专利名称：Atr探针的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测介质的光学特性的ATR探针，包括整体的ATR体，其具 有至少一个可被施加介质的表面区段；和发射光导组件，用于将非对准的光入射到ATR体 内；以及接收光导组件，用于接收通过ATR体后的入射光。
背景技术：
这种ATR探针例如在公开文献DE 102006036409A1中有所公开。这种探针基于 ATR体接触介质的界面的上的唯一全反射并具有非常简单的结构。但这种探针的灵敏度有 待于改进。US2001/0030288A1公开了在发射器和ATR体之间以及在ART体与二极管行探测器 之间具有圆柱形透镜的ATR探针。DE 19856591A1公开了一种具有两个单独光通道的ATR探针。US 5991029A公开了一种具有在ATR体的接触介质的表面上多次反射的ATR探针， 其中，棱面以最小的反射角反射，以避免光在那里被射出。US 5773825A公开了一种具有用于光输入的棱镜和为此还具有薄的光盘的ATR探 针。US 5703366A公开了一种类似方式的多体ATR体，其具有第一晶体和晶片以及其 间的光透射界面。US 4826313A公开了一种具有用于对散射射束进行对准的光学透镜的ATR探针。EP 0206433A2公开了一种具有至少两个接触介质的面的ATR探针。所称的探针光学上或结构上非常复杂并因此增加了制造成本，特别是在探针需要 与小直径的圆柱体探针杆一体化的情况下。
发明内容
本发明的目的因此在于，提供一种特别是过程应用的ATR探针，其克服现有技术 的缺点，特别是具有相对噪声比得到改进的信号并适用于简单的批量生产。探针最好化学 上耐溶剂、碱和酸以及磨粒性的介质。该目的通过依据独立权利要求1的ATR探针得以实现。依据本发明用于检测介质光学特性的ATR探针包括整体的ATR体，其具有至少一 个可被施加介质的表面区段；发射光导组件，用于将非准直的光入射到ATR体内；接收光导 组件，用于接收通过ATR体后的入射光，其中，光通过ATR体的过程包括在ATR体的接触介 质的表面上的至少两次全反射；其特征在于，用于接收从ATR体出来的光的接收光导组件 的有效面积以系数F大于用于将光入射到ATR体内的发射光导组件的有效面积，其中，F至 少为1，优选至少为4/3和进一步优选至少为3/2和特别优选至少为2，以及其中，发射光导 组件包括至少两个发射光导且接收光导组件包括至少三个接收光导。依据本发明目前优选的构成，ATR体包括至少一个具有锥形或截锥形表面的区段
5且截锥形的表面至少可以部分地被施加介质。具有锥形或截锥形表面的区段例如可以具有不小于40°和不超过50°，最好不 小于43°和不超过47°，特别是45°的半锥角。半锥角是指圆锥的对称轴线与圆锥的侧面 之间的角度。在本发明这种构成的进一步构成中，ATR体包括圆柱体区段，其与锥形或截锥形区 段的基底连接。圆柱体区段例如可以具有不超过1/2，最好不超过1/3，进一步优选不超过 1/4锥形或截锥形区段的基底半径的高度。在本发明这种构成的附加进一步构成中，ART体 具有与截锥形区段连接的倒圆顶端。倒圆顶端例如可以具有不超过1/6，最好不超过1/7， 进一步优选不超过1/8截锥形区段基底半径的半径。在本发明的进一步构成中，ATR探针此外包括套环和隔离体，套环将发射光导 和接收光导定位，且隔离体夹紧在套环与ATR体之间，其中，隔离体例如可以包括搭环 (Oberwurfring )。在本发明目前优选的构成中，发射光导组件包括多个发射光导，其端面的中心依 据本发明的进一步构成设置在一个圆弧上，其中，该圆弧优选以锥轴线作为中心。