DE102018133443A1 - Pulse detector - Google Patents

Pulse detector Download PDF

Info

Publication number
DE102018133443A1
DE102018133443A1 DE102018133443.5A DE102018133443A DE102018133443A1 DE 102018133443 A1 DE102018133443 A1 DE 102018133443A1 DE 102018133443 A DE102018133443 A DE 102018133443A DE 102018133443 A1 DE102018133443 A1 DE 102018133443A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
coding sequence
unit
detector
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018133443.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Widzgowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Microsystems CMS GmbH
Original Assignee
Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Microsystems CMS GmbH filed Critical Leica Microsystems CMS GmbH
Priority to DE102018133443.5A priority Critical patent/DE102018133443A1/en
Publication of DE102018133443A1 publication Critical patent/DE102018133443A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003—Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00346—Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/78—Generating a single train of pulses having a predetermined pattern, e.g. a predetermined number

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Impulsdetektor (10) zum Erzeugen eines parallelen Ausgangssignals (25) zur Verwendung in einem Mikroskop (100) oder einem Spektroskop. Der Impulsdetektor (10) umfasst eine Detektor-Einheit (12), die ein digitales, serielles und mindestens einen Impuls (50) umfassendes Eingangssignal (17) erzeugt. Der mindestens eine Impuls (50) ist einem oder mehreren durch die Detektor-Einheit (12) erfassten Photonen zugeordnet. Der Impulsdetektor (10) umfasst ferner eine Kodierungssequenz-Erzeugereinheit (18), die eine vorbestimmte, digitale erste Kodierungssequenz (19) und eine vorbestimmte, digitale zweite Kodierungssequenz (19b) erzeugt, eine erste Signalverknüpfungseinheit (20) zur reversiblen Verknüpfung des Eingangssignals (17) mit der ersten Kodierungssequenz (19) zu einem digitalen, seriellen ersten Zwischensignal (21), eine Seriell/Parallel-Wandler-Einheit (22), die das erste Zwischensignal (21) auf Grundlage der ersten Kodierungssequenz (19) in mehrere Bitgruppen einteilt und auf Grundlage der Bitgruppen das erste Zwischensignal (21) in ein digitales, paralleles zweites Zwischensignal (23) wandelt, und eine zweite Signalverknüpfungseinheit (24) zur Verknüpfung des zweiten Zwischensignals (23) mit der zweiten Kodierungssequenz (19b) zu einem digitalen, parallelen Ausgangssignal (25). Die zweite Signalverknüpfungseinheit (24) verknüpft das zweite Zwischensignal (23) mit der zweiten Kodierungssequenz (19b) derart miteinander, dass das Ausgangssignal (25) eine Information über den mindestens einen Impuls (50) umfasst.The invention relates to a pulse detector (10) for generating a parallel output signal (25) for use in a microscope (100) or a spectroscope. The pulse detector (10) comprises a detector unit (12) which generates a digital, serial and at least one pulse (50) input signal (17). The at least one pulse (50) is assigned to one or more photons detected by the detector unit (12). The pulse detector (10) further comprises a coding sequence generating unit (18), which generates a predetermined, digital first coding sequence (19) and a predetermined, digital second coding sequence (19b), a first signal linking unit (20) for reversibly linking the input signal (17 ) with the first coding sequence (19) to a digital, serial first intermediate signal (21), a serial / parallel converter unit (22) which divides the first intermediate signal (21) into several bit groups on the basis of the first coding sequence (19) and converting the first intermediate signal (21) into a digital, parallel second intermediate signal (23) on the basis of the bit groups, and a second signal linking unit (24) for linking the second intermediate signal (23) with the second coding sequence (19b) to a digital, parallel one Output signal (25). The second signal linking unit (24) links the second intermediate signal (23) with the second coding sequence (19b) to one another in such a way that the output signal (25) comprises information about the at least one pulse (50).

Description

Die Erfindung betrifft einen Impulsdetektor für ein Mikroskop oder ein Spektroskop. Der Impulsdetektor umfasst eine Detektoreinheit und eine Seriell/Parallel-Wandler-Einheit. Die Detektoreinheit erzeugt ein serielles, aus Impulsen bestehendes Eingangssignal, wobei die Impulse jeweils wenigstens ein durch die Detektoreinheit erfasstes Photon repräsentieren. Die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit erzeugt aus dem seriellen Eingangssignal ein paralleles Ausgangssignal. Das Ausgangssignal besteht aus Impulsen, die jeweils einem Impuls des Eingangssignals zugeordnet sind.The invention relates to a pulse detector for a microscope or a spectroscope. The pulse detector comprises a detector unit and a serial / parallel converter unit. The detector unit generates a serial input signal consisting of pulses, the pulses each representing at least one photon detected by the detector unit. The serial / parallel converter unit generates a parallel output signal from the serial input signal. The output signal consists of pulses, each of which is assigned to a pulse of the input signal.

Aus dem Stand der Technik sind derartige Impulsdetektoren insbesondere aus dem Kontext der Fluoreszenzlebensdauermessung bekannt. Bei bekannten Impulsdetektoren werden in einem Field Programmable Gate Array (FPGA) vorhandene, für Hochgeschwindigkeitskommunikation vorgesehene Seriell/Parallel-Wandler verwendet, um das serielle Eingangssignal in das parallele Ausgangssignal zu wandeln. FPGAs sind integrierte Schaltkreise, auf die u.a. eine logische Schaltung geladen werden kann. Um die für Hochgeschwindigkeitskommunikation vorgesehenen Seriell/Parallel-Wandler nutzen zu können, müssen große Teile der Infrastruktur des FPGA abgeschaltet werden, was nicht bei jedem FPGA möglich ist. Ferner erfordert die Verwendung der vorgenannten Seriell/Parallel-Wandler, dass der komplette Signalweg gleichspannungsgekoppelt ist, d.h. die Signalübertragung durch Veränderung einer Gleichspannung erfolgt. Durch Drift kann es dabei zu einer unerwünschten Verschiebung dieser Gleichspannung aus dem ursprünglichen Niveau, d.h. zu einem sog. Gleichstrom-Bias, kommen. Durch das Gleichstrom-Bias können sich die Schaltschwellen des Seriell/Parallel-Wandlers ändern, wodurch die Wandlung des seriellen Eingangssignals in das parallele Ausgangssignal unzuverlässig wird.Such pulse detectors are known from the prior art, in particular from the context of fluorescence lifetime measurement. In known pulse detectors, serial / parallel converters provided for high-speed communication are used in a field programmable gate array (FPGA) in order to convert the serial input signal into the parallel output signal. FPGAs are integrated circuits that are a logic circuit can be loaded. In order to be able to use the serial / parallel converters intended for high-speed communication, large parts of the infrastructure of the FPGA must be switched off, which is not possible with every FPGA. Furthermore, the use of the aforementioned serial / parallel converters requires that the complete signal path is DC-coupled, i.e. the signal transmission takes place by changing a DC voltage. Drift can lead to an undesired shift of this DC voltage from the original level, i.e. to a so-called direct current bias. The DC bias can change the switching thresholds of the serial / parallel converter, making the conversion of the serial input signal into the parallel output signal unreliable.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Impulsdetektor anzugeben, der zuverlässiger arbeitet als bisher bekannte Impulsdetektoren, und ein Verfahren anzugeben, das mit dem vorgenannten Impulsdetektor durchführbar ist.It is an object of the invention to provide a pulse detector that works more reliably than previously known pulse detectors, and to provide a method that can be carried out with the aforementioned pulse detector.

Diese Aufgabe wird durch einen Impulsdetektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a pulse detector with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 15. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Impulsdetektor dient zum Erzeugen eines parallelen Ausgangssignals zur Verwendung in einem Mikroskop oder Spektroskop. Der Impulsdetektor umfasst eine Detektor-Einheit, die ein digitales, serielles und mindestens einen Impuls umfassendes Eingangssignal erzeugt. Der mindestens eine Impuls ist einem oder mehreren durch die Detektor-Einheit erfassten Photonen zugeordnet. Der Impulsdetektor umfasst ferner eine Kodierungssequenz-Erzeugereinheit, die eine vorbestimmte, digitale erste Kodierungssequenz und eine vorbestimmte, digitale zweite Kodierungssequenz erzeugt, eine erste Signalverknüpfungseinheit zur reversiblen Verknüpfung des Eingangssignals mit der ersten Kodierungssequenz zu einem digitalen, seriellen ersten Zwischensignal, eine Seriell/Parallel-Wandler-Einheit, die das erste Zwischensignal auf Grundlage der ersten Kodierungssequenz in mehrere Bitgruppen einteilt und auf Grundlage der Bitgruppen das erste Zwischensignal in ein digitales, paralleles zweites Zwischensignal wandelt, und eine zweite Signalverknüpfungseinheit zur Verknüpfung des zweiten Zwischensignals mit der zweiten Kodierungssequenz zu einem digitalen, parallelen Ausgangssignal. Die zweite Signalverknüpfungseinheit verknüpft das zweite Zwischensignal mit der zweiten Kodierungssequenz derart miteinander, dass das Ausgangssignal eine Information über den mindestens einen Impuls umfasst.The pulse detector according to the invention is used to generate a parallel output signal for use in a microscope or spectroscope. The pulse detector comprises a detector unit which generates a digital, serial and at least one pulse input signal. The at least one pulse is assigned to one or more photons detected by the detector unit. The pulse detector further comprises a coding sequence generating unit which generates a predetermined, digital first coding sequence and a predetermined, digital second coding sequence, a first signal linking unit for reversibly linking the input signal with the first coding sequence to form a digital, serial first intermediate signal, a serial / parallel Converter unit that divides the first intermediate signal into several bit groups based on the first coding sequence and converts the first intermediate signal into a digital, parallel second intermediate signal based on the bit groups, and a second signal linking unit for linking the second intermediate signal with the second coding sequence into a digital one , parallel output signal. The second signal combination unit combines the second intermediate signal with the second coding sequence in such a way that the output signal includes information about the at least one pulse.

Vorzugsweise umfasst das Eingangssignal mehrere Impulse, die jeweils einem oder mehreren durch die Detektor-Einheit erfassten Photonen zugeordnet sind. Ferner umfasst das Ausgangssignal mehrere Impulse, die jeweils einem entsprechenden Impuls des Eingangssignals zugeordnet sind.The input signal preferably comprises a plurality of pulses, each of which is assigned to one or more photons detected by the detector unit. Furthermore, the output signal comprises several pulses, each of which is assigned to a corresponding pulse of the input signal.

