JP2014511598A5

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Info

Publication number: JP2014511598A5
Application number: JP2013553817A
Authority: JP
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2031-12-29

Claims

単一光子計数検出器システム（１４）において、
該単一光子計数検出器システム（１４）は、
−感光性材料の層（４）と、
−前記感光性材料の層（４）に配置されている、Ｎ×Ｍアレイを構成する複数の光検出器ダイオード（２）と、
−高利得で低雑音の、Ｎ×Ｍアレイを構成する複数の読み出しユニットセル（ＲＯ）とを備えており、
前記各光検出器ダイオード（２）は、バイアス電位インタフェース（１２）及びダイオード出力インタフェースを有しており、各光検出器ダイオード（２）の前記バイアス電位インタフェース（１２）はバイアス電位（Ｖ_bias）に接続されており、
一つの前記読み出しユニットセル（ＲＯ）は１つの光検出器ダイオード（２）のためのものであり、
各読み出しユニットセル（ＲＯ）は、
１）前記ダイオード出力インタフェースと接続されている入力インタフェース（ＩＮ）と、積分コンデンサ（Ｃ_int）を有している高利得電圧増幅手段（ａｍｐ）と、
２）少なくとも二つの並列な系統から成るディジタルカウンタとを備えており、
３）前記各系統は、個別に選択可能な閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１，ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２）を有している比較器と、前記ディジタルカウンタの各系統に対して、前記ディジタルカウンタのカウントインターバルを個別に決定する個別にゲート可能なセクション（ｇａｔｅ１，ｇａｔｅ２）とを含んでいる、
ことを特徴とする、検出器システム。
少なくとも二つの閾値が設定されており、一方の閾値は光子エネルギの約半分のレベルであり、且つ、少なくとも一つの他方の閾値は前記光子エネルギの約１．５倍のレベルである、請求項１に記載の検出器システム。
前記ゲート可能セクションは、ポンプ・プローブ測定に適合させるために制御可能であり、
所定数の読み出しセルユニット（全ての読み出しセルも含まれる）に関して、プローブフェーズ（ポンプ）の間のヒットが一方のディジタルカウンタにおいてカウントされ、且つ、別のプローブフェーズ（非ポンプ、即ちサンプルのポンプが行なわれない）の間のヒットが他方のディジタルカウンタにおいてカウントされる、請求項１又は２に記載の検出器システム。
所定数の読み出しユニットセル（全ての読み出しセルも含まれる）に関して、ウィンドウディスクリミネータを形成するために少なくとも二つの閾値が設定され、それにより一方の閾値はウィンドウの下限に設定され、他方の閾値はウィンドウの上限に設定される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検出器システム。
前記比較器の出力を用いてゲートされる固定周波数信号で、有利には、例えば１０〜２００ＭＨｚの固定周波数で流れるカウントイネーブル信号で前記ゲートセクションがゲート可能であり、それにより、前記高利得電圧増幅手段（ａｍｐ）の出力端におけるアナログ信号が、前記各比較器（ｃｏｍｐ１，ｃｏｍｐ２，ｃｏｍｐ４）に対して設定されている閾値を超過する場合にのみ、前記固定周波数信号のパルスをカウントする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の検出器システム。
前記比較器の入力端における信号が前記比較器の閾値を超過する場合に、セルの比較器によって、各セルに関して電荷積分増幅器ａｍｐ１が個別にリセットされる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の検出器システム。
前記単一光子計数検出器システム（１４）は、更に、多重化手段を有しており、
前記多重化手段は、前記ディジタルカウンタから、外部のデータ処理ユニットへの読み出しのために、１つのピクセルに対し、又は、並行して複数のピクセルに対し、前記読み出しセルユニットにアクセス可能であり、且つ、データをチップ外の前記データ処理ユニット、特に、前記読み出しユニットセルの積分部を形成しない外部の読み出し電子素子に転送する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の検出器システム。
前記多重化手段及び前記データ処理手段は一方の系統のカウンタを読み出すことを可能にし、その一方で、他方の系統のカウンタは後続のデータの取得に使用される、請求項７に記載の検出器システム。