Aus der Abteilung ffir Medizinische Physik an der Universitgts-Hautklinik Giessen

Flammensp ektrophotometrische Absorptionsmessungen mit periodiseh ausgelenkter Flamme

V o n

Walter Lang

Mit 6 Abbfldungen

(Eingegangen am d. Mai 1964)

1. Einleitung

Bei flammenspektrophotometrischen Absorptionsmessungen kann man bekanntlich durch Anwendung eines Zweistrahlverfahrens Intensit/~ts- schwankungen des Hintergrundstrahlers aus der MeSwertanzeige weit- gehend eliminierenl,3, s. Die dadurch erzielte grSBere Stabihtgt der Mel~anordnung l~l~t eine weitere Empfindliehkeitssteigerung und somit eine bessere Naehweisempfindlichkeit zu, sofern die v o n d e r Flamme verursachten Sehwankungen vernachlgssigbar klein sind gegeniiber denjenigen des Hintergrundstrahlers 9.

Bei den herkSmmlichen Zweistrahlverfahren 1,s sind der Mel3strahl und Vergleiehsstrahl r/~umlich voneinander getrennt. Jedoch kann man auch im Einstrahlverfahren die Wirkung eines Zweistrahlverfahrens erzielen, etwa durch alternierende Zerstgubung yon Blind- und Analysen- ]Ssung bzw. Blind- und EiehlSsung, woriiber an anderer Stelle berichtet wurde 5. Der ~aehtei l beider Verfahren besteht in dem verh~ltnism/~Big grol3en experimentellen AuLvand. Eine Vereinfachung der ZweistraM- methode ws daher erwtinseht. Aul3er der yon Dickey und Mitarbeitern 2 angegebenen Modulation des flammenspektrophotometrischen Signals mittels periodischer Gaszufuhr zur Flamme gibt es zwei weitere Prin- zipien, EinstrahlgerKte mit den Eigensehaften yon Zweistrahlgergten zu betreiben, ns

a) dureh periodische Umlenkung oder Auslenkung der Flamme oder b) dureh periodische Prel~luft- bzw. Sauerstoffzufuhr zur Flamme,

woriiber in einer spKteren Arbeit beriehtet werden soll.

W. Lang: Flammenspektrophotometr isehe Absorptionsmessungen 797

Die vor l i egende Arbe i t befaBt sieh m i t einigen exper imente l l e rp rob ten A n o r d n u n g e n zur per iodisehen Umlenkung bzw. Aus lenkung e iner t u r b u l e n t e n F l amme . Aus den Anwendungsbeisp ie len geh t hervor , daft aueh bei groBer zei t l ieher AuflSsung quan t i t a t i ve Ana lysen im #g/ml- Bere ieh m6gl ieh sind. F e r n e r wird dargeste l t t , dab sowohl die spek t ra l e B a n d b r e i t e des Monoehromators als aueh das Verh// l tnis der MeBstrahl- bre i te zur F l a m m e n b r e i t e bei dieser Mel3methode unkr i t i seh sind.

9. Exper imente l le Anordnung

Abgesehen yon der hier zu beschre ibenden Modula t ion der F l a m m e wi rd die gleiehe opt iseh-e lekt r i sche MeBanordmmg verwendet , die bere i t s an andere r Stelle beschr ieben wurde 4,s. Das Pr inz ip der hier vorgeschla- genen Modu la t ionsmethode bes t eh t dar in , daft ein gewisser Tei l de r t u r b u l e n t e n F l a m m e per iodiseh in den S t rah lengang bzw. aus ihm heraus gebraeh t wird. Dies k a n n m a n am einfaehsten durch per iodische Um- lenkung der F l a m m e an einem m i t Ausspa rungen versehenen ro t i e renden Sektor erreichen. Der aus einer 3 m m s t a rken Asbes tp l a t t e gesehni t tene ro t ie rende Sektor yon 12 cm Durchmesser bes i tz t zwei Ausspa rungen yon je 90 ~ wird yon e inem Syneh ronmoto r anget r ieben, so dab eine 50-Hz-Modu]a t ion erziel t wird. Der Verschleig des ro t i e renden Asbes t sek tors is t dabe i gering. Nach s iebens t i indigem Daue rbe t r i eb war er auf einer 3 m m bre i ten Spur u m k n a p p 1/2 m m abget ragen. Die Brenner- spitze der t u rbu l en t en Wasse rs to f f -Pre f t lu f t -F lamme war z i rka 2 cm vom ro t i e renden Sektor en t fern t .

