DE102014115417B4

DE102014115417B4 - Verfahren zum Betreiben eines Detektors sowie Detektorvorrichtung und optische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102014115417B4
Application number: DE102014115417.7A
Authority: DE
Inventors: Frank Schreiber; Patric Mrawek; Roland Seifert
Original assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Current assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2034-10-23
Also published as: DE102014115417A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Detektors (4), der dazu ausgebildet ist, Detektionslicht (50) zu empfangen und bei Anliegen wenigstens einer Versorgungsspannung von mehr als 100 V elektrische Signale zu erzeugen, wobei die Höhe der Versorgungsspannung mittels einer Schaltvorrichtung (15, 17), die wenigstens einen halbleiterbasierten Schalter (31) beinhaltet, eingestellt wird, wobei der halbleiterbasierte Schalter (31) wenigstens ein steuerbares Beleuchtungselement (29) und ein von dem Beleuchtungselement (29) elektrisch isoliertes, lichtempfindliches Schaltelement (25) aufweist, wobei der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements (25) von der Leistung des von dem Beleuchtungselement (29) empfangenen Schaltlichts abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtempfindliche Schaltelement (25) als Reihenschaltung mehrerer Feldeffekttransistoren (27) ausgebildet ist, deren Gateschichten (28) mit dem Schaltlicht beleuchtet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Detektors, der dazu ausgebildet ist, Detektionslicht zu empfangen und bei Anliegen wenigstens einer Versorgungsspannung von mehr als 100 V elektrische Signale zu erzeugen.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Detektorvorrichtung mit wenigstens einer Spannungsquelle, die eine Versorgungsspannung von mehr als 100 V für einen Detektor bereitstellt, und mit einem Detektor, der dazu ausgebildet ist, Detektionslicht zu empfangen und bei Anliegen der Versorgungsspannung elektrische Signale zu erzeugen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine optische Vorrichtung, insbesondere ein Mikroskop oder Rastermikroskop oder konfokales Rastermikroskop, mit wenigstens einer solchen Detektorvorrichtung.
Eine Detektorvorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus DE 10 2011 052 738 A1 bekannt. Die aus dieser Druckschrift bekannte Detektorvorrichtung weist einen Detektor auf, der eine Beschleunigungsvorrichtung zum Beschleunigen von mittels einer Photokathode erzeugter Elektronen beinhaltet, wobei die beschleunigten Elektronen einer Avalanchediode zugeleitet werden. Die Photokathode 8 und ihr Substrat liegen auf einem Potentialniveau von - 8000 V und die Avalanchediode auf einem Potentialniveau von - 400 V, während das Gehäuse 4 des Detektors auf einem Potentialniveau von 0 V liegt. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Detektor einen Sekundärelektronenvervielfacher beinhaltet. Bei jeder dieser Ausführungen ist zum Betreiben des Detektors wenigstens eine Versorgungsspannung von mehr als 100 V, zumeist sogar eine Versorgungsspannung im Hochspannungsbereich notwendig.
Das Einstellen, insbesondere das vollständige An- oder Abschalten der Versorgungsspannung ist jedoch umso aufwändiger und problematischer, je höher die benötigte Versorgungsspannung ist.
Aus JP 2004-213 603 A ist ein programmierbarer, mittels eines Optokopplers isolierter Breitbandmodulator zur Hochspannungsversorgung bekannt, der unter anderem für Photomultiplier und Avalanche-Photodioden eingesetzt werden kann.
Aus DE 10 2007 004 598 A1 ist eine elektronische Schaltung zum Schutz eines Photomultipliers vor Überlastungen bekannt. In dieser Druckschrift wird die Möglichkeit als nachteilig dargestellt, das Photomultipliersignal über eine entsprechende Rückkopplung zu nutzen, um die die Empfindlichkeit des Photomultipliers durch Reduktion der Hochspannungsversorgung zu verringern, weil derartige Regelungen in vielen Fällen Einschwingzeiten im Bereich mehrerer 100 Mikrosekunden bis hin in den Millisekundenbereich aufweisen, was bereits ausreichen könne, um den Photomultiplier dauerhaft zu schädigen. Stattdessen wird die Verhinderung des Stromflusses durch die Anode des Photomultipliers vorgeschlagen.
Tatsächlich kann es aufgrund der im Spannungsversorgungssystem der aus dem Stand der Technik bekannten Detektorvorrichtungen enthaltenen Kapazitäten einige Sekunden dauern, bis die Versorgungsspannung eingestellt oder ganz abgeschaltet ist. Zum Schalten der hohen Spannungen werden meist Relais eingesetzt, die in nachteiliger Weise prellen und so einen Ein- bzw. Abschaltvorgang verzögern. Zusätzlich beanspruchen Relais durch ihre ausladende Baugröße nachteiligerweise einen großen Bauraum.
Ein besonders Problem tritt bei Anwendungen auf, bei denen schnell aufeinanderfolgend hohe und niedrige Lichtleistungen zu detektieren sind. Insbesondere kann es vorkommen, dass der Detektor, der zur Detektion der niedrigen Lichtleistung besonders empfindlich sein muss, durch das zeitlich nachfolgende Licht mit hoher Lichtleistung beschädigt wird, weil die Empfindlichkeit des Detektors, beispielsweise durch Reduktion der Versorgungsspannung, nicht ausreichend schnell verringert werden kann. Aus diesem Grund werden für solche Anwendungen, zu denen beispielsweise die Untersuchung einer biologischen Probe durch FRAP (Fluorescence Recovery after Photobleaching) gehört, aufwändigerweise unterschiedliche Detektoren für das Licht mit niedriger Lichtleistung einerseits und das Licht mit hoher Lichtleistung andererseits verwendet, zwischen denen umgeschaltet wird. Durch den Umschaltvorgang ergeben sich nachteiliger Weise sowohl Zeitverzögerungen, als auch Veränderungen im Signal-Rausch-Verhältnis.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Detektors anzugeben, das einen sicheren Betrieb und eine flexible Einsetzbarkeit des Detektors ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Höhe der Versorgungsspannung mittels einer Schaltvorrichtung, die wenigstens einen halbleiterbasierten Schalter beinhaltet, eingestellt wird, wobei der halbleiterbasierte Schalter wenigstens ein steuerbares Beleuchtungselement und ein von dem Beleuchtungselement elektrisch isoliertes, lichtempfindliches Schaltelement aufweist, wobei der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements von der Leistung des von dem Beleuchtungselement empfangenen Schaltlichts abhängt, wobei das lichtempfindliche Schaltelement als Reihenschaltung mehrerer Feldeffekttransistoren ausgebildet ist, deren Gateschichten mit dem Schaltlicht beleuchtet werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektorvorrichtung anzugeben, die sicher und flexibel, insbesondere für Anwendungen, bei denen in zeitlich kurzen Abständen Licht mit sehr unterschiedlichen Lichtleistungen zu detektieren ist, einsetzbar ist.