Durch die Detektor-Einheit wird das digitale, serielle Eingangssignal erzeugt. Das digitale Eingangssignal besteht beispielsweise aus einer Abfolge von Impulsen, die durch eine oder mehrere logische Einsen repräsentiert werden, und Bereichen ohne Impulse, die durch logische Nullen repräsentiert werden. Eine logische Eins beschreibt ganz allgemein einen Impuls, dessen Signalwert oder Signalpegel größer oder gleich einem vorbestimmter Schwellwert ist, während eine logische Null einen Impuls beschreibt, dessen Signalwert oder Signalpegel kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist. Insbesondere bei einer hohen Zeitauflösung der Detektor-Einheit finden sich in dem Eingangssignal überwiegend logische Nullen. Die Kodierungssequenz-Erzeugereinheit erzeugt die erste Kodierungssequenz, die vorzugsweise im Mittel dieselbe Anzahl an logischen Einsen und logischen Nullen aufweist. Die erste Signalverknüpfungseinheit verknüpft das Eingangssignal mit der ersten Kodierungssequenz reversibel zu dem ersten Zwischensignal. Die Verknüpfung erfolgt dabei insbesondere derart, dass sich das Eingangssignal und damit die Impulse aus dem ersten Zwischensignal zurückgewinnen lassen. Durch die Verknüpfung mit der ersten Kodierungssequenz enthält das erste Zwischensignal eine größere Anzahl an Zustandswechsels, d.h. Wechsel zwischen einer logischen Null und einer logischen Eins, als das ursprüngliche Eingangssignal. Hierdurch wird ein beispielsweise durch Drift verursachtes unerwünschtes Gleichstrom-Bias in den Komponenten des Impulsdetektors verhindert. Dies ermöglicht eine zuverlässige Wandlung des seriellen Eingangssignals in ein paralleles Ausgangssignal. Die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit teilt das erste Zwischensignal in Bitgruppen auf. Als Grundlage für die Einteilung dient die erste Kodierungssequenz, deren Information in dem ersten Zwischensignal enthalten ist. Zum einen können beispielweise die Zustandswechsel der ersten Kodierungssequenz zur Taktrückgewinnung genutzt werden, so dass die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit das erste Zwischensignal zuverlässig und mit einer hohen Zeitgenauigkeit in Bitgruppen einteilen kann. Zum anderen kann die erste Kodierungssequenz Steuerbefehle enthalten, welche die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit steuern. Die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit wandelt das erste Zwischensignal auf Grundlage der Bitgruppen in das digitale, parallele zweite Zwischensignal. Aus dem zweiten Zwischensignal können schließlich mithilfe der zweiten Signalverknüpfungseinheit die Impulse des Eingangssignals isoliert bzw. rekonstruiert und als das digitale parallele Ausgangssignal ausgegeben werden.The digital, serial input signal is generated by the detector unit. For example, the digital input signal consists of a sequence of pulses represented by one or more logic ones and areas without pulses represented by logic zeros. A logic one generally describes a pulse whose signal value or signal level is greater than or equal to a predetermined threshold value, while a logic zero describes a pulse whose signal value or signal level is less than the predetermined threshold value. In particular with a high time resolution of the detector unit, there are predominantly logic zeros in the input signal. The coding sequence generating unit generates the first coding sequence, which preferably has on average the same number of logical ones and logical zeros. The first signal linking unit reversibly links the input signal with the first coding sequence to the first intermediate signal. The link is in particular such that the input signal and thus the pulses can be recovered from the first intermediate signal. By linking the first coding sequence, the first intermediate signal contains a greater number of changes of state, ie changes between a logical zero and a logical one, than the original input signal. This will be a for example, prevents unwanted DC bias caused by drift in the components of the pulse detector. This enables a reliable conversion of the serial input signal into a parallel output signal. The serial / parallel converter unit divides the first intermediate signal into bit groups. The basis for the division is the first coding sequence, the information of which is contained in the first intermediate signal. On the one hand, the changes in state of the first coding sequence can be used for clock recovery, for example, so that the serial / parallel converter unit can divide the first intermediate signal into bit groups reliably and with high time accuracy. On the other hand, the first coding sequence can contain control commands which control the serial / parallel converter unit. The serial / parallel converter unit converts the first intermediate signal based on the bit groups into the digital, parallel second intermediate signal. Finally, the pulses of the input signal can be isolated or reconstructed from the second intermediate signal with the aid of the second signal linking unit and output as the digital parallel output signal.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die zweite Signalverknüpfungseinheit und/oder die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit als Schaltungsstruktur bzw. Bauteil auf einem Field Programmable Gate Array (FPGA) ausgebildet. FPGAs stellen eine effiziente, flexible und kostengünstige Möglichkeit dar, große Teile der Schaltung des Impulsdetektors zu realisieren.In an advantageous development, the second signal linking unit and / or the serial / parallel converter unit are designed as a circuit structure or component on a field programmable gate array (FPGA). FPGAs are an efficient, flexible and inexpensive way to implement large parts of the circuit of the pulse detector.

Vorzugsweise sind die erste Signalverknüpfungseinheit und die zweite Signalverknüpfungseinheit jeweils als ein XOR-Gatter ausgebildet. Ferner können die erste Kodierungssequenz und die zweite Kodierungssequenz eine gleiche Impulsfolge repräsentieren. Die XOR-Verknüpfung ist ihr eigenes Inverses, d.h. die XOR-Verknüpfung mit der ersten, beispielsweisen seriellen Kodierungssequenz wird rückgängig gemacht durch die XOR-Verknüpfung mit der gleichen zweiten, beispielsweisen parallelen Kodierungssequenz. Durch diese Eigenschaft hat der Impulsdetektor einen besonders einfachen Schaltungsaufbau.The first signal combination unit and the second signal combination unit are preferably each designed as an XOR gate. Furthermore, the first coding sequence and the second coding sequence can represent an identical pulse sequence. The XOR is its own inverse, i.e. the XOR linkage with the first, for example serial coding sequence is undone by the XOR linkage with the same second, for example parallel coding sequence. Due to this property, the pulse detector has a particularly simple circuit structure.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die Signalwege zwischen der Detektor-Einheit und der ersten Signalverknüpfungseinheit, zwischen der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit und der ersten Signalverknüpfungseinheit, zwischen der ersten Signalverknüpfungseinheit und der Seriell/Parallel-Wandler-Einheit, zwischen der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit und der zweiten Signalverknüpfungseinheit und/oder zwischen der Seriell/Parallel-Wandler-Einheit und der zweiten Signalverknüpfungseinheit wechselspannungsgekoppelt. Wechselspannungsgekoppelt bedeutet hierbei, dass niedrige Frequenzen, d.h. langwellige Anteile, aus dem Signal gefiltert werden können. Hierdurch wird eine unerwünschte Änderung von Schaltschwellen, beispielsweise der Seriell/Parallel-Wandler-Einheit, durch ein Gleichstrom-Bias verhindert. Wechselspannungsgekoppelte Signalwege ermöglichen ferner die Weiterverarbeitung des parallelen Ausgangsignals als optisches Signal.In a further advantageous development, the signal paths are between the detector unit and the first signal linking unit, between the coding sequence generator unit and the first signal linking unit, between the first signal linking unit and the serial / parallel converter unit, between the coding sequence generator unit and the second Signal link unit and / or AC-coupled between the serial / parallel converter unit and the second signal link unit. AC coupled here means that low frequencies, i.e. long-wave components from which the signal can be filtered. This prevents an undesired change in switching thresholds, for example the serial / parallel converter unit, by means of a direct current bias. AC-coupled signal paths also enable the parallel output signal to be further processed as an optical signal.

Vorzugsweise umfasst die Detektoreinheit einen Photonendetektor, der ein analoges Detektorsignal erzeugt. Ferner umfasst die Detektoreinheit eine Analog/DigitalWandler-Einheit, die das analoge Detektorsignal in das digitale Eingangssignal wandelt. Dies stellt die einfachste Möglichkeit dar, die Detektoreinheit zu realisieren. Als Photonendetektor kann beispielsweise eine Avalanche-Photodiode (APD) verwendet werden. Die Analog/Digital-Wandler-Einheit kann insbesondere durch einen Komparator gebildet werden.The detector unit preferably comprises a photon detector which generates an analog detector signal. Furthermore, the detector unit comprises an analog / digital converter unit, which converts the analog detector signal into the digital input signal. This is the easiest way to implement the detector unit. An avalanche photodiode (APD), for example, can be used as the photon detector. The analog / digital converter unit can in particular be formed by a comparator.

Die Analog/Digital-Wandler-Einheit kann insbesondere mehrere Ausgangskanäle haben, beispielsweise 8 Ausgangskanäle eines 8 Bit- Analog/Digital-Wandlers. Die der Analog/Digital-Wandler-Einheit nachfolgend angeordneten Elemente des Impulsdetektors müssen in diesem Fall entsprechend den verwendeten Ausgangskanälen mehrfach vorhanden sein.The analog / digital converter unit can in particular have several output channels, for example 8 output channels of an 8 bit analog / digital converter. In this case, the elements of the pulse detector arranged downstream of the analog / digital converter unit must be present several times in accordance with the output channels used.

Vorzugsweise hat der Photonendetektor eine Zeitauflösung zwischen 0,1 Pikosekunden und 100 Pikosekunden, zwischen 0,5 Pikosekunden und 50 Pikosekunden oder zwischen 1 Pikosekunde und 10 Pikosekunden. Diese Zeitauflösung gestattet den Einsatz des Impulsdetektors insbesondere in Mikroskopen, bei denen die Messung einer Fluoreszenzlebensdauer die Basis des bildgebenden Verfahrens ist.The photon detector preferably has a time resolution between 0.1 picoseconds and 100 picoseconds, between 0.5 picoseconds and 50 picoseconds or between 1 picosecond and 10 picoseconds. This time resolution permits the use of the pulse detector, in particular in microscopes, in which the measurement of a fluorescence lifetime is the basis of the imaging method.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Impulsdetektor einen elektrisch-optischen Wandler, der das Ausgangssignal in ein optisches Signal wandelt. Insbesondere bei der Verwendung von wechselspannungsgekoppelten Signalwegen kann ein solcher elektrisch-optischen Wandler einfach ausgestaltet sein. Die Verwendung des optischen Ausgangssignals ermöglicht es, eine größere Datenmenge über längere Signalwege zu übertragen.In an advantageous development, the pulse detector comprises an electrical-optical converter, which converts the output signal into an optical signal. Such an electrical-optical converter can be designed in a simple manner, in particular when using AC-coupled signal paths. The use of the optical output signal makes it possible to transmit a larger amount of data over longer signal paths.

Die Erfindung betrifft ferner ein Mikroskop mit einem Impulsdetektor nach vorgenannter Art. Vorzugsweise umfasst das Mikroskop eine Beleuchtungslichtquelle zur Beleuchtung einer Probe. Insbesondere von der Probe ausgehendes Detektionslicht wird durch den Impulsdetektor erfasst.The invention further relates to a microscope with a pulse detector according to the aforementioned type. The microscope preferably comprises an illuminating light source for illuminating a sample. Detection light emanating in particular from the sample is detected by the pulse detector.

Die Erfindung betrifft ferner ein Spektroskop mit einem Impulsdetektor nach vorgenannter Art. Der Impulsdetektor erlaubt es, mit dem Spektroskop Messungen mit einer hohen Zeitauflösung und einer hohen Datenrate durchzuführen.The invention further relates to a spectroscope with a pulse detector according to the aforementioned type Pulse detector allows measurements with a high time resolution and a high data rate to be carried out with the spectroscope.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erzeugen eines parallelen Ausgangssignals zur Verwendung in einem Mikroskop oder Spektroskop. Bei dem Verfahren wird mit Hilfe einer Detektor-Einheit ein digitales, serielles und mindestens einen Impuls umfassendes Eingangssignal erzeugt. Der mindestens eine Impuls ist einem oder mehreren durch die Detektor-Einheit erfassten Photonen zugeordnet. Mit Hilfe einer Kodierungssequenz-Erzeugereinheit werden eine vorbestimmte, digitale erste Kodierungssequenz und eine vorbestimmte, digitale zweite Kodierungssequenz erzeugt. Mit Hilfe einer ersten Signalverknüpfungseinheit wird das Eingangssignal mit der ersten Kodierungssequenz zu einem digitalen, seriellen ersten Zwischensignal reversibel verknüpft. Mit Hilfe einer Seriell/Parallel-Wandler-Einheit wird das erste Zwischensignal auf Grundlage der ersten Kodierungssequenz in mehrere Bitgruppen eingeteilt und auf Grundlage der Bitgruppen das erste Zwischensignal in ein digitales, paralleles zweites Zwischensignal gewandelt. Mit Hilfe einer zweiten Signalverknüpfungseinheit wird das zweite Zwischensignal mit der zweiten Kodierungssequenz zu einem digitalen, parallelen Ausgangssignal verknüpft. Die zweite Signalverknüpfungseinheit verknüpft das zweite Zwischensignal mit der zweiten Kodierungssequenz derart miteinander, dass das Ausgangssignal eine Information über den mindestens einen Impuls umfasst.The invention further relates to a method for generating a parallel output signal for use in a microscope or spectroscope. In the method, a digital, serial and at least one pulse input signal is generated with the aid of a detector unit. The at least one pulse is assigned to one or more photons detected by the detector unit. With the aid of a coding sequence generating unit, a predetermined, digital first coding sequence and a predetermined, digital second coding sequence are generated. With the aid of a first signal linking unit, the input signal is reversibly linked to the first coding sequence to form a digital, serial first intermediate signal. With the aid of a serial / parallel converter unit, the first intermediate signal is divided into several bit groups based on the first coding sequence and the first intermediate signal is converted into a digital, parallel second intermediate signal based on the bit groups. With the help of a second signal linking unit, the second intermediate signal is linked to the second coding sequence to form a digital, parallel output signal. The second signal combination unit combines the second intermediate signal with the second coding sequence in such a way that the output signal includes information about the at least one pulse.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, which explains the invention in more detail using exemplary embodiments in conjunction with the accompanying figures.