Die schematische Darstellung in Abb. 1 zeigt verschiedene Anordnungs- m6glichkeiten der turbulenten F lamme und des rotierenden Sektors beziiglich des Mel3strahles. Bei den Anordnungen a, b, c verl/iuft die optisehe Achse des Strahlenganges parallel zur (vertikalen) Ebene des rotierenden Sektors. Bei der ersten Anordnung a wird die Absorption in dem periodiseh dureh die Aussparungen des rotierenden Sektors hindurchtretenden Flammente i l gemessen (Querschnit t des Mel3strahles durch Schraffur markiert) . Bei der Anordnung b befinden sieh die Zerst~uber-Brenner-Kombination und die optisehe Achse auf der gleiehen Seite des rotierenden Sektors. Der Quersehnitt des Mel3strahles ist wieder schraffiert. Die an den Sektorfl/iehen periodisch umgelenkte F lamme ist gegenfiber der frei brennenden Fla.mme geringfiigig verbreitert , wodurch der Absorptionsweg des Liehtes dutch die F lamme etwas gr613er wird. Bei der Anordnung c (FrontMansicht des rotieren- den Sektors) befinden sich wiederum die optische Achse und der Brenner auf der gleiehen Seite des rotierenden Sektors. Der Mel~strahl (sehraffiert an- gedeutet) verl~uft parallel zum rotierenden Sektor, die Flammenaehse ist um einen kleinen Winkel gegen die optische Achse von vorn naeh hinten aus der Bildebene heraus geneigt. Der Brenner ist so angeordnet, dad die F lamme periodisch dutch die Sektoraussparungen hindurchtr i~t bzw. vorn an den Sektorft-gehen umgelenkt wird. Fi ir die Bauer der Umlenkung der F lamme t r i t t der Mel3strahl also ngherungsweise dutch die L/~ngsaehse der Flamme, wodureh der Absorptions weg gegeniiber Anordnung a und b gr61]er wird.

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Eine andere M6glichkeit zur per iodischen Umlenkung der F l a m m e ohne Verwendung eines ro t ie renden Sektors is t in Tei lbi td d angegeben. Hierbe i wird die Zer s t / iube r -Brenner -Kombina t ion d r e hba r ge lager t und per iodisch um zi rka 10 ~ aus der Mit te l lage ausgelenkt , so dab wieder - - wie oben - - der MeBstrahl per iodisch durch die F l a m m e hindurch- t r i t t .

Bei der verwendeten Versuchsanordnung erfolgt die periodisehe Aus- lenkung der Zerst/iuber-Brenner-Kombina~ion fiber eine Kurbelstange, die

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Abb. 1. Sehematisehe Darstellung versehiedener An- ordnungsm6gliehkeiten der turbulenten, periodiseh um-

gelenkten Flamme. Erlauterungen s. Text

yon einem mechanisch stufenlos regelbaren Motor angetrieben wird. Der Drehpunkt des Brenners tiegt 13 mm unterhalb x- tier Brennerspigze, die Kapil- larenl~tnge betr/igt 56 ram. Bei einer Auslenkung urn q-35 ~ aus der Mittellage ist eine obere Grenzfrequenz der Signalmodu- lation yon etwa 15 t tz erreich- bar. Mit einer Verringerung des Auslenkungswinkels und einer Verschiebung des Drehpunktes in Richtung auf das untere Kapil larenende diirften sieh folgende Vorteilo gegeniiber dem verwendeten Versuehsmuster er- gebon:

a) das Tastverh/iltnis, also das Verh/~ltnis yon Impulsdauer zu Pausendauer, wird gr613er;

b) die Sigzla]modulation kann mit techniseher Wechset- frequenz (50 IKz) erfolgen;

c) die Schwingungsamplitude der Ansaugkapil laren im Proben- behglter wird herabgesetz~. (Bei dem beschriebenen Versuchs-

muster mug wegen der gro2en Auslenkung die Ansaugkapil lare mit einem 20 cm langen flexiblen Kunststoffschlaueh verl/~ngert werden.)

Der wesent l iohe Vor te i l der Vorr ich tung d in Abb. 1 gegentiber den drei i ibr igen M6gl ichkei ten a, b, c bes teh t dar in , dab bei dieser Modula t ions- a r t keine zus~tzliehe Turbulenz und Verunre in igung der F l a m m e infolge Versohleppungseffekten durch don Sektor ve ru r saeh t wird. Die E r fah rung zeigt, d a b bei geeignet gewghl ten Bet r iebsdr i ioken der Zers t~uber- Brenne r -Kombina t ion , n~/mlich bei groBem PreBluft- und Gasdurehsa tz , d ie t u rbu l en t e F l a m m e h inre ichend steif ist. Die d a m i t ve rbundene ger inge F l a m m e n b r e i t e bed ing t keine kr i t i sehe Bemessung der Megs t rah lb re i t e (s. unten) .

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3. inwendungen

Ein experimenteller Vergleich der Meganordnung b m i t a der Abb. 1 ergibt, dab der Absorptionsgewinn infolge des etwas grSBeren Absorptions- weges bedeutungslos ist. Die Meganordnung c der Abb. 1 ist erwartungs- demOB dann vorteilhaft, wenn die Absorption nur dine geringe HShen- abh/~ngigkeit yore MeBort in der Flamme aufweist, was z. B. fiir Natrium zutrifft 1~ In diesem Falle wird gegeniiber Anordnung a eine um den Faktor 3 grSBere Absorption gemessen. Von diesem Sonderfall abgesehen ist yon den drei Anordnungen a, b, c die MSglichkeit a am einfaehsten

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2 s e c I I

Abb. 2. C~-Absorptionsmessungen mit periodisch umgelenkter Wasserstoff-Prel~luft-Fl~mnm. Photo- strom in willkiirlichen Einheiten als Funktion der Zeit bei grol3er zeitlicher Aufl6sung w/ihrend der Zerst~ubung yon 10, 6 und 2 ~g Ca/ml (Kurven a, b, c). t)apiervorschub 25 mm/sek, Frequenz der

~Iodulation 6 Itz, Wellenl~inge 4226,7 A, spektrale Bandbreite 5 A

und praktisehsten. Mit ihr wurden die Messungen der Abb. 3 und l durchgefiihrt. Die iibrigen Messungen wurden mit der Anordnung d der Abb. 1 vorgenommen.

Die I~egistrierung der Ca-Absorption yon 10, 6 und 2 #g C~/ml ws L6sung mit der periodisch ausgelenkten Flamme zeigt, dab aueh mit Registrierger//ten kurzer Einstellzeit und geringer Sehreibbreite, quanti- tative Ana]ysen im #g/ml-Bereieh mSglich sind. Bei der beschriebenen An~;eendung der periodisch umgelenkten Flamme wird der Hintergrund- strahler mit Gleichstrom betrieben und der im Fliissigkeitsstrahl- oszillographen eingebaute Weehselstromverst/~rker verwendet. Das registrierte Signal entsprieht der Photostromdifferenz I o - - I ~ A I0, wobei I 0 der Photostrom ohne Absorption und I der durch die AbsorptionA geschw/~chte Photostrom bedeutet. Es sei darauf hingewiesen, dab bei der Photostromdifferenzmessung Intensit~/tssehwankungen des Hinter-

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grundstrahlers in das MeBergebnis eingehen, w/~hrend bei der in handels- iiblichen Zweistrahlger~ten 1, 6 angewendeten Registriernng des Quotienten 7/ I o Intensit/~tsschwanknngen des Hintergrundstrahlers weitgehend eliminiert werden. Abb. 2 zeigt a]so, dab auch ohne Quotientenbildung I / I o eine ffir viele Anwendungszwecke ausreichende Naehweisempfindlich- keit nnd -genauigkeit erreiehbar ist. I m Beispiel ist die zul~ssige Schreib- breite nur zu etwa einem Drittel ausgenutzt. Der Lampenstrom betr/~gt 10 mA, die spektrale Bandbreite des Monochromators 5 7~.

7. Verhi~ltnis der Mefistrahlbreite zur f lammenbreite

An anderer Stelle 7 wurde gezeigt, dab man ftir eine Flamme bei gegebenen Betriebsbedingungen nnd somit vorgegebener Flammenbreite

0

b

I sec I I

Abb. 3. Kupferabsorptionsmessung mit periodisch mngelenkter Flamme. Ordinate: Photostrom in willkfirlichen ]~inheiten; Abszisse: Zeit. a Leer brennende Flamme, b Zerst~nbung yon Aqua dest., c Zerst~ubnng yon ~0 t~g Cu/ml wg~riger LSsung. 1Yfodulationsfrequenz 50 Hz, Papiervorschub 50 m m

pro Sekunde. Durchmesser des Me~strahles in der FIanlme 7 mm

ein optimales Verh/~ltnis der MeBstraMbreite zur Flammenbreite angeben kann, um ein mSglichst gfinstiges Signal-zu-Rauseh-Verh~ltnis zu erzMen. Diese Aussagen gelten nur fiir herkSmmliehe Einstrahl- und Zweistrahl- verfahren. Sie verlieren ihre Giiltigkeit bei periodisch auftretender Absorption, also bei Einstrahlger~ten mit periodischer Gas-, PreBluft- oder Probenzufuhr zur Flamme sowie bei der hier behandelten periodischen Umlenkung der Flamme.

Bei dem ,,klassischen" Zweistrahlverfahren wird z. B. der Strahlengang mit Hilfe eines Schwingspiegels periodisch umgelenkt o d e r - bei Anwendung der Strahlenteilung - - der MeB- und Vergleichsstrahl in rascher Folge alternierend abgedeckt. In beiden F~llen ist zu beachten, dab fi~r die Dauer der kontinuierlichen Zerst~ubung der Analysenl6sung die Absorption kons~ant und nicht etwa periodisch ist.

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Eine flammenspektrophotometrische Absorptionsmessung mit um- getenkter Flamme zur Bestimmung yon 20/~g Cu/ml in wgBriger L6sung bei konstanter Wellenl/inge 3247,5 A ist in Abb. 3 wiedergegeben. Zur gegistrierung des Photostromes wird wieder der Fliissigkeitsstrahl- oszillograph verwendet. Registrierung a in Abb. 3 zeigt den Photostrom der leer brennenden Flamme (keine Zersti~ubung), bei Registrierung b wird Blindl6sung zerst/~ubt (Aqua dest.) und bei Kurve c die Kupfer- 16sung. Aus den Knrven a und b ist keine merkliche Modtflat.ion, etwa dureh Sehlierenbildung verursaeht, ersichtlich. Der Durchmesser des

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Abb. 4. Wiederhohng der Messungen yon Abb. 3, abet mit einem Liehtbiindeldurchmesser yon 20 ram. 0bgleich damit der Durchmesser des Negstrahles erheblich grSBer ist als die Flammenbrelte (zirka

12 mm), ist das Signal grSBer als bei kleinerem 3[eBstrahldurchmesser

yon der Hohlkathodenlampe emittierten Strahlenbiindels ist mittels einer Irisblende yon 7 mm Durehmesser begrenzt. Der geseh~tzte Flammendurchmesser an der Stelle, wo das Lichtbiindel der Hohl- kathodenlampe die Flamme durehsetzt, betr~gt etwa 12 ram.

Die Wiederholung der gleichen Messung nnter sonst gleichen Bedin- gungen, abet dieses Mal mit ge6ffneter Irisblende (Durchmesser des ~el3- strahles am Ort der Flamme 20 ram) zeigen die Registrierkurven der Abb. 4. Das Signal ist etwa 2,5real gr6Ber Ms bei der vorigen Messung (Abb. 3c) mit kleinerem MeBstrahldurehmesser. Dieser Zuwaehs ist damit zu erkl/iren, dab bei der angewendeten MeBmethode Ms Signal das Produkt A I 0 (----- I 0 - - I) angezeigt wird. Dieses Signal wird hervor- gerufen durch die periodische Sehw/iehung der yon der Hohlkathoden- lampe emittierten Kupferresonanzlinie 3247,5~ beim Passieren der

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periodisch umgelenkten l~lamme. Der Anteil des MeBstrahles, der nicht dutch die Flamme hindnrchtritt, wird nieht moduliert und demznfolge aueh nieht angezeigt. Diese Eigenschaft des hier vorgesehlagenen Einstrahlverfahrens mit periodiseh auftretender Absorption stellt einen wesentlichen Vorzug gegeniiber den bisher angegebenen Absorptions- mel]verfahren dar. W~hrend sonst ein rapider Empfindliehkeitsriickgang eintritt, sobald die Mei~biindelbreite gr61~er wird als die Flammenbreite, das Licht des Linienstrahlers also zum Teil an der Flamme vorbeigeht, ist hier die MeBbiindelbreite unkritisch.

2. Ein/lu[3 der spe]ctralen Bandbreite

In einer vorausgehenden Arbeit 5 wurde bereits darauf hingewiesen, daf~ bei der alternierenden Zerst~ubung yon Blind- und AnalysenlSsung

! Abb. 5. Mangan-Absorptionsmessung mi~ periodisch umgelenkter Flamme bei Kegistlde~umg [iber die Wellenl~nge. Ordinate: Photostrom in willkfiriichen Einheiten; Abszisse: Welienl~inge. Kurven a und b: Zerst~ubung yon 20pg Mn/ml w~iBriger LSsung. Bei b wurde der Lampenstrom yon 38 auf 28 raA herabgesetzt und der gleiche Spektralbereich zweimal regis~riert. Bei e wurde Aqua dest.

zerst~ubt

und bei Registrierung fiber die Wellenl/mge nur solche Linien des Hinter- grundstrahlers angezeigt werden, die in der Flamme teilweise oder vollstgndig absorbiert werden. Diese Eigenschaft haben alle Mel~verfahren, die naeh dem Zweistrahlprinzip arbeiten. Hierzu zghlen nicht nur das herkSmmliche Zweistr~hlverfahren, sondem auch alle Einstrahlverfahren mit periodisch auftretender Absorption. Aus diesem Saehverha]t ergibt sich ffir die praktisehe Anwendung eine bedeutsame Folgerung. Liegen zwei oder mehr Linien eines Analysenelementes in unmittelbarer Urn- gebung der empfindlichsten Analysenlinie, so ist es bei (I 0 - - I)-Messungen fiir die Analyse yon Spurenelementen weder erforderlieh noch zweekm~Big,

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die spektrMe B~ndbreite des Monochrom~tors so zu wiihlen, dai~ nur die empfindlichste Analysenlinie bei der Messung erfaBt wird. Das fo]gende Beispiel (Abb. 5) zeigt n~mlich, dal~ durch das Miterfassen der weniger empfindlichen Linien des gleichen Elementes bei hinreichender

10 U 10 ~ tO 2

. ~ xc~3

Abb. 6. X_nderung des flammenspektxophotometrisohen Signals mit der Variation des Lampenstromes und der spektralen Bandbreite des }r dargestent ffir die Kupferlinie 3247,5 A. Strich-

lierte Kurven: I/Io-3fessungen. Ausgezogene Kurven: (I s --I)-3J[essungea

spektraler Bandbre i te das SignM sogar gr6Ber wird. Diese Tatsache s teht wiederum in scharfem Gegensatz zu den Mel3verfahren, bei denen die Durchli~ssigkeit I / I o gemessen wird. Das geht aus einer weiter un t e n gegebenen Gegeniiberstel lung beider Mel~methoden bei der Besprechung der Abb. 6 hervor.