Die weitere Aufgabe wird durch eine Detektorvorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Höhe der Versorgungsspannung mittels einer Schaltvorrichtung, die wenigstens einen halbleiterbasierten Schalter beinhaltet, einstellbar ist, wobei der halbleiterbasierte Schalter wenigstens ein steuerbares Beleuchtungselement und ein von dem Beleuchtungselement elektrisch isoliertes, lichtempfindliches Schaltelement aufweist, wobei der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements von der Leistung des von dem Beleuchtungselement empfangenen Schaltlichts abhängt, wobei das lichtempfindliche Schaltelement als Reihenschaltung mehrerer Feldeffekttransistoren ausgebildet ist, deren Gateschichten mit dem Schaltlicht beleuchtet werden.
Die Erfindung hat den ganz besonderen Vorteil, dass ein schnelles und zuverlässiges Einstellen der Versorgungsspannung auch dann erlaubt, wenn diese im Hochvoltbereich liegt und beispielsweise mehr als 1.000 Volt, insbesondere mehr als 5.000 Volt, ganz insbesondere ca. 8.000 Volt beträgt.
Insbesondere ist es ermöglicht, die Versorgungsspannung äußerst schnell vollständig abzuschalten, wenn die Gefahr einer Beschädigung des Detektors auftritt, was weiter unten im Detail erläutert ist. Durch die Verwendung wenigstens eines halbleiterbasierten Schalters ist es insbesondere ermöglicht, den Schaltvorgang sehr schnell vorzunehmen. Insbesondere können Schaltzeiten im Bereich von 10^-4 bis 10^-6 Sekunden erreicht werden.
Die Verwendung eines halbleiterbasierten Schalters hat darüber hinaus den besonderen Vorteil, dass sehr geringe Schaltströme ausreichend sind und dass ein solcher Schalter besonders gut, insbesondere platzsparend und elektrisch isoliert, in eine elektronische Baugruppe integriert werden kann.
Anders als beispielweise bei einem Relais, werden bei halbleiterbasierten Schaltern keine großen Luftabstände zwischen den einzelnen Schalterkomponenten benötigt, vielmehr erfolgt die Isolierung vorzugsweise durch Materialien, die eine wesentlich höhere Durchschlagsfestigkeit aufweisen als Luft. Wie weiter unten noch im Detail erläutert wird, können mit äußerst geringen Schaltströmen und vollkommen elektrisch entkoppelt Spannungen im Bereich von mehr als 1.000 Volt schnell und zuverlässig eingestellt, insbesondere vollständig ab- oder eingeschaltet werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass im Sinne der vorliegenden Anmeldung unter einem Einstellen der Versorgungsspannung ganz generell das Einstellen eines vorgegebenen oder vorgebbaren Spannungswertes verstanden wird. Dies auch, wenn der vorgegebene oder vorgebbare Spannungswert Null Volt beträgt. Insoweit wird unter einem Einstellen neben einem Erhöhen oder Verringern einer Versorgungsspannung auf einen höheren, beziehungsweise niedrigeren Wert, auch ein vollständiges Ab- und Einschalten verstanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ganz allgemein insbesondere für Detektoren anwendbar, die bei einer Versorgungsspannung von mehr als 100 Volt betrieben werden. Hierbei besteht keine Beschränkung auf einen bestimmten Detektortyp. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass der Detektor gleichzeitig mehrere Versorgungsspannungen unterschiedlicher Höhe benötigt, wobei zum Einstellen jeder der Versorgungsspannungen vorteilhaft jeweils wenigstens ein halbleiterbasierter Schalter verwendet werden kann. Gleiches gilt analog auch in Bezug auf die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung.
Bei einer besonderen Ausführung beinhaltet die Detektorvorrichtung wenigstens eine Spannungsquelle, die eine Versorgungsspannung von mehr als 100 V für den Detektor bereitstellt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Detektor eine Photokathode aufweist. Insbesondere kann der Detektor eine Lawinendiode aufweisen, die von der Photokathode ausgehende Elektronen empfängt und die mit einer ersten Versorgungsspannung gespeist wird. Die erste Versorgungsspannung kann beispielsweise im Bereich von 400 V bis 500 V liegen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Detektor wenigstens eine, insbesondere genau eine, Elektronenbeschleunigerstufe aufweist, die mit einer zweiten Versorgungsspannung gespeist wird. Die zweite Versorgungsspannung ist vorzugsweise größer als 5.000 V und kann beispielsweise im Bereich von 7.000 V bis 9.000 V liegen und insbesondere 8.000 V betragen. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung weist der Detektor wenigstens eine, insbesondere genau eine, Elektronenbeschleunigerstufe auf, die die Photokathode und die Lawinendiode beinhaltet, zwischen denen die zweite Versorgungsspannung oder die Differenz zwischen der ersten Versorgungsspannung und der zweiten Versorgungsspannung anliegt.