Es zeigen:

  • 1 ein konfokales Scanmikroskop, das ein Ausführungsbeispiel eines Mikroskops mit einem Ausführungsbeispiel eines Impulsdetektors darstellt;
  • 2 ein Ausführungsbeispiel des Impulsdetektors mit einem ersten und einem zweiten XOR-Gatter in einer schematischen Darstellung;
  • 3a, 3b schematische Darstellungen zur Veranschaulichung eines beispielhaften Verhaltens des Impulsdetektors; und
  • 4 ein Impulsdiagramm beispielhafter Signale, die im Betrieb eines Ausführungsbeispiels des Impulsdetektors erhalten werden.
Show it:
  • 1 a confocal scanning microscope, which is an embodiment of a microscope with an embodiment of a pulse detector;
  • 2nd an embodiment of the pulse detector with a first and a second XOR gate in a schematic representation;
  • 3a , 3b schematic representations to illustrate an exemplary behavior of the pulse detector; and
  • 4th a pulse diagram of exemplary signals obtained in the operation of an embodiment of the pulse detector.

1 zeigt ein konfokales Scanmikroskop 100, das ein Ausführungsbeispiel eines Mikroskops mit einem beispielhaften Impulsdetektor 10 darstellt. Das Scanmikroskop 100 ist beispielhaft ausgebildet, eine Fluoreszenzlebensdauer-Messung als bildgebendes Verfahren einzusetzen. 1 shows a confocal scanning microscope 100 , which is an embodiment of a microscope with an exemplary pulse detector 10 represents. The scanning microscope 100 is exemplarily designed to use a fluorescence lifetime measurement as an imaging method.

Das Scanmikroskop 100 umfasst eine Steuereinheit 102, eine gepulste Laserlichtquelle 104, eine Abrastereinrichtung 106 und den Impulsdetektor 10. Die gepulste Laserlichtquelle 104 ist ausgebildet, periodisch Anregungslichtimpulse zu emittieren. Das Anregungslicht 105 wird durch einen dichroitischen Spiegel 108 in die Abrastereinrichtung 106 gelenkt. Die Abrastereinrichtung 106 enthält einen kardanisch aufgehängten Rasterspiegel 107, der das Anregungslicht 105 weiter in Richtung der Objektivoptik 109 reflektiert. Nach Durchtritt durch die Objektivoptik 109 fällt das Anregungslicht 105 auf eine Probe 110. In der Probe 110 regt das Anregungslicht 105 Fluorophore zur Emission von Fluoreszenzlicht 111 an.The scanning microscope 100 includes a control unit 102 , a pulsed laser light source 104 , a scanning device 106 and the pulse detector 10 . The pulsed laser light source 104 is designed to periodically emit excitation light pulses. The excitation light 105 is through a dichroic mirror 108 into the scanning device 106 directed. The scanning device 106 contains a gimbaled grid mirror 107 which is the excitation light 105 further towards the lens optics 109 reflected. After passing through the lens optics 109 the excitation light falls 105 on a test 110 . In the rehearsal 110 stimulates the excitation light 105 Fluorophores for the emission of fluorescent light 111 on.

Die das Fluoreszenzlicht 111 bildenden Fluoreszenzphotonen propagieren längs des Lichtwegs, auf dem das Anregungslicht 105 ausgehend von der gepulsten Laserlichtquelle 104 in die Probe 110 gelangt, in umgekehrter Richtung zurück zu dem dichroitischen Spiegel 108. Nach Transmission durch den dichroitischen Spiegel 108 gelangt das Fluoreszenzlicht 111 dann zu dem Impulsdetektor 10. Der Impulsdetektor 10 wandelt das Fluoreszenzlicht 111 in ein digitales, paralleles Ausgangssignal und führt dieses der Steuereinheit 102 zu. Dieses in 2 gezeigte Ausgangssignal 25 besteht aus Impulsen, die beispielsweise jeweils einem Fluoreszenzphoton des Fluoreszenzlichtes 111 zugeordnet sind. Die Steuereinheit 102 ist mit der Abrastereinrichtung 106 derart verbunden, dass das Ausgangssignal einem Punkt auf oder in der Probe 110 zugeordnet werden kann. Hierdurch können die Daten des Ausgangssignals für ein bildgebendes Verfahren, wie beispielsweise die Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie, genutzt werden.The the fluorescent light 111 forming fluorescence photons propagate along the light path on which the excitation light 105 starting from the pulsed laser light source 104 in the rehearsal 110 comes back in the opposite direction to the dichroic mirror 108 . After transmission through the dichroic mirror 108 the fluorescent light arrives 111 then to the pulse detector 10 . The pulse detector 10 converts the fluorescent light 111 into a digital, parallel output signal and passes this to the control unit 102 to. This in 2nd output signal shown 25th consists of pulses, each for example a fluorescent photon of the fluorescent light 111 assigned. The control unit 102 is with the scanning device 106 connected such that the output signal is a point on or in the sample 110 can be assigned. As a result, the data of the output signal can be used for an imaging method, such as fluorescence lifetime microscopy.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Impulsdetektors 10 in einer schematischen Darstellung. Der Impulsdetektor 10 umfasst eine Detektoreinheit 12, eine Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 und eine auf einem Field Programmable Gate Array 30 (FPGA) ausgebildete Schaltungsstruktur. Die Detektoreinheit 12 erzeugt ein digitales, serielles Eingangssignal 17. Die der Detektoreinheit 12 nachfolgende Schaltung des Impulsdetektors 10, bestehend aus der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 und der auf dem FPGA 30 ausgebildeten Schaltungsstruktur, wandelt das auf Grundlage des digitalen, seriellen Eingangssignals 17 erzeugte digitale, serielle erste Zwischensignal 21 in ein digitales, paralleles Ausgangsignal 25. 2nd shows an embodiment of the pulse detector 10 in a schematic representation. The pulse detector 10 comprises a detector unit 12th , a coding sequence generation unit 18th and one on a field programmable gate array 30th (FPGA) trained circuit structure. The detector unit 12th generates a digital, serial input signal 17th . That of the detector unit 12th subsequent circuit of the pulse detector 10 , consisting of the coding sequence generating unit 18th and the one on the FPGA 30th trained circuit structure, converts this based on the digital, serial input signal 17th generated digital, serial first intermediate signal 21st into a digital, parallel output signal 25th .

Die Detektoreinheit 12 wird durch einen Photonendetektor 14, eine Analog/DigitalWandler-Einheit 16 und eine erste Signalverknüpfungseinheit 20 gebildet. Der Photonendetektor 14 ist beispielsweise durch eine Avalanche-Photodiode gebildet und erzeugt ein analoges, serielles Detektorsignal 15, das aus Impulsen besteht. Die Impulse des Detektorsignals 15 repräsentieren jeweils wenigstens ein durch den Photonendetektor 14 erfasstes Photon. Die Analog/Digital-Wandler-Einheit 16, die vorzugsweise durch einen Komparator gebildet wird, wandelt das analoge Detektorsignal 15 in das digitale Eingangssignal 17. Das digitale Eingangssignal 17 besteht aus Impulsen, die jeweils das wenigstens eine durch den Photonendetektor 14 erfasste Photon repräsentieren. Die Form des Eingangssignals 17 ist anhand eines Beispiels, in dem durch den Impulsdetektor 10 genau ein Photon erfasst wird, im Zusammenhang mit den 3a und 4 näher erläutert.The detector unit 12th is through a photon detector 14 , an analog / digital converter unit 16 and a first signal combination unit 20 educated. The photon detector 14 is formed, for example, by an avalanche photodiode and generates an analog, serial detector signal 15 , which consists of impulses. The pulses of the detector signal 15 each represent at least one by the photon detector 14 captured photon. The analog / digital converter unit 16 , which is preferably formed by a comparator, converts the analog detector signal 15 into the digital input signal 17th . The digital input signal 17th consists of pulses, each of which is at least one through the photon detector 14 represent detected photon. The shape of the input signal 17th is based on an example in which by the pulse detector 10 exactly one photon is detected in connection with the 3a and 4th explained in more detail.

Es ist vorteilhaft, das Eingangssignal 17 mittels einer entsprechenden Vorrichtung 28 zum Erzeugen eines konstanten Signals 29, die vom Rest des Impulsdetektors 10 mittels eines Schalters 32a getrennt werden kann, künstlich auf einen konstanten Wert zu setzen, typischerweise Null. Dies ermöglicht, dass allein Synchronisationssignale (ohne störende Detektorsignale 15) von der Detektoreinheit 12 zu der auf dem Field Programmable Gate Array 30 (FPGA) ausgebildeten Schaltungsstruktur gesendet werden, um die auf dem Field Programmable Gate Array 30 (FPGA) ausgebildete Schaltungsstruktur auf die Detektoreinheit 12 zu synchronisieren. Hierzu ist ein weiterer Schalter 32b zwischen der Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 und der ersten Signalverknüpfungseinheit 20 angeordnet, um die Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 von dem Eingangssignal 17 zu trennen. Beide Schalter 32a, 32b sind derart miteinander gekoppelt, dass, wenn der Schalter 32a zwischen der Vorrichtung 28 zum Erzeugen des konstanten Signals 29 und dem Impulsdetektor 10 geschlossen ist, der Schalter 32b zwischen der Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 und der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 geöffnet ist und umgekehrt. Alternativ ist es auch möglich, die Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 bzw. die Vorrichtung 28 zum Erzeugen des konstanten Signals 29 ein- bzw. auszuschalten. Eine weitere Alternative stellt die Verwendung einer Analog/Digital-Wandler-Einheit dar, die ausgebildet ist, ein konstantes Testsignal zu erzeugen.It is advantageous to use the input signal 17th by means of an appropriate device 28 to generate a constant signal 29 by the rest of the pulse detector 10 by means of a switch 32a can be separated, artificially set to a constant value, typically zero. This enables synchronization signals alone (without interfering detector signals 15 ) from the detector unit 12th to that on the Field Programmable Gate Array 30th (FPGA) trained circuit structure are sent to the on the Field Programmable Gate Array 30th (FPGA) designed circuit structure on the detector unit 12th to synchronize. There is another switch for this 32b between the analog / digital converter unit 16 and the first signal combination unit 20 arranged to the analog / digital converter unit 16 from the input signal 17th to separate. Both switches 32a , 32b are coupled together so that when the switch 32a between the device 28 to generate the constant signal 29 and the pulse detector 10 is closed, the switch 32b between the analog / digital converter unit 16 and the coding sequence generating unit 18th is open and vice versa. Alternatively, it is also possible to use the analog / digital converter unit 16 or the device 28 to generate the constant signal 29 on or off. Another alternative is the use of an analog / digital converter unit which is designed to generate a constant test signal.

