたらす。格子、プリズムおよびもしあれば分散方向を変化させる光学部品（ミラー）を好適に位置付けると、双方の熱効果を向かい合った方向で作用させることができ、結果として検出器上でスペクトルの最小のずれしか生じない。これにより、より高度な調整の精度で波長位置を予め位置付けることができる。さらに、波長較正の必要とされる反復率を減少させることができる。
【００２２】
さらに、本発明に従うと、この目的はこのようなスペクトロメータを較正するための請求項１１から１５に記載の方法によって達成される。
【００２３】
本発明のさらに他の修正は、サブクレームの主題である。本発明の実施例が、添付の図面を参照して以下でより詳細に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施例の説明
図１において、数字１０はスペクトロメータアセンブリを示している。アセンブリ１０は、プレモノクロメータ２およびエシェルスペクトロメータ４を含む。数字２１はプレモノクロメータ２の入口スリットを示している。これは較正のために連続波長スペクトルを有する光源１１によって照明される。このような光源として、たとえばキセノン高圧ショートアークランプがある。この目的のために、回転可能ミラー１３およびレンズ１２が、画像要素として測定光学経路１４に配置される。入口スリット２１は、２５ミクロンの固定されたスリットの幅を有し、これは空間解像光検出器として用いられるＣＣＤリニアアレイ５の検出要素５１の幅に対応する。入口スリット２１は、二重スペクトロメータアセンブリの画像絞りをなし、検出器５の位置で単色ビームの幅を規定する。
【００２５】
入射発散光ビームは、放物面鏡２２によって偏向され視準（collimate）される。平行光はプリズム２３を通過する。これにより、光は初めて分散される。プリズム２３の背後に配置された平面鏡２４での反射の後で、放射は二度目にプリズム２３を通過する。これにより、ほぼ二重の分散が達成される。ある程度波長に依存するプリズムによって分散された光は次にミラー２２によって中間スリット３に焦点を合わせられる。プリズムを通した二重光路のために、最大の角分散が生じる可能性がある。これは６００ｎｍを超える長い波長のスペクトル域において、中間スリット３で光源１１の連続スペクトルから特定の
小さなスペクトル間隔を切り離すのに特に重要である。中間スリット３の位置におけるスペクトル域の波長の位置付けは、共通軸２５のまわりでプリズム２３およびの平面鏡２４を電動回転させることによって行なうことができる。
【００２６】
明確に既定され減じられたスペクトル域を有する光の一部は、中間スリット３を通ってエシェルスペクトロメータ４に入る。そこで発散ビームは放射面鏡４１に当たって視準される。放物面鏡４１はエシェル格子４２の方向において平行な光ビームを反射する。エシェル格子４２での回折の後で、光は再び反射物鏡４１によって反射され、ＣＣＤリニアアレイ５に焦点が当てられる。このＣＣＤリニアアレイは分光強度分布を電気信号に変換し、この電気信号はその後でさらにデータ処理するためにデジタル化され転送される。波長の選択について、エシェル格子４２は格子の溝に平行に延在する回転軸４３のまわりで回転することができる。これは二重の矢印４４によって示される。
【００２７】
格子およびプリズムは、プレモノクロメータおよびエシェルスペクトロメータにおける熱によってもたらされる波長のずれが向かい合った方向で生じるように、このアセンブリにおいて装着される。
【００２８】
中間スリット３は中間スリットの幅を調整するための２つの可動スリット顎を有する。最小の調整可能な幅で、スリットの顎は明確に規定された直径を有するピンに接触する。これによって、スリットの顎はこれ以上互いに接近することができず、スリットの幅は非常に明確に規定された位置で再生可能な値に適合される。最小幅は、検出要素および入力スリットの幅よりも広い。
【００２９】
図２は、調整可能なスリットの幅を有する中間スリットの機械アセンブリ５０の実施例を詳細に示している。中間スリットは２つのスリット縁部５２によって形成される。スリット縁部５２はそれぞれ平坦なスリット縁部キャリア５７に装着され、このスリット縁部キャリアは本質的に矩形のベースボディ５８に接続される。ベースボディ５８はスペクトロメータアセンブリのベース面（図示せず）に固定される。キャリア５７およびベースボディ５８の接続部分は、先細になり、曲げばねのばね丁番５１を形成する。