Darüber hinaus kann der Detektor insbesondere optische Bauteile zum Führen und Formen des einfallenden Lichts, wie beispielsweise wenigstens eine Linse oder einen Umlenkspiegel aufweisen.
Gemäß der Erfindung weist der halbleiterbasierte Schalter wenigstens ein steuerbares Beleuchtungselement und ein von dem Beleuchtungselement elektrisch isoliertes, lichtempfindliches Schaltelement auf, wobei der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements von der Leistung des von dem Beleuchtungselement empfangenen Schaltlichts abhängt. Durch Abschalten des Beleuchtungselements kann der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements bei Schaltzeiten im Bereich von 10^-4 bis 10^-6 Sekunden derart erhöht werden, dass de facto kein nennenswerter Strom mehr durch das lichtempfindliche Schaltelement fließt. Umgekehrt kann durch Beleuchten des lichtempfindlichen Schaltelements mit Schaltlicht des Beleuchtungselements der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements genauso schnell verringert werden und so dem Detektor die vorgegebene oder vorgebbare Versorgungsspannung zur Verfügung gestellt werden.
Durch Regelung der Lichtleistung des Schaltlichts, insbesondere unter Berücksichtigung einer, beispielsweise in einem Speicher hinterlegten Kalibrationskurve, kann der halbleiterbasierte Schalter auch wie ein Potentiometer verwendet werden, um gezielt, schnell und zuverlässig die Versorgungsspannung zwischen Null Volt und einem vorgegebenen oder vergebbaren Maximalwert einstellen zu können. Insbesondere kann die Einstellung stufenlos erfolgen.
Von besonderem Vorteil ist es jedoch bereits, wenn der halbleiterbasierte Schalter lediglich dazu verwendet wird, eine vorgegebene oder vorgebbare Versorgungsspannung ein- oder abzuschalten.
Das Beleuchtungselement kann insbesondere als LED (light-emitting diode) ausgebildet sein.
Gemäß der Erfindung ist das lichtempfindliche Schaltelement als Reihenschaltung mehrerer Feldeffekttransistoren ausgebildet, deren Gate-Schichten mit dem Schaltlicht beleuchtet werden, um deren Leitfähigkeit zu erhöhen. Eine solche Ausführung erlaubt insbesondere das Einstellen der oben erwähnten, ersten Versorgungsspannung für eine Lawinendiode. Die Reihenschaltung erhöht hierbei die Spannungsfestigkeit der gesamten Anordnung.
Wie bereits erwähnt, kann der halbleiterbasierte Schalter insbesondere dazu ausgebildet und angeordnet sein, eine elektrische Leitung von einer Spannungsquelle zu dem Detektor wahlweise zu unterbrechen, um die Versorgungsspannung abzuschalten, oder zu schließen, um die Versorgungsspannung einzuschalten. Zur Stabilisierung und Filterung unerwünschter Störspannungen kann ein Kondensator eingesetzt werden, der die wahlweise unterbrechbare oder schließbare elektrische Leitung zwischen der Spannungsquelle und dem Detektor über einen Kondensator für hochfrequente Spannungsänderungen gegen Masse kurzschließt. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist die wahlweise unterbrechbare oder schließbare elektrische Leitung zwischen der Spannungsquelle und dem halbleiterbasierten Schalter über diesen Kondensator gegen Masse kurzgeschlossen. Im Gegensatz zur Platzierung des Kondensators derart, dass er die wahlweise unterbrechbare oder schließbare elektrische Leitung zwischen dem halbleiterbasierten Schalter und dem Detektor gegen Masse kurzschließt, erhöht die so in die elektrische Gesamtschaltung eingebaute Kapazität des Kondensators die Ein- und Abschaltzeiten der Versorgungsspannung nicht. Bei geöffnetem Schalter ist die effektive Kapazität am Detektor minimal, und ein Abschalten der Versorgungsspannung, beispielsweise im Überlastfall, wird nicht durch ein exponentielles Entladeverhalten der Kapazität verzögert.
Die Kapazität verhindert so beispielsweise ein schnelles Abschalten der Versorgungsspannung nicht, womit beispielweise keine Gefahr der Zerstörung oder Schädigung des Detektors in einer Überlastsituation besteht.
Bei einer Ausführung, die einen besonderen Schutz des Detektors gegen Beschädigung durch zu hohe Lichtleistung des zu detektierenden Lichts bietet, wird die Stromstärke der elektrischen Signale, die der Detektor erzeugt, überwacht und die wenigstens eine Versorgungsspannung mit der halbleiterbasierten Schaltvorrichtung abgeschaltet oder reduziert, sobald die Stromstärke der elektrischen Signale eine vorgegebene oder vorgebbare Abschaltstromstärke überschreitet. Insbesondere kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass sämtliche Versorgungsspannungen, mit denen ein Detektor betrieben wird, in dieser Weise abgeschaltet oder reduziert werden, sobald eine vorgegebene oder vorgebbare Abschaltstromstärke der elektrischen Signale überschritten wird.
Beispielsweise ist es möglich, die Versorgungsspannung oder die Versorgungsspannungen eines Detektors im Überlastfall vollständig abzuschalten. Es ist jedoch auch möglich, die Versorgungsspannung und damit die Empfindlichkeit des Detektors zu reduzieren, wenn die Stromstärke der elektrischen Signale einen vorgegebenen Wert oder einen vorgebbaren Wert überschreiten oder wenn ein Ansteigen der Lichtleistung des zu detektierenden Lichts zu erwarten ist. Dies ist beispielsweise wie bei besonderen mikroskopischen Anwendungen, nämlich beispielsweise bei FRAP, der Fall, wenn mit einem Umschalten zwischen unterschiedlichen Untersuchungsmodi eine Veränderung der Lichtleistung des zu detektierenden Lichts einhergeht.
