JP2007128863A - 縦続接続イメージインテンシファイア - Google Patents
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Abstract
【課題】縦続接続イメージインテンシファイア装置が提示される。
【解決手段】一実施の形態では、この装置は、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、第1の部分は、(i)第1の部分の光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるとともに、(ii)第1の部分から出る光子の数を第1の値から第2の値に低減させるよう構成された低減素子を有し、最後の部分は、第1の値以上の数の光子を出力する。また、開示された縦続接続イメージインテンシファイア装置を用いた方法およびシステムが開示される。
【選択図】図1
【解決手段】一実施の形態では、この装置は、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、第1の部分は、(i)第1の部分の光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるとともに、(ii)第1の部分から出る光子の数を第1の値から第2の値に低減させるよう構成された低減素子を有し、最後の部分は、第1の値以上の数の光子を出力する。また、開示された縦続接続イメージインテンシファイア装置を用いた方法およびシステムが開示される。
【選択図】図1
Description
本発明は、像増強管に関する。
像増強管(IITまたはイメージインテンシファイアとしても知られる)は、低強度の光像を検知して増幅または増強するために広く用いられる。この装置では、関連付けられた光学システムからの光(通常は可視または近赤外のスペクトル)が、光電陰極に導かれ、光電陰極は、この入力された放射線に感応して、ある分布を有する光電子を放出する。
像増強管は、典型的には、一端には光電陰極ユニットを有し他端には面ユニットを有する真空管を有する。光電陰極ユニットは、入射光子を電子に変換子、この電子は、電子を変換して光子に戻す面ユニットに衝突するまで、真空管内の電場(電位差)によって加速される。
イメージインテンシファイアは、半導体産業において集積回路製造に用いられるものを含め、様々な撮像システムおよび検査システムに用いられる。このようなシステムでは、イメージインテンシファイアは、像センサ(例えばCCDまたはCMOSカメラ)の前方に適切に配置される。このようなシステムは、例えば、本願の譲受人に譲渡される特許文献1、特許文献2および特許文献3、ならびに特許文献4に開示されている。
米国特許第6661508号明細書
欧州特許第305644号明細書
米国特許出願公開第2005/0219518号明細書
米国特許第4755874号明細書
米国特許第5633493号明細書
米国特許第5315103号明細書
米国特許第5319189号明細書
本発明によれば、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、第1の部分は、(i)第1の部分の光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるとともに、(ii)第1の部分から出る光子の数を第1の値から第2の値に低減させるよう構成された低減素子を有し、最後の部分は、第1の値以上の数の光子を出力する、縦続接続イメージインテンシファイアが提供される。
本発明によれば、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、第1の部分内の面ユニットは、バルクシンチレータを有し、最後の部分は、第1の部分が蛍光面ユニットを代わりに有していれば第1の部分により出力されていたであろう光子の数以上の数の光子を出力する、縦続接続イメージインテンシファイアも提供される。
本発明によれば、縦続接続された少なくとも2つの部分と、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有する、第1の部分内の光電陰極ユニットおよび面ユニットの間に、略6〜10kVに及ぶ電位差を与えるよう構成されるとともに、第1の部分の次の部分内の光電陰極ユニットおよび面ユニットの間に、略20〜30kVに及ぶ電位差を与えるよう構成された少なくとも1つの電圧源ユニットと、を有し、最後の部分は、少なくとも1つの電圧源ユニットが第1の部分内の光電陰極ユニットおよび面ユニットの間に略20〜30kVに及ぶ電位差を代わりに与えるよう構成されていれば第1の部分により出力されていたであろう光子の数以上の光子を出力する、縦続接続イメージインテンシファイアがさらに提供される。
本発明によれば、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、第1の部分内の光電陰極ユニットは、ガリウムヒ素と異なる材料から成り、第1の部分はイオンバリアフィルムを有し、最後の部分は、第1の部分がイオンバリアフィルムを有していなければ第1の部分から出ていたであろう光子の数以上の数の光子を出力する、縦続接続イメージインテンシファイアがさらに提供される。
本発明によれば、縦続接続イメージインテンシファイアの寿命を延長する方法であって、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、光子を電子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、第1の部分は、光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるよう構成された低減素子を有する、イメージインテンシファイアを提供するステップと、イメージインテンシファイアに向かって方向付けられた光を受光するステップと、第1の部分が低減素子を有していなければ放出されていたであろう光子の数に比べて第1の部分により放出される光子の数を制限するステップと、第1の部分が低減素子を有していなければ第1の部分が使用されていたであろう期間に比べて長い期間に亘って第1の部分を使用するステップと、を有する方法が提供される。
本発明によれば、光像を増強するシステムを提供するステップと、システムは、縦続接続イメージインテンシファイアを有し、縦続接続イメージインテンシファイアは、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、第1の部分は、(i)第1の部分の光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるとともに、(ii)第1の部分から出る光子の数を第1の値から第2の値に低減させるよう構成された低減素子を有する、システムを使用して光像を増強するステップと、縦続接続イメージインテンシファイア内の少なくとも1つの光電陰極ユニットの劣化を認識して、縦続接続イメージインテンシファイアの最後の部分から出る光子の数を以前よりも少なくするステップと、システムを調整して、縦続接続イメージインテンシファイアの最後の部分から出る光子の数を増加させることにより、少なくとも1つの光電陰極ユニットの劣化を補償するステップと、を有する光像増強方法も提供される。