发射光导的端面依据本发明的构成可以直接彼此相邻设置。因此是指直接相邻的 发射光导端面之间不存在接收光导端面。但这一点不排除发射或接收光导处于套环内并因 此光导包括其端面在内通过套环材料彼此分开或彼此相距。在本发明的一种构成中，接收光导组件包括多个接收光导，其端面设置在一个区 域中，所述区域最短的封闭分界线环绕发射光导端面的映像(Abbildimg)，该映像通过发射 光导的端面环绕锥轴线旋转180°而产生。接收光导的端面例如覆盖该区域面积的至少20%，最好至少35%和特别优选至 少50%，该区域最短的封闭分界线环绕发射光导端面的映像，该映像通过发射光导的端面 环绕锥轴线旋转180°而产生。在本发明的另一种构成中，接收光导组件包括多个接收光导，接收光导的端面设 置在一个区域内，其最短的封闭分界线环绕发射光导端面的模拟映像，该模拟映像是在假 设空气中数值孔径不低于0. 1和不超过0. 3的情况下，通过从发射光导入射到ATR体内的 光的光线路径在ART体的锥形侧面上两次全反射并从ATR体出射后在接收光导端面的平面 上产生。模拟映像例如可以在假设在空气中数值孔径不超过0. 15的情况下进行，其中，接 收光导的端面覆盖该区域面积的例如至少20%，最好至少35%和特别优选至少50%，该区 域最短的封闭分界线环绕发射光导端面的模拟映像。在本发明的一种构成中，ATR探针包括套环，其将发射光导和接收光导定位，其中， 发射光导或接收光导的光轴在套环内基本上平行于锥形或截锥形的区段的轴线。在本发明的另一种构成中，ATR探针包括套环，其将发射光导和接收光导定位，其 中，发射光导以及接收光导的光轴在套环内各自与锥形或截锥形区段的轴线相比向着圆锥 的轴线倾斜，从而沿发射光导的光轴射入的光的k向量在ART体内具有径向向内定向的分 量，以及沿接收光导的光轴接收的光的k向量在ATR体内具有径向向外定向的分量。只要光导包括光纤，光纤的端面就最好垂直于光纤的光轴分布。在本发明这种构成的进一步构成中，发射光导或接收光导的光轴在套环内各自限 定与锥形或截锥形区段的轴线平行的下述平面，所述平面相对于中心平面扭转，中心平面通过锥形或截锥形区段的轴线和各光导的光轴与其端面的交点限定，从而沿发射光导的光 轴入射的光的k向量在ART体内具有切向的分量，或沿接收光导的光轴接收的光的k向量 在ATR体内具有切向的分量。利用所称的构成，从发射光导出发由ATR体两次反射的光的最大强度的区域或表 面中心在光导端面的平面上可以首先径向向内移动。其次，从发射光导出发由ATR体两次 反射的光的强度最大的区域或者说表面中心在光导端面的平面上也相对于在锥轴线上的 接收光纤的中心对称而发生扭转。就此而言的优点是，至少在所称表面中心或最大强度的 区域，或者至少与其尽可能靠近定位接收光导，该点进行所研究的移动和扭转使与一个发 射光导相对的位置为另一发射光导保留。因此，例如可以偶数对称地设置发射光纤，特别是 四个或者六边形对称，其中，六边形对称可以达到光导的最大组合密度。在本发明的进一步构成中，发射光导的端面之间各自设置接收光导的端面。这一 点意味着，两个相邻发射光导端面的点之间的连接线与接收光导端面相交。在本发明的进一步构成中，发射光导的端面处于一个圆上，其中，所有接收光导的 至少50%，最好所有接收光导的至少75%，特别是所有接收光导的端面的中心处于该圆内 部。按照本发明的另一种观点，发射光导组件包括至少一个发射光导，其中，由发射光 导发射的光在通过ATR体后由两个或者多个接收光导检测。 在本发明的进一步构成中，发射光导和接收光导具有各自一个端面，其与ATR体 的距离至少为空气中的λ。