(57)【要約】  本発明は、液体、ペースト状または固体の物質の特性量を分析するために光学的分光分析システムで使用される分光測定ヘッドに関し、とりわけ、長時間安定性、低メンテナンス性かつ簡単な構成を特徴とする。このことを実現するためにケーシング内に、回転可能に支承されたミラーと、光放射用の光源または放射光を出力結合する放射光出力結合装置とが設けられており、これらは、該回転可能に支承されたミラーのクラップにより、放射光が該ケーシング内の基準体に当たるか、または該ケーシングの窓を介して分析対象の物質に当たるように配置されている。こうするために前記ミラーは、駆動装置に機械的に結合されているか、またはケーシング内の撓み振動体でもある可撓性バルクに機械的に結合されている。さらに、ケーシング内に少なくとも１つの導光体が配置されており、該少なくとも１つの導光体は、基準体の表面によって反射された放射光または分析対象の物質の表面によって放出された放射光の少なくとも一部が該導光体に入力結合されるように配置されている。このような分光測定ヘッドでは有利には、光放射用の光源は発光手段として組み込まれている。このことにより、物質または基準体に低損失で照射することができる。
2011505001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体またはペースト状または固体の物質の特性量を分析するための分光分析システム用の分光測定ヘッドにおいて、
ケーシング（６）内に、回転可能に支承されたミラー（１）と、光放射用の光源（２）または放射光を出力結合する放射光出力結合装置とが配置されており、
前記ミラー（１）と前記光源（２）または放射光出力結合装置とは、該ミラー（１）のクラップ運動によって放射光が前記ケーシング（６）内の基準体（３）に当たるか、または該ケーシング（６）の窓（７）を介して前記物質に当たるように配置されており、
前記ミラー（１）はクラップ運動するために、前記ケーシング（６）内の駆動装置（４）または可撓性バルク（１１）に機械的に結合されており、
前記ケーシング（６）内に少なくとも１つの導光体（５）が配置されており、該導光体（５）は、前記基準体（３）の表面または前記物質の表面によって反射または透過された放射光の少なくとも一部が該導光体（５）に入力結合されるように配置されている
ことを特徴とする、分光測定ヘッド。
【請求項２】
前記ミラー（１）はシーソー部材（９）の第１のアームであり、
前記シーソー部材（９）の第２のアームに前記駆動装置（４）または前記可撓性バルク（１１）が結合されている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項３】
前記ミラー（１）の回転継手が前記駆動装置（４）に結合されており、
前記ケーシング（６）内において前記ミラー（１）の裏面に摺動部材または輪転体が配置されており、
前記ミラー（１）に作用するばねエレメントが次のように配置されている、すなわち、該ばねエレメントのばね力が前記摺動部材または輪転体の方向に作用し、前記回転継手が該摺動部材に対して間隔をおいて直線案内されて運動することにより、該ミラー（１）は運動時に該直線案内に対して旋回するように配置されている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項４】
少なくとも前記ミラー（１）の回転継手（１０）に対する基体、または、該回転継手（１０）を備えた基体に、前記窓（７）に対する加熱エレメントが設けられている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項５】
前記光源（２）は２つ設けられており、
前記ケーシング（６）内に前記ミラー（１）と前記光源（２）とは次のように配置されており、すなわち、該光源（２）のうち少なくとも１つの光源の放射光がそのつど、該ケーシング（６）内の基準体（３）に当たるか、または該ケーシング（６）の窓（７）を介して前記物質に当たるように配置されており、
前記基準体（３）の表面または前記物質の表面によって反射または透過された放射光の少なくとも一部が前記導光体（５）に入力結合されるように、前記ケーシング（６）内に該導光体（５）の端面が配置されている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項６】
基体と、前記シーソー部材（９）と、該シーソー部材（９）の回転継手（１０）と、前記基準体（３）と、前記駆動装置（４）と、前記光源（２）または前記放射光出力結合装置とが、１つのユニットに含まれる、請求項１および２記載の分光測定ヘッド。