本発明によれば、製造ライン上を進む物品の自動検査に用いられる光学システムであって、入射電磁放射線に対する物品の光応答を検出する光検出器を有する少なくとも1つの光検出ユニットと、物品から光検出器に伝搬する光の光路に収容された縦続接続イメージインテンシファイアと、を有し、縦続接続イメージインテンシファイアは、延長された寿命を有することにより製造ラインのスループットの向上を可能にするよう構成され、縦続接続イメージインテンシファイアは、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換する光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、第1の部分は、(i)第1の部分の光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるとともに、(ii)第1の部分から出る光子の数を第1の値から第2の値に低減させるよう構成された低減素子を有し、最後の部分は、第1の値以上の数の光子を出力する、光学システムがさらに提供される。
本発明を理解し、これが実際に如何にして実施され得るかを知るために、好適な実施の形態を、添付図面を参照しながら非制限的な例のみによって説明する。
ここでは、縦続接続された(in cascade)少なくとも2つの部分を有するイメージインテンシファイアに関する本発明の実施の形態について説明する。
ここで使用されるように、本発明の例示的な実施を説明する語句「例えば」、「のような」およびその異形は、本質的に一例であり、制限的なものではない。
図面を参照する。図1は、縦続接続された2つの部分110、120を有するイメージインテンシファイア100を示す。2つの部分110、120は、以下により詳しく説明するように、直接、または適当な像伝達手段150を介して、光学的に結合されている。第1の部分110は、第1の光電陰極ユニット102および第1の面ユニット104を有する。第1の電圧源ユニット130は、適切な電圧V0、Vx(Vx>V0)をそれぞれ第1の光電陰極ユニット102および第1の面ユニット104に印加して、これらの間に電位差を与えて、これにより、光電陰極ユニット102にて放出された電子のフローを面ユニット104に向かって引き付ける電場を生成するよう動作する。同様に、第2の部分は、第2の光電陰極ユニット122および第2の面ユニット124を有する。第2の電圧源ユニット140は、適切な電圧Vi、Vy(Vy>Vi)をそれぞれ第2の光電陰極ユニット122および第2の面ユニット124に印加して、これらの間に電位差を与えて、これにより、光電陰極ユニット122にて放出された電子のフローを面ユニット124に向かって引き付ける電場を生成するよう動作する。幾つかの実施の形態では、第1の電圧源ユニット130および第2の電圧源ユニット140は同じユニットであってもよい。
第1の面ユニット104は、第2の光電陰極ユニットに光学的に結合されており、第1の面ユニット104により変換された光子を第2の光電陰極ユニット122に搬送する。
発明の動機付けを読者に対して明らかにするために、イメージインテンシファイア100の動作についての簡単な例を提供する。この例は、理解を促すために単純化された数値計算を含むが、典型的なものまたは非常によいものとして解釈されるべきではない。
この例では、次の電圧供給を前提とする。電圧源ユニット130は、V0=−10kV、Vx=0kVを与え、電圧源ユニット140は、Vi=0kV、Vy=10kVを与える。光電陰極の量子効率(QE)は、光電陰極ユニットにより電子に変換されたその光電陰極ユニットへの入射光子の割合として表される。この例では、各光電陰極ユニット102、122のQEは、10%である。面ユニットの利得は、電子あたりおよびkVあたり(すなわち、キロ電子ボルトkeVあたり)の、面ユニットにより生成された光子の数として表される。この例では、各面ユニット104、124に関して利得がkeVあたり50光子であるとする。
この例では、第1の光電陰極ユニット102に入射する光子の信号強度は106個の光子とする。したがって、QEが10%の第1の光電陰極ユニット102にて生成される電子は105個となる。生成電子は第1の面ユニット104に衝突し、5×107個の光子を生成する(すなわち、面上エネルギ損失閾値(energy loss on screen threshold)を無視すれば、50利得×10kV×105電子)。これらの光子は、第2の光電陰極ユニット122に搬送され、QEが10%の第2の光電陰極ユニット122にて生成される電子は5×106個となる。これらの電子は第2の面ユニット124に衝突し、2.5×109個の光子を生成する(すなわち、面上エネルギ損失閾値を無視すれば、50利得×10kV×5×106電子)。
この技術において知られているように、ショットノイズ(このようなシステムにおいて支配的なノイズ要因)は、信号量子化の平方根に比例する。したがって、信号対雑音比SNRは、量子化信号が最も弱いところで最小(最悪)となる。上記の例では、最弱信号は、第1の光電陰極ユニット102により生成される電子ストリーム(105個の電子)である。したがって、第1の光電陰極ユニット102における劣化(すなわち、量子効率の低下)は、イメージインテンシファイア100内の全体的な信号対雑音比に負の影響を与えるであろう。他のパラメータ(例えば、いずれかの面ユニット104および/もしくは124の利得、または第2の光電陰極ユニット122のQE)の劣化は、その劣化が第1の光電陰極ユニット102により放出される信号よりも信号(例えば、ユニット104、122および/または124)を小さくするほど重度なものでなければ、イメージインテンシファイア100の全体的な信号対雑音比に影響を与えることはないであろう。
ここで、読者にとって明白であるべきことは、上記の例がイメージインテンシファイアに3つ以上の部分を含むことが推定され得ることであり、また、この場合も、第1の部分内の光電陰極ユニットの量子効率の劣化がイメージインテンシファイアの全体的な信号対雑音比に影響を与える一方で、他のパラメータは、イメージインテンシファイア内の如何なる地点においてその劣化が第1の光電陰極ユニットにより放出される信号よりも信号を小さくするほど重度なものでなければ、全体的な信号対雑音比に影響を与えることはないであろう。
光電陰極ユニットの量子効率は、様々な要因によって負の影響を与えられ得る。第1に、電子が面ユニットに衝突する結果として、イオンが生成される。これらのイオンは、逆行して光電陰極に衝突することがあり、これにより光電陰極ユニットを損傷し得る。第2に、ガス、例えば面ユニット104内の材料(例えば、蛍光体、ラッカー、アルミニウムおよび/または黒色化材料(blackening material)など)から生じるものは、光電陰極ユニットを損傷し得る。第3に、入射光の光子は、光電陰極ユニットを損傷し得る。
光電陰極ユニットの量子効率は、その光電陰極ユニットの寿命に関係する。光電陰極ユニットが非常に損傷すると、イメージインテンシファイアは、もはや利得および/または信号対雑音比の要件を満たすことはできない。いつ光電陰極ユニットが非常に損傷したとみなすかについての判定は、実施の形態に依存し、例えば、その実施の形態において依然として有用とみなされ得る最小の総利得および/または最小の信号対雑音比に依存する。
本発明の実施の形態は、第1の光電陰極ユニットにフィードバックするイオン(任意にはガス)により生じる損傷を制限することにより、2つ以上の部分(例えば、第1の光電陰極ユニット102)を有するイメージインテンシファイア内の第1の光電陰極ユニットの量子効率を保護する方法およびシステムを意図したものである。イオン(および任意にはガス)による損傷を制限するのに用いられるこの方法およびシステムは、本質的に、第1の面ユニットにより放出される光子の信号を、1つの部分を有する旧来のイメージインテンシファイアの標準レベルよりも低くさせるものでもあるが、それでもなお、第1の面ユニットにより放出される光子信号は、第1の部分への(光子)入力信号よりも十分に大きい。したがって、縦続接続された後続の部分の動作は、総信号対雑音比の影響を受けない(それと同様のシステムのようにショットノイズが支配的な雑音であると仮定する)。しかしながら、縦続接続された後続の部分は、縦続接続イメージインテンシファイアの最後の部分から出る光子の数が十分に多くなるように、第1の部分からの光子信号の低減を補償する。一実施の形態では、縦続接続イメージインテンシファイアの最後の部分から出る光子の数は、本発明の方法およびシステムにより光子数が制限されていなければ第1の面ユニットにより放出されていたであろう光子の数に少なくとも等しい。
図2は、本発明の様々な実施の形態に係る縦続接続イメージインテンシファイアを示す。縦続接続イメージインテンシファイア100のように、縦続接続イメージインテンシファイア200は、第1の光電陰極ユニット202および第1の面ユニット204を有する第1の部分210を有し、第1の部分210は、第1の部分210に適切な電圧を印加するよう動作する第1の電圧源ユニット230を有する。第2の部分220は、第2の光電陰極ユニット222および第2の面ユニット224を、第2の電圧源ユニット240(幾つかの場合では、第1の電圧源ユニット230と同じユニットであってもよい)とともに有する。第1の電圧源ユニット240は、第2の部分220に適切な電圧を印加するよう動作する。
説明を簡単にするために、イメージインテンシファイア200は、2つの部分210、220を有するものとして示されるが、他の実施の形態では、3つ以上の部分があってもよい。また、読者は、第2の部分の説明の大部分は、第2の部分に続く全ての縦続接続された部分にも当てはめられることを理解するべきである。
図示された実施の形態では、第1の面ユニット204としてバルクシンチレータ(bulk scintillator)が用いられる。読者は、「バルク」なる語を、粉末状でない形状に言及したものと理解するべきである。使用可能なバルクシンチレータの例は、とりわけ、YAG、YAP、ZnSe、CsI、NaI、LSO、LYSOを含む。実施の形態によって、例えば光ファイバ(fiber optics)のような基板上で、薄いものでも厚いものでもよい。実施の形態によって、バルクシンチレータは、単結晶でも他のバルク形状でもよい。
例えば、Suzukiらの特許文献5は、面ユニットとして単一のユニタリ固体(single unitary solid)(YAG結晶部材)を有するイメージインテンシファイアを開示しており、参照することにより本書に含まれる。
しかしながら、縦続接続イメージインテンシファイア200の一実施の形態では、面ユニット204において用いられるバルクシンチレータは、次の部分の光電陰極ユニット222上の焦点に光子をより良好に集束させるために、特許文献5に開示されたもの、例えば約3〜5ミクロンよりも薄い。この特定の厚さは、非常によいものとして解釈されるべきではなく、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したに過ぎない。
この技術において知られているように、バルクシンチレータは、電子ストリームに衝突したときに放出する光子(利得)およびイオンがいずれも、従来用いられていた蛍光面ユニット(典型的には、アルミニウムの裏層を有する蛍光体層を有する)に比べて少ない。蛍光体は粉末状となるため、「蛍光体」なる語は、粉末状の面材料に言及したものである。粉末状のため、典型的な蛍光面ユニットは、バルクシンチレータを有する面ユニットよりも容易に汚染物質を吸収する。この汚染物質は、イオンとなることがあり、面に電子が衝突したときに面から解放されることがある。したがって、第1の面ユニット204がバルクシンチレータを有するため、第1の光電陰極ユニット202の量子効率は、第1の面ユニットの利得を犠牲にして、劣化から保護される。例えば、一実施の形態では、P20のような明るい蛍光体は、keVあたり約35〜65光子の利得を有し得る一方、YAGのようなバルクシンチレータは、keVあたり約8光子の利得を有し得る。利得についてのこの例は、非常によいものというわけではなく、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものである。
一実施の形態では、第1の面ユニットが蛍光面ユニットであった場合の利得に比べて低減された第1の(バルクシンチレータ)面ユニット204の利得は、縦続接続イメージインテンシファイア200の第2の部分220によって補償される(3つ以上の部分がある場合は、第1の部分の後のいずれかの部分または複数部分の組み合わせにおいて補償が生じ得る)。言い換えれば、この実施の形態では、縦続接続イメージインテンシファイア200の最後の部分いより放出される光は、第1の面ユニットがバルクシンチレータではなく蛍光体を有していれば第1の面ユニットにより放出されていたであろう光と少なくとも同じ強度を有する。
実施の形態によって、第2の面ユニット224(および/または後続)は従来の蛍光面ユニットまたはバルクシンチレータを有することができる。
縦続接続イメージインテンシファイア200の各部210、220などは、適宜、任意の世代のイメージインテンシファイアを有することができ、任意の集束方法(focusing method)を使用することができる。
この技術において知られているように、幾つかの世代のイメージインテンシファイアが知られている。いわゆる「第1世代イメージインテンシファイア」は、陰極から陽極(面)に電子を加速させる電位差を1つだけ用いるインテンシファイアダイオードである。「第2世代イメージインテンシファイア」は、電子倍増管を用いる。すなわち、入出力間のエネルギだけでなく電子数も著しく増加する。倍増は、マイクロチャンネルプレート(MCP)と呼ばれる装置、すなわち、多数の小孔を含む導電ガラスの薄板の使用により達成される。これらの孔では二次電子放出が生じ、これにより倍増率は最大で4桁となる。「第3世代イメージインテンシファイア」は、ガリウムヒ素GaAs光電陰極(第1および第2世代のイメージインテンシファイアで通常使用されるCs、Sb、K、Naなどのようなマルチアルカリ光電陰極の代わりに、または第1もしくは第2世代のイメージインテンシファイアで時々使用されるバイアルカリもしくはソーラーブラインド(CsTs)の代わりに)を有するMCPインテンシファイアを使用する。GaAsの使用は、光感度を、マルチアルカリ光電陰極における300μA/lmではなく約1200μA/lmに増大させる。このGaAs光電陰極は、光スペクトルのNIR領域においても一層高い感度を有する。フィルムレスの(すなわちイオンバリアフィルムIBFのない)改良型の第3世代イメージインテンシファイアは、時によって「第4世代イメージインテンシファイア」と呼ばれ、または、「第3世代イメージインテンシファイア」なる語の下で分類され得る。
これらのイメージインテンシファイアでは、集束は、3つの技法のうちのいずれかにより達成される。第1の技法は、光電陰極の近傍に面を配置することを含む(近傍集束イメージインテンシファイア)。第2の技法では、電極が、光電陰極から生じた電子を面上の焦点に集束させる(静電イメージインテンシファイアまたはインバータイメージインテンシファイア)。第3の磁気集束技法では、光軸に平行な磁場が、ちょうど1回転(または1の倍の回転)をさせる(磁気集束イメージインテンシファイア)。
幾つかの場合では、MCPが用いられていれば、イメージインテンシファイア200の1つ以上の部分が2つ以上の集束を有することができ、これら2つ以上の集束はいずれも、同じ集束技法を用いてもよいし、複数の異なる集束技法を用いてもよい。
実施の形態に応じて、電圧源ユニット230、240はそれぞれ、縦続接続イメージインテンシファイア200の第1の部分およびその後続の部分にそれぞれ適切なレベルの1つ以上の電位を与えることができる。例えば、ある部分にMCPが含まれている場合、幾つかの場合では、光電陰極ユニットと面ユニットとの間だけに電位差がある。例えば、一実施の形態では、第1世代イメージインテンシファイアを有する部分は、光電陰極ユニットと面ユニットとの間に従来の約8〜15kVの電位差を有することができる。例えば、他の実施の形態では、第1世代イメージインテンシファイアを有する部分は、光電陰極ユニットと面ユニットとの間に、より大きな約20〜30kVの電位差を有することができる。例えば、一実施の形態では、第2または第3世代のイメージインテンシファイアを有する部分は、慣習的には、光電陰極とMCPとの間に約200V(IBFがあれば約800V)を有し、MCPと面ユニットとの間に約5〜7kVを有し、MCPにおいて約200〜1500Vを有する。これらの動作パラメータは、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものであり、非常によいものとして解釈されるべきものではない。
縦続接続イメージインテンシファイア200の最後の部分以外の面ユニットは、その次の光電陰極ユニットに光学的に結合され、面ユニットにより変換された光子をその次の光電陰極ユニットに搬送するようになっている。例えば、任意の部分(最後の部分を除く)面ユニットは、適当な像伝達手段250(例えば、光ファイバプレート、マイカのような薄膜など)を用ることによりその次の部分の光電陰極ユニットに装着することができる。面ユニットがバルクシンチレータを有する幾つかの場合では、その次の部分の光電陰極ユニットは、像伝達手段を用いずにバルクシンチレータに接続され得るが、他の場合では、この接続は、像伝達手段を介するものとなる。例えば、Raverdyらの特許文献6およびBeauvaisらの特許文献7は、シンチレータに光電陰極を直接接続する方法を開示しており、参照することにより本書に含まれる。
実施の形態によって、縦続接続イメージインテンシファイア200の複数部分210、220などを、取り外しできるように一緒に装着することも、取り外しできないように一緒に装着することもできる。
本発明の幾つかの実施の形態によれば、縦続接続イメージインテンシファイア200の最後の部分により放出される光が、第1の面ユニット204がバルクシンチレータを有する代わりに蛍光面ユニットを有していれば第1の面ユニット204により放出されていたであろう光と少なくとも同じ強度を有する限り、イメージインテンシファイア200により放出されるべき光強度を提供するイメージインテンシファイア200の縦続接続された後続の部分におけるパラメータの任意の組み合わせが、本発明の範囲内となる。光強度に影響し得るパラメータの例は、とりわけ、後続の電圧源ユニット240により供給される電圧の差、後続の面ユニット224の利得、後続の光電陰極ユニット222のQE、後続の部分におけるMCPのような電子倍増管により与えられる二次電子放出、などを含む。
図3は、本発明の幾つかの実施の形態に係る縦続接続イメージインテンシファイア300を示す。縦続接続イメージインテンシファイア100のように、縦続接続イメージインテンシファイア300は、第1の部分310を有し、第1の部分310は、第1の光電陰極ユニット302および第1の面ユニット304を有し、第1の部分310に適切な電圧を印加するよう動作する第1の電圧源ユニット330を有する。第2の部分320は、第2の光電陰極ユニット322および第2の面ユニット324を有し、第2の電圧源ユニット340(幾つかの場合では第1の電圧源ユニット330と同じユニットであってもよい)を有する。第2の電圧源ユニット340は、第2の部分320に適切な電圧を印加するよう動作する。説明を簡単にするために、イメージインテンシファイアは2つの部分310、320を有するものとして説明するが、他の実施の形態では3つ以上の部分があってもよい。読者は、第2の部分についての説明の大部分が第2の部分の後の任意の縦続接続された部分にも当てはめられることを理解するべきである。
図示された実施の形態では、縦続接続イメージインテンシファイア300の各部分310、320などは、第1世代イメージインテンシファイアである。第1の部分310に存在する加速電圧はより小さい。すなわち、第1の部分310内の第1の光電陰極ユニット302および第1の面ユニット304の間の電位差は、第2の部分320内の第2の光電陰極ユニット322および第2の面ユニット324の間の電位差よりも小さい。例えば、第1の光電陰極ユニット302および第1の面ユニット304の間の電位差は約6〜10kVとすることができ、第2の光電陰極ユニット322および第2の面ユニット324の間の電位差は約20〜30kVとすることができる。これらの動作パラメータは、単に、読者に対するさらに説明のために提示したものであり、非常によいものとして解釈されるべきものではない。本実施の形態では、第2の部分320の後の任意の部分も、第1の部分310に比べて大きな電位差を有するであろう。
第1の部分310内の低加速電圧のため、第1の光電陰極ユニット302にフィードバックされるイオンはエネルギがより小さく、したがって、光電陰極ユニット302の活性領域に引き起こされる損傷がより小さい(これにより、光電陰極ユニット302のQEおよび寿命が維持される)。幾つかの場合では、低加速電圧のため、第1の面ユニット304にて生成されるイオンもより少ない(衝突電子のエネルギがより小さいため)。しかしながら、低加速電圧のため、第1の面ユニット304により放出される光子は、加速電圧がより高かった場合に比べるとより少ない(光子数は、入射電子数×(電位差−面閾値(the potential difference - the screen threshold))×面の利得、に等しいため)。
一実施の形態では、第1の面ユニット304により放出される低減信号(lowered signal)(後続の部分内の加速電圧に比べて第1の部分310内の加速電圧が低いことによる)は、縦続接続イメージインテンシファイア300の第2の部分320により少なくとも補償される(3つ以上の部分がある場合は、第1の部分の後のいずれかの部分または複数部分の組み合わせにおいてこの補償が生じ得る)。言い換えれば、本実施の形態では、縦続接続イメージインテンシファイア300の最後の部分により放出される光は、第1の部分310内の加速電圧が第2の部分320内の加速電圧と同様に高かった場合に第1の面ユニット304により放出されていたであろう光と少なくとも同じ強度を有する。
縦続接続イメージインテンシファイア300の各部分310、320などは、任意の1つ以上の集束技法を適宜、図2を参照して前述したように用いることができる。
実施の形態によって、各面ユニット304、324(および任意には後続)は、従来の蛍光面ユニット(典型的には、ガラス(または光ファイバプレート)基板上の蛍光体層光像)またはバルクシンチレータを有することができる。図2を参照しながら前述したように、縦続接続イメージインテンシファイア300の最後の部分以外の面ユニットは、任意の適当な像伝達手段350を用いることによってその次の光電陰極ユニットに光学的に結合されている。あるいは、面ユニットがバルクシンチレータである幾つかの場合では、その次の光電陰極ユニットは、前述したようにバルクシンチレータに直接接続され得る。実施の形態によって、イメージインテンシファイア300の複数の部分310、320などを、取り外しできるように一緒に装着してもよいし、取り外しできないように一緒に装着してもよい。
幾つかの実施の形態によれば、縦続接続イメージインテンシファイア300の最後の部分により放出される光が、第1の部分310内の加速電圧が後続の部分内の加速電圧と同じ高さであった場合に第1の面ユニット304により放出されていたであろう光と少なくとも同じ強度を有する限り、イメージインテンシファイア300により放出されるべき光強度を提供するイメージインテンシファイア300の縦続接続された区属の部分におけるパラメータの任意の組み合わせが、本発明の範囲内となる。光強度に影響を与え得るパラメータの例は、とりわけ、後続の電圧源ユニット340により与えられる電圧の差、後続の面ユニット324の利得、後続の光電陰極ユニット322のQE、後続の部分内のMCPのような電子倍増管により与えられる二次電子放出、などを含む。
図4は、本発明の様々な実施の形態に係る縦続接続イメージインテンシファイア400を示す。
縦続接続イメージインテンシファイア100のように、縦続接続イメージインテンシファイア400は、第1の部分410を有する。第1の部分410は、第1の光電陰極ユニット402および第1の面ユニット404を有し、第1の部分410に適切な電圧を印加するよう動作する第1の電圧源ユニット430を有する。第2の部分420は、第2の光電陰極ユニット422および第2の面ユニット424を有し、第2の部分420に適切な電圧を印加するよう動作する電圧源ユニット440(幾つかの場合では第1の電圧源ユニット410と同じユニットであってもよい)を有する。説明を簡単にするために、イメージインテンシファイアは2つの部分410、420を有するものとして説明するが、他の実施の形態では3つ以上の部分があってもよく、読者は、第2の部分についての説明の大部分が第2の部分の後の任意の縦続接続された部分にも当てはめられることを理解するべきである。
図示された実施の形態では、第1の部分410は、バイアルカリ、ソーラーブラインドまたはマルチアルカリの光電陰極ユニット402と、従来の第2世代イメージインテンシファイアのようなMCP408と、を有する。しかしながら、この実施の形態においては、MCP408と第1の光電陰極ユニット402との間で、例えばMCP408の対応面に装着されたイオンバリアフィルムIBF409が加えられる。IBF409は約数十ナノメートル(例えば〜30nm)の厚さを有し得る。IBF409の厚さは、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものであり、非常によいものとして解釈されるべきものではない。IBFは、イオンフローがMCP408を出て光電陰極ユニット402に向かうのを防止するため、IBF409の使用は有利である。このイオンフローは、高エネルギの電子による衝突の際にMCP表面近傍の自由ガスがイオン化することの結果かもしれない。IBFは、真空管内に存在するガスが光電陰極ユニット402に到達するのを防止することもできるため、イメージインテンシファイアを2次損傷のメカニズムから保護することができる。
一実施の形態では、電圧源ユニット430により供給される動作パラメータは次のとおりである。光電陰極ユニット402とMCP408との間の電位差は約800Vであり、MCP408と面ユニット404との間の電位差は5〜7kVであり、MCP408では約200〜1500Vである。これらの動作パラメータは、非常によいものとして解釈されるべきものではなく、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものである。
代替的な実施の形態では、MCP408が除かれ、第1の部分410は、従来の第1世代イメージインテンシファイアのような、バイアルカリ、ソーラーブラインドまたはマルチアルカリの光電陰極ユニット402を有する。しかしながら、この実施の形態においては、第1の面ユニット404と第1の光電陰極ユニット402との間にイオンバリアフィルムIBF409を加えることにより、イオンフローが光電陰極ユニット402に戻るのを防止する。上記のように、IBF409は、アルミニウム、カーボン、シリコン、シリコン酸化物などから成る薄膜であり、その厚さは約数十ナノメートル(例えば〜30nm)である。IBF409は、自己支持型のものでもよいし、充填比(fill factor)の低いメッシュまたは他の薄い自己支持材(thin self supporting material)上に載置されたものでもよい。
IBF409は、好ましくは、真空管の中央領域(middle area)の位置、または光電陰極ユニット402に比較的近い(約200〜500μm離れた)位置に配置される。IBF409の厚さおよびIBF409の位置は、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものであり、非常によいものとして解釈されるべきものではない。
一実施の形態では、電圧源ユニット430により供給される動作パラメータは次のとおりである。IBF409が真空管の中央部にあると仮定して、光電陰極ユニット420とIBF409との間の電位差は800V〜5kVであり、IBF409と面ユニット404との間の電位差は6〜30kVである。
一実施の形態では、IBF409が真空管の中央部になければ、光電陰極ユニット402とIBF409との間の電位差は約800Vであり、IBF409と面ユニット404との間には約6〜30kVの電位差がある。
これらの動作パラメータは、非常によいものとして解釈されるべきものではなく、単に、読者に対するさらなる説明として提示したものである。
第1の部分410は、図2を参照しながら説明した任意の1つ以上の収束手段を用いることができる。
第1の部分410についてのより多くの情報は、共に譲渡され現在提出中であり参照することにより本書に含まれる「イメージインテンシファイア装置および方法(Image Intensifier Device and Method)」に提供される。
IBF409は第1の光電陰極ユニット420の量子効率および寿命を、イオンフィードバックを防止することにより保護するが、IBF409は、第1の部分410の面ユニット404により放出される光子信号を減らすこともする。この信号の低減は、幾らかの電子のIBF409による吸収に寄与して第1の面ユニット404に当たる電子を減らすことがあり得る。例えば、一実施の形態では、第1の面ユニット404により生成される光子の数は、第1の部分410にIBF409がなかった場合に生成されていたであろう数の約50〜70%である。この割合は、IBF409の材料および厚さに応じて変わり得る。これらの割合は、単に読者に対する説明のために提示したものであり、非常によいものとして解釈されるべきものではない。
一実施の形態では、IBF409により従来の第1世代(MCP408およびIBF409がない従来のもの)または第2世代(MCP408はあるがIBF409がない従来のもの)のイメージインテンシファイアに比べて低減された、第1の部分410により放出される信号は、イメージインテンシファイア400の第2の部分420により少なくとも補償される(3つ以上の部分がある場合は、第1の部分の後の任意のいずれかの部分または複数部分の組み合わせにてこの補償が生じる)。言い換えれば、この実施の形態では、縦続接続イメージインテンシファイア400の最後の部分により放出される光は、第1の部分410が従来の第1/第2世代イメージインテンシファイアであった場合に第1の面ユニット404により放出されていたであろう光と少なくとも同じ強度を有する。
縦続接続イメージインテンシファイア400における第1の部分410の後の各部分、例えば第2の部分420などは、任意の世代のイメージインテンシファイアを有することができ、図2を参照しながら前述したように、任意の1つ以上の集束技法を適宜用いることができる。
一実施の形態では、第2の部分420に、任意には縦続接続イメージインテンシファイア400内のその後続の部分に供給される電圧は、次のとおりである。例えば、一実施の形態では、第1世代イメージインテンシファイアを有する部分は、光電陰極ユニットと面ユニットとの間に、従来の電位差である約8〜15kVを有することができる。例えば、他の実施の形態では、第1世代イメージインテンシファイアを有する部分は、光電陰極ユニットと面ユニットとの間に、より高い電位差である約20〜30kVを有することができる。例えば、一実施の形態では、第2または第3世代イメージインテンシファイアを有する部分は、慣習的には、光電陰極ユニットと面ユニットとの間に約200V(IBFがあれば約800V)を有することができ、MCPと面ユニットとの間に約5〜7kVを有することができ、MCPには約200〜1500Vを有することができる。これらの動作パラメータは、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものであり、非常によいものとして解釈されるべきものではない。
実施の形態によって、各面ユニット402、424(および任意には後続)は、従来の蛍光面ユニット(典型的には、ガラス/光ファイバプレートの基板上の蛍光体層構造)またはバルクシンチレータを有することができる。図2を参照しながら前述したように、縦続接続イメージインテイシファイア400の最後の部分以外の面ユニットは、任意の適当な像伝達手段450を用いることによりその次の光電陰極ユニットに光学的に結合される。あるいは、面ユニットがバルクシンチレータである幾つかの場合では、その次の部分の光電陰極ユニットは、前述したようにバルクシンチレータに直接接続され得る。実施の形態によって、イメージインテンシファイア400の複数の部分410、420などを、取り外しできるように一緒に装着してもよいし、取り外しできないように一緒に装着してもよい。
幾つかの実施の形態によれば、イメージインテンシファイア400の最後の部分により放出される光は、第1の部分410が従来の第1または第2世代イメージインテンシファイアであって場合に第1の面ユニット404により放出されていたであろう光と少なくとも同じ強度を有する限り、イメージインテンシファイア400により放出されるべき光強度を提供するイメージインテンシファイア400の縦続接続された後続の部分におけるパラメータの任意の組み合わせは、本発明の範囲内である。光強度に影響を与え得るパラメータの例は、とりわけ、後続の電圧源ユニット440により与えられる電圧の差、後続の面ユニット424の利得、後続の光電陰極ユニット422のQE、後続の部分におけるMCPのような電子倍増管により供給される二次電子放出、などを含む。
本発明の幾つかの実施の形態では、イメージインテンシファイア(例えば、200、300、400)の1つ以上の部分における1つ以上の光電陰極ユニットの量子効率は、低減され、光電陰極ユニットから出る電子の信号がより低くなることがある。
例えば、これらの実施の形態の幾つかでは、縦続接続イメージインテンシファイア(例えば、200、300、400)の(すなわち第1のものの後の)1つ以上の後続の部分における1つ以上の光電陰極ユニットの量子効率は、(第1の部分内の)第1の光電陰極ユニットの量子効率よりも低くされることがある。例えば、幾つかの場合では、バイアルカリ光電陰極は、より優れたロバスト性を有し得るが、より低い量子効率を有し得る。後続の部分の光電陰極ユニットに入射する光子は、第1の部分の光電陰極ユニットよりも十分に多いので、後続の部分の光電陰極ユニットの量子効率が第1の部分の光電陰極ユニットの量子効率と同じ高さであることは、重要ではない。例えば、一実施の形態では、幾つかの場合では、約10%の量子効率を有するマルチアルカリ光電陰極や、緑色の光で約20%の量子効率を有するGaAs光電陰極に比べて、バイアルカリ光電陰極は約3%の量子効率を有し得る。これらの割合は、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものであり、非常によいものとして解釈されるべきものではない。
他の例としては、これらの実施の形態の幾つかでは、縦続接続イメージインテンシファイア(例えば、200、300、400)の光電陰極ユニットの量子効率は、使用に伴って劣化し得る(例えば、イオンフィードバック、光子および/またはガスの衝突による)。縦続接続イメージインテンシファイアの使用可能期間中、縦続接続イメージインテンシファイアからの光子放出を同じレベルに維持することが望ましい実施の形態では、縦続接続イメージインテンシファイアからの初期利得(initial gain)は、始めに(イメージインテンシファイアにより達成可能な最大の利得から)減衰され得る。例えば、これらの実施の形態の1つでは、第1の部分内の第1の光電陰極ユニットの最終的な劣化を補償するために、縦続接続イメージインテンシファイアの前方の集光用光学部品内での減衰が最初にあり得る。この減衰は、第1の光電陰極ユニット(すなわち、縦続接続イメージインテンシファイアの第1の部分内)が劣化するに連れて削除または低減される。集光用光学部品は、とりわけ、1つ以上の偏光器などを有し得る。この例について続けると、この集光用光学部品が複数の偏光器を有する場合、2つ以上の偏光器の間の角度を変更して変更期中の伝達を変更することができる。さらにこの例について続けると、後に削除される光フィルタを最初に挿入することもできる。他の例としては、これらの実施の形態の1つでは、縦続接続イメージインテンシファイアの第1の部分の後の部分内の光電陰極ユニットの劣化を補償するために、縦続接続イメージインテンシファイアの1つ以上の部分内の利得を、最初に最大よりも低く設定し、また、例えば、ある部分内の電子量を(例えばMCPを用いて)増やすことにより、またはある部分内の電位差を増やすことにより、利得を増やすことができる。