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Ffir die periodisch umgelenkte Flamme ist in Abb. 5 eine Registrierung fiber die drei Manganlinien 2794,8 ~_, 2798,3 ~ und 2801,1 ~ wieder- gegeben. W~hrend der Zersti~ubung yon 20 #g Mn/ml in ws L6sung wurde zun~chst bei 38 mA Lampenstrom [iber die drei Linien registriert (a) und danach bei der gleichen Konzentration, aber mit nur 28 mA Lampen- strom, die Registrierung wiederholt (b). Zur Prfifung der Reproduzierbar- keit wurde diese l%egistrierung zweimal durchgeffihrt. Danach wurde Aqua dest. zerst~ubt (c). Die Spaltbreite betrug 0,075 ram, die spektrale Bandbreite 2 _~.

Der Vergleich der I/I0-Megmethode mit der (I 0 - - I ) -MeBmethode wurde mit dem Beispiel Kupfer dnrchgefiihrt, well bei diesem Element. die wesentlichen Unterschiede beider Verfahren besonders fibersichtlich und deutlich hervortreten. Die Durchl~ssigkeitsmessungen der Flamme wurden mit der an anderer Stelle besehriebenen MeBanordnung vor- genommen s, die (I 0 --I)-Messungen mit der in Abb. l d angegebenen periodisch umgelenkten Flamme. Um beide MeBverfahren miteinander vergleichen zu k6nnen, ist auBer der konstanten Analysenkonzentration eine Normierung der Megwerte erforderlich. Als Bezugswerte wurden 5 mA Lampenstrom und eine spektrale Bandbreite yon 0,7 =4 gew~hlt, die der f6rderlichen Spa]tbreite 0,015 mm des Monochromators entspricht. Die im Diagramm der Abb. 6 fiber der spektralen Bandbreite aufgetragene Ordinateneinheit S(A2, IL) bedeutet bei der Dnrchliissigkeitsmessung die bei der spektralen Bandbreite A2 und dem Lampenstrom IL gemessene Absorption A(A2, IL), bezogen auf die Absorption bei 0,7 ~ Bandbreite

A(A~, xz) und 5 mA Lampenstrom A(0,7 4, 5 mA), also S(A)~, IL) = A(0,7 A, 5 mA) "

Bei (I 0 - - I ) -Messungen ist zu beachten, dab diese Differenz der Photo- str6me gleich dem Produkt A I 0 ist, wenn A wieder die Absorption bedeutet. Fiir dieses Megverfahren bedeuten also in Analogie zu den

A(A2, Ix,) �9 I0 (A~, Iz) Alle vorigen Ausffihrungen S(A2, IL) = A(0,7 A, 5mA)I 0 (0,7 h, 5mA) ' Messnngen wurden bei konstanter Wellenl~nge 3247,5 ~ durchgefiihrt.

Betrachten wir zun~chst die MeBergebnisse der I/Io-Methode (strich- lierte Kurven). Man sieht, dab eine optimale Lampenstromstiirke existiert (bier 32 mA), bei der die Absorption ~iir eine gegebene Konzen- tration ein Maximum erreicht. Bis zu zirka 22 ~ Bandbreite ist die Absorption nahezu unabhgngig yon der Bandbreite. Oberhalb dieses Wertes wird die unempfind]ichere Kupferlinie 3274 ~ bei der Messung erfagt : Die Absorption wird kleiner. Das verh~iltnism~gig starke Absinken der Absorption bei noch gr613eren Bandbreiten diirfte in der Hauptsaehe auf den EinfluB yon Streulieht znrtickzufiihren sein.

Im Gegensatz zur I/Io-Methode w~chst bei (I 0 --I)-MeBverfahren (ausgezogene Kurven) das Signal mit der Bandbreite und dem Lampen-

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strom einsinnig an. Aueh hier sieht man bei etwa 22 • Bandbreite den EinfluB der zweiten Kupferresonanzlinie. Dieser Einflug //uBert sieh erwartungsgem/~B in einem weiteren Anstieg des Signals. (Ohne die Kupferlinie 3274 A wiirden die Kurven bereits bei einem niedrigeren Ordinatenwert flaeher verlaufen.) Der Vergleieh ergibt, dab sich z .B . bei 18 mA Lampenstrom und 90 ~_ Bandbreite beide MeBverfahren nm das 500faehe im Signal unterseheiden.