【請求項７】
前記窓（７）は、前記ケーシング（６）の端面壁の一部または側壁の一部である、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項８】
前記駆動装置（４）は、可動部品に対する引き戻しばねを備え並進作用する電磁的駆動装置であるか、または並進作用する圧電駆動装置であるか、またはねじスピンドル／雌ねじシステムを有する回転駆動装置であるか、または可撓性バルク（１１）であり、有利には可撓性圧電振動体である、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項９】
前記基準体（３）は、標準強度を得るための材料から成るか、または、標準強度も標準波長も得るための組み合わせ材料から成る、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項１０】
前記基準体（３）は標準強度を得るために、焼結された低密度のポリテトラフルオロエチレンから成る、請求項９記載の分光測定ヘッド。
【請求項１１】
前記基準体（３）は標準強度と標準波長とを組み合わせて得るために、前記分光分析システムの波長較正を行うのに適した希土類が充填された成分を含む、請求項９記載の分光測定ヘッド。
【請求項１２】
前記駆動装置（４）および前記光源（２）は前記ケーシング（６）内の制御装置に接続されており、
前記制御装置に、とりわけ較正データを有するデータメモリが含まれている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項１３】
当該分光測定ヘッド（１２）の外部に拡散反射器または指向性反射器が配置されており、
前記拡散反射器または指向性反射器は、当該分光測定ヘッドと該拡散反射器または指向性反射器との間に前記物質が位置し、該物質が透明または半透明である場合にも該物質の透過率または半透過反射性が分析されるように配置されている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項１４】
当該分光分析測定ヘッドから離れて設けられた前記物質に前記光源（２）によって放射光が印加され、該物質によって反射された放射光が前記導波体（５）に入力結合されるように、結像光学系が配置されている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項１５】
前記光源（２）の軸ビームおよび前記導光体（５）の軸ビームが平行またはほぼ平行になるように、該光源（２）および該導光体（５）は配置されている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項１６】
前記光源（２）および前記導光体（５）は前記窓（７）に対して次のように配置されている、すなわち、該窓（７）の直接反射が該導光体（５）によって取り込まれないように配置されている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【請求項１７】
前記光源（２）に、前記放射光を集束するためのレンズが設けられている、請求項１記載の分光測定ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、ペースト状または固体の物質の特性量を分析するために光学的分光分析システムで使用される分光測定ヘッドに関する。
【０００２】
ＤＥ１０２００４０２１４４８Ａ１（分光反射測定ヘッドおよび分光反射測定ヘッドの内部再較正方法）から、内部光源と較正部とを備えた分光プローブが公知である。窓を有するケーシング内に、内部再較正を行うための少なくとも２つの標準物質と光学系ユニットと照明光源とが設けられている。これらの標準物質は選択的に測定ヘッドの放射経路に旋回されることにより、照明光源から出射した測定光すべてが再較正に使用されるように構成されている。このような再較正は、特定の時間間隔で自動的に行われる。
【０００３】
補足的に、ＤＥ１０２００４０４８１０２Ａ１（分光測定ヘッド、ならびに分光測定ヘッドの再較正方法）によって、内部プロセッサと該内部プロセッサに接続されたインタフェースとを備えた分光測定ヘッドが公知になっている。
【０００４】