Bei einer besonderen Ausführung ist der Detektor wahlweise bei unterschiedlich hohen Versorgungsspannungen betreibbar, wobei mit der Schaltvorrichtung, insbesondere anwendungsspezifisch und/oder automatisch zwischen den unterschiedlich hohen Versorgungsspannungen geschaltet wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass für einen ersten Anwendungsmodus eine höhere Versorgungsspannung, von beispielsweise 8.000 Volt, an dem Detektor anliegt und mit Hilfe der halbleiterbasierten Schaltvorrichtung für einen zweiten Anwendungsmodus auf eine niedrigere Versorgungsspannung, von beispielsweise 7.500 Volt, umgeschaltet wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Umschalten zwischen den unterschiedlichen Versorgungsspannungen in schneller Folge geschieht.
Gleiches kann auch bei einem Detektor erfolgen, der gleichzeitig mit zwei Versorgungsspannungen, nämlich einer ersten Versorgungsspannung, die zwischen einem höheren ersten Versorgungsspannungswert und einem niedrigeren ersten Versorgungsspannungswert hin und her geschaltet wird, und einer zweiten Versorgungsspannung, die analog und insbesondere gleichzeitig zwischen einem höheren zweiten Versorgungspannungswert und einem niedrigeren zweiten Versorgungsspannungswert hin und her geschaltet wird, versorgt wird. Insbesondere kann dies in Bezug auf die oben beschriebene Detektorvorrichtung, die mit einer ersten und einer zweiten Versorgungsspannung betrieben wird und eine Elektronbeschleunigerstufe beinhaltet, die eine Photokathode und eine Lawinendiode aufweist, realisiert werden.
Um zwischen unterschiedlichen Versorgungspannungen umschalten zu können, sind bei einer besonderen Ausführung unterschiedliche Spannungsquellen, die unterschiedlich hohe Versorgungsspannungen bereitstellen, vorhanden. Alternativ oder auch zusätzlich kann vorgesehen sein, dass mittels der Schaltvorrichtung anwendungsspezifisch, insbesondere automatisch zwischen unterschiedlichen Abgriffen einer Spannungsteilerschaltung umgeschaltet wird. Insbesondere hierzu kann die Schaltvorrichtung mehrere entsprechend verschaltete, halbleiterbasierte Schalter beinhalten.
Das Verfahren kann vorteilhaft auch in der Weise ausgeführt werden, dass jeder Anwendung einer Vielzahl von vorgebbaren oder vorgegebenen Anwendungen ein Versorgungsspannungswert oder mehrere Versorgungsspannungswerte zugeordnet sind und das jeweils dem einer ausgewählten Anwendung zugeordnete Versorgungsspannungswert oder Versorgungsspannungswerte mittels der Schaltvorrichtung, insbesondere automatisch, eingestellt werden. Insbesondere zu diesem Zweck kann die Detektorvorrichtung eine Speichereinheit aufweisen, in der Versorgungsspannungswerte anwendungsspezifisch abgelegt sind oder ablegbar sind. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Steuerungsvorrichtung jeweils den einer von einem Benutzer ausgewählten Anwendung zugeordneten Versorgungsspannungswert oder die zugeordneten Versorgungsspannungswerte aus der Speichereinheit ausschließt und mittels der Schaltvorrichtung, insbesondere automatisch, einstellt.
Der Detektor kann vorteilhaft Bestandteil eines Mikroskops, insbesondere eines Rastermikroskops oder eines konfokalen Rastermikroskops sein und zum Detektieren wenigstens eines Teil des von einer Probe ausgehenden Detektionslichts dienen. Der Detektor kann insbesondere Bestandteil einer Detektorvorrichtung sein, die außerdem weitere Detektorvorrichtungskomponenten, wie beispielsweise ein Modul zur Spannungsversorgung oder eine Elektronik zum Aufbereiten oder Auswerten der von dem Detektor erzeugten, elektrischen Primärsignale, beinhaltet.
Nach einem besonderen, unabhängigen Erfindungsgedanken, der auch losgelöst von der Idee eines beweglich in einem Gehäuse angeordneten Detektors realisiert sein kann, beinhaltet die Detektorvorrichtung eine Platine mit elektronischen Bauteilen, wobei diese in dem Gehäuse ausschließlich durch Klemmung gehalten ist. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen im Gehäuseinneren umlaufenden Vorsprung und einen Gehäusedeckel mit einem in das Gehäuse ragenden Rand aufweist, wobei die Elektronikplatine zwischen dem Vorsprung und dem Rand klemmend gehalten ist. Die Elektronikplatine kann insbesondere wenigstens eine Masseschicht aufweisen, die leitend an den eingeklemmten Rand geführt ist. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil einer besonders guten Masseanbindung der Elektronikplatine. Darüber hinaus wird ein besonders niedriges elektromagnetisches Strahlungsverhalten erreicht. Von ganz besonderem Vorteil ist hierbei, dass die Elektronikplatine keine Bohrungen für Schrauben zu ihrer Befestigung aufzuweisen braucht.
Von besonderem Vorteil ist ein Detektorsystem, das eine erfindungsgemäße Detektorvorrichtung und darüber hinaus ein Detektorankoppelmodul aufweist, das eine Aufnahme für die Detektorvorrichtung bereitstellt. Das Detektorankoppelmodul kann insbesondere ein Wärmeaufnahmeteil aufweisen, das dazu ausgebildet und bestimmt ist, mit einem Wärmeabfuhrbauteil des Detektors der Detektorvorrichtung in wärmeleitenden Kontakt zu treten. Das Detektorankoppelmodul weist vorzugsweise Befestigungsmittel auf, um die Detektorvorrichtung in der Aufnahme fixieren zu können. Insbesondere kann das Detektorankoppelmodul Befestigungsmittel, wie Ösen oder Gewindebohrungen oder einen Flansch, aufweisen, die es erlaubt, das Gehäuse der Detektorvorrichtung in der Aufnahme zu befestigen.
