Photometer aus Jena

Prof. Dr. phil. Dr. ing. h. c. Carl Pulfrich, der erste Leiter der Abteilung für optische Messinstrumente im Hause Carl Zeiss Jena, kannte 1923 weder ISO noch EN ISO 9001:2000: Die Internationale Organisation für Standardisierung ISO wurde 1947 gegründet und die neue Norm für Qualitätsmanagementsysteme wurde, wie man aus dem Namen ersehen kann, im Jahr 2000 veröffentlicht. Aber Pulfrich praktizierte damals schon, was 77 Jahre später als Normforderung aufgeschrieben wurde.

So ermittelte er die vom Kunden festgelegten Anforderungen an das Produkt Photometer (EN ISO 9001:2000, 7.2.1)1, nahm diese Anforderung als Basis seiner Entwicklung und ließ sich von den Kunden das Ergebnis der Entwicklung validieren. Ein Beispiel dieser zeitlosen, kundennahen Art der Geräteentwicklung ist die Entstehung des Pulfrichphotometers. Das Messproblem, das diese Entwicklung initiierte, war die Bestimmung des sogenannten Schwarz und Weißgehaltes grauer und bunter Kleiderstoffe. Hierzu verwendete man damals in der Textilindustrie ein Verfahren von Wilhelm Ostwald. Die Basis dieses Verfahrens war der visuelle Vergleich der Stoffprobe mit einer von Ostwald entwickelten Graureihe.

Diese aus Pigmentfarben hergestellte Graureihe umfasste 24 Stufen, die gleiche Empfindung-intervalle repräsentierten. Die beiden Enden der Farbskala waren eine Barytweißplatte und tiefschwarzer Seidensamt. Die Anforderungen der Kunden aus der Textilindustrie an Pulfrich waren nun, den subjektiven Faktor zu minimieren, auch Zwischenwerte messen zu können und die Messgenauigkeit zu verbessern. Ende 1923 wurde ein – wie wir heute sagen würden – Prototyp des Photometers interessierten Personen, darunter Ostwald, demonstriert und anschließend zur "Industrieerprobung" in eine Färberei gegeben. Der Erprober bestätigte Pulfrich, dass "mit dem Instrument das erstrebte Ziel als erreicht anzusehen sei". In Anlehnung an die Ostwald`sche Graustufenreihe nannte Pulfrich seine Entwicklung Stufenphotometer. Gebräuchlicher ist allerdings die Bezeichnung Pulfrichphotometer, was im Hause Zeiss zu Pupho verkürzt wurde. Rechts abgebildet ist das Ur-Pulfrichphotometer (Pulfrichphotometer zur Farbmessung) sowie das Schema (Vertikalschnitt) dieses Gerätes.

Im Grunde genommen ist das Pulfrichphotometer ein Zweistrahlphotometer mit optischem Nullabgleich, mit dem menschlichen Auge als Detektor. Nullabgleich deshalb, weil die beiden über dem Okular entstehenden Teilbilder durch Verstellen der Blende B2 auf gleiche Helligkeit eingestellt werden. Die Stellung der Messblende B2 ist ein Maß für Remission und kann direkt an der Skala M abgelesen werden.

Mit Zusatzeinrichtungen erschloss Pulfrich neue Applikationen seines Photometers und damit neue Absatzmärkte. Beispiele sind der Einsatz als Nephelometer, Kolloidometer, Fluorimeter und natürlich als Kolorimeter. Anstelle der Messblende wird bei dieser Variante eine in der Höhe verstellbare Flüssigkeitsschicht eingesetzt. "Spektralphotometrische" Messungen wurden mit einer Reihe von Farbfiltern realisiert. Die Variante des Pupho-Kolorimeters, die 1960 in Jena produziert wurde, zeigt das nebenstehende Bild. Fast 40 Jahre wurde das Pulfrichphotometer in Jena gebaut, bis 1962 das Spektralphotometer SPEKOL® das Erbe antrat.

 

Literatur- und Bildquellen:

EN ISO 9001:2000 Dezember 2000; Carl Pulfrich: über ein den Empfindungsstufen des Auges tunlichst angepasstes Photometer, Stufenphotometer genannt, und über seine Verwendung als Farbmesser, Trübungsmesser, Kollodimeter, Kolorimeter und Vergleichsmikroskop, Zeitschrift für Instrumentenkunde, 1925, 45. Jahrgang, Heft 1, S. 35-44, Heft 2, S. 61-70, Heft 3, S. 109-120; VEB Carl Zeiss Jena: Technisches Handbuch für optische Messgeräte 1960; Hundert Jahre optische Analysenmessgeräte aus Jena, 1975; VEB Carl Zeiss Jena: Technisches Handbuch für optische Messgeräte, 1960