再較正はこの測定ヘッドで自動的に、少なくとも２つの標準物質を旋回させることによって行われる。その際には、物質を測定する際に標準物質が、いずれの標準物質も測定ヘッドの放射経路に確実に存在しないようにしなければならない。こうするために標準物質の位置決めを行うためには、３つの固定的な固定位置を有する１つの駆動装置または２つの駆動装置が必要である。１つの駆動装置を使用する場合には、標準物質を放射経路外または放射経路内に確実かつ再現可能に位置決めするための特別な手段が必要である。また、駆動装置は大きなストロークを有さなければならない。２つの駆動装置を使用すると、測定ヘッドの手間およびサイズが格段に大きくなる。
【０００５】
請求項１に記載された発明の基礎となる課題は、光学的分光分析システム用に、長時間安定性、低メンテナンス性および簡略的な構成の分光測定ヘッドを提供することである。
【０００６】
前記課題は、請求項１記載の構成によって解決される。
【０００７】
液体、ペースト状または固体の物質を分析するために光学的分光分析システム用に使用される分光測定ヘッドはとりわけ、長時間安定性、低メンテナンス性および簡単に構成することができることを特徴とする。
【０００８】
このことを実現するためにケーシング内に、回転可能に支承されたミラーと、光放射用の光源または放射光を出力結合する放射光出力結合装置とが設けられており、これらは、該回転可能に支承されたミラーのクラップにより、放射光が該ケーシング内の基準体に当たるか、または該ケーシングの窓を介して分析対象の物質に当たるように配置されている。こうするために前記ミラーは、駆動装置に機械的に結合されているか、またはケーシング内の撓み振動体でもある可撓性バルクに機械的に結合されている。さらに、ケーシング内に少なくとも１つの導光体が配置されており、該少なくとも１つの導光体は、基準体の表面によって反射された放射光または分析対象の物質の表面によって反射された放射光の少なくとも一部が該導光体に入力結合されるように配置されている。
【０００９】
このような分光測定ヘッドでは有利には、光放射用の光源は照明手段として組み込まれている。このことにより、物質または基準体に低損失で照射することができる。光放射用の光源はこのようにして、光源が導光体を介して結合されている場合より低い出力で動作させることができるようになる。このことにより、光放射用の光源の寿命が長くなり、メンテナンスの手間が格段に低減され、物質を照明するために使用されることが多い導光体束を省略することができる。
【００１０】
もちろん、光放射用の光源の代わりに、放射光出力結合装置を配置することもできる。この放射光出力結合装置は少なくとも１つの導光体であり、該導光体の端部には、放射光に影響する装置を設けることもできる。
【００１１】
このことにより、分光測定ヘッドを経済的に使用することができる。
【００１２】
別の格段に有利な点は、ミラーが分光測定ヘッド内に配置されることである。このミラーは２つの終端位置間でのみ運動し、これらの終端位置は有利には、当接部材によって決定される。これによって、ミラーを駆動装置または撓み振動体に簡単に結合することができ、ミラーを位置決めするための特別な手段は必要ない。このような構成において有利なのは、ミラーを両終端位置間でクラップさせることである。
【００１３】
ミラー自体は、光源からの放射光も、基準体または分析対象の物質の表面からの放射光も反射するのに使用される鏡面を有するプレート形の平坦なボディである。このミラーは、回転継手によってクラップ可能に配置されている。このことにより、分光測定ヘッドを非常に簡単に経済的に構成することができる。
【００１４】
前記少なくとも１つの導光体に関して有利には、分光分析計へ十分な測定信号を送信するために光導波体が使用され、とりわけマルチモード光導波体が使用される。
【００１５】
さらに、分光測定ヘッドは比較的耐振動性である。さらにこの分光測定ヘッドは、移動用途でも位置が安定している必要がある用途に適している。
【００１６】
それと同時に、ミラーの支承に特別な要求が課されることがないので、支承部を実現するための構成要素の公差を狭くする必要がなくなる。
【００１７】
基準体の終端位置および位置、ならびに窓の位置は有利には、光放射用の光源の光ビームが直接またはミラーを介して物質に当たるか、またはミラーを介して基準体に当たるかまたは直接当たるように選択される。このことに相応して、その時点のボディからそのつど反射される光ビームは導光体の端面に直接当たって入力結合するか、またはミラーを介して導光体の端面に当たって入力結合する。これらの構成要素を公差範囲内で配置する必要がなくなるので、分光測定ヘッドを簡単に実現することができる。
【００１８】
別の利点は、小さいストロークで小さい質量を運動させればよいことである。このミラーを光放射用の光源の近傍に配置して、軽量の部品として構成することができる。このことにより、分光測定ヘッドを小型化することもでき、光ファイバ測定ヘッドで通常選択される同じ寸法で製造することができる。