Das Detektorsystem kann vorteilhaft mehrere Aufnahmen, jeweils für eine erfindungsgemäße Detektorvorrichtung, aufweisen. Ein solches Detektorsystem ist insbesondere dazu geeignet, gleichzeitig unterschiedliche Detektionslichtbündel zu detektieren. Die Detektionslichtbündel können insbesondere aus einem Primärdetektionslichtbündel durch räumlich spektrale Aufspaltung entstanden sein. Das Detektorsystem kann insbesondere Bestandteil eines optischen Geräts, insbesondere eines Mikroskops, sein.
Ein solches Detektorsystem mit mehreren Aufnahmen hat darüber hinaus den besonderen Vorteil, dass sämtliche Detektorvorrichtungen, beispielsweise von einer gemeinsamen Steuerungsvorrichtung, einheitlich gesteuert und/oder geregelt werden können.
Nach einem besonderen, unabhängigen Erfindungsgedanken, weist jede der in einem Detektorsystem anordenbaren Detektorvorrichtungen einen Speicher auf, in dem detektorvorrichtungsspezifische Daten, wie beispielsweise wenigstens ein Kennlinienverlauf und/oder wenigstens ein Kühlungsparameter und/oder wenigstens ein Kalibrationswert und/oder eine Empfindlichkeit oder und/oder eine Verstärkung und/oder eine Einsatzmöglichkeit, gespeichert sind. Diese Informationen kann eine Steuerungsvorrichtung des Detektorsystems zum Abstimmen und/oder Einstellen der einzelnen Detektorvorrichtungen, insbesondere, anwendungsspezifisch, verwenden. Dieser Erfindungsgedanke ist natürlich auch dann umsetzbar, wenn in einem Gerät, beispielsweise in einem Mikroskop, lediglich eine einzige Detektorvorrichtung verwendet wird.
Beispielsweise kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung des Detektorsystems von einem Benutzer, beispielsweise dem Benutzer eines Mikroskops, in das das Detektorsystem eingebaut ist, eine Information über eine geplante Anwendung erhält und sämtliche Detektorvorrichtungen unter Verwendung der gespeicherten detektorspezifischen Informationen für die anstehende Anwendung einstellt. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass eine Steuerungsvorrichtung des Detektorsystems für alle Steuerungsvorrichtungen einheitlich einen Abschaltwert bezogen auf die Stromstärke der erzeugten elektrischen Signale vorgibt, wobei die Spannungsvorrichtung (oder die Spannungsvorrichtungen) der einzelnen Detektorvorrichtungen sofort abgeschaltet wird (werden), sobald der Abschaltwert erreicht wird.
In besonders vorteilhafter Weise können das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung bei der Untersuchung biologischer Proben, insbesondere bei einer FCS-Untersuchung (Fluorescence Correlation Spectroscopy) oder bei einer FLIM-Untersuchung (Fluorescence-lifetime-imaging) oder einer (FRAP-Untersuchung (Fluorescence Recovery After Photobleaching) oder bei einer Untersuchung durch quantitative Imaging verwendet werden.
Bei einer FRAP-Untersuchung werden unter Sichtkontrolle einzelne Bereiche einer Probe durch Beaufschlagung mit Beleuchtungslicht einer hohen Intensität gebleicht und anschließend die Diffusion nicht gebleichter Zellen in das ausgebleichte Gebiet beobachtet. Bei einer solchen Untersuchung hat die Erfindung den besonderen Vorteil, dass die Versorgungsspannung beziehungsweise die gleichzeitig anliegenden Versorgungsspannungen während der Bleichphase reduziert und so die Empfindlichkeit des Detektors verringert werden kann, während in der Phase der Beobachtung der Diffusion die Versorgungsspannung beziehungsweise die gleichzeitig anliegenden Versorgungsspannungen erhöht werden können, so dass eine hohe Empfindlichkeit des Detektors für die Diffusionsbeobachtung vorliegt. In vorteilhafter Weise kann das Umschalten zwischen der hohen und der niedrigen Versorgungsspannung bzw. zwischen den hohen und niedrigen Versorgungsspannungen sehr schnell erfolgen, so dass die Messung nicht unter einer Totzeit zwischen der Phase des Bleichens und der Phase des Beobachtens der Diffusion leidet.
Bei einer besonderen Ausführung weist die Detektorvorrichtung mehrere voneinander separate elektronische Signalausgänge für unterschiedliche Applikationen auf. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass eine Probe simultan mit mehreren Untersuchungsmethoden untersucht werden kann. Das Vorsehen separater, elektronischer Signalausgänge für unterschiedliche Applikationen stellt einen unabhängigen Erfindungsgedanken dar, der auch losgelöst von der Verwendung der oben beschriebenen Schaltvorrichtung realisiert sein kann.
Bei einer besonderen Ausführung weist die Detektorvorrichtung eine Gating-Funktionalität auf. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Detektorvorrichtung einen separaten Gate-Eingang aufweist, über den ein Signal zum Einschalten oder zum Ausschalten des Detektors eingegeben werden kann. Der Gate-Eingang ist bei einer solchen Ausführung vorzugsweise mit der Schaltvorrichtung, die den wenigstens einen halbleiterbasierten Schalter beinhaltet, schaltungstechnisch verbunden. Auf diese Weise ist es dem Benutzer, beispielsweise dem Benutzer eines mit der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung versehenen Mikroskops, ermöglicht, für sein Experiment unmittelbar Einfluss auf den Schaltzustand des Detektors zu nehmen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleich wirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung
2 ein Ausführungsbeispiel eines halbleiterbasierten Schalters der Schaltvorrichtung,
3 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines halbleiterbasierten Schalters der Schaltvorrichtung,
4 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung,
5 ein Ausführungsbeispiel eines konfokalen Rastermikroskops mit mehreren erfindungsgemäßen Detektorvorrichtungen.