Die Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 ist beispielhaft als ein Signalgenerator ausgebildet. Die Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 erzeugt kontinuierlich eine erste Kodierungssequenz 19a und eine zweite Kodierungssequenz 19b. Bei der ersten Kodierungssequenz 19a und der zweiten Kodierungssequenz 19b handelt es sich insbesondere um periodische, digitale Signale, die im Mittel dieselbe Anzahl von logischen Einsen und logischen Nullen aufweisen. Die erste Kodierungssequenz 19a und die zweite Kodierungssequenz 19b weisen ferner eine vorbestimmte Taktrate auf, die durch periodische Zustandswechsel, d.h. Wechsel zwischen logischer Null und logischer Eins, realisiert ist. Die vorbestimmte Taktrate ist für die erste Kodierungssequenz 19a und die zweite Kodierungssequenz 19b gleich. Beispiele für die erste Kodierungssequenz 19a und die zweite Kodierungssequenz 19b sind im Zusammenhang mit den 3a und 3b näher erläutert.The coding sequence generation unit 18th is exemplified as a signal generator. The coding sequence generation unit 18th continuously generates a first coding sequence 19a and a second coding sequence 19b . The first coding sequence 19a and the second coding sequence 19b it is in particular periodic, digital signals that have the same number of logical ones and logical zeros on average. The first coding sequence 19a and the second coding sequence 19b also have a predetermined clock rate, which is realized by periodic change of state, ie change between logic zero and logic one. The predetermined clock rate is for the first coding sequence 19a and the second coding sequence 19b equal. Examples of the first coding sequence 19a and the second coding sequence 19b are related to the 3a and 3b explained in more detail.

Es ist vorteilhaft, wenn die Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 mit der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 synchronisiert wird, da die Signale der Analog/DigitalWandler-Einheit 16 und der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 zueinander passen müssen, damit die Signalverknüpfungseinheit 20 die Signale der Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 mit den Signalen der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 verrechnen kann. Hierfür kann beispielsweise eine separate Taktgeneratoreinheit 26 verwendet werden, die durch die Kodierungssequenz 19a der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 angesteuert wird und darauf basierend ein Synchronisationssignal 27 generiert, dass an die Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 gesendet wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 selbst ein Synchronisationssignal 19c zur Verfügung stellen, dass direkt an die Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 übermittelt wird.It is advantageous if the analog / digital converter unit 16 with the coding sequence generating unit 18th is synchronized because the signals of the analog / digital converter unit 16 and the coding sequence generating unit 18th must match each other so that the signal combination unit 20 the signals of the analog / digital converter unit 16 with the signals of the coding sequence generating unit 18th can offset. For example, a separate clock generator unit can be used for this 26 used by the coding sequence 19a the coding sequence generation unit 18th is driven and based on it a synchronization signal 27 generated that to the analog / digital converter unit 16 is sent. Alternatively or additionally, the coding sequence generation unit 18th itself a synchronization signal 19c provide that directly to the analog / digital converter unit 16 is transmitted.

Die erste Signalverknüpfungseinheit 20 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als ein erstes XOR-Gatter (XOR 1) ausgebildet, d.h. als ein logisches Gatter mit zwei Eingängen und einem Ausgang, das eine ausschließende beziehungsweise exklusive Oder-Verknüpfung (XOR) der eingehenden Signale 17, 19a durchführt. Das ausgehende Signal 21 hat genau dann eine logische Eins, wenn die eingehenden Signale 17, 19a verschieden sind. In allen anderen Fällen erzeugt die erste Signalverknüpfungseinheit 20 eine logische Null in dem ausgehenden Signal 21. Die erste Signalverknüpfungseinheit 20 des Impulsdetektors 10 verknüpft das Eingangssignal 17 mit der ersten Kodierungssequenz 19a zu einem ersten Zwischensignal 21. Diese Verknüpfung ist anhand der 3a beispielhaft erläutert. Auch die Signalverknüpfungseinheit 20 wird vorzugsweise durch ein Synchronisationssignal 19c der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit 18 synchronisiert.The first signal combination unit 20 is in the exemplary embodiment shown as a first XOR gate (XOR 1 ) formed, ie as a logic gate with two inputs and one output, which is an exclusive or exclusive OR (XOR) of the incoming signals 17th , 19a carries out. The outgoing signal 21st has a logical one if and only if the incoming signals 17th , 19a are different. In all other cases, the first signal combination unit generates 20 a logic zero in the outgoing signal 21st . The first signal combination unit 20 of the pulse detector 10 links the input signal 17th with the first coding sequence 19a to a first intermediate signal 21st . This link is based on the 3a exemplified. Also the signal combination unit 20 is preferably by a synchronization signal 19c the coding sequence generation unit 18th synchronized.

Die auf dem Field Programmable Gate Array 30 (FPGA) ausgebildete Schaltungsstruktur umfasst eine Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 und eine zweite Signalverknüpfungseinheit 24. Die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 ist ein auf dem FPGA 30 ausgebildetes elektronisches Bauteil, das ein eingehendes, serielles Signal in ein ausgehendes paralleles Signal wandelt. Seriell bedeutet, dass das durch zeitlich aufeinanderfolgende logische Nullen und logische Einsen (sog. Bits) repräsentierte Signal durch eine einzige Leitung (bzw. einen einzigen Kanal) übertragen wird. Parallel bedeutet im Gegensatz dazu, dass die Bits des Signals in wenigstens zwei Bitgruppen eingeteilt werden, die jeweils durch eine eigene Leitung (bzw. einen einzigen Kanal) übertragen werden.The one on the Field Programmable Gate Array 30th (FPGA) designed circuit structure comprises a serial / parallel converter unit 22 and a second signal combination unit 24th . The serial / parallel converter unit 22 is one on the FPGA 30th trained electronic component that converts an incoming serial signal into an outgoing parallel signal. Serial means that the signal represented by chronologically successive logical zeros and logical ones (so-called bits) is transmitted through a single line (or a single channel). By contrast, parallel means that the bits of the signal are divided into at least two bit groups, each of which is transmitted through its own line (or a single channel).

Die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 des Impulsdetektors 10 teilt das erste Zwischensignal 21 in Bitgruppen ein. Als Grundlage für die Einteilung in Bitgruppen nutzt die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 die vorbestimmte Taktrate der ersten Kodierungssequenz 19a. Da das digitale Eingangssignal 17 im Wesentlichen aus logischen Nullen besteht, ist das erste Zwischensignal 21 aufgrund der XOR-Verknüpfung im Wesentlichen mit der ersten Kodierungssequenz 19a identisch. Die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 kann daher die Taktrate der ersten Kodierungssequenz 19a ohne Weiteres aus dem ersten Zwischensignal 21 gewinnen. Die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 bestimmt aus der vorbestimmten Taktrate der ersten Kodierungssequenz 19a die Länge eines Bits und teilt eine vorbestimmte Anzahl an Bits, beispielsweise vier, acht oder zehn Bits, jeweils einer Bitgruppe zu. Aus den Bitgruppen erzeugt die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 ein paralleles zweites Zwischensignal 23. D.h., die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 übertragt jede Bitgruppe einzeln über eine zugeordnete ausgehende Leitung mehrerer paralleler Leitungen.The serial / parallel converter unit 22 of the pulse detector 10 divides the first intermediate signal 21st in bit groups. The serial / parallel converter unit is used as the basis for the division into bit groups 22 the predetermined clock rate of the first coding sequence 19a . Because the digital input signal 17th consists essentially of logic zeros, is the first intermediate signal 21st due to the XOR linkage essentially with the first coding sequence 19a identical. The serial / parallel converter unit 22 can therefore determine the clock rate of the first coding sequence 19a without further ado from the first intermediate signal 21st win. The serial / parallel converter unit 22 determined from the predetermined clock rate of the first coding sequence 19a the length of a bit and allocates a predetermined number of bits, for example four, eight or ten bits, to a bit group. The serial / parallel converter unit generates from the bit groups 22 a parallel second intermediate signal 23 . That is, the serial / parallel converter unit 22 transmits each bit group individually via an assigned outgoing line of several parallel lines.

Die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 ist wie die erste Signalverknüpfungseinheit 20 als ein zweites XOR-Gatter (XOR 2) ausgebildet. Die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 wird dazu genutzt, um mit Hilfe der XOR-Verknüpfung des zweiten Zwischensignals 23 mit der zweiten Kodierungssequenz 19b eine Information über das Eingangssignal 17, die in dem parallelen Ausgangsignal 25 enthalten ist, wiederzugewinnen. Das parallele Ausgangsignal 25 wird dabei aus dem XOR-verknüpften ersten Zwischensignal 21, das mit Hilfe des ersten XOR-Gatters (XOR 1) erzeugt wurde, erhalten. Beispiele für das zweite Zwischensignal 23, die zweite Kodierungssequenz 19b und das Ausgangssignal 25 sind im Zusammenhang mit der 3b näher erläutert.The second signal combination unit 24th is like the first signal combination unit 20 as a second XOR gate (XOR 2nd ) educated. The second signal combination unit 24th is used to use the XOR operation of the second intermediate signal 23 with the second coding sequence 19b information about the input signal 17th that in the parallel output signal 25th is included to regain. The parallel output signal 25th becomes from the XOR-linked first intermediate signal 21st , which with the help of the first XOR gate (XOR 1 ) was generated. Examples of the second intermediate signal 23 , the second coding sequence 19b and the output signal 25th are related to the 3b explained in more detail.

3a und 3b zeigen das beispielhafte Verhalten des Impulsdetektors 10 anhand von Impulsdiagrammen für ein Beispiel, in dem durch den Impulsdetektor 10 genau ein Impuls erzeugt wird. Die Impulsdiagramme zeigen jeweils die verschiedenen Signale 17, 19a, 19b, 21, 23, 25 des Impulsdetektors 10 nach 2. Die in den 3a und 3b gezeigten digitalen Signale 17, 19a, 19b, 21, 23, 25 sind insbesondere als zwischen zwei Spannungsbereichen (bzw. Logikpegelbereichen) wechselnde elektrische Signale ausgebildet. Ein erster Spannungsbereich, beispielsweise ≤ 0,8V, repräsentiert eine logische Null, und ein zweiter Spannungsbereich, beispielsweise ≥ 2,0V, repräsentiert eine logische Eins. Die Signale 17, 19a, 19b, 21, 23, 25 sind jeweils als zeitliche Abfolge von logischen Nullen (dargestellt als untere, waagerechte Linie) und logischen Einsen (darstellt als obere, waagerechte Linie) gezeigt. Die Zeitachse (t) der Diagramme verläuft in den 3a und 3b von links nach rechts. 3a and 3b show the exemplary behavior of the pulse detector 10 using pulse diagrams for an example in which by the pulse detector 10 exactly one pulse is generated. The pulse diagrams show the different signals 17th , 19a , 19b , 21st , 23 , 25th of the pulse detector 10 to 2nd . The in the 3a and 3b shown digital signals 17th , 19a , 19b , 21st , 23 , 25th are designed in particular as electrical signals alternating between two voltage ranges (or logic level ranges). A first voltage range, for example 0,8 0.8V, represents a logic zero, and a second voltage range, for example ≥ 2.0V, represents a logic one. The signals 17th , 19a , 19b , 21st , 23 , 25th are each shown as a chronological sequence of logical zeros (represented as the lower, horizontal line) and logical ones (represented as the upper, horizontal line). The time axis (t) of the diagrams runs in the 3a and 3b left to right.