【００１９】
別の利点は、終端位置間で運動させることだけができる駆動装置を使用できることである。
【００２０】
別の利点は、分光測定ヘッドを小形のユニットとして構成できることである。このことにより、このような分光測定ヘッドを容易に組み込める設備が多岐に及ぶようになるか、または、このような分光測定ヘッドを特別な分析タスクに適合することができる。小さな構成によって、たとえば移動測定機器において分光測定ヘッドを手で扱うことも容易に行うことができる。
【００２１】
光学的分光分析システム用の分光測定ヘッドは、光学的分光分析システムに組み込まれる場合、該光学的分光分析システムの構成要素となる。物質または基準体によって反射された放射光は導光体に入力結合されてさらに導かれる。分光分析計では、このような放射光はスペクトル分解され、物質または基準体の反射または吸収が評価される。ここで反射される放射光は、物質または基準体による反射、レミッションまたは吸収を基礎とする。さらに、動作させるために必要なのは、光源および駆動装置のための電気的な供給線路だけである。この電気的な供給線路は、制御部が組み込まれている場合には、給電線および制御接続線である。
【００２２】
もちろん、複数の分光測定ヘッドを分光分析システムの構成要素とすることもできる。その際には、放射光は分解前に、分光測定ヘッドから公知のマルチプレクサを介して分光分析計入力側に到達する。ここで有利には、簡単なチャネル切替スイッチを使用することもでき、このチャネル切替スイッチはたとえば、異なる導光体を圧電機械的に切り換えるスイッチである。
【００２３】
ミラーを運動させるために使用される機構のこのような簡単な構成により、分光測定ヘッドを測定側において最大１５０〜２００℃の温度にさらすことができる。分光測定ヘッドにおける基準体の位置により、測定のほぼ全区間が温度および長時間影響から解放され、特に高い長時間安定性および精度が実現される。
【００２４】
有利には、爆発の危険のある領域においても、爆発の危険性に対して相応の措置が遵守される場合には分光測定ヘッドを使用することができる。
【００２５】
請求項２〜１８に本発明の有利な実施形態が記載されている。
【００２６】
請求項２の実施形態によれば、ミラーは有利にはシーソー部材の第１のアームである。さらに、前記シーソー部材の第２のアームに駆動装置または可撓性バルクが結合されている。このような構成により、旋回可能なミラーを簡単に構成することができる。
【００２７】
請求項３の実施形態によれば、ミラーの回転継手は前記駆動装置に結合されている。さらに、ケーシング内において前記ミラーの裏面に摺動部材または輪転体を配置し、該ミラーに作用する少なくとも１つのばね要素のばね力が前記摺動部材または輪転体の方向に作用するように、該ばね要素を配置する。さらに回転継手は、前記摺動部材に対して離隔して直線案内されて運動するように設けられ、前記ミラーが運動時にこの直線案内に対して旋回するように構成されている。
【００２８】
請求項４の実施形態によれば、回転継手または該回転継手によって回転可能に支承されたミラーの少なくともいずれかに対する基体に、前記窓に対する加熱エレメントが設けられている。これによって幾つかの用途では、物質が窓に焼き付くのが回避される。
【００２９】
請求項５の実施形態では、ケーシング内に、回転可能に支承されたミラーと光放射用の２つの光源とを設け、該光源のうち少なくとも１つの光源の放射光はそのつど、ケーシング内の基準体に当たるか、または該ケーシングの窓を介して物質に当たるように、該ミラーと該２つの光源とを配置する。さらに、基準体または物質のいずれかの表面によって反射または透過された放射光の少なくとも一部が前記導光体に入力結合されるように、該導光体の端面をケーシング内に配置する。光放射用の第２の光源はたとえば、光放射用の冗長的な光源として分光測定ヘッド内に対称的に配置される。このような構成において有利には、導光体は、基準体または分析対象の物質から得られる放射光の少なくとも一部分に対する光軸を形成する。
【００３０】
光放射用の第１の光源のフェールによる冗長性を省略する場合には、分光プローブがメンテナンスフリーで動作できる期間を、光放射用の１つの光源の寿命の２倍に延長することもできる。
【００３１】
請求項６の実施形態によれば、基体、シーソー部材、該シーソー部材の回転継手、基準体、光放射用の光源、ならびに駆動装置は、１つのユニットの構成要素である。このことにより、これらの構成要素を相互に持続的に固定することができ、ケーシング内に簡単に取り付けることができる。このケーシングはたとえば、窓を有し片側で封止されたスリーブである。