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung 1. Die Detektorvorrichtung 1 ist dazu ausgebildet, Licht 2 zu empfangen, elektrische Signale zu erzeugen und diese an eine Signalausgangsschnittstelle 3 auszugeben.
Die Detektorvorrichtung 1 weist einen Detektor 4 auf, der in einem Gehäuse 5 der Detektorvorrichtung 1 angeordnet ist. Der Detektor 4 ist als separat handhabbares Detektormodul mit einem eigenen Detektorgehäuse 6 ausgebildet. Das einfallende, zu detektierende Licht 2 tritt durch eine Lichteintrittsöffnung 7 des Gehäuses 4 ein und trifft nach Passieren einer ersten Sammellinse 8 auf einen Umlenkspiegel 9. Das von dem Umlenkspiegel 9 umgelenkte Licht 2 trifft nach Passieren einer zweiten Sammellinse 10 auf eine Photokathode 11.
Die Detektorvorrichtung 1 beinhaltet ein Spannungsversorgungsmodul 12 mit einer ersten Spannungsquelle 14, die eine erste Versorgungsspannung bereitstellt, und einer zweiten Spannungsquelle 13, die eine zweite Versorgungsspannung bereitstellt.
Die erste Versorgungsspannung liegt vorzugsweise im Bereich von 450 Volt bis 500 Volt. Die Avalanche-Photodiode 16 befindet sich auf einem elektrischen Potentialniveau, das um die erste Versorgungsspannung über dem Potentialniveau des Detektorgehäuses 6 liegt.
Die Detektorvorrichtung 1 beinhaltet eine erste Schaltvorrichtung 17, die ebenfalls einen halbleiterbasierten Schalter beinhaltet, um die erste Versorgungsspannung einstellen zu können.
Die zweite Spannungsquelle 13 stellt die zweite Versorgungspannung für den Detektor 4 zur Verfügung, die es ermöglicht, dass die Photokathode 11 auf einem elektrischem Potentialniveau liegt, das 1.000 Volt oder mehr unter dem Potentialniveau des Detektorgehäuses 6 liegt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Potentialniveau des Detektorgehäuses Null Volt beträgt, während das Potentialniveau der Photokathode 11 niedriger ist als -1.000 Volt, insbesondere niedriger als -5.000 Volt, insbesondere niedriger als -7.000 Volt, insbesondere im Bereich von -7.000 Volt - -9.000 Volt, insbesondere bei -8.000 Volt liegt.
Die Detektorvorrichtung 1 weist darüber hinaus eine zweite Schaltvorrichtung 15 auf, die wenigstens einen (in dieser Figur nicht dargestellten) halbleiterbasierten Schalter beinhaltet und mit der die zweite Versorgungsspannung eingestellt werden kann.
Die Photokathode 11 bildet den Beginn einer Beschleunigungsstrecke, an deren Ende eine Avalanche-Photodiode 16 angeordnet ist. Die Avalanche-Photodiode 16 wird mit einer ersten Versorgungsspannung gespeist, die von der ersten Spannungsquelle 14 zur Verfügung gestellt wird.
Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Detektorvorrichtung 1 darüber hinaus ein aktives Kühlbauteil, nämlich ein Peltierelement 18 beinhaltet, das über ein Wärmeabfuhrbauteil 19 mit einem detektorvorrichtungsexternen Wärmeaufnahmebauteil 20 in wärmeleitenden Kontakt steht. Mit dem aktiven Kühlbauteil wird insbesondere die Photokathode 11 zur Verbesserung des Rauschverhaltens des Detektors gekühlt.
2 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausführungsform eines halbleiterbasierten Schalters einer Schaltvorrichtung 15, 17.
Der Schalter weist ein erstes steuerbares Beleuchtungselement 21, nämlich eine erste LED 22, und eine zweites steuerbares Beleuchtungselement 23, nämlich eine zweite LED 24, auf. Darüber hinaus weist der halbleiterbasierte Schalter ein lichtempfindliches Schaltelement 25 auf, dessen elektrischer Widerstand von der Leistung des Schaltlichts abhängt, das er von den Beleuchtungselementen 21, 23 empfängt. Das lichtempfindliche Schaltelement ist als lichtempfindliche Diode 26 ausgebildet.
Wird das lichtempfindliche Schaltelement 25 mit Schaltlicht einer ausreichenden Lichtleistung beleuchtet, sinkt sein elektrischer Widerstand und die an ihm anliegende Hochspannung (HV) wird zum Detektor durchgeschaltet. Sobald das Schaltlicht abgeschaltet wird, steigt der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements 25 schnell stark an, so dass die Versorgungsspannung nicht mehr zu dem Detektor durchgeschaltet ist.
Zur Vermeidung von Hochspannungsüberschlägen ist zwischen den Beleuchtungselementen 21, 23 und dem lichtempfindlichen Schaltelement 25 ein isolierendes, optisch für das Schaltlicht transparentes Medium angeordnet. Insbesondere können die genannten Bauteile in ein solches Medium eingegossen sein oder von einem solchen Medium umspritzt sein.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines halbleiterbasierten Schalters für eine Schaltvorrichtung 15, 17 für die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Detektorvorrichtung 1, bei dem erfindungsgemäß das lichtempfindliche Schaltelement 25 als Reihenschaltung mehrerer Feldeffekttransistoren 27 ausgebildet ist, deren Gate-Schichten 28 mit dem Schaltlicht eines Beleuchtungselements 29, das als LED 30 ausgebildet sein kann, beleuchtet werden.
Der in 3 gezeigte, halbleiterbasierte Schalter kann insbesondere dazu verwendet werden, bei der in 1 gezeigten Detektorvorrichtung die erste Versorgungsspannung zu schalten, während der in 2 gezeigte halbleiterbasierte Schalter insbesondere dazu geeignet ist, die zweite Versorgungsspannung bei der in 1 dargestellten Detektorvorrichtung zu schalten.