一実施の形態では、前述の縦続接続イメージインテンシファイア200、300または400は、延長された寿命を有する。延長された寿命は、例えば製造ライン上を進む物品(例えばウェハ)の自動検査のような様々な用途において重要である。検査システムで用いられるイメージインテンシファイアの寿命は製造ラインのスループットに影響を与える要因の1つである(最大のスループットは継続的な高出力イメージインテンシファイアを要するので寿命の長いイメージインテンシファイアを要する)。
図5は、半導体ウェハWを検査する自動検査システム(全体を500で示す)の一例を概略的に示す。自動検査システム500は、光源ユニット、光検出ユニットおよび適切な導光/集光(light directing/collecting)手段を有する。この例では、自動検査システム500は、複数の暗視野検出器を用いて暗視野検査モードで動作し、明視野検査モードでも動作するよう構成される。暗視野および明視野の検査の原理自体は知られているため、下記を除いて詳述する必要はない。自動検査システム500では、全ての検査ユニットが、ウェハ表面上の共通領域から散乱した放射線を集光する。各暗視野検出ユニットは、異なる角度の軸(すなわち、仰角および/または方位角が異なる)に沿って放射線を集光するよう構成される。各検出ユニットは、対応する光検出器の前方に収容された本発明の縦続接続イメージインテンシファイア510を有する(すなわち、各縦続接続イメージインテンシファイア510は、前述の縦続接続イメージインテンシファイア200、300、400についての様々な実施の形態のいずれかを有し得る)。
本発明を特定の実施の形態について示し説明したが、それ故に限定的であるというわけではない。本発明の範囲内で、数々の修正、変更および改良が読者に生じるであろう。
(関連出願の相互参照)
本願は、米国仮特許出願60/715927、米国仮特許出願60/715900および米国仮出願60/715901の利益を要求する。これらの出願はいずれも、2005年9月8日出願であり、参照することにより本書に含まれる。
本願は、米国仮特許出願60/715927、米国仮特許出願60/715900および米国仮出願60/715901の利益を要求する。これらの出願はいずれも、2005年9月8日出願であり、参照することにより本書に含まれる。
Claims (25)
- 縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、前記少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、
前記第1の部分は、(i)前記第1の部分の光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるとともに、(ii)前記第1の部分から出る光子の数を第1の数から第2の数に低減させるよう構成された低減素子を有し、
前記最後の部分は、前記第1の値以上の数の光子を出力する、
縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記低減素子は、前記第1の部分の面ユニットに含まれたバルクシンチレータを有し、前記第1の値は、蛍光面ユニットに関連付けられる、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記バルクシンチレータは、略3〜5ミクロンに及ぶ厚さを有する、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記低減素子は、前記第1の部分内の光電陰極ユニットと面ユニットとの間に、略6〜10kVに及ぶ電位差を与え、前記第1の値は、略20〜30kVに及ぶ電位差に関連付けられ、
略20〜30kVに及ぶ電位差は、前記第1の部分の後続の部分における光電陰極ユニットと面ユニットとの間に与えられる、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記第1の部分および前記後続の部分は、ガリウムヒ素と異なる材料から成る光電陰極ユニットを有し、前記第1の部分および前記後続の部分は、マイクロチャンネルプレートを有しない、
請求項4記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記第1の部分は、ガリウムヒ素と異なる材料から成る光電陰極ユニットを有し、前記低減素子は、イオンバリアフィルムを有し、前記第1の値は、前記イオンバリアフィルムの欠如に関連付けられる、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記第1の部分は、前記イオンバリアフィルムと前記第1の部分内の前記面ユニットとの間にマイクロチャンネルプレートを有する、
請求項6記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記第1の部分の後の少なくとも1つの部分内の光電陰極ユニットは、前記第1の部分内の光電陰極ユニットよりも低い量子効率を有する、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記イメージインテンシファイアの前記最後の部分により出される光子の数は、前記第1の値に略等しい、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記イメージインテンシファイアの前記第1の部分の後続の少なくとも1つの部分は、前記低減素子を有する、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記低減素子は、イオンバリアフィルムと、前記第1の部分の面ユニットに含まれたバルクシンチレータとをいずれも有する、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記低減素子は、前記第1の部分の面ユニットに含まれたバルクシンチレータと、前記第1の部分内の面ユニットおよび光電陰極ユニットの間に、略6〜10kVに及ぶ電位差を与えるよう構成された素子と、をいずれも有する、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - ある部分の面ユニットと次の部分の光電陰極ユニットとの間の光学結合は、光ファイバプレートを有する、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - ある部分の面ユニットと次の部分の光電陰極ユニットとの間の光学結合は、薄膜を有する、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 前記薄膜はマイカである、