3a zeigt beispielhaft die drei seriellen Signale 17, 19a, 21, insbesondere das Eingangssignal 17, die erste Kodierungssequenz 19a und das erste Zwischensignal 21, des Impulsdetektors 10. Wie in 3 gezeigt, verlaufen die drei seriellen Signale 17, 19a, 21 zeitlich parallel. 3a shows an example of the three serial signals 17th , 19a , 21st , especially the input signal 17th , the first coding sequence 19a and the first intermediate signal 21st , the pulse detector 10 . As in 3rd shown, the three serial signals run 17th , 19a , 21st parallel in time.

Das in 3a gezeigte Eingangssignal 17 weist einen einzigen Impuls 50 auf, der als Rechteckimpuls ausgebildet ist. D.h., das Eingangssignal 17 springt aus dem ersten Spannungsbereich in den zweiten Spannungsbereich und nach einer kurzen Zeitdauer wieder zurück in den ersten Spannungsbereich. Der Impuls 50 des Eingangssignals 17 repräsentiert eine logische Eins und ist einem oder mehreren durch den Photonendetektor 14 erfassten Photonen zugeordnet. Das übrige Eingangssignal 17 ist in dem ersten Spannungsbereich und repräsentiert logische Nullen.This in 3a shown input signal 17th exhibits a single pulse 50 on, which is designed as a rectangular pulse. Ie, the input signal 17th jumps from the first voltage range to the second voltage range and after a short time back to the first voltage range. The impulse 50 of the input signal 17th represents a logical one and is one or more by the photon detector 14 assigned detected photons. The rest of the input signal 17th is in the first voltage range and represents logic zeros.

Die erste Kodierungssequenz 19a ist beispielhaft als ein Signal gezeigt, das jeweils zwischen einer logischen Null und einer logischen Eins in der vorbestimmten Taktrate wechselt. Die erste Kodierungssequenz 19a ist somit eine periodische Abfolge von Rechteckimpulsen mit einer Frequenz, die durch die vorbestimmte Taktrate definiert ist.The first coding sequence 19a is exemplified as a signal that alternates between a logic zero and a logic one at the predetermined clock rate. The first coding sequence 19a is thus a periodic sequence of rectangular pulses with a frequency defined by the predetermined clock rate.

In 3a ist zu sehen, dass das Eingangssignal 17 den Impuls 50 zur gleichen Zeit aufweist, zu der die erste Kodierungssequenz 19a einen Rechteckimpuls 52 aufweist. Gelangen das Eingangssignal 17 und die erste Kodierungssequenz 19a in die erste Signalverknüpfungseinheit 20, verknüpft die erste Signalverknüpfungseinheit 20 den Impuls 50 des Eingangssignals 17 mit dem Rechteckimpuls 52 der ersten Kodierungssequenz 19a zu einer logischen Null in dem ersten Zwischensignal 21, die in 3a mit dem Bezugszeichen 54 versehen ist. Zu den Zeitpunkten, an denen das Eingangssignal 17 eine logische Null aufweist, ist das erste Zwischensignal aufgrund der Eigenschaft der XOR-Verknüpfung mit der ersten Kodierungssequenz 19a identisch.In 3a can be seen that the input signal 17th the impulse 50 at the same time as the first coding sequence 19a a rectangular pulse 52 having. Get the input signal 17th and the first coding sequence 19a into the first signal combination unit 20 , links the first signal combination unit 20 the impulse 50 of the input signal 17th with the rectangular pulse 52 the first coding sequence 19a to a logic zero in the first intermediate signal 21st , in the 3a with the reference symbol 54 is provided. At the times when the input signal 17th has a logical zero, the first intermediate signal is due to the property of the XOR combination with the first coding sequence 19a identical.

3b zeigt die drei parallelen Signale 23, 19b, 25, insbesondere das zweite Zwischensignal 23, die zweite Kodierungssequenz 19b und das Ausgangssignal 25, des Impulsdetektors 10. Die drei Signale 23, 19b, 25 sind beispielhaft als Signale mit jeweils vier Bitgruppen dargestellt. Die Bitgruppen der Signale 23, 19b, 25 werden jeweils zeitlich parallel und jeweils in einer eigenen Leitung (Kanal) übertragen. Alle Bitgruppen haben dieselbe Länge in Bits. Die Signalwege sind in 3b durch Pfeile angedeutet. 3b shows the three parallel signals 23 , 19b , 25th , in particular the second intermediate signal 23 , the second coding sequence 19b and the output signal 25th , the pulse detector 10 . The three signals 23 , 19b , 25th are exemplified as signals with four bit groups each. The bit groups of the signals 23 , 19b , 25th are always in parallel and each in its own line (channel) transfer. All bit groups have the same length in bits. The signal paths are in 3b indicated by arrows.

Das zweite Zwischensignal 23 wird durch die in 2 gezeigte Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 aus dem ersten Zwischensignal 21 erzeugt. Dazu teilt die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 das erste Zwischensignal 21 in Bitgruppen ein. Diese Einteilung ist in 3a durch vertikal verlaufende, gestrichelte Linien angedeutet. Die in dem ersten Zwischensignal 21 und in dem zweiten Zwischensignal 23 enthaltene Information ist identisch. Insbesondere weist das zweite Zwischensignal 23 eine Folge 54' von logischen Nullen auf, die der Folge von logischen Nullen 54 des ersten Zwischensignals 21 zugeordnet ist.The second intermediate signal 23 is by the in 2nd shown serial / parallel converter unit 22 from the first intermediate signal 21st generated. To do this, the serial / parallel converter unit divides 22 the first intermediate signal 21st in bit groups. This division is in 3a indicated by dashed lines running vertically. The in the first intermediate signal 21st and in the second intermediate signal 23 contained information is identical. In particular, the second intermediate signal 23 one episode 54 ' from logical zeros to that of the sequence of logical zeros 54 of the first intermediate signal 21st assigned.

Die zweite Kodierungssequenz 19b ist beispielhaft als ein paralleles Signal gezeigt, bei dem jeder der vier Kanäle jeweils zwischen einer logischen Null und einer logischen Eins in der vorbestimmten Taktrate wechselt. Jede Bitgruppe der zweiten Kodierungssequenz 19b ist eine periodische Abfolge von Rechteckimpulsen mit einer Frequenz, die durch die vorbestimmte Taktrate definiert ist. Die Bitgruppen der zweiten Kodierungssequenz 19b sind mit den Bitgruppen der ersten Kodierungssequenz 19a identisch.The second coding sequence 19b is shown by way of example as a parallel signal in which each of the four channels alternates between a logic zero and a logic one at the predetermined clock rate. Each bit group of the second coding sequence 19b is a periodic sequence of rectangular pulses with a frequency defined by the predetermined clock rate. The bit groups of the second coding sequence 19b are with the bit groups of the first coding sequence 19a identical.

Jeweils eine Bitgruppe des zweiten Zwischensignals 23 wird durch die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 mit jeweils einer entsprechenden Bitgruppe der zweiten Kodierungssequenz 19b XOR-verknüpft (parallele XOR-Verknüpfung). Dabei gelangen die Folge 54' von logischen Nullen des ersten Zwischensignals 23 und ein Rechteckimpuls 52' der zweiten Kodierungssequenz 19b gleichzeitig in die zweite Signalverknüpfungseinheit 24. Zu diesen Zeitpunkten erzeugt die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 eine logische Eins in dem Ausgangssignal 25, die durch einen Rechteckimpuls 64 in dem Ausgangssignal 25 repräsentiert wird. Zu den Zeitpunkten, an denen das zweite Zwischensignal 23 und die zweite Kodierungssequenz 19b identisch sind, erzeugt die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 logische Nullen in dem Ausgangssignal 25.One bit group each of the second intermediate signal 23 is through the second signal combination unit 24th each with a corresponding bit group of the second coding sequence 19b XOR-linked (parallel XOR-link). The result 54 ' of logic zeros of the first intermediate signal 23 and a square pulse 52 ' the second coding sequence 19b at the same time in the second signal combination unit 24th . At these times, the second signal combination unit generates 24th a logic one in the output signal 25th by a rectangular pulse 64 in the output signal 25th is represented. At the times when the second intermediate signal 23 and the second coding sequence 19b are identical, the second signal combination unit generates 24th logic zeros in the output signal 25th .

Der Impuls 64 des Ausgangssignals 25 ist dem Impuls 50 des Eingangssignals zugeordnet. Der Unterschied zwischen dem Eingangssignal 17 und dem Ausgangssignal 25 besteht lediglich darin, dass die Bitgruppen des Eingangssignals 17 zeitlich aufeinander folgen, während die Bitgruppen des Ausgangssignals 25 zeitlich parallel sind bzw. parallel gesendet werden.The impulse 64 of the output signal 25th is the impulse 50 assigned to the input signal. The difference between the input signal 17th and the output signal 25th is just that the bit groups of the input signal 17th follow each other in time, while the bit groups of the output signal 25th are in parallel or are sent in parallel.

4 zeigt ein beispielhaftes Impulsdiagramm im Betrieb des Ausführungsbeispiels des Impulsdetektors 10 für das Beispiel, in dem durch den Impulsdetektor 10 genau ein Impuls erzeugt wird. Das in 4 gezeigt Impulsdiagramm weist eine Zeitachse 70 auf, die eine Skala in Nanosekunden (ns) hat. Das Impulsdiagramm weist zur besseren Zuordnung von Impulsen und Zeitpunkten auf der Zeitachse 70 vertikale Striche 72 auf, die synchrone Achsen bzw. synchrone Zeitpunkte darstellen. Wie in den 3a und 3b sind die Signale 17, 19a, 21, 23', 19b', 25' jeweils als zeitliche Abfolge von logischen Nullen, dargestellt als untere, waagerechte Linie, und logischen Einsen, darstellt als obere, waagerechte Linie, gezeigt. 4th shows an exemplary pulse diagram in the operation of the embodiment of the pulse detector 10 for the example in which by the pulse detector 10 exactly one pulse is generated. This in 4th Pulse diagram shown has a time axis 70 that has a scale in nanoseconds (ns). The pulse diagram shows for better assignment of pulses and times on the time axis 70 vertical lines 72 that represent synchronous axes or synchronous points in time. As in the 3a and 3b are the signals 17th , 19a , 21st , 23 ' , 19b ' , 25 ' each shown as a chronological sequence of logical zeros, represented as the lower, horizontal line, and logical ones, represented as the upper, horizontal line.

Das Eingangssignal 17 weist den Impuls 50 auf, der beispielsweise als 1,5ns langer Rechteckimpuls ausgebildet ist. Der Impuls 50 weist eine erste Flanke 51a bei t=25ns und eine zweite Flanke 51b bei t=26,5ns auf. Zum Zeitpunkt der ersten Flanke 51a (t=25ns) springt das Eingangssignal 17 aus dem ersten Spannungsbereich in den zweiten Spannungsbereich. Zum Zeitpunkt der zweiten Flanke 51b (t=26,5ns) springt das Eingangssignal 17 aus dem zweiten Spannungsbereich wieder zurück in den ersten Spannungsbereich. Der Impuls 50 repräsentiert mehrere logische Einsen und ist mehreren durch den Photonendetektor 14 nacheinander erfassten Photonen zugeordnet. Mit Ausnahme des Impulses 50 zwischen t=25ns und t=26,5ns hat das Eingangssignal 17 an allen übrigen in 4 gezeigten Zeitpunkten eine logische Null.The input signal 17th indicates the impulse 50 on, which is designed, for example, as a 1.5ns long rectangular pulse. The impulse 50 has a first edge 51a at t = 25ns and a second edge 51b at t = 26.5ns. At the time of the first edge 51a (t = 25ns) the input signal jumps 17th from the first voltage range to the second voltage range. At the time of the second edge 51b (t = 26.5ns) the input signal jumps 17th from the second voltage range back to the first voltage range. The impulse 50 represents several logical ones and is several by the photon detector 14 assigned sequentially detected photons. Except for the impulse 50 the input signal has between t = 25ns and t = 26.5ns 17th to all others in 4th shown times a logical zero.