/2，例如5 μ m，最好至少IOOym和进一步优选至少200 μ m。λ0 表示分析处理ATR信号时考虑的最大波长。通过这种距离，防止光导(特别是光导光纤) 与ATR体之间的气隙中取决于压力和温度的干涉导致ATR信号的强度调制。法布里-珀罗 (Fabry-Perot)效应因此尽可能得到消除。另一方面具有优点的是，端面各自到ATR体的距 离不大于该光导的直径。按照这种方式，限制所发射的光在气隙内扩散。在本发明目前优选的构成中，ATR探针包括套环，其将发射光导和接收光导定位， 还包括具有介质侧开口以及密封圈的外壳，所述密封圈环绕介质侧开口，其中，ATR体紧贴 在密封圈上并在密封圈与套环之间被轴向弹性夹紧。弹性特别是可以通过弹性密封圈产 生，或者通过弹性体产生，其在夹紧路径内(也就是传递夹紧力的部件的序列中)在套环远 离ATR体的背侧上被布置在任意的位置上。发射光导组件和接收光导组件最好这样定位和定向，使到达ATR体的紧贴密封圈 的表面区段上的光对于ATR探针的信号的贡献少于5%，最好少于2%和进一步优选少于1%。ATR体原则上可以包括在所要求的光谱范围内透明并具有足够大折射率的任意材 料，以便可以在与所研究的介质，特别是水状介质的界面上全反射。此外化学耐抗性和磨损 耐抗性是有利的。原则上特别是适合使用ZnSe、金刚石或者蓝宝石，或者具有DLC涂层的 Ge，其中，DLC是指类金刚石的碳涂层(按照英语为“Diamond Like Carbon”)。发射光导和所述接收光导优选可以包括光纤，其最好包括卤化银、石英、聚合物或 者硫族化物，其在所使用的光的波长范围内具有足够的透射性。光导与ATR体之间依据本发明目前优选的构成可以取消浸渍介质如油或者胶粘 剂。因此那里保留气隙，但所述气隙通过控制光导与ATR体之间的距离，不会导致由于干涉的强度调制。进一步优选在探针的全部射程内，也就是光源或接收器与光导连接时取消浸 渍介质。作为对此的选择，发射光导或接收光导可以包括光波导，其具有例如含有卤化银 或者Au的内涂层。
现借助附图中所示的实施例对本发明进行说明。其中图1示出具有圆锥ATR体的依据本发明的ATR探针的原理图；图2示出具有圆锥ATR体的依据本发明的ATR探针的探针顶端的剖面图；图3示出用于具有圆锥ATR体的ATR探针的辐射计算的圆锥ATR体的剖面图；图4示出依据本发明的实施方式用于在圆锥ATR体下定位的光纤套环的端面的俯 视图；图5示出轴平行发射光导端面在光纤套环端面上的投影，采用空气中0. 25的光导 数值孔径，其相应于ATR体材料内由光导发射的光锥的6°的半锥角；图6示出采用依据本发明的ATR探针接收的异丙醇的光谱；以及图7a示出依据本发明的另一构成与锥轴线相关倾斜和扭转的发射光导端面在光 纤套环端面上的投影，采用ATR体材料内由光导发射的光锥的Γ的半锥角；图7b示出依据本发明的另一构成与锥轴线相关倾斜和扭转的发射光导端面在光纤套环端面上的投影，采用ATR体材料内由光导发射的光锥的6°的半锥 角；以及图7c示出用于图7a和7b中的发射光导组件的从投影中产生的接收光导的定位。