【００３２】
請求項７の実施形態によれば、窓はケーシングの端面壁または側壁の構成要素である。分光プローブの使用範囲が格段に拡大される。
【００３３】
たとえば、側面窓を有する分光測定ヘッドを有する突き刺しプローブにより、粉末状の物質を圧縮せずに測定することができる。原料検査または最終製品検査で使用する際には、このような測定により、分析時に使用される押圧力に検査結果が比較的依存しなくなる。
【００３４】
請求項８の実施形態によれば有利な駆動装置は、可動部品に対する引き戻しばねを備え並進作用する電磁的駆動装置であるか、または並進作用する圧電駆動装置であるか、またはねじスピンドル／雌ねじシステムを有する回転駆動装置であるか、または可撓性バルクであり、有利には可撓性の圧電振動体である。
【００３５】
電磁的駆動装置により、並進運動を簡単に行うことができる。有利には、特別に形成されたロッドを介して駆動装置とミラーとが結合される。引き戻しばねにより、このような駆動装置を２つの位置のうち１つで、有利には測定位置において、応力無しで動作させることができる。
【００３６】
圧電駆動装置は並進作用する駆動装置であるか、または撓み振動体である可撓性バルクである。可撓性バルク／撓み振動体の場合、この可撓性バルク／撓み振動体の撓み運動はミラーの回転運動に変換される。その際に有利なのは、両端部当接部において、比較的小さい損失出力で高い保持力を実現できることである。
【００３７】
回転駆動装置である電動機も、ねじスピンドル／雌ねじシステムとともに使用することができる。その際には雌ねじは可動雌ねじであり、該可動雌ねじにミラーが機構を介して結合される。ミラーのそれぞれの終端位置は有利には、ねじスピンドルのねじ部長さによって決定することができる。その際に有利には、当接部によって上昇する電動機の所要電流を該電動機の制御に使用することができる。
【００３８】
請求項９の実施形態では、基準体は有利には、標準強度を得るための材料から成るか、または、標準強度も標準波長も得るための組み合わせ材料から成る。
【００３９】
請求項１０の実施形態では、基準体は有利には、標準強度を得るために、焼結された低密度のポリテトラフルオロエチレンから成る。
【００４０】
請求項１１の実施形態では、基準体は標準強度と標準波長とを組み合わせて得るために、分光分析システムの波長較正を行うのに適した希土類が充填された成分を含む。
【００４１】
請求項１２の実施形態では、駆動装置および光放射用の光源はケーシング内の制御装置に接続されている。これはたとえば、プログラミング可能な制御装置や、データ処理システムである。また有利には、とりわけ較正データが記憶されるデータメモリが制御装置に含まれる。このことにより、参照無しで物質の分析を行うこともできる。
【００４２】
請求項１３の実施形態では、分光測定ヘッドの外部に拡散反射器または指向性反射器が配置され、これは、分光測定ヘッドと該拡散反射器または指向性反射器との間に分析対象の物質が設けられ、透明または半透明の物質の透過率または半透過反射性を分析できるように配置される。このような構成により、試料に非常に近接して基準を収容することが簡単に行えない透過率測定にもこの装置を使用することができる。
【００４３】
請求項１４の実施形態では結像光学系が配置される。この結像光学系は、分光測定ヘッドから離れて設けられた物質に光放射用の光源によって放射光が印加され、該物質によって反射された放射光が導波体に入力結合されるように配置される。
【００４４】
請求項１５の実施形態では有利には、光放射用の光源および導波体の軸ビームが平行になるかまたはほぼ平行になるように、該光放射用の光源および導波体は配置される。このことにより、分析対象の物質が窓から離れていてもなお、十分な放射光を反射することができる。さらに、放射光が物質に侵入する深さを大きくすることもできる。放射光が物質に侵入する侵入深さは物質の密度に依存する。
【００４５】
請求項１６の実施形態では有利には、窓からの直接反射が導波体に入力結合しないような角度が、光放射用の光源および導波体と窓との間に形成されるように、該光放射用の光源および導波体は配置される。窓での反射に起因する分析誤差は回避される。
【００４６】
請求項１７の実施形態では、光放射用の光源に、放射光を集束するためのレンズが設けられる。集光レンズを光放射用の光源に近接して配置するか、または光放射用の光源に組み込むと、このような集光レンズにより、物質を照明する効率が有利には改善される。