Die erste Kodierungssequenz 19a ist beispielhaft als eine periodische Abfolge von Rechteckimpulsen mit einer Frequenz von ca. 167MHz ausgebildet, d.h. die erste Kodierungssequenz 19a wiederholt sich alle 6ns. In 4 ist der Übersicht halber nur ein Rechteckimpuls zwischen den Zeitpunkten t=25,5ns und t=28,5ns mit dem Bezugszeichen 52 versehen. Der Rechteckimpuls 52 der ersten Kodierungssequenz 19a weist eine erste Flanke 53a auf, bei der die erste Kodierungssequenz 19a aus dem ersten Spannungsbereich, d.h. von einer logischen Null, in den zweiten Spannungsbereich, d.h. auf eine logische Eins, springt. Auf die erste Flanke 53a des Rechteckimpulses 52 der ersten Kodierungssequenz 19a folgt nach einer Zeitdauer von 3ns eine zweite Flanke 53b, bei der die erste Kodierungssequenz 19a aus dem zweiten Spannungsbereich, d.h. von einer logischen Eins, wieder zurück in den ersten Spannungsbereich, d.h. auf eine logische Null, springt.The first coding sequence 19a is exemplarily designed as a periodic sequence of rectangular pulses with a frequency of approx. 167 MHz, ie the first coding sequence 19a repeats itself every 6ns. In 4th is for the sake of clarity only a rectangular pulse between the times t = 25.5ns and t = 28.5ns with the reference symbol 52 Mistake. The rectangular pulse 52 the first coding sequence 19a has a first edge 53a where the first coding sequence 19a jumps from the first voltage range, ie from a logical zero, to the second voltage range, ie to a logical one. On the first edge 53a of the rectangular pulse 52 the first coding sequence 19a a second edge follows after a period of 3ns 53b , in which the first coding sequence 19a from the second voltage range, ie from a logical one, jumps back into the first voltage range, ie to a logical zero.

Die erste Signalverknüpfungseinheit 20 verknüpft das Eingangssignal 17 mit der ersten Kodierungssequenz 19a zu dem ersten Zwischensignal 21 durch eine XOR-Verknüpfung.The first signal combination unit 20 links the input signal 17th with the first coding sequence 19a to the first intermediate signal 21st through an XOR link.

Ab dem Zeitpunkt der ersten Flanke 51a (t=25ns) des Eingangssignals 17 bis zu dem Zeitpunkt der ersten Flanke 53a (t=25,5ns) des Rechteckimpulses der ersten Kodierungssequenz 19a sind das Eingangssignal 17 und die erste Kodierungssequenz 19a verschieden. Die erste Signalverknüpfungseinheit 20 erzeugt deshalb ab dem Zeitpunkt der ersten Flanke 51a (t=25ns) des Eingangssignals 17 bis zu dem Zeitpunkt der ersten Flanke 53a (t=25,5ns) des Rechteckimpulses der ersten Kodierungssequenz 19a in dem ersten Zwischensignal 21 eine 0,5ns lange Folge von logischen Einsen, die einen ersten Rechteckimpuls 59a des ersten Zwischensignals 21 bilden.From the time of the first edge 51a (t = 25ns) of the input signal 17th up to the time of the first edge 53a (t = 25.5ns) of the rectangular pulse of the first coding sequence 19a are the input signal 17th and the first coding sequence 19a different. The first signal combination unit 20 therefore generates from the time of the first edge 51a (t = 25ns) of the input signal 17th up to the time of the first edge 53a (t = 25.5ns) of the rectangular pulse of the first coding sequence 19a in the first intermediate signal 21st a 0.5ns long sequence of logic ones that give a first square pulse 59a of the first intermediate signal 21st form.

Ab dem Zeitpunkt der ersten Flanke 53a (t=25,5ns) des Rechteckimpulses 52 der ersten Kodierungssequenz 19a bis zu dem Zeitpunkt der zweiten Flanke 51b (t=26,5ns) des Eingangssignals 17 sind das Eingangssignal 17 und die erste Kodierungssequenz 19a identisch. Die erste Signalverknüpfungseinheit 20 erzeugt deshalb ab dem Zeitpunkt der ersten Flanke 53a (t=25,5ns) des Rechteckimpulses 52 der ersten Kodierungssequenz 19a bis zu dem Zeitpunkt der zweiten Flanke 51b (t=26,5ns) des Eingangssignals 17 eine 1ns lange Folge 59b von logischen Nullen in dem ersten Zwischensignal 21.From the time of the first edge 53a (t = 25.5ns) of the rectangular pulse 52 the first coding sequence 19a up to the time of the second edge 51b (t = 26.5ns) of the input signal 17th are the input signal 17th and the first coding sequence 19a identical. The first signal combination unit 20 therefore generates from the time of the first edge 53a (t = 25.5ns) of the rectangular pulse 52 the first coding sequence 19a up to the time of the second edge 51b (t = 26.5ns) of the input signal 17th a 1ns long episode 59b of logic zeros in the first intermediate signal 21st .

Ab dem Zeitpunkt der zweiten Flanke 51b (t=26,5ns) des Eingangssignals 17 bis zu dem Zeitpunkt der zweiten Flanke 53b (t=28,5ns) des Rechteckimpulses 52 der ersten Kodierungssequenz 19a sind das Eingangssignal 17 und die erste Kodierungssequenz 19a verschieden. Die erste Signalverknüpfungseinheit 20 erzeugt deshalb ab dem Zeitpunkt der zweiten Flanke 51b (t=26,5ns) des Eingangssignals 17 bis zu dem Zeitpunkt der zweiten Flanke 53b (t=28,5ns) des Rechteckimpulses 52 der ersten Kodierungssequenz 19a in dem ersten Zwischensignal 21 eine 2ns lange Folge von logischen Einsen, die einen zweiten Rechteckimpuls 59c des ersten Zwischensignals 21 bilden.From the time of the second edge 51b (t = 26.5ns) of the input signal 17th up to the time of the second edge 53b (t = 28.5ns) of the rectangular pulse 52 the first coding sequence 19a are the input signal 17th and the first coding sequence 19a different. The first signal combination unit 20 therefore generates from the time of the second edge 51b (t = 26.5ns) of the input signal 17th up to the time of the second edge 53b (t = 28.5ns) of the rectangular pulse 52 the first coding sequence 19a in the first intermediate signal 21st a 2ns long sequence of logic ones that generate a second square pulse 59c of the first intermediate signal 21st form.

Durch die XOR-Verknüpfung der ersten Signalverknüpfungseinheit 20 wird aus dem Impuls 50 des Eingangssignals 17 und der ersten Kodierungssequenz 19a in dem ersten Zwischensignal 21 ein 3ns langer Impuls 58 erzeugt. Mit Ausnahme des vorgenannten Impulses 58 ist das erste Zwischensignal 21 mit der ersten Kodierungssequenz 19a identisch.Through the XOR combination of the first signal combination unit 20 becomes from the impulse 50 of the input signal 17th and the first coding sequence 19a in the first intermediate signal 21st a 3ns long pulse 58 generated. With the exception of the aforementioned impulse 58 is the first intermediate signal 21st with the first coding sequence 19a identical.

Das erste Zwischensignal 21 wird beispielsweise in dem in 2 gezeigten FPGA 30 weiterverarbeitet. Die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 des FPGA 30 wandelt das serielle erste Zwischensignal 21 in das parallele zweite Zwischensignal 23. Von dem parallelen zweiten Zwischensignal 23 ist in 4 nur ein erster Kanal 23' gezeigt, der den durch die XOR-Verknüpfung der ersten Signalverknüpfungseinheit 20 aus dem Impuls 50 des Eingangssignals 17 und der ersten Kodierungssequenz 19a gebildeten Impuls 58, der dem aufgrund einer Signallaufzeit zeitlich verschobenen Impuls 60 entspricht, aufweist.The first intermediate signal 21st is for example in the in 2nd shown FPGA 30th processed further. The serial / parallel converter unit 22 of the FPGA 30th converts the serial first intermediate signal 21st into the parallel second intermediate signal 23 . From the parallel second intermediate signal 23 is in 4th just a first channel 23 ' shown by the XOR of the first signal combination unit 20 from the impulse 50 of the input signal 17th and the first coding sequence 19a formed impulse 58 which is the pulse which is shifted in time due to a signal propagation time 60 corresponds.

Besitzt die Analog/Digital-Wandler-Einheit 16 mehr als einen Kanal im Ausgangssignal, ist das Signal 17 entsprechend parallelisiert. Durch die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit 22 erfolgt in diesem Fall eine weitere Parallelisierung von der Zeitdomäne in einen entsprechenden Vektor, wobei das Signal nach der Seriell/Parallel-Wandler-Einheit (also in 4 beginnend mit dem ersten Kanal 23') eine Bitdarstellung (Bitvektor) ist, die die Zeit kodiert.Has the analog / digital converter unit 16 more than one channel in the output signal, is the signal 17th parallelized accordingly. Through the serial / parallel converter unit 22 In this case there is a further parallelization from the time domain into a corresponding vector, the signal following the serial / parallel converter unit (i.e. in 4th starting with the first channel 23 ' ) is a bit representation (bit vector) that encodes time.

Aufgrund der Signallaufzeit zwischen der ersten Signalverknüpfungseinheit 20 und dem FPGA 30 ist das erste Zwischensignal 21 im FPGA 30 gegenüber dem ersten Zwischensignal 21 direkt nach derXOR-Verknüpfung um eine Zeitdauer von 7ns verschoben. Entsprechend ist auch das parallele zweite Zwischensignal 23 gegenüber letzterem ersten Zwischensignal 21 um die Zeitdauer von 7ns verschoben. Dies ist durch eine Verschiebung des in 4 gezeigten ersten Kanals 23' des zweiten Zwischensignals 23 längs der Zeitachse (t) nach rechts dargestellt.Because of the signal transit time between the first signal combination unit 20 and the FPGA 30th is the first intermediate signal 21st in the FPGA 30th compared to the first intermediate signal 21st shifted by a period of 7ns directly after the XOR linkage. The parallel second intermediate signal is also corresponding 23 compared to the latter first intermediate signal 21st shifted by 7ns. This is due to a shift in the 4th shown first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 shown to the right along the time axis (t).