4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung 15, die einen halbleiterbasierte Schalter 31 beinhaltet. Der Schalter 31 ist dazu ausgebildet, wahlweise eine von einer Spannungsquelle 32 zu einem Detektor 33 verlaufende elektrische Leitung 34 zu unterbrechen oder zu schließen.
Die elektrische Leitung 34 ist zwischen der Spannungsquelle 32 und dem Schalter 31 über einen Kondensator 35 gegen Masse kurzgeschlossen. Wie weiter oben bereits beschrieben, erlaubt die gezeigte Platzierung des Kondensators eine solche Anordnung ein besonders schnelles Schalten.
5 zeigt schematisch ein Mikroskop, das als konfokales Rastermikroskop ausgebildet ist. Das Mikroskop weist ein Detektorsystem 36 auf, das ein Detektorankoppelmodul 37 mit mehreren Aufnahmen 38 für jeweils eine erfindungsgemäße Detektorvorrichtung 1 aufweist. Jede der Detektorvorrichtungen 1 beinhaltet eine Schaltvorrichtung mit wenigstens einem halbleiterbasierten Schalter, die ein Einstellen der Versorgungsspannung, beziehungsweise der Versorgungsspannungen ermöglicht.
Das von einer Lichtquelle 39 kommende Beleuchtungslicht 40 gelangt nach Passieren eines Beleuchtungspinholes 41 zu einem Hauptstrahlteiler 42 und wird von diesem zu einer Strahlablenkeinrichtung 43, die einen kardanisch aufgehängten Schwingspiegel 44 beinhaltet, umgelenkt. Anschießend gelangt das Beleuchtungslicht durch eine Scanlinse 45 und eine Tubuslinse 46 zu einem Objektiv 47 und wird von diesem auf eine zu untersuchende Probe 48, die auf einem Mikroskoptisch 49 angeordnet ist, fokussiert. Das von der Probe 48 ausgehende Detektionslicht 50 gelangt auf demselben Lichtweg durch das Objektiv 47, die Tubuslinse 46 und die Scanlinse 45 zurück zur Strahlablenkeinrichtung 43 und gelangt nach Passieren des Hauptstrahlteilers 42 zu einem Detektionspinhole 51. Das durch das Detektionspinhole 51 tretende Licht wird von einer Aufspaltungseinrichtung 52, die das Detektionslicht räumlich spektral aufspaltet, zu den verschiedenen Detektorvorrichtungen 1 verteilt, so dass mit den einzelnen Detektorvorrichtungen 1 unterschiedliche spektrale Anteile des Detektionslichts 50 detektiert werden können.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Detektors (4), der dazu ausgebildet ist, Detektionslicht (50) zu empfangen und bei Anliegen wenigstens einer Versorgungsspannung von mehr als 100 V elektrische Signale zu erzeugen, wobei die Höhe der Versorgungsspannung mittels einer Schaltvorrichtung (15, 17), die wenigstens einen halbleiterbasierten Schalter (31) beinhaltet, eingestellt wird, wobei der halbleiterbasierte Schalter (31) wenigstens ein steuerbares Beleuchtungselement (29) und ein von dem Beleuchtungselement (29) elektrisch isoliertes, lichtempfindliches Schaltelement (25) aufweist, wobei der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements (25) von der Leistung des von dem Beleuchtungselement (29) empfangenen Schaltlichts abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtempfindliche Schaltelement (25) als Reihenschaltung mehrerer Feldeffekttransistoren (27) ausgebildet ist, deren Gateschichten (28) mit dem Schaltlicht beleuchtet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Detektor (4) eine Photokathode (11) aufweist und/oder dass b. der Detektor (4) eine Lawinendiode aufweist, die von der Photokathode (11) ausgehende Elektronen empfängt und die mit einer ersten Versorgungsspannung gespeist wird, und/oder dass c. der Detektor (4) wenigstens eine, insbesondere genau eine, Elektronenbeschleunigerstufe aufweist, die mit einer zweiten Versorgungsspannung gespeist wird, und/oder dass d. der Detektor (4) wenigstens eine, insbesondere genau eine, Elektronenbeschleunigerstufe aufweist, die eine Photokathode (11) und eine Lawinendiode aufweist, zwischen denen eine zweite Versorgungsspannung oder die Differenz zwischen einer ersten Versorgungsspannung und einer zweiten Versorgungsspannung anliegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungselement (29) als LED (22, 24) ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass a. der halbleiterbasierte Schalter (31) dazu ausgebildet und angeordnet ist, eine elektrische Leitung (34) von einer Spannungsquelle (14, 15) zu dem Detektor (4) wahlweise zu unterbrechen oder zu schließen oder dass b. der halbleiterbasierte Schalter (31) dazu ausgebildet und angeordnet ist, eine elektrische Leitung (34) von einer Spannungsquelle zu dem Detektor (4) wahlweise zu unterbrechen oder zu schließen und dass die elektrische Leitung (34) zwischen der Spannungsquelle (14, 15) und dem Schalter (31) über einen Kondensator (35) gegen Masse kurzgeschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromstärke der elektrischen Signale überwacht wird und die wenigstens eine Versorgungsspannung mit der Schaltvorrichtung (15, 17) abgeschaltet oder reduziert wird, sobald die Stromstärke der elektrischen Signale eine vorgegebene oder vorgebbare Abschaltstromstärke überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Detektor (4) wahlweise bei unterschiedlich hohen Versorgungsspannungen betreibbar ist und dass mit der Schaltvorrichtung (15, 17), insbesondere anwendungsspezifisch und/oder automatisch, zwischen den unterschiedlich hohen Versorgungsspannungen umgeschaltet wird, und/oder dass b. der Detektor (4) mittels der Schaltvorrichtung (15, 17) anwendungsspezifisch, insbesondere automatisch, mit unterschiedlichen Spannungsquellen (13, 14, 32), die unterschiedlich hohe Versorgungsspannungen bereitstellen, elektrisch verbunden wird und/oder dass c. der Detektor (4) mittels der Schaltvorrichtung (15, 17) anwendungsspezifisch, insbesondere automatisch, mit unterschiedlichen Abgriffen einer Spannungsteilerschaltung elektrisch verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anwendung einer Vielzahl von vorgebbaren Anwendungen ein Versorgungsspannungswert oder mehrere Versorgungsspannungswerte zugeordnet sind und dass jeweils der einer ausgewählten Anwendung zugeordnete Versorgungsspannungswert oder die zugeordneten Versorgungsspannungswerte mittels der Schaltvorrichtung (15, 17), insbesondere automatisch, eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungen in einer Speichereinheit abgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (4) Bestandteil eines Mikroskops (49) oder eines Rastermikroskops oder eines konfokalen Rastermikroskops ist und zum Detektieren wenigstens eines Teils des von einer Probe ausgehenden Detektionslichts (50) dient.