請求項14記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - ある部分の光電陰極ユニットは、前の部分のバルクシンチレータ面ユニットに直接接続される、
請求項1記載の縦続接続イメージインテンシファイア。 - 縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、前記少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、
前記第1の部分内の面ユニットは、バルクシンチレータを有し、
前記最後の部分は、前記第1の部分が蛍光面ユニットを代わりに有していれば前記第1の部分により出力されていたであろう光子の数以上の数の光子を出力する、
縦続接続イメージインテンシファイア。 - 縦続接続された少なくとも2つの部分と、前記少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有する、
前記第1の部分内の光電陰極ユニットと面ユニットとの間に略6〜10kVに及ぶ電位差を与えるよう構成され、前記第1の部分の後続の部分内の光電陰極ユニットと面ユニットとの間に略20〜30kVに及ぶ電位差を与えるよう構成された少なくとも1つの電圧源ユニットと、を有し、
前記最後の部分は、前記少なくとも1つの電圧源ユニットが前記第1の部分内の前記光電陰極ユニットと面ユニットとの間に略20〜30kVに及ぶ電位差を代わりに与えるよう構成されていれば前記第1の部分により出力されていたであろう光子の数以上の数の光子を出力する、
縦続接続イメージインテンシファイア。 - 縦続接続された少なくとも2つの部分と、前記少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、ガリウムヒ素と異なる材料から成り且つ光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、光子を電子に変換するよう構成された面ユニットと、を有する、
前記第1の部分内のイオンバリアフィルムと、を有し、
前記最後の部分は、前記第1の部分がイオンバリアフィルムを有していなければ前記第1の部分から出ていたであろう光子の数以上の数の光子を出力する、
縦続接続イメージインテンシファイア。 - 縦続接続イメージインテンシファイアの寿命を延長する方法であって、
縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、前記少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、前記第1の部分は、光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるよう構成された低減素子を有する、イメージインテンシファイアを提供するステップと、
前記イメージインテンシファイアに向かって方向付けられた光を受光するステップと、
前記第1の部分が前記低減素子を有していなければ放出されていたであろう光子の数に比べて、前記第1の部分により放出される光子の数を制限するステップと、
前記第1の部分が前記低減素子を有していなければ前記第1の部分により放出されていたであろう光子の数以上の数の光子を前記最後の部分から放出するステップと、
前記第1の部分が前記低減素子を有していなければ前記第1の部分が使用されたであろう期間に比べて、長い期間に亘って前記第1の部分を使用するステップと、
を有する方法。 - 光像を増強するシステムを提供するステップと、前記システムは、縦続接続イメージインテンシファイアを有し、前記縦続接続イメージインテンシファイアは、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、前記少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、前記第1の部分は、(i)前記第1の部分の光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるとともに、(ii)前記第1の部分から出る光子の数を第1の値から第2の値に低減させるよう構成された低減素子を有する縦続接続イメージインテンシファイアを有する、
前記システムを用いて光像を増強するステップと、
前記イメージインテンシファイア内の少なくとも1つの光電陰極ユニットの劣化を認識して、前記イメージインテンシファイアの最後の部分から出る光子の数を以前よりも少なくするステップと、
前記システムを調整して、前記縦続接続イメージインテンシファイアの最後の部分から出る光子の数を増加させることにより、前記少なくとも1つの光電陰極ユニットの劣化を補償するステップと、
を有する光像増強方法。 - 前記システムは、集光用光学部品をさらに有し、
前記システムを使用するステップの前に、前記集光用光学部品を減衰するステップと、
前記認識するステップは、前記縦続接続イメージインテンシファイアの第1の部分の光電陰極ユニットの劣化を認識するステップを有し、
前記調整するステップは、前記減衰を低減するステップを有する、
請求項21記載の方法。 - 前記認識するステップは、前記縦続接続イメージインテンシファイアの第1の部分の光電陰極ユニットの劣化を認識するステップを有し、
前記調整するステップは、前記縦続接続イメージインテンシファイア内の少なくとも1つのマイクロチャンネルプレートの電子倍増を調整するステップを有する、
請求項21記載の方法。 - 前記認識するステップは、前記第1の部分と異なる部分の光電陰極ユニットの劣化を認識するステップを有し、
前記調整するステップは、前記縦続接続イメージインテンシファイアの少なくとも1つの部分における電位差を増大するステップを有する、
請求項21記載の方法。 - 製造ライン上を進む物品の自動検査に用いられる光学システムであって、
入射電磁放射線に対する物品の光応答を検出する光検出器を有する少なくとも1つの光検出ユニットと、物品から前記光検出器に伝搬する光の光路に収容された縦続接続イメージインテンシファイアと、を有し、前記縦続接続イメージインテンシファイアは、延長された寿命を有することにより製造ラインのスループットの向上を可能にし、前記縦続接続イメージインテンシファイアは、縦続接続された少なくとも2つの部分を有し、前記少なくとも2つの部分のうちの第1の部分および最後の部分の各々は、光子を電子に変換するよう構成された光電陰極ユニットと、電子を光子に変換するよう構成された面ユニットと、を有し、前記第1の部分は、(i)前記第1の部分の光電陰極ユニットのイオンによる劣化を低減させるとともに、(ii)前記第1の部分から出る光子の数を第1の値から第2の値に低減させるよう構成された低減素子を有し、前記最後の部分は、前記第1の値以上の数の光子を出力する、光学システム。
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