Der erste Kanal 23' des zweiten Zwischensignals 23 weist ab dem Zeitpunkt t=32,5ns einen 3ns langen Impuls 60 auf, der dem Impuls 58 des ersten Zwischensignals 21 zugeordnet ist. Der Impuls 60 weist eine erste Flanke 61a am Zeitpunkt t=32ns, eine zweite Flanke 61b am Zeitpunkt t=32,5ns, eine dritte Flanke am Zeitpunkt t=33,5ns und eine vierte Flanke am Zeitpunkt t=35ns auf. Am Zeitpunkt der ersten Flanke 61a (t=32ns) wechselt der erste Kanal 23' des zweiten Zwischensignals 23 von einer logischen Null auf eine logische Eins. Am Zeitpunkt der zweiten Flanke 61b (t=32,5) wechselt der erste Kanal 23' des zweiten Zwischensignals 23 von einer logischen Eins auf eine logische Null. Am Zeitpunkt der dritten Flanke 61c (t=33,5) wechselt erste Kanal 23' des zweiten Zwischensignals 23 von einer logischen Null auf eine logische Eins. Am Zeitpunkt der vierten Flanke 61d (t=35ns) wechselt erste Kanal 23' des zweiten Zwischensignals 23 von einer logischen Eins auf eine logische Null.The first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 has a 3ns pulse from time t = 32.5ns 60 on who the impulse 58 of the first intermediate signal 21st assigned. The impulse 60 has a first edge 61a at time t = 32ns, a second edge 61b at time t = 32.5ns, a third edge at time t = 33.5ns and a fourth edge at time t = 35ns. At the time of the first edge 61a (t = 32ns) the first channel changes 23 ' of the second intermediate signal 23 from a logical zero to a logical one. At the time of the second edge 61b (t = 32.5) the first channel changes 23 ' of the second intermediate signal 23 from a logical one to a logical zero. At the time of the third edge 61c (t = 33.5) changes first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 from a logical zero to a logical one. At the time of the fourth edge 61d (t = 35ns) changes first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 from a logical one to a logical zero.

In 4 ist nur ein erster Kanal 19b' der zweiten Kodierungssequenz 19b gezeigt. Der erste Kanal 19b' der zweiten Kodierungssequenz 19b ist beispielhaft als eine periodische Abfolge von 3ns langen Rechteckimpulsen ausgebildet. Die zweite Kodierungssequenz 19b hat wiederum eine Frequenz von ca. 167MHz, d.h. die zweite Kodierungssequenz 19b wiederholt sich in allen Kanälen alle 6ns. Vorzugsweise sind alle Rechteckimpulse aller Kanäle der zweiten Kodierungssequenz 19b zeitlich parallel.In 4th is just a first channel 19b ' the second coding sequence 19b shown. The first channel 19b ' the second coding sequence 19b is exemplarily designed as a periodic sequence of 3ns long rectangular pulses. The second coding sequence 19b again has a frequency of approx. 167 MHz, ie the second coding sequence 19b repeats every 6ns in all channels. All rectangular pulses of all channels of the second coding sequence are preferably 19b parallel in time.

Der Rechteckimpuls 62 des ersten Kanals 19b' der zweiten Kodierungssequenz 19b weist eine erste Flanke 63a auf, bei der der erste Kanal 19b' der zweiten Kodierungssequenz 19b von einer logischen Null auf eine logische Eins wechselt. Auf die erste Flanke 63a folgt 3ns später eine zweite Flanke 63b, bei der der erste Kanal 19b' der zweiten Kodierungssequenz 19b von einer logischen Eins wieder auf eine logische Null wechselt.The rectangular pulse 62 of the first channel 19b ' the second coding sequence 19b has a first edge 63a on where the first channel 19b ' the second coding sequence 19b changes from a logical zero to a logical one. On the first edge 63a a second edge follows 3ns later 63b where the first channel 19b ' the second coding sequence 19b changes from a logical one to a logical zero.

Die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 verknüpft das zweite Zwischensignal 23 mit der zweiten Kodierungssequenz 19b durch eine XOR-Verknüpfung. In 4 ist die Verknüpfung durch die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 beispielhaft anhand der XOR-Verknüpfung des ersten Kanals 23' des zweiten Zwischensignals 23 mit dem ersten Kanal 19b' der zweiten Kodierungssequenz 19b gezeigt.The second signal combination unit 24th links the second intermediate signal 23 with the second coding sequence 19b through an XOR link. In 4th is the link through the second signal link unit 24th using the XOR link of the first channel as an example 23 ' of the second intermediate signal 23 with the first channel 19b ' the second coding sequence 19b shown.

Ab dem Zeitpunkt der ersten Flanke 61a (t=32ns) des ersten Kanals 23' des zweiten Zwischensignals 23 bis zu dem Zeitpunkt der dritten Flanke 61ca (t=33,5ns) des ersten Kanals 23' des zweiten Zwischensignals 23 sind der erste Kanal 23' des zweiten Zwischensignals 23 und der erste Kanal 19b' der zweiten Kodierungssequenz 19b verschieden. Die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 erzeugt deshalb ab dem Zeitpunkt der ersten Flanke 61a (t=32ns) des ersten Kanals 23' des zweiten Zwischensignals 23 bis zu dem Zeitpunkt der dritten Flanke 61c (t=33,5ns) des ersten Kanals 23' des zweiten Zwischensignals 23 in dem ersten Kanal 25' des Ausgangssignals 25 eine 1,5ns lange Folge von logischen Einsen, die einen Impuls 64 des ersten Kanals 25' des Ausgangssignals 25 bildet. Der Impuls 64 des ersten Kanals 25' ist dem Impuls 50 des Eingangssignals 17 zugeordnet und repräsentiert ein oder mehrere durch die Detektionseinheit 12 erfasste Photonen.From the time of the first edge 61a (t = 32ns) of the first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 up to the time of the third edge 61ca (t = 33.5ns) of the first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 are the first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 and the first channel 19b ' the second coding sequence 19b different. The second signal combination unit 24th therefore generates from the time of the first edge 61a (t = 32ns) of the first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 until the time of the third edge 61c (t = 33.5ns) of the first channel 23 ' of the second intermediate signal 23 in the first channel 25 ' of the output signal 25th a 1.5ns long sequence of logical ones that give an impulse 64 of the first channel 25 ' of the output signal 25th forms. The impulse 64 of the first channel 25 ' is the impulse 50 of the input signal 17th assigned and represents one or more by the detection unit 12th detected photons.

Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen einen Impulsdetektor 10, der schnell und zuverlässig ein paralleles Ausgangssignal 25 erzeugt, das durch den Impulsdetektor 10 erfasste Photonen repräsentiert.Embodiments of the invention enable a pulse detector 10 that quickly and reliably provide a parallel output signal 25th generated by the pulse detector 10 represents detected photons.

Der Impulsdetektor 10 ist nicht auf die anhand der 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere kann das parallele Ausgangssignal 25 durch einen elektrisch-optischen Wandler in ein optisches Signal gewandelt werden. Ferner können die erste Signalverknüpfungseinheit 20 und die zweite Signalverknüpfungseinheit 24 durch andere elektronische Bauteile als ein XOR-Gatter gebildet werden, wie beispielsweise andere logische Gatter oder elektronische Bauteile, die zwei Signale reversibel verknüpfen. Als Alternative zu den in den 3a, 3b und 4 gezeigten periodischen Signalen, die die erste Kodierungssequenz 19a und die zweite Kodierungssequenz 19b bilden, können insbesondere sog. Komma-Wörter (K-Wörter) eines Leitungscodes, wie beispielsweise ein 8b/10b Code, verwendet werden.The pulse detector 10 is not based on the 1 to 4th described embodiments limited. In particular, the parallel output signal 25th be converted into an optical signal by an electrical-optical converter. Furthermore, the first signal combination unit 20 and the second signal combination unit 24th are formed by electronic components other than an XOR gate, such as other logic gates or electronic components that reversibly combine two signals. As an alternative to those in the 3a , 3b and 4th shown periodic signals, the first coding sequence 19a and the second coding sequence 19b In particular, so-called comma words (K words) of a line code, such as an 8b / 10b code, can be used.

BezugszeichenlisteReference list

1010th
ImpulsdetektorPulse detector
1212th
DetektionseinheitDetection unit
1414
PhotonendetektorPhoton detector
1515
DetektorsignalDetector signal
1616
Analog/Digital-Wandler-EinheitAnalog / digital converter unit
1717th
EingangssignalInput signal
1818th
Kodierungssequenz-ErzeugereinheitCoding sequence generator unit
19a, 19b19a, 19b
KodierungssequenzCoding sequence
19c19c
SynchronisationssignalSynchronization signal
19b', 23',19b ', 23',
25' Signalkanal 25 ' Signal channel
20, 2420, 24
SignalverknüpfungseinheitSignal link unit
21, 2321, 23
ZwischensignalIntermediate signal
2222
Seriell/Parallel-Wandler-EinheitSerial / parallel converter unit
2525th
AusgangssignalOutput signal
2626
TaktgeneratoreinheitClock generator unit
2828
Vorrichtungcontraption
2929
konstantes Signalconstant signal
3030th
FPGAFPGA
32a, 32b32a, 32b
Schaltercounter
50, 52, 58, 60, 62, 6450, 52, 58, 60, 62, 64
Impulspulse
54, 59b54, 59b
Folge von logischen NullenSequence of logical zeros
7070
ZeitachseTimeline
7272
synchrone Achsesynchronous axis

Claims (15)