Detektorvorrichtung mit wenigstens einer Spannungsquelle, die eine Versorgungsspannung von mehr als 100 V für einen Detektor (4) bereitstellt, und mit einem Detektor (4), der der dazu ausgebildet ist, Detektionslicht (50) zu empfangen und bei Anliegen der Versorgungsspannung elektrische Signale zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Versorgungsspannung mittels einer Schaltvorrichtung (15, 17), die wenigstens einen halbleiterbasierten Schalter (31) beinhaltet, einstellbar ist, wobei der halbleiterbasierte Schalter (31) wenigstens ein steuerbares Beleuchtungselement (29) und ein von dem Beleuchtungselement (29) elektrisch isoliertes, lichtempfindliches Schaltelement aufweist, wobei der elektrische Widerstand des lichtempfindlichen Schaltelements von der Leistung des von dem Beleuchtungselement (29) empfangenen Schaltlichts abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtempfindliche Schaltelement (25) als Reihenschaltung mehrerer Feldeffekttransistoren (27) ausgebildet ist, deren Gateschichten (28) mit dem Schaltlicht beleuchtet werden.
Detektorvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Detektor (4) eine Photokathode (11) aufweist und/oder dass b. der Detektor (4) eine Lawinendiode aufweist, die von der Photokathode (11) ausgehende Elektronen empfängt und die mit einer ersten Versorgungsspannung gespeist wird, und/oder dass c. der Detektor (4) wenigstens eine, insbesondere genau eine, Elektronenbeschleunigerstufe aufweist, die mit einer zweiten Versorgungsspannung gespeist wird, und/oder dass d. der Detektor (4) wenigstens eine, insbesondere genau eine, Elektronenbeschleunigerstufe aufweist, die eine Photokathode (11) und eine Lawinendiode aufweist, zwischen denen eine zweite Versorgungsspannung oder die Differenz zwischen einer ersten Versorgungsspannung und einer zweiten Versorgungsspannung anliegt.
Detektorvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungselement (29) als LED ausgebildet ist.
Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass a. der halbleiterbasierte Schalter (31) dazu ausgebildet und angeordnet ist, eine elektrische Leitung (34) von einer Spannungsquelle (13, 14, 32) zu dem Detektor (4) wahlweise zu unterbrechen oder zu schließen oder dass b. der halbleiterbasierte Schalter (31) dazu ausgebildet und angeordnet ist, eine elektrische Leitung von einer Spannungsquelle (13, 14, 32) zu dem Detektor (4) wahlweise zu unterbrechen oder zu schließen und dass die elektrische Leitung (34) zwischen der Spannungsquelle (13, 14, 32) und dem Schalter (31) über einen Kondensator (35) gegen Masse kurzgeschlossen ist.
Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch eine Steuerungsvorrichtung, die die Stromstärke der elektrischen Signale überwacht und die wenigstens eine Versorgungsspannung mittels der Schaltvorrichtung (15, 17) abschaltet oder reduziert, sobald die Stromstärke der elektrischen Signale eine vorgegebene oder vorgebbare Abschaltstromstärke überschreitet.
Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Detektor (4) wahlweise bei unterschiedlich hohen Versorgungsspannungen betreibbar ist und die Schaltvorrichtung (15, 17) dazu ausgebildet und eingerichtet ist, insbesondere anwendungsspezifisch und/oder automatisch, zwischen den unterschiedlich hohen Versorgungsspannungen umzuschalten, und/oder dass b. der Detektor (4) mittels der Schaltvorrichtung (15, 17) anwendungsspezifisch, insbesondere automatisch, mit unterschiedlichen Spannungsquellen (13, 14, 32), die unterschiedlich hohe Versorgungsspannungen bereit stellen, elektrisch verbindbar ist und/oder dass c. der Detektor (4) mittels der Schaltvorrichtung (15, 17) anwendungsspezifisch, insbesondere automatisch, mit unterschiedlichen Abgriffen einer Spannungsteilerschaltung der Detektorvorrichtung (1) elektrisch verbindbar ist.
Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, gekennzeichnet durch a. eine Speichereinheit, in der Versorgungsspannungswerte anwendungsspezifisch abgelegt sind oder ablegbar sind, und/oder durch b. eine Speichereinheit, in der Versorgungsspannungswerte anwendungsspezifisch abgelegt sind oder ablegbar sind, wobei eine Steuerungsvorrichtung jeweils dem einer von einem Benutzer ausgewählten Anwendung zugeordneten Versorgungsspannungswert oder die zugeordneten Versorgungsspannungswerte ausliest und mittels der Schaltvorrichtung (15, 17), insbesondere automatisch, eingestellt.
Optische Vorrichtung, insbesondere Mikroskop (49) oder Rastermikroskop oder konfokales Rastermikroskop, mit wenigstens einer Detektorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 16.
Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder einer Detektorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 16 und/oder einer optischen Vorrichtung nach Anspruch 17 zur FCS-Untersuchung oder zur FLIM-Untersuchung oder zur FRAP-Untersuchung oder zur Untersuchung einer Probe durch quantitative Imaging.