具体实施例方式图1示出依据本发明的ATR探针的原理。光通过在这里为发射光纤束的发射光导 束1在ATR体的基底上入射到锥形ATR体中，并在锥体的外壳面上两次全反射后在ATR体 2的基底上借助在这里为接收光纤束3的接收光导束而射出。光通过从空间上分开的光源输送光的光导入射且光通过光导向偏离的接收器的 输出，一方面可以构成紧凑的探针头且另一方面可以有效满足对防止爆炸的要求。图2以纵剖面示出依据本发明的ATR探针的探针头结构。作为ATR体2设置有基 本上锥形的ZnSe晶体，包括锥体基底22上的圆柱体凸缘，其借助弹性0形圈4轴向支承在 圆柱体探针外壳5内环绕端面开口 52的环绕的密封面51上。通过端侧开口 52，ATR体的 侧面23 —个区段可以被施加测量介质。0形圈4原则上可以是任意介质耐抗性和温度耐抗 性的材料，足够地，目前优选全氟橡胶(Kalrez)。探针外壳5内在锥形ATR体的基底侧上设置光纤套环6，利用其将光导定位。为此 套环6具有孔61、63，光纤借助适当的胶粘剂，例如与光导纤维的材料相容的环氧树脂粘贴 到孔内，其中，光导纤维特别是具有卤化银。出于概览的原因附图中未示出光纤。原则上套 环6的端面64可以直接紧贴在ATR体的基底上，但其中需要注意的是，光纤的端面最好与 ATR体保持足够的距离，以避免由于Fabry-Perot干涉进行强度调制。为此可以要么将光纤 的端面与套环6的端面64相关回移，要么在光纤的端面64基本上与套环的端面对齐的情
8况下，套环6与ATR体之间还设置有一个隔离架。在这里采用第二种选择，其中，将旋接环 7从套环6的端侧64向套环6与第一轴向止挡66相对拧在套环上，以调整套环的端面64 与ATR体的基底之间的确定的距离，ATR体利用其基底22的环形地进行环绕的边缘面紧贴 在旋接环7上。套环6借助利用螺纹环54背侧地支承在探针外壳5内，其中，螺纹环54嵌入探针 外壳6壁上的螺纹内并紧贴在作为套环6侧面上的径向凸起部构成的第二轴向止挡67上。套环此外具有背侧的中心孔68，光导穿过该引导至用于光导定位的各自孔61、 63。套环原则上可以具有任意造型足够稳定的材料，其与光导或光纤维的材料相容， 其中，目前优选聚醚醚酮(PEEK)，因为这样使得简单和精确加工成为可能且是成本低廉的， 并且在高温下仍具有足够的机械稳定性。图3示出用于测定光学设计中发射光导和接收光导位置的图示。为优化具有圆锥ATR体的ATR探针，通过二维辐射计算(Raytracing)计算在各自 具有光源光纤或发射光导预先规定位置的接收光纤上的光分布。在此方面，数字评估光如 何通过ATR体分布和光源光纤或发射光导和探测光纤或接收光导应如何在光纤套环内组 织，以便可以在探测器上达到尽可能高的光效率并因此还有信号。在这种情况下，应注意几 个边缘条件。第一，ATR体圆锥轴线与光源光纤轴线之间大的径向距离dM，从射束不可忽略的 数值孔径NA出发，会导致光锥通过ATR体内的较长光线路径在到达ATR体的基底用于向接 收光纤内输出的平面上时，分布在过大的面积上。在这种情况下，需要利用非常多的昂贵的 接收光纤工作。就此而言出于成本原因优选Cluj保持在最小程度上。第二，圆锥ATR体在制造时在其圆锥顶端上得到例如不超过0. 5mm的小半径。最 好没有光射入倒圆的圆锥顶端区域内，因为这种光否则由于ATR效应而丢失。这种光连同 所使用的光导纤维的数值孔径NA并因此例如空气中约15°和ZnSe中6°的向内最大辐射 角共同限制dM的最小值。在对于4. 5mm的圆锥半径优化(Iuj时结果如下在= 1. Omm时光射入倒圆圆锥 顶端的区域内。在dLQ = 2. Omm时光分布到过大面积上，从而会需要过多的接收光纤。第三需要注意的是，最好尽可能少的光线击中0形环紧贴的侧面区域，因为否则 这种光会被0形环材料吸收。作为结果在光导轴线轴平行定向情况下，得出Cluj适用数值例如在0. 210到0. 245 基底半径之间，最好在0. 220到0. 235基底半径之间，其中，基底半径通过圆锥侧面与整个 ATR体，也就是包括圆柱体部分在内的基底的平面相交确定。在目前优选的构成中，dM的数 值为0. 227基底半径。在目前优选的构成中，整体圆锥ATR体直径9mm并具有Imm高的圆柱体区段作为 基底，在基底上连接4. 5mm高和90°圆锥角或45°半锥角的圆锥区段。基底半径因此为 5.5mm。这种光学结构件由ZnSe制造。图2示出对光在ATR体的基底上从左下入射的进行 模拟的情形。光线在圆锥的左上反射，到达圆锥右上边缘并从那里向右下反射到接收光纤 为检测光而待定位的空间区域内。光导的光线在图3中作为细线表示。为测定接收光纤的位置，首先计算到达ATR体基底上的光线(图3中右下)的2D直方图。2D直方图通过实粗线表示。该图示出每个 长度单位到达基底上的光线数量。这种分布的包络线大致相应于均勻的矩形分布。曲线与 矩形分布的尖形偏差在于来自光源的受限制的数量的光线，这些光线在计算时被考虑。点状曲线表示简化的3D模型中到达基底上的光线每个面积单位的分布。在此，采 纳2D模型中的光线数量并通过环形面元素划分，从而这种分布向中心集中。接收光导可以这样定位，使其尽可能有效检测到达基底上的光。图4示出考虑上面计算结果的发射和接收光导的设置。为此六个发射光导11利 用其中心以环绕圆锥轴的0. 227基底半径的半径定位。接收光导相对于发射光导确定下述 的区域，在该区域中足够大比例的到达基底上的光被检测。图5示出光分布的另一个模拟结果。该结构首先表明图4中六个发射光导的位 置。此外示出下述区域的外部边缘，从轴平行定向的发射光导发射的光锥的光在圆锥侧面 上完成两次全反射后在基底上到达所述区域中。在这种情况下，为光锥假设6°的半锥角。 该结果基本上证实，依据图4的接收光导的定位是适用的并检测足够大比例的反射光。图6最后示出借助ATR探针接收的0. 5重量的异丙醇水溶液的吸收光谱。信噪比 对于商用ATR探针来说极为适用。图7a_c最后示出对具有圆锥ATR体依据本发明的ATR探针另一种构成的模拟数 据，其中六个发射光导的端面六边形对称设置在一个圆弧上。在此方面，发射光导的轴线 径向向内倾斜。此外，与ATR体的圆锥轴平行的平面(发射光导的倾斜的轴线分布在所述 平面中)相对于相应的轴向平面(该平面由ATR体的圆锥轴线和发射光导的轴线与发射光 导端面的交点来限定)扭转。结果沿光导轴线入射的光的k向量具有径向向内定向和相切 的分量。如果发射光导轴线例如这样在套环内定向，使例如入射光轴线在ATR体内的倾斜 约为6°且相对于轴向平面的扭转约为40°，那么由光导反射到基面上的光的中心这样移 动，使输出的光的中心利用发射光导的端面以第一近似形成六边形图案，其中，中心落到发 射光导端面之间的缺口上。为识别所要输出的光中心在ATR体的基底上的位置，为入射的 光锥使用ATR体内Γ的半锥角。产生的位置24在图7a中与发射光导的端面14共同示 出。图7b示出在假设用于入射的光锥的在ATR体内6°的半锥角的情况下所要输出的光 26的分布。从图7c可以看出接收光导26由此产生的设置。据此在图7a的每个光点上均定位 接收光导的端面，第七接收光导占据在光导组件的中心内的缺口。这种实施方式就此而言 的优点是，对于每个发射光导接收光导以如下方式定位，使环绕入射光的轴线最大强度的 角度范围由该一个接收光导检测。此外，接收光导六边形，也就是以最密可能的组合设置， 因此反射光束核心区域外面出现的光最佳地由相邻的接收光导检测。
10
权利要求