【００４７】
図面に本発明の実施例の基本的構成を示しており、以下でこれらの実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】並進駆動装置を備えかつ端面に放射光の出射部とを備えた分光測定ヘッドを示す。
【図２】並進駆動装置を備えかつ側方に放射光の出射部とを備えた分光測定ヘッドを示す。
【図３】撓み振動体と、端面に放射光の出射部とを備えた分光測定ヘッドを示す。
【図４】分光測定ヘッドを含む分光分析システムを示す。
【００４９】
第１実施例
第１の実施例において、分光分析システムにおいて液体またはペースト状または固体の物質の特性量を分析するための分光測定ヘッドは基本的に、回転可能に支承されたミラー１と、光放射用の光源２と、基準体３と、駆動装置４と、導光体５の少なくとも１つの端部領域とから成り、これらは窓７を有するケーシング６内に設けられている。
【００５０】
図１には、並進駆動装置を備えた分光測定ヘッドの基本構成を示しており、該分光測定ヘッドは端面に、放射光の出射口を有する。
【００５１】
窓７は、スリーブとして形成されたケーシング６の端面に設けられている。
【００５２】
回転可能に支承されたミラー１と光放射用の光源２とは、該光放射用の光源２の放射光が基準体３に当たるか（図１ａ）、または窓７を介して分析対象の物質に当たるように（図１ｂ）配置されている。
【００５３】
回転可能に支承されたミラー１は、シーソー部材９の第１のアームであり、該シーソー部材９の第２のアームに駆動装置４が結合されている。これは並進駆動装置として、有利には可動部材に対する引き戻しばねを有する電磁駆動装置として構成されている。この駆動装置の可動部品はロッド８を介してシーソー部材９に結合されている。
【００５４】
さらに前記導光体５は、基準体の表面または分析対象の物質の表面によって反射された放射光の少なくとも一部が該導光体５に入力結合されるように配置されている。こうするために導光体５の端部領域は、光放射用の光源２に設けられているか、または該光源２から離隔して設けられている。
【００５５】
シーソー部材９の回転継手１０は窓７と基準体３との間に配置されている。このことにより、ミラー１が終端位置にあるときに光放射用の光源２の放射光が基準体３に当たり、それによって基準体３の表面の放射光の少なくとも一部が導光体５の端面に到達することが保証される（図１ａ）。
【００５６】
基準体３は、標準波長を得るための材料および／または標準強度を得るための材料から成り、標準波長を得るための材料はとりわけ希土類であり、標準強度を得るための材料はとりわけ、焼結された低密度のポリテトラフルオロエチレンである。
【００５７】
ミラー１が他方の終端位置にある場合、光放射は直接、光放射用の光源１から窓７を介して分析対象の物質に当たり、それによって分析対象物質の放射光の少なくとも一部が導光体５の端面に到達する（図１ｂ）。
【００５８】
第１の実施例の実施形態では、窓７をケーシング６の側壁の一部とすることができる。この構成では、基準体３の位置および窓７の位置はこの実施例に対して入れ替えられている。
【００５９】
第２実施例
第２の実施例において、分光分析システムにおいて液体またはペースト状または固体の物質の特性量を分析するための分光測定ヘッドは基本的に、回転可能に支承されたミラー１と、光放射用の光源２と、基準体３と、駆動装置４と、導光体５の少なくとも１つの端部領域とから成り、これらは側壁に窓７を有するケーシング６内に設けられている。
【００６０】
図２には、並進駆動装置を備えた分光測定ヘッドの基本構成を示しており、該分光測定ヘッドは側面に、放射光の出射口を有する。
【００６１】
ミラー１の回転継手１０、基準体３、および導光体５を固定するためのホルダは相互に離隔されており、かつ光放射用の光源２および導光体５の端部領域からも離隔して配置されている。固定部材を介して、回転継手１０、基準体３およびホルダを相互に接続することができる。
【００６２】
回転可能に支承されたミラー１と光放射用の光源２とは、放射光が基準体３に当たるか（図２ａ）、または窓７を介して分析対象の物質に当たるように（図２ｂ）配置されている。
【００６３】
ミラー１はシーソー部材９の第１のアームであり、該シーソー部材９の第２のアームに駆動装置４が結合されている。これは並進駆動装置として、とりわけ可動部材に対する引き戻しばねを有する電磁駆動装置として構成されている。
【００６４】
