JP2013219001A5

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Publication number: JP2013219001A5
Application number: JP2012180265A
Authority: JP
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2032-07-30

Description

光検出装置１０はまた、電圧フォロワ素子列ＶＦ１−ＶＦＫ２２８と、抵抗器Ｒ１−Ｒ（Ｋ＋１）２２４を含む電圧分割器と、電流源２９０とを含む、バイアス回路３０１を含む。
電圧フォロワ素子２２８は、制御入力、出力及び付加的入力を有することができる。電圧フォロワ素子によって与えられる電圧は、電圧フォロワ素子の制御入力に与えられる電圧に従う。

電流源２９０（３）は、バイポーラトランジスタ２９１、抵抗器Ｒ’１２９２及びＲ’２２９３、並びにツェナーダイオードＤ’２９４を含む。抵抗器Ｒ’１２９２は、バイポーラトランジスタ２９１のベースとコレクタとの間に接続される。ツェナーダイオード２９４は、バイポーラトランジスタ２９１のベースと電流源２９０（３）の出力ノードとの間に接続される。抵抗器Ｒ’２２９３は、バイポーラトランジスタ２９１のエミッタと電流源２９０（３）の出力ノードとの間に接続される。

図６の光検出装置６０は、以下の点で図２の光検出装置２０と異なる。
ａ．図２の電圧フォロワ素子ＶＦ１−ＶＦＫ２２８及びＶＦＣは、（図６においては）ＭＯＳＦＥＴトランジスタＱ１−ＱＫ及びＱＣ２１１、ツェナーダイオードＤ１−ＤＫ及びＤＣ２２６を含むように示されている。図６の各々の電圧フォロワ素子は、図３の電圧フォロワ素子２２８（１）の構成を有する。
ｂ．図２の電流源２９０は、空乏型ＭＯＳＦＥＴトランジスタＱｃｓ２９１及び抵抗器Ｒｃｓ２９２を含むように示されている。抵抗器Ｒｃｓ２９２は、空乏型ＭＯＳＦＥＴトランジスタＱｃｓ２９１のゲートとソースとの間に接続される。
ｃ．光検出装置６０は、ＣＲ１−ＣＲ（Ｋ＋１）で示されるＫ＋１個のコンデンサを含む、コンデンサの第１の列を含む。第１の列は、電圧分割器に並列に結合され、ここで、ｊ番目（ｊは１とＫ＋１との間の範囲）のコンデンサＣＲ（ｊ）が電圧分割器のｊ番目の抵抗器Ｒ（ｊ）に並列に接続される。Ｒ（Ｋ＋１）及びＣＲ（Ｋ＋１）は、ＱＫと負荷２７０との間に接続される。
ｄ．光検出装置６０は、Ｃｄｙ１−ＣｄｙＫ２２２で示されるＫ個のコンデンサを含む、コンデンサの第２の列を含む。ＣｄｙＫは、負荷と最終ダイノードＤｙＫとの間に接続され、第２の列のうちの他の各々のコンデンサは、一対の連続するダイノードの間に接続される。

Claims

光検出装置であって、
フォトカソード、アノード、第１のダイノード、中間ダイノード及び最終ダイノードを含む複数の電極を備えた光電子増倍管と、
電圧フォロワ素子列、電圧分割器及び電流源を備えたバイアス回路と
を備え、
前記電圧分割器は、高電圧電源の両端に結合され、
異なるダイノードは、前記電圧フォロワ素子列の異なる電圧フォロワ素子に結合され、
異なる電圧フォロワ素子の制御入力は、前記電圧分割器の異なる分岐点に結合され、
前記電流源は、前記電圧分割器と、前記電圧フォロワ素子列と、前記カソードと、前記高電圧電源の負極とに結合され、前記電流源は、前記電圧フォロワ素子列の電流を設定し、
前記アノードは、前記高電圧電源の正極に結合され且つ前記アノードの出力信号を受け取って前記光検出装置の出力信号に変換するように配置された、負荷素子に結合される、ことを特徴とする光検出装置。
前記電流源は、前記第１のダイノードと前記カソードとの間に結合されることを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
前記電圧フォロワ素子列の１つの電圧フォロワ素子が、前記カソードと前記第１のダイノードとの間に結合され、前記電流源は、前記高電圧電源の負極と前記カソードとの間に結合されることを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
前記電圧フォロワ素子は、トランジスタを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
前記電圧フォロワ素子は、トランジスタ及びツェナーダイオードを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
前記バイアス回路は、前記電圧分割器の抵抗器列の１つの抵抗器に並列に各々が結合された、コンデンサの第１の列をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
コンデンサの第２の列を備え、前記コンデンサの第２の列の各々のコンデンサは一対のダイノード間に結合されることを特徴とする、請求項６に記載の光検出装置。
前記バイアス回路は、前記電圧分割器に並列に結合された第１のコンデンサをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
コンデンサの列を備え、前記コンデンサの列の各々のコンデンサは一対のダイノード間に結合されることを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
前記電流源は、前記電圧分割器に定電流を供給するように配置され、前記電圧フォロワ素子は、前記ダイノードによって放出される電流の変化にかかわらずに実質的に一定の電圧を出力するように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
１０，０００を超えない利得で動作するように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の光検出装置。
光検出装置を動作させる方法であって、
前記光検出装置の光電子増倍管のカソードに当たった光を、前記光検出装置の出力信号に変換するステップと、
前記光検出装置のバイアス回路によって、前記光電子増倍管の複数のダイノードの各々のダイノードの電圧を前記ダイノードによって放出される電流の変化にかかわらずに実質的に一定に保つステップと
を含み、
前記複数のダイノードは、第１のダイノード、中間ダイノード及び最終ダイノードを含み、前記光電子増倍管は、アノード及びカソードをさらに備え、
前記バイアス回路は、電圧フォロワ素子列、電圧分割器及び電流源を備え、前記電圧分割器は、高電圧電源の両端に結合され、異なるダイノードは、前記電圧フォロワ素子列の異なる電圧フォロワ素子に結合され、異なる電圧フォロワ素子の制御入力は、前記電圧分割器の異なる分岐点に結合され、前記電流源は、前記電圧分割器と、前記電圧フォロワ素子列と、前記高電圧電源の負極と、前記カソードとに結合され、前記電流源は、前記電圧フォロワ素子列の電流を設定し、
前記アノードは、前記高電圧電源の正極に結合され且つ前記アノードの出力信号を受け取って前記光検出装置の出力信号に変換するように配置された、負荷素子に結合される、
ことを特徴とする方法。
前記電流源は、前記第１のダイノードと前記カソードとの間に結合されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
前記電圧フォロワ素子列の１つの電圧フォロワ素子が、前記カソードと前記第１のダイノードとの間に結合され、前記電流源は、前記高電圧電源の負極と前記カソードとの間に結合されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
１０，０００を超えない利得で前記光検出装置を動作させるステップを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。