ATR探针，用于检测介质的光学特性，所述ATR探针包括整体的ATR体(2)，其具有至少一个能够被施加介质的表面区段(24)；发射光导组件(1)，用于将非准直的光入射到所述ATR体(2)内；接收光导组件(3)，用于接收通过所述ATR体后的入射光，其中，光通过所述ATR体的过程包括在所述ATR体的接触介质的表面(24)上的至少两次全反射；其特征在于，用于接收从所述ATR体出来的光的接收光导组件的有效面积以系数F大于用于将光入射到所述ATR体内的所述发射光导组件的有效面积，其中，F至少为1，优选至少为4/3，进一步优选至少为3/2且特别优选至少为2，以及其中，所述发射光导组件包括至少两个发射光导，且所述接收光导组件包括至少三个接收光导。
2.按权利要求1所述的ATR探针，其中，所述ATR体(2)包括至少一个具有锥形或截锥 形的表面(24)的区段，且所述截锥形的表面能够至少部分地被施加介质。
3.按权利要求2所述的ATR探针，其中，所述ATR体(2)包括圆柱体区段，所述圆柱体 区段与所述锥形或截锥形区段的基底连接。
4.按权利要求2或3所述的ATR探针，其中，所述ART体具有倒圆的顶端，所述顶端与 所述截锥形区段连接。
5.按权利要求1至4之一所述的ATR探针，此外包括套环(6)和隔离体(7)，借助所述 套环将所述发射光导和所述接收光导定位，所述隔离体设置在所述套环(6)与所述ATR体 之间，其中，所述隔离体(7)例如包括搭环。
6.按权利要求1至5之一所述的ATR探针，其中，所述发射光导组件包括多个发射光导 (11 ；14)。
7.按权利要求6所述的ATR探针，其中，所述光导的端面(11； 14)具有设置在一个圆 弧上的中心，其中，所述圆弧优选以锥轴线作为中心。
8.按权利要求6或7所述的ATR探针，其中，所述发射光导的端面(11)直接彼此相邻。
9.按权利要求6至8之一所述的ATR探针，其中，所述接收光导组件包括多个接收光 导(21)，所述接收光导的端面设置在一个区域中，该区域的最短的封闭分界线环绕所述发 射光导(11)的端面的映像，所述映像通过所述发射光导的端面环绕锥轴线旋转180°而产 生。
10.按权利要求9所述的ATR探针，其中，所述接收光导的端面覆盖所述区域的面积的 至少20%，最好至少35%和特别优选至少50%，所述区域的最短的封闭分界线环绕所述发 射光导的端面的映像，所述映像通过所述发射光导的端面环绕所述锥轴线旋转180°而产生。
11.按权利要求6至8之一所述的ATR探针，其中，所述接收光导组件包括多个接收光 导，所述接收光导的端面设置在一个区域中，该区域的最短的封闭分界线环绕所述发射光 导的端面的模拟映像，所述模拟映像是在假设数值孔径不低于0. 1且不超过0. 3的情况下， 通过从所述发射光导入射到所述ATR体内的光的光线路径在所述ATR体的所述锥形侧面上 两次全反射并从所述ATR体出来之后在所述接收光导的端面的平面上产生的。
12.按权利要求11所述的ATR探针，其中，所述模拟映像在假设空气中的数值孔径不超 过0. 15的情况下产生，并且所述接收光导的端面覆盖所述区域的面积的至少20%，优选至 少35%和特别优选至少50%，所述区域的最短的封闭分界线环绕所述发射光导的端面的模拟映像。
13.按权利要求2所述的ATR探针，此外包括套环，借助所述套环将所述发射光导和所 述接收光导定位，其中，所述发射光导或所述接收光导的光轴在所述套环内基本上平行于 所述锥形或截锥形区段的轴线。
14.按权利要求2所述的ATR探针，此外包括套环，借助所述套环将所述发射光导和所 述接收光导定位，其中，所述发射光导以及所述接收光导的光轴在所述套环内各自与所述 锥形或截锥形区段的轴线相比向着圆锥的轴线倾斜，从而沿发射光导的光轴射入的光的k 向量在所述ART体内具有径向向内定向的分量，以及沿接收光导的光轴接收的光的k向量 在所述ATR体内具有径向向外定向的分量。
15.按权利要求14所述的ATR探针，其中，所述发射光导和所述接收光导的光轴在所述 套环内各自限定与所述锥形或截锥形区段的轴线平行的平面，所述平面相对于中心平面扭 转，所述中心平面由所述锥形或截锥形区段的轴线和各光导的光轴与光导的端面的交点限 定，从而沿所述发射光导的光轴射入的光的k向量在所述ATR体内具有切向的分量，以及沿 接收光导的光轴接收的光的k向量在所述ATR体内具有切向的分量。
16.按权利要求6或7所述的ATR探针，其中，在所述发射光导的端面之间各自设置接 收光导的端面。
17.按权利要求14至16之一所述的ATR探针，其中，所述发射光导的端面的中心限定 一个圆，并且所有接收光导中的至少一半，优选所有接收光导中的至少四分之三，特别是所 有接收光导的中心处于所述圆的内部。
18.按前述权利要求之一所述的ATR探针，其中，所述发射光导组件包括至少一个发射 光导，以及其中，由发射光导发射的光在通过所述ATR体后由两个或者多个接收光导检测。
19.按前述权利要求之一所述的ATR探针，其中，所述发射光导和所述接收光导各自具 有一个端面，并且所述端面分别与各自的表面区段相距，距离至少为空气中的λο/2，例如 5 μ m,优选至少100 μ m和进一步优选至少200 μ m，光的光线路径从所述发射光导开始通过 所述表面区段且向所述接收光导延伸。
20.按前述权利要求之一所述的ATR探针，其中，所述发射光导和所述接收光导各自具 有一个端面，并且所述端面各自到所述ATR体的距离不大于该光导的直径。
21.按前述权利要求之一所述的ATR探针，此外包括套环，借助所述套环将所述发射光 导和所述接收光导定位，还包括具有介质侧开口以及密封圈的外壳，所述密封圈环绕所述 介质侧开口，其中，所述ATR体紧贴在所述密封圈上并在所述密封圈与所述套环之间被轴 向弹性夹紧。
22.按权利要求21所述的ATR探针，其中，所述发射光导组件和所述接收光导组件被定 位和定向为，使得到达所述ATR体的紧贴所述密封圈的表面区段上的光对于所述ATR探针 的信号的贡献少于5 %，最好少于2 %和进一步优选少于1 %。
23.按前述权利要求之一所述的ATR探针，其中，所述ATR体包括ZnSe、金刚石或者蓝 宝石，或者具有DLC涂层的Ge。
24.按前述权利要求之一所述的ATR探针，其中，所述发射光导和所述接收光导包括光 纤，所述光纤优选具有商化银、石英、聚合物或者硫族化物，商化银、石英、聚合物或者硫族 化物在所使用的光的波长范围内具有足够的透射性。
25.按权利要求1至23之一所述的ATR探针，其中，所述发射光导或所述接收光导包括 光波导，其具有例如含有卤化银或者Au的内涂层。
全文摘要
ATR探针包括整体的ATR体(2)，其具有可被施加介质的表面区段(24)；发射光导组件(1)，用于将非准直的光入射到ATR体(2)内；接收光导组件(3)，用于接收通过ATR体后的入射光，其中，光通过ATR体包括在ATR体的接触介质的表面(24)上的至少两次全反射；其特征在于，用于接收从ATR体出来的光的接收光导组件的面积大于用于将光入射到ATR体内的发射光导组件的面积。ATR体(2)最好包括至少一个具有锥形或截锥形表面(24)的区段，且截锥形的表面至少可以部分地被施加介质。
文档编号G01N21/55GK101889195SQ200880119157
公开日2010年11月17日 申请日期2008年12月2日 优先权日2007年12月4日
发明者哈孔·米克尔森, 安德烈亚斯·米勒, 帕特里克·亨齐 申请人:恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司