Aus den angefiihrten Beispielen geht die ~berlegenheit der Photo- stromdifferenzmessung (I 0 - - I ) fiber die Photostromquotientenmessung (I/Io) hervor. Ein Nachteil der erstgenannten Methode besteht darin, dab Intensit/~tssehwankungen des It intergrundstrahlers (trotz des Zwei- strahlverfahrens) in das Mel3ergebnis eingehen. Sie werden nieht - - wie bei handelsfiblichen Zweistrahlgergten, die den Quotienten I / I o anzeigen-- weitgehend e]iminiert. Dieser Umstand verlangt eine gate Konstanz der Emission des Linienstrahlers. Der genannte Naehteil 1//gt sieh aber mit der Integrat ion der Photostromdifferenz wieder ausgleichen. Die mit der Anwendung yon Zweistrahlverfahren bei grogen spektralen Bandbreiten verknfipften Fragen, z. B. nach der Eichkurvenkrfimmung, sollen an anderer StelIe er6rtert werden.

Iterrn Prof. Dr. R. Herrmann bin ich fiir sein reges Interesse am Fortgang der ~a~rbeit zu Dank verpfiichtet, tIerrn Ing. Engel vonder Firma Siemens- Reiniger AG., Erlangen, danke ich fiir die leihweise UberlassLmg des Fliissig- keitsstrahloszillographen Cardirex 31 B. tIerrn K. Ri~diger sei gedankt fiir den Entwurf und die Ausfiihrung der Anordnung zur periodisehen Auslenkung der Flamme.

Zusammenfassung Es wird fiber die MeBergebnisse mit einer periodiseh urn- oder aus-

gelenkten turbulenten Wasserstoff-Prel?luft-Flamme beriehtet. Diese Megmethode bietet trotz geringeren Aufwandes die gleichen Vorteile wie das herk6mmliche Zweistrahlverfahren. Absorptionsmessungen im /~g/ml-Bereich sind aueh bei groger zeitlieher Aufl6sung und Registrierung der Photostromdifferenz I 0 - - I = A I 0 m6glieh. Dariiber hinaus bietet das vorgesehlagene Verfahren einige zusg~tzliche Vorteile: 1. Das Ver- h/iltnis der Mel3strahlbreite zur Flammenbreite ist unkritisch. 2. Das f lammenspektrophotometrische Signal w/~ehst mit zunehmendem Lampen- s t rom und 3. mit zunehmender spektraler Bandbreite des hlonochromators.

Summary A report is given of the measuring results obtained with a turbulen~

hydrogen-compressed air flame that is periodically turned about or deflected. This method of measuring, despite lower consumption, provides the same advantages as the conventional two-jet procedure. Absorption measurements in the #g/ml region are also possible even at greater time resolution and registration of the photoeurrent difference I 0 - - I : A I 0. In addition,

806 W. Lang: Flammenspektrophotometr isehc Absorptionsmessungen

the proposed method offers several other advantages: i) the relation of the measuring jet width to the width of the flame is not crit ical; 2) the flame spectrophotometric signal increases with increasing lamp current; and 3) with increasing spectral band width of the monochromator.

R6sum@

On communique los r@sultats obtenus avee une flamme turbulente hydrog~ne-air comprim~, ~ orientation p6riodiquement variable. Cette m4thode de mesure pr6sente, malgr6 une consommation minime, los m@mes avantages que le proc4d4 h deux faisceaux traditionnel. On pout aussi mesurer l 'absorpt ion dans le domaine du #g/ml avec une grande r6solution instantande et enregistrer la diff@rence du photocourant I 0 - - I = A I 0. I)e plus, le proc@dd propos6 pr@sente quelques avantages supplem6ntaires: 1) le rappor t de la largeur du faisceau de mesure ~ la largeur de la flamme n 'est pas crit ique; 2) le signal de spectrophotom6trie de flamme croit quand le courant de lampe augmente et 3) quand la largeur de la raie spectrale du monochromateur augmente.

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