さらに前記導光体５は、基準体３の表面または分析対象の物質の表面によって反射された放射光の少なくとも一部が該導光体５に入力結合されるように配置されている。こうするために導光体５の端部領域は、光放射用の光源２に設けられているか、または該光源２から離隔してホルダに設けられている。
【００６５】
回転継手１０は次のように配置される。すなわち、ミラー１が終端位置にある場合には光放射用の光源２の放射光が窓７を介して分析対象物質に当たり、それによって、該分析対象物質の表面の放射光の少なくとも一部が窓７を介してミラー１を、導光体５の端面に当たるように配置される（図２ｂ）。その際には、駆動装置は駆動制御されない。
【００６６】
ミラー１が他方の終端位置にあるときには、光放射用の光源２から直接、放射光が基準体３に当たり、それによって基準体３の放射光の少なくとも一部が導光体５の端面に到達する（図２ａ）。基準体は、標準波長を得るための材料および／または標準強度を得るための材料から成り、標準波長を得るための材料はとりわけ希土類であり、標準強度を得るための材料はとりわけ、焼結された低密度のポリテトラフルオロエチレンである。
【００６７】
これらの実施例の構成では、光放射用の光源２を２つ配置することができる。その際には光放射用の光源２は、該光放射用の光源２のうち少なくとも１つの光源の放射光がケーシング６内の基準体３に当たるか、またはケーシング６の窓７を介して分析対象物質に当たるように配置される。その際には、導光体５は光放射用の光源２間に設けられ、基準体３の表面または分析対象物質の表面によって反射または透過された放射光の少なくとも一部が該導光体２に入力結合されるように配置される。
【００６８】
これらの実施例の別の構成では、シーソー部材９、該シーソー部材９の回転継手１０、基準体３、光放射用の光源１および駆動装置４を、基体としての基板に設けることにより、１つのモジュールを構成することができる。
【００６９】
こうするためには、第１の実施例では基板を窓７に配置するか、または第２の実施例では基板をケーシング６内部の底面に配置する。
【００７０】
前者の場合、基板は光放射用の光源２の放射光を窓７の方向に、ひいては分析対象物質の方向に透過させるための貫通孔を有する。
【００７１】
これらの実施例の別の構成では、電磁駆動装置の代わりに可撓性バルクを撓み振動体１１として配置することができる。これはたとえば圧電撓み振動体であり、とりわけバイモルフアクチュエータまたはトライモルフアクチュエータ（Trimorphaktor）であり、これによって十分な大きさの撓みを実現することができる。その際には、可撓性バルク１１はシーソー部材９の第２のアームに結合されている。
【００７２】
図３には、撓み振動体を備えた分光測定ヘッドの基本構成を示しており、該分光測定ヘッドは端面に、放射光の出射口を有する。
【００７３】
第１の実施例の少なくとも１つの分光測定ヘッド１２または第２の実施例の少なくとも１つの分光測定ヘッド１２が分光分析計１３に接続されて、分析対象物質から成る測定体１４を分光分析するための分光分析システムが構成される。
【００７４】
図４に、分光測定ヘッドを有する分光分析システムの原理を示す。
【００７５】
分光測定ヘッドは分光分析計とともに公知の分光分析システムを構成する。このような分光分析システムによって吸収スペクトルを検出することができる。分光分析計自体は公知のプリズム分光分析計、回折格子分光分析計またはＦＴＩＲ分光分析計である。
【００７６】
プリズム分光分析計では、プリズムを発散素子として使用する。その際には、入射した放射光は個々の波長に分解される。このようにして検出されたスペクトル成分により、物質の組成を推定することができる。さらにこのプリズム分光分析計は、使用される放射光の波長が既知である場合、物質の屈折率または反射度または透過度を測定するためにも使用することができる。
【００７７】
プリズムを回折格子に置き換えると回折格子分光分析計になる。この回折格子分光分析計では、放射光を発散させるために回折格子での光の回折が利用される。放射光は、少なくとも１つのスリット形の放射入射口に入る。このスリットの方向は、回折格子の溝／線の方向に相応する。このような回折／干渉によりスペクトルが生成され、半導体検出器によって検出される。
【００７８】
分光分析計の別の形態に、フーリエ変換赤外分光計がある。このフーリエ変換赤外分光計では、干渉計を移動させてフーリエ変換によって光スペクトルを計算する。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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