【００３０】
キャリア５７は図２における下方端部で切り離される。ステッピングモータによって制御される偏心板５４はこれにより形成された空間において配置される。偏心板５４が回転軸５５のまわりで回転すれば、双方のキャリア５７は曲げばね５１の力に対して押し離されるか、または再び互いに接近する。したがって、スリット縁部は互いに対して厳密に平行ではないが、鋏のような運動を行なう。しかしながら、これによって生じた帯域幅の制限への影響は、特にたとえば１ｍｍの小さなスリットの高さの場合には無視してもよい。
【００３１】
ベースボディ５８内でキャリア５７を動かすための十分な空間を与えるために、その間に空間５９が設けられる。さらに、最小スリット幅を規定するピン５３が設けられる。
【００３２】
同じ種類の中間スリットアセンブリ５０のさらに他の実施例が図３に示されている。ベースボディ５８の各々の側で、固定された補助スリット５６が追加として設けられる。補助スリット５６は、エシェルスペクトロメータが較正されるときに検出器での線密度を増大させるための追加の較正スリットとして機能する。
【００３３】
全体として、入口スリットにおける光源１１の実際の画像は、最初はプレモノクロメータ２の光学システムによって中間スリット３に映され、次にエシェルスペクトロメータ（図１）の光学システムによって検出器に映される。
【００３４】
回転ミラー３３を測定光学経路へと回転させることによって、先行する次数の分離なし
で、エシェルスペクトロメータで分散された中間スリット３の平面における画像要素３２によってネオン灯の光の焦点を合わせ、それを検出器５上のスペクトルとして検出することができる。
【００３５】
記載されたアセンブリは、波長較正のために以下のように動作する。
【００３６】
最初に、中間スリット３は、入口スリットの幅よりもわずかに広い、たとえば３０ミクロンまでの幅に調整される。次に、ミラー３３は軸３４を中心に光経路へと回転される。これにより、連続スペクトルを有する光源１１からの光が遮断され、線スペクトルを有する光源３１からの光が中間スリットを通ってエシェルスペクトロメータへ移される。
【００３７】
エシェル格子４２は軸４３のまわりで回転することによって大まかに位置付けられる。これは、所望の測定波長の較正のために選択された参照線が、リニア検出器アレイで明確に識別することができることを意味する。この参照線は、光源の既知の参照線の波長カタログからの測定波長に依存して選択される。リニア検出器アレイ上の参照線の到達した位置が決定される。次にこの位置が以前に較正された所望の位置と比較される。所望の位置は、測定波長および参照線の計算された回折角の差から計算される。
【００３８】
その所望の位置からの参照線の位置のずれは、エシェル格子の角位置の優れた修正によって修正され、それにより、測定波長もその所望の位置に調整される。これは、格子を回転させることによって線がその位置に移動されることを意味する。エシェルスペクトロメータは、このステップの後で完全に較正される。既知の次数の光がスペクトロメータに入るときに、波長を明確にかつ非常に正確に各々の検出要素に割当てることができる。
【００３９】
プレモノクロメータに配置されたプリズムの較正について、入口スリットは連続光源によって再び照明される。ミラー３３は再び光経路から回転されて、線スペクトルが遮られる。ここで、プリズムは最初に大まかにのみ位置付けられる。位置付けは、所望の測定波長からのずれが、測定波長が最大ブレーズ効率で測定されるエシェルスペクトルの次数の自由のスペクトル域のうち、リニア検出器アレイによって検出される区分よりも狭いことを保証するように行なわれる。すなわち、「正確な」次数がエシェルスペクトロメータに結合される。この場合、スペクトル部分はリニア検出器アレイで明確に識別することができる。
【００４０】
中間スリットが小さな幅に調整されると、スペクトル間隔は、最大の半値幅等の容易な決定を可能にするピーク形状の輪郭として表われる。より広い中間スリットとともに較正することもできる。この場合、スペクトル間隔は台形の強度プロファイルで表われ、たとえば半値幅の中間としての位置の規定を可能にする。スペクトル間隔は、中間スリットによって選択され、エシェル格子で分散される。
【００４１】
図４ａは、非常に拡大された尺度での図１のプレモノクロメータ２の中間スリット３での状況を示している。エシェル格子４２（図１）の位置が内部光源３１によって厳密に調整された後の、プレモノクロメータの理想的な調整の例が示されている。
【００４２】
放出線８２によって示された測定波長は、スリット縁部８０を有する中間スリットの中間に厳密に位置付けられる。スリット縁部８０の間の距離によって決定される中間スリットの幅は、選択されたスペクトル間隔のスペクトル域について、その幾何学的幅がエシェルスペクトロメータ４におけるリニア検出器アレイ５で分散され映された後で、検出器の幅よりも狭くなるように選択される。現在の例において、中間スリットの幅は０．０５〜０．１ｍｍの間である。リニア検出器アレイの幅は約１０ｍｍである。
【００４３】
図４ｂは、図４ａに従った放出線８２および連続体８１の測定の場合のリニア検出器アレイ５の結果として生じる強度分布を示している。エシェルスペクトロメータの較正が行なわれた後で、放出線８２の強度分布８３は、その所望の位置８６に対して対称的である。連続体から選択されたスペクトル部分の本質的に台形の強度分布８４の半値幅８５の中心は、プレモノクロメータの較正が行なわれた後で測定波長の所望の位置８６と厳密に等しい。
【００４４】
温度変化または他の干渉によって、この状況は変わる可能性がある。このように妨害された状況は図５に示されている。図５ａは、大幅に拡大された尺度で、プレモノクロメータのスペクトルが中間スリットに対して移動された場合の中間スリットを示している。移動された放出線９２によって示された測定波長は、スリット縁部８０の間の中間には位置しない、すなわち連続体９１の位置も同じ量ほど移動される。
【００４５】
図５ｂは、放出線９２および連続体９１を測定する場合のための線状検出器アレイの関連した強度値を示している。放出線９２の強度分布９３の中心位置は、放出線９２が中間スリットのスリット縁部８０の間の中心から移動されると、所望の位置８６から約同じ量９８ほど線状検出器アレイ上で移動される。しかしながら、連続体から選択されたスペクトル間隔の台形の強度分布９４の半値幅９５の中心の移動９９は非常に大きい。なぜなら、エシェル分散のために中間スリットによって選択されたスペクトル間隔は、リニア検出器アレイ上で大幅に引き伸ばされるからである。これは、エシェル分散がプレモノクロメータの分散よりも大幅に高いからである。しかしながら、単色放出線の画像はエシェル分散によってあまり広げられない。
【００４６】
このような中間画像の移動は、測定スペクトルが線スペクトルまたは連続体である場合に、リニア検出器のアレイ上の強度分布に対して完全に異なる結果をもたらす。連続体の台形の強度プロフィールの半値幅中心の非常に大きな移動は、エシェルスペクトロメータおよびプレモノクロメータの線形分散の間の関係によって説明することのできる線移動と比較して、連続測定を用いて、中間スリットにおいて測定波長を非常に正確に位置付けることができる。
【００４７】
アセンブリは特に、連続スペクトルを発する光源、たとえば連続ソース（ＣＳＡＡＳ）を有する原子吸収分光光度計、または重水素ランプによるバックグラウンド補正を有する原子吸収分光光度計を利用した測定方法に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】プレモノクロメータを有するエシェルスペクトロメータの概略図である。
【図２】中間スリットアセンブリを詳細に示す図である。
【図３】追加の較正スリットを有する図２の中間スリットアセンブリを示す図である。
【図４ａ】中間スリットの一部および入口スリットの単色画像の較正された位置を示す図である。
【図４ｂ】連続スペクトルを有する光源、および検出器での参照位置における線スペクトルを有する光源の強度分布を示す図である。
【図５ａ】較正されていない位置の図４ａを示す図である。
【図５ｂ】較正されていない位置の図４ｂを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【国際調査報告】
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