Impulsdetektor (10) zum Erzeugen eines parallelen Ausgangssignals (25) zur Verwendung in einem Mikroskop (100) oder Spektroskop, mit einer Detektor-Einheit (12), die ein digitales, serielles und mindestens einen Impuls (50) umfassendes Eingangssignal (17) erzeugt, wobei der mindestens eine Impuls (50) einem oder mehreren durch die Detektor-Einheit (12) erfassten Photonenzugeordnet ist, mit einer Kodierungssequenz-Erzeugereinheit (18), die eine vorbestimmte, digitale erste Kodierungssequenz (19) und eine vorbestimmte, digitale zweite Kodierungssequenz (19b) erzeugt, mit einer ersten Signalverknüpfungseinheit (20) zur reversiblen Verknüpfung des Eingangssignals (17) mit der ersten Kodierungssequenz (19) zu einem digitalen, seriellen ersten Zwischensignal (21), mit einer Seriell/Parallel-Wandler-Einheit (22), die das erste Zwischensignal (21) auf Grundlage der ersten Kodierungssequenz (19) in mehrere Bitgruppen einteilt und auf Grundlage der Bitgruppen das erste Zwischensignal (21) in ein digitales, paralleles zweites Zwischensignal (23) wandelt, und mit einer zweiten Signalverknüpfungseinheit (24) zur Verknüpfung des zweiten Zwischensignals (23) mit der zweiten Kodierungssequenz (19b) zu einem digitalen, parallelen Ausgangssignal (25), wobei die zweite Signalverknüpfungseinheit (24) das zweite Zwischensignal (23) mit der zweiten Kodierungssequenz (19b) derart miteinander verknüpft, dass das Ausgangssignal (25) eine Information über den mindestens einen Impuls (50) umfasst.Pulse detector (10) for generating a parallel output signal (25) for use in a microscope (100) or spectroscope, with a detector unit (12) which generates a digital, serial and at least one pulse (50) input signal (17) wherein the at least one pulse (50) is associated with one or more photons detected by the detector unit (12), with a coding sequence generating unit (18) having a predetermined digital first coding sequence (19) and a predetermined digital second coding sequence (19b), with a first signal linking unit (20) for reversibly linking the input signal (17) with the first coding sequence (19) to a digital, serial first intermediate signal (21), with a serial / parallel converter unit (22) which divides the first intermediate signal (21) into several bit groups on the basis of the first coding sequence (19) and converts the first intermediate signal (21) into a digital, parallel second intermediate signal (23) on the basis of the bit groups, and with a second signal linking unit (24) for linking the second intermediate signal (23) with the second coding sequence (19b) to form a digital, parallel output signal (25), the second signal combining unit (24) linking the second intermediate signal (23) with the second coding sequence (19b) in such a way that the output signal (25) comprises information about the at least one pulse (50). Impulsdetektor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal (17) mehrere Impulse (50) umfasst, die jeweils einem oder mehreren durch die Detektor-Einheit (12) erfassten Photonen zugeordnet sind, und dass das Ausgangssignals (25) mehrere Impulse (50) umfasst, die jeweils einem entsprechenden Impuls des Eingangssignals (17) zugeordnet sind.Pulse detector (10) after Claim 1 , characterized in that the input signal (17) comprises a plurality of pulses (50), each associated with one or more photons detected by the detector unit (12), and in that the output signal (25) comprises a plurality of pulses (50) which are each assigned to a corresponding pulse of the input signal (17). Impulsdetektor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Signalverknüpfungseinheit (24) und/oder die Seriell/Parallel-Wandler-Einheit (22) auf einem Field Programmable Gate Array (FPGA) (30) ausgebildet sind.Pulse detector (10) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the second signal combination unit (24) and / or the serial / parallel converter unit (22) are formed on a field programmable gate array (FPGA) (30). Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Signalverknüpfungseinheit (20) ausgebildet ist, das Eingangssignal (17) mit der ersten Kodierungssequenz (19) mit Hilfe einer ersten Exklusiv-Oder-Verknüpfung (XOR) logisch zu verknüpfen, und dass die zweite Signalverknüpfungseinheit (24) ausgebildet ist, das zweite Zwischensignal (23) mit der zweiten Kodierungssequenz (19b) logisch zu verknüpfen.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the first signal linking unit (20) is designed to logically link the input signal (17) with the first coding sequence (19) with the aid of a first exclusive-OR link (XOR), and in that the second signal linking unit (24) is designed to logically link the second intermediate signal (23) with the second coding sequence (19b). Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Signalverknüpfungseinheit (20) und die zweite Signalverknüpfungseinheit (24) jeweils als XOR-Gatter ausgebildet sind.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the first signal combination unit (20) and the second signal combination unit (24) are each designed as XOR gates. Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kodierungssequenz (19a) und die zweite Kodierungssequenz (19b) eine gleiche Impulsfolge repräsentieren.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the first coding sequence (19a) and the second coding sequence (19b) represent the same pulse sequence. Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kodierungssequenz (19a) ein serielles Signal ist, und dass die zweite Kodierungssequenz (19b) ein paralleles Signal ist.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the first coding sequence (19a) is a serial signal and that the second coding sequence (19b) is a parallel signal. Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalwege zwischen der Detektor-Einheit (12) und der ersten Signalverknüpfungseinheit (20), zwischen der ersten Signalverknüpfungseinheit (20) und der Seriell/Parallel-Wandler-Einheit (22) und/oder zwischen der Seriell/Parallel-Wandler-Einheit (22) und der zweiten Signalverknüpfungseinheit (24) wechselspannungsgekoppelt sind.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the signal paths between the detector unit (12) and the first signal combination unit (20), between the first signal combination unit (20) and the serial / parallel converter unit (22) and / or between the serial / parallel -Converter unit (22) and the second signal combination unit (24) are AC-coupled. Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalwege zwischen der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit (18) und der ersten Signalverknüpfungseinheit (20) und/oder zwischen der Kodierungssequenz-Erzeugereinheit (18) und der zweiten Signalverknüpfungseinheit (24) wechselspannungsgekoppelt sind.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the signal paths between the coding sequence generating unit (18) and the first signal linking unit (20) and / or between the coding sequence generating unit (18) and the second signal linking unit (24) are AC-coupled. Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsdetektor (10) derart ausgebildet ist, dass das Eingangssignal (17) und die erste Kodierungssequenz (19a) beziehungsweise das zweite Zwischensignal (23) und die zweite Kodierungssequenz (19b) jeweils eine gleiche Phasenbeziehung zueinander haben.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the pulse detector (10) is designed such that the input signal (17) and the first coding sequence (19a) or the second intermediate signal (23) and the second coding sequence (19b) each have the same phase relationship to one another. Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (12) einen Photonendetektor (14) umfasst, der ein analoges Detektorsignal (15) erzeugt, und dass die Detektoreinheit (12) eine Analog/Digital-Wandler-Einheit (16) umfasst, die das analoge Detektorsignal (15) in das digitale Eingangssignal (17) wandelt.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the detector unit (12) comprises a photon detector (14) which generates an analog detector signal (15) and that the detector unit (12) comprises an analog / digital converter unit (16) which contains the analog detector signal (15) converts into the digital input signal (17). Impulsdetektor (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Photonendetektor (14) eine Zeitauflösung zwischen 0,1 Pikosekunden und 100 Pikosekunden, zwischen 0,5 Pikosekunden und 50 Pikosekunden oder zwischen 1 Pikosekunde und 10 Pikosekunden hat.Pulse detector (10) after Claim 11 , characterized in that the photon detector (14) has a time resolution between 0.1 picoseconds and 100 picoseconds, between 0.5 picoseconds and 50 picoseconds or between 1 picosecond and 10 picoseconds. Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen elektrisch-optischen Wandler, der das Ausgangssignal (25) in ein optisches Signal wandelt.Pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 12th , characterized by an electrical-optical converter which converts the output signal (25) into an optical signal. Mikroskop (100) oder Spektroskop mit einem Impulsdetektor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.Microscope (100) or spectroscope with a pulse detector (10) according to one of the Claims 1 to 13 . Verfahren zum Erzeugen eines parallelen Ausgangssignals (25) zur Verwendung in einem Mikroskop (100) oder Spektroskop, bei dem mit Hilfe einer Detektor-Einheit (12) ein digitales, serielles und mindestens einen Impuls (50) umfassendes Eingangssignal (17) erzeugt wird, wobei der mindestens eine Impuls (50) einem oder mehreren durch die Detektor-Einheit (12) erfassten Photonen zugeordnet ist, bei dem mit Hilfe einer Kodierungssequenz-Erzeugereinheit (18) eine vorbestimmte, digitale erste Kodierungssequenz (19) und eine vorbestimmte, digitale zweite Kodierungssequenz (19b) erzeugt werden, bei dem mit Hilfe einer ersten Signalverknüpfungseinheit (20) das Eingangssignal (17) mit der ersten Kodierungssequenz (19a) zu einem digitalen, seriellen ersten Zwischensignal (21) reversibel verknüpft wird, bei dem mit Hilfe einer Seriell/Parallel-Wandler-Einheit (22) das erste Zwischensignal (21) auf Grundlage der ersten Kodierungssequenz (19) in mehrere Bitgruppen eingeteilt wird und auf Grundlage der Bitgruppen das erste Zwischensignal (21) in ein digitales, paralleles zweites Zwischensignal (23) gewandelt wird, und bei dem mit Hilfe einer zweiten Signalverknüpfungseinheit (24) das zweite Zwischensignal (23) mit der zweiten Kodierungssequenz (19b) zu einem digitalen, parallelen Ausgangssignal (25) verknüpft wird, wobei die zweite Signalverknüpfungseinheit (24) das zweite Zwischensignal (23) mit der zweiten Kodierungssequenz (19b) derart miteinander verknüpft, dass das Ausgangssignal (25) eine Information über den mindestens einen Impuls (50) umfasst.Method for generating a parallel output signal (25) for use in a microscope (100) or spectroscope, in which a digital, serial and at least one pulse (50) input signal (17) is generated using a detector unit (12), wherein the at least one pulse (50) is one or is assigned to a plurality of photons detected by the detector unit (12), in which a predetermined, digital first coding sequence (19) and a predetermined, digital second coding sequence (19b) are generated with the aid of a coding sequence generating unit (18), in which With the aid of a first signal linking unit (20), the input signal (17) with the first coding sequence (19a) is reversibly linked to form a digital, serial first intermediate signal (21), in which the first signal is generated with the aid of a serial / parallel converter unit (22) Intermediate signal (21) is divided into several bit groups on the basis of the first coding sequence (19) and the first intermediate signal (21) is converted into a digital, parallel second intermediate signal (23) on the basis of the bit groups, and in which a second signal linking unit ( 24) we link the second intermediate signal (23) with the second coding sequence (19b) to form a digital, parallel output signal (25) d, the second signal linking unit (24) linking the second intermediate signal (23) to the second coding sequence (19b) in such a way that the output signal (25) comprises information about the at least one pulse (50).
DE102018133443.5A 2018-12-21 2018-12-21 Pulse detector Pending DE102018133443A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018133443.5A DE102018133443A1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Pulse detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018133443.5A DE102018133443A1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Pulse detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018133443A1 true DE102018133443A1 (en) 2020-06-25

Family

ID=70969703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018133443.5A Pending DE102018133443A1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Pulse detector

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018133443A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021214312A1 (en) 2020-04-24 2021-10-28 Leica Microsystems Cms Gmbh Method and apparatus configured to count n-photon events

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090116839A1 (en) * 2007-08-24 2009-05-07 Hitachi Communications Technologies, Ltd. Optical transmission system and signal speed converting apparatus
US20160366328A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Sony Olympus Medical Solutions Inc. Medical image acquisition system and medical imaging device
US20170141844A1 (en) * 2014-07-05 2017-05-18 National Institute Of Information And Communications Technology Collective acquisition-type photodetection device and photodetection method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090116839A1 (en) * 2007-08-24 2009-05-07 Hitachi Communications Technologies, Ltd. Optical transmission system and signal speed converting apparatus
US20170141844A1 (en) * 2014-07-05 2017-05-18 National Institute Of Information And Communications Technology Collective acquisition-type photodetection device and photodetection method
US20160366328A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Sony Olympus Medical Solutions Inc. Medical image acquisition system and medical imaging device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021214312A1 (en) 2020-04-24 2021-10-28 Leica Microsystems Cms Gmbh Method and apparatus configured to count n-photon events

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69834999T2 (en) Quality monitoring system of optical signals with different bit rates
EP2592413A2 (en) Method for measuring the lifetime of an excited state in a sample
EP3657215B1 (en) Device for determining a property of a transmission channel between a transmitter and a receiver
DE102004026156B4 (en) A / D conversion method and apparatus
DE102012017754A1 (en) ANALOG BEAMFORMER OF AN ULTRASONIC DIAGNOSTIC DEVICE
DE60311576T2 (en) Spectral jitter analysis with jitter modulation waveform analysis
DE102018220688A1 (en) Analog-to-digital converter
DE102011052334A1 (en) Device and method for counting photons
DE102011114874A1 (en) Evaluation circuit for an optoelectronic detector and method for recording fluorescence events
DE102014003642B4 (en) DIGITAL TIME CONVERTER WITH REDUNDANT DELAY
DE102014107652A1 (en) Pipelined, Programmable, Forward Facing Equalizer (FFE) for a Receiver
DE102018133443A1 (en) Pulse detector
DE102006059370A1 (en) light Curtain
DE102016119750A1 (en) Apparatus and methods for multichannel scanning
DE10211387A1 (en) Sensor using radiation pulses
AT521463A4 (en) Method for the detection of discontinuities in an optical channel, in particular in the case of an optical fiber line
DE2233708B2 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ANALOG-DIGITAL IMPLEMENTATION OF SIZES OR SIGNALS AVAILABLE IN ELECTRICAL FORM
DE102013204731B4 (en) Analog-to-digital converter and method for generating a digital data stream
DE102016109439B3 (en) Method for detecting a micromotion of a particle in an ion trap and ion trap
DE60217261T2 (en) Equalization of optical signals
DE102011000857A1 (en) Optoelectronic sensor and method for detecting objects
DE2823228C2 (en) Device for improving the image quality in facsimile transmission
DE102019134077B4 (en) Signal processing circuit for a Hall sensor and signal processing method
DE60100466T2 (en) Extremely short pulse generator
EP0387685A2 (en) Voltage-to-frequency conversion method and device for implementing the method

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication