JP2021048053A - Light detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は光検出装置に関する。 The present disclosure relates to a photodetector.
様々な分野において光を利用した計測技術が利用されており、用途や目的などに応じて多様な光センサが提供されている。光センサには、主に、内部光電効果を利用した半導体光センサや、外部光電効果を利用した光電子増倍管などがある(例えば、非特許文献1〜3参照)。いずれも、光子を電子に変換し、その電子を増倍することで、微弱な光を電気信号として検出することができる。 Measurement technology using light is used in various fields, and various optical sensors are provided according to the application and purpose. The optical sensor mainly includes a semiconductor optical sensor utilizing the internal photoelectric effect, a photomultiplier tube utilizing the external photoelectric effect, and the like (see, for example, Non-Patent Documents 1 to 3). In each case, weak light can be detected as an electric signal by converting a photon into an electron and multiplying the electron.
半導体光センサは、半導体内部で変換された電子をアバランシェ増幅等により増倍する。半導体光センサは、一般に、小型で薄く、高感度であるという特徴を有する。 The semiconductor photosensor multiplies the electrons converted inside the semiconductor by avalanche amplification or the like. Semiconductor optical sensors are generally characterized by being small, thin, and highly sensitive.
光電子増倍管は、光電面で変換され真空中に放出された電子をダイノードにより増倍する。光電子増倍管の感度は主に光電面の種類によって決まり、時間特性はダイノードの種類によって決まる。現状、最も良い時間分解能を得られるダイノードは、マイクロチャンネルプレート(MCP)型のダイノードである。チャンネル径が10μmであるMCPの場合、1光子の検出において標準偏差で約30ピコ秒の時間分解能が得られている。 The photomultiplier tube uses a dynode to multiply the electrons converted on the photocathode and emitted into the vacuum. The sensitivity of the photomultiplier tube is mainly determined by the type of photocathode, and the time characteristics are determined by the type of dynode. At present, the dynode that can obtain the best time resolution is a microchannel plate (MCP) type dynode. In the case of MCP having a channel diameter of 10 μm, a time resolution of about 30 picoseconds is obtained with a standard deviation in detecting one photon.
高い時間分解能の光センサを実現するためには、ノイズが小さいこと、電子の伝播距離が光子の入射位置に依存しないこと、高速で電子を増倍する機構を有することが必須の要件となる。フォトダイオードや光電子増倍管は、一般に、検出面積を大きくすると時間分解能が犠牲になる傾向があり、高時間分解能で大面積の光センサを実現するのが難しい。 In order to realize an optical sensor with high time resolution, it is indispensable that the noise is small, the propagation distance of electrons does not depend on the incident position of photons, and that a mechanism for multiplying electrons at high speed is provided. In general, photodiodes and photomultiplier tubes tend to sacrifice time resolution when the detection area is increased, and it is difficult to realize a large-area optical sensor with high time resolution.
フォトダイオードでは、電極の面積の増大に伴って静電容量が増大するので、静電容量に起因するノイズ成分が増大する。したがって、フォトダイオードは、大面積化に伴う時間分解能の低下が原理的に避けられない。 In a photodiode, the capacitance increases as the area of the electrode increases, so that the noise component due to the capacitance increases. Therefore, in principle, the decrease in time resolution of the photodiode due to the increase in area is unavoidable.
光電子増倍管でも、一般に、大面積化に伴ってダイノードから放出される二次電子の軌道長のばらつきが大きくなり、二次電子の通過時間の広がり(Transit Time Spread:TTS)が大きくなるので、時間分解能が低下する。 Even in a photomultiplier tube, in general, as the area increases, the variation in the orbital lengths of the secondary electrons emitted from the dynode becomes large, and the spread of the transit time of the secondary electrons (TTS) becomes large. , The time resolution is reduced.
MCP型の光電子増倍管は、ダイノードが光電面と平行に配置され、電子の伝播距離が光子の入射位置に依存しないので、大面積化しても高い時間分解能が得られることが期待される。しかし、光電子増倍管の内部は真空であるため、大気圧に耐える構造にする必要があり、大型にするほど光電面とダイノードを平行に保つことが難しくなる。また、MCPは複雑な構造を有するため、非常に高額であり、MCP型光電子増倍管を利用する上で大きな障害となっている。 In the MCP type photomultiplier tube, the dynodes are arranged parallel to the photoelectric surface, and the propagation distance of electrons does not depend on the incident position of photons, so it is expected that high time resolution can be obtained even if the area is increased. However, since the inside of the photomultiplier tube is a vacuum, it is necessary to have a structure that can withstand atmospheric pressure, and the larger the size, the more difficult it is to keep the photoelectric surface and the dynode parallel. In addition, since MCP has a complicated structure, it is very expensive, which is a major obstacle to using the MCP type photomultiplier tube.
本開示は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、光検出装置の性能を向上させるための技術を提供することである。 The present disclosure has been made in view of such problems, and an object of the present disclosure is to provide a technique for improving the performance of a photodetector.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光検出装置は、光の入射により電子を放出する平板状の光電面と、光電面と対向するように設けられた平板状の陽極と、光電面と陽極との間に電場を生じさせるための電源と、光電面から放出された電子を契機として電場中で移動する電子を増幅させるための気体が導入された気体室と、気体室と陽極との間に設けられた絶縁体と、電場中で増幅された電子によって誘起された電荷を信号として読み取るための信号電極と、を備える。 In order to solve the above problems, an optical detection device according to an embodiment of the present invention includes a flat plate-shaped photoelectric surface that emits electrons when light is incident, and a flat plate-shaped anode provided so as to face the photoelectric surface. A power supply for generating an electric field between the photoelectric surface and the anode, a gas chamber in which a gas for amplifying electrons moving in the electric field triggered by electrons emitted from the photoelectric surface is introduced, and a gas chamber. It includes an insulator provided between the anode and a signal electrode for reading a charge induced by electrons amplified in an electric field as a signal.
本開示によれば、光検出装置の性能を向上させるための技術を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a technique for improving the performance of a photodetector.
本開示の実施の形態として、時間分解能が高く、大面積化が容易で、安価に製造可能な光検出装置について説明する。上述したように、光検出装置の大面積化に伴う時間分解能の低下を抑えるためには、大面積な光電面から放出された光電子を一様かつ短い伝播距離で高速に増幅可能な構造を採用する必要がある。また、光検出装置を大面積化しても安価に製造可能とするためには、単純な構造を採用する必要がある。 As the embodiment of the present disclosure, a photodetector having high time resolution, easy to increase the area, and inexpensive to be manufactured will be described. As described above, in order to suppress the decrease in time resolution due to the increase in the area of the photodetector, a structure capable of amplifying the photoelectrons emitted from the large area photoelectric surface at high speed with a uniform and short propagation distance is adopted. There is a need to. Further, in order to make the photodetector inexpensive to manufacture even if the area is increased, it is necessary to adopt a simple structure.
したがって、本実施の形態の光検出装置では、平板状に形成された光電面陰極と平板状に形成された陽極を平行に配置し、それらの間に気体を導入するとともに、電極間に高電場を生じさせる。光が光電面に入射すると、光電面から放出された光電子が高電場により加速され、気体分子に衝突して電子雪崩などにより増幅する。光が光電面のどこに入射しても、放出された光電子は一様な高電場中で高速に増幅されるので、非常に高い時間分解能を得ることができる。また、光電面と陽極を一様に作製可能な面積であれば、任意の面積の光検出装置を実現可能である。さらに、構造が単純であるので、比較的安価に製造可能である。 Therefore, in the photodetector of the present embodiment, the photoelectric surface cathode formed in a flat plate shape and the anode formed in a flat plate shape are arranged in parallel, a gas is introduced between them, and a high electric field is generated between the electrodes. Causes. When light is incident on the photoelectric surface, the photoelectrons emitted from the photoelectric surface are accelerated by a high electric field, collide with gas molecules, and are amplified by an electron avalanche or the like. No matter where the light is incident on the photoelectric surface, the emitted photoelectrons are amplified at high speed in a uniform high electric field, so that extremely high time resolution can be obtained. Further, as long as the area is such that the photoelectric surface and the anode can be uniformly produced, a photodetector having an arbitrary area can be realized. Furthermore, since the structure is simple, it can be manufactured at a relatively low cost.
図1は、実施の形態に係る光検出装置の構成を概略的に示す。光検出装置10は、入射窓11、光電面12、気体室13、絶縁体14、陽極15、信号電極16、増幅器17、及び電源18を備える。
FIG. 1 schematically shows a configuration of a photodetector according to an embodiment. The
入射窓11は、検出対象の光を光電面12に入射させるための窓として機能する開口を構成する。入射窓11は、光検出装置10が検出しようとする波長の光を透過する材質によって平板状に形成される。入射窓11は、例えば、MgF2、ハロゲン化アルカリ、サファイア、石英ガラス、紫外線透過ガラス、硼珪酸ガラスなどによって形成されてもよい。
The
光電面12は、光検出装置10が検出しようとする波長の光の入射により電子を放出する材質によって、入射窓11の内側の表面に平板状に形成される。光電面12は、例えば、Cs−I、Cs−Te、Sb−Cs、バイアルカリ(Sb−Rb−Cs、Sb−K−Cs)、低暗電流バイアルカリ(Sb−Na−K)、マルチアルカリ(Sb−Na−K−Cs)、Ag−O−Cs、Csで活性化したGaN(Cs)、GaAsP(Cs)、GaAs(Cs)、InGaAs(Cs)、InP/InGaAsP(Cs)、InP/InGaAs(Cs)などによって形成されてもよい。光電面12は、物理気相蒸着法(PVD:Physical Vapor Deposition)、化学気相蒸着法(CVD:Chemical Vapor Deposition)などの気相法(VPE:Vapor Phase Epitaxy)や、化学溶液法(CSD:Chemical Solution Deposition)など、任意の成膜技術によって形成されてもよい。光電面12は、検出対象の波長の光に対する量子効率が高い材質によって形成されることが好ましい。また、本実施の形態の光検出装置10では、光電面12が気体室13に導入された気体と接するので、検出環境における温度、圧力などの条件下で、気体室13に導入される気体に対して化学的及び物理的に安定な材質によって形成されることが好ましい。
The
入射窓11と光電面12との間に、別の材料によって形成された薄膜が設けられてもよい。この薄膜は、入射窓11と光電面12の界面での反射を低減させる反射防止膜としての役割と、光電面12に一様に電流を供給するための電極としての役割を有する。一般に、光電面12は半導体であり、かつ膜厚が数十nmの薄膜であるので、抵抗が高く、光電面12だけで一様な電場を作るのは難しい場合がある。このような場合であっても、入射窓11と光電面12との間に、電極として使用可能な任意の材質、例えば酸化インジウムスズ(ITO)の薄膜を設け、この薄膜を接地して陰極として機能させることにより、一様な電場を作ることができる。
A thin film formed of another material may be provided between the
陽極15は、光電面12と対向するように設けられる。陽極15は、電極として使用可能な任意の材質、例えばカーボン、コロイダルグラファイトなどによって平板状に形成される。陽極15の抵抗が小さいと、信号が全て陽極15に流れ、信号電極16に伝わらなくなってしまうので、陽極15は、面抵抗がある程度高く、例えば数百Ω/□となるように形成される。これにより、パルス状の信号が陽極15に伝わるのを抑えつつ、直流電圧を陽極15に供給して電場を生成することができる。陽極15は、光電面12と平行に配置される。なお、光電面12と陽極15は、光検出装置10の時間分解能に影響を与えない程度であれば、平行からわずかにずれて配置されてもよい。
The
電源18は、陽極15に高電圧を印加する。光電面12側は接地されているので、光電面12と陽極15との間に高電場が生じる。光電面12と陽極15は、平板状に形成され、平行に配置されるので、光電面12と陽極15との間には、位置によらず一様な高電場が生じる。
The
気体室13は、光電面12と絶縁体14との間の空間であり、気体が導入される。気体室13には高電場が発生されているので、光電面12から電子が放出されると、放出された電子が高電場中で加速されて気体分子と衝突し、気体分子から電子が叩き出される。この電子が高電場中で加速されて更に別の気体分子と衝突し、別の気体分子からも電子が叩き出されることで、電子雪崩が発生して加速度的に電子数が増幅される。気体室13には、電子雪崩を生じさせるのに適した気体、例えば、冷媒ガスとして使用される代替フロンであるR134a(C2H2F2)や希ガスなどが導入されてもよい。とくに、R134aは、電気陰性度が高く、電子を吸着しやすいので、気体分子から出る紫外線による光電離によって更なる電子が発生してストリーマ放電が発生するのを抑えることができる。余計なストリーマ放電の発生を抑えるために、SF6、CF4、二酸化炭素、メタン、エタン、イソブタンなどが少量添加された混合ガスが気体室13に導入されてもよい。ストリーマ放電の発生を抑えることにより、電子雪崩が生じてから定常状態に戻るまでの時間を短くすることができるので、高いレートで光を検出することができる。なお、高いレートで光を検出する必要がない場合は、ストリーマ放電を意図的に生じさせるようにしてもよい。これにより、より高い時間分解能を得ることができる。気体室13は、気体が導入された状態で封止されてもよい。気体室13に、気体の導入口と排出口とを設け、図示しない気体供給手段から気体が気体室13に供給されてもよい。気体室13内の気体の圧力を調整することにより、光検出装置10の内部にかかる外圧を相殺することができるので、内部が真空である光電子増倍管のように強固な構造とする必要がない。したがって、大面積化が容易であり、安価に製造可能な光検出装置10を実現することができる。また、光電面12と陽極15とを容易に平行に保つことができるので、大面積化しても高い時間分解能を有する光検出装置10を実現することができる。また、光電子増倍管のように曲面状の構造とする必要がないので、複数の光検出装置10を並べて検出面積を大きくする場合に、検出不能な領域を少なくすることができる。
The
絶縁体14は、気体室13と陽極15との間に設けられる。絶縁体14は、1010〜1013Ωcm程度の高い電気抵抗率を有する材質、例えば、ガラス、フェライトなどのセラミックス、ベークライトなどの樹脂などによって平板状に形成される。気体室13において電子雪崩が生じたときに、その近傍の絶縁体14の表面に誘起されている正電荷と相殺され、近傍の電場が一時的に弱められる。これにより、電子雪崩が過剰に起こらないようにすることができる。また、電子雪崩に起因する電場の変化を水平方向に広げないようにすることができるので、別の位置における光の検出に影響を与えないようにすることができる。絶縁体14を気体室13と陽極15との間に挿入することにより、光電面12と陽極15との間の距離を広げ、気体室13の厚みが薄くても静電容量を小さくすることができるので、検出信号のノイズ成分を抑えることができ、光検出装置10の時間分解能を向上させることができる。
The
信号電極16は、気体室13における電子雪崩によって誘起された電荷を信号として読み取るための電極である。信号電極16は、電極として使用可能な任意の材質、例えば銅などによって平板状に形成される。光電面12が信号電極16を兼ねてもよい。
The
増幅器17は、信号電極16からの電気信号を増幅する。増幅器17は、信号電極16からの電気信号を、図示しない信号処理回路において処理可能な電圧に増幅する。増幅器17によって増幅された電気信号は、信号処理回路において処理される。例えば、信号処理回路は、フォトンカウンティング法により、波高値が所定の基準電圧を超えた時にカウンタ回路によって出力信号のパルスをカウントする。
The
本実施の形態の技術によれば、時間分解能が高く、大面積化が容易で、安価に製造可能な光検出装置を実現することができる。また、薄型の光検出装置を実現することができるので、省スペース化が要求される応用においても有用である。 According to the technique of the present embodiment, it is possible to realize a photodetector having high time resolution, easy to increase the area, and can be manufactured at low cost. Further, since a thin photodetector can be realized, it is also useful in applications that require space saving.
図2は、実施例に係る光検出装置10の外観を示す。図2に示した光検出装置10は、本発明者が試作したものである。試作機において、入射窓11は石英ガラス、光電面12はLaB6、入射窓11と光電面12の間の薄膜はITO、絶縁体14はガラス、陽極15はコロイダルグラファイトによって形成した。気体室13には、R134aとSF6を9:1で混合したガスを毎分2.5ccの流量で導入した。入射窓11の厚みは2.0mm、ITO膜の厚みは約20nm、光電面12の厚みは約20nm、光電面12のサイズは36mm×36mm、信号電極16(有感領域)のサイズは約30×30mm、気体室13の厚みは210μm、絶縁体14の厚みは2.75mm、増幅器17の増幅率は43dB、電源18の電圧は4.3kV、気体室13内のガス圧は大気圧とした。この試作機に、波長が405nmであるピコ秒パルスレーザーから光を照射して、光検出装置10の1光子に対する性能を測定した。
FIG. 2 shows the appearance of the
図3は、実施例に係る光検出装置10により検出された電気信号を示す。図3の上段の信号は、光検出装置10の検出信号であり、図3の下段の信号は、ピコ秒パルスレーザーの発振に同期した信号である。複数回の検出信号を、下段の同期信号に合わせて重ねて表示している。光検出装置10の検出信号は、ゲインによらず、いずれも約1nsで急峻に立ち上がっている。したがって、高速で電子を増倍できていることが示された。また、この急峻な立ち上がりによって、ノイズ成分による検出タイミングのばらつきを抑えることができる。
FIG. 3 shows an electric signal detected by the
図4は、実施例に係る光検出装置10の出力信号の電荷分布を示す。横軸は、増幅器17によって増幅された後の出力信号である。4887回の検出における出力信号の波高の平均は、約12pCであった。したがって、本実施例の光検出装置10において、約1×106程度のゲインが得られることが示された。
FIG. 4 shows the charge distribution of the output signal of the
図5は、実施例に係る光検出装置10において検出信号を検出した時間の分布を示す。4887回の検出における検出タイミングの標準偏差は254.5psであり、分布の半値全幅(Full Width at Half Maximum:FWHM)は210psであった。
FIG. 5 shows the distribution of the time when the detection signal was detected by the
図6は、実施例に係る光検出装置10において検出された信号の電荷と時間分解能の関係を示す。検出信号のゲインが大きいほど時間分解能が高く、最高で約50psの時間分解能が得られることが示された。この値は、ピコ秒パルスレーザーのパルス幅(約17ps)や、時間計測回路(Time-to-Digital Converter:TDC)の時間分解能(約35ps)を含んでいる。光検出装置10の固有の時間分解能を算出すると約31psであり、MCP型の光電子増倍管と同等の時間分解能が得られることが示された。図6に示すように、光検出装置10のガス増倍のゲインを大きくすれば、より高い時間分解能が得られることが期待される。
FIG. 6 shows the relationship between the charge of the signal detected by the
ガス増倍のゲインを大きくし、光検出装置10の時間分解能を向上させる方法として、以下のようなものが挙げられる。
As a method of increasing the gain of the gas multiplication and improving the time resolution of the
電源から陽極15に印加する電圧を高くして、より高い電場を生じさせてもよい。これにより、より多くの二次電子を発生させることができるので、ガス増倍のゲインを高くすることができる。
The voltage applied from the power source to the
気体室13の厚みを厚くしてもよい。同じ強度の電場を生じさせる場合には、気体室13の厚みが薄い場合よりも厚い場合の方がより多くの気体分子から二次電子を発生させることができるので、ガス増倍のゲインを高くすることができる。
The thickness of the
気体室13の厚みを薄くしてもよい。同じ電圧を陽極15に印加する場合には、気体室13の厚みが厚い場合よりも薄い場合の方が気体室13に生じる電場が高くなるので、より多くの二次電子を発生させることができ、ガス増倍のゲインを高くすることができる。
The thickness of the
絶縁体14の厚みを薄くしてもよい。同じ電圧を陽極15に印加する場合には、絶縁体14の厚みが厚い場合よりも薄い場合の方が気体室13に生じる電場が高くなるので、より多くの二次電子を発生させることができ、ガス増倍のゲインを高くすることができる。
The thickness of the
気体室13に導入する気体のうち、ストリーマ放電を抑えるために混合するSF6などの混合割合を小さくしてもよい。これにより、ストリーマ放電が発生する確率は多少増えるものの、より多くの二次電子を発生させることができるので、ガス増倍のゲインを高くすることができる。
Of the gas introduced into the
気体室13に導入する気体の流量を多くしてもよい。これにより、気体室13に導入された気体の純度を高くすることができるので、発生した二次電子が不純物に吸着されて失われるのを防ぐことができ、ガス増倍のゲインを高くすることができる。気体の流量は、気体室13の体積やガスリークの程度などに応じて調整されてもよい。
The flow rate of the gas introduced into the
ガス増倍のゲインを大きくすること以外に、光検出装置10の時間分解能を向上させる方法として、以下のようなものが挙げられる。
In addition to increasing the gain of photomultiplier tube, the following methods can be mentioned as a method of improving the time resolution of the
絶縁体14の厚みを厚くしてもよい。これにより、光電面12と陽極15との間の距離を広げ、静電容量を小さくすることができるので、検出信号のSN比を向上させ、光検出装置10の時間分解能を向上させることができる。
The thickness of the
信号電極16を複数の領域に分割してもよい。これにより、信号電極16の検出位置による検出信号の伝播時間のばらつきを抑えることができるので、光検出装置10の時間分解能を向上させることができる。
The
増幅器17として、低ノイズ又は高ゲインの増幅器を使用してもよい。これにより、検出信号のSN比を向上させることができるので、光検出装置10の時間分解能を向上させることができる。
As the
光検出装置10に、外部からのノイズを低減させるための構成を設けてもよい。これにより、検出信号のSN比を向上させることができるので、光検出装置10の時間分解能を向上させることができる。
The
図7は、実施の形態に係る光検出装置10の構成の別の例を示す。図7に示した光検出装置10では、信号電極16が複数の領域16a、16b、16cに分割されており、それぞれの領域16a、16b、16cにおいて誘起された電荷を別の信号として読み取り可能に構成される。これにより、光検出装置10は、光が入射した位置も検出することができる。また、上述したように、信号電極16の検出位置による検出信号の伝播時間のばらつきを抑えることができるので、光検出装置10の時間分解能を向上させることができる。図2に示した試作機において、信号電極16を3×3の領域に分割した場合、計算によれば約24psの時間分解能が得られることが期待される。
FIG. 7 shows another example of the configuration of the
図8は、実施の形態に係る光検出装置10の構成の更に別の例を示す。図8に示した光検出装置10では、光電面12に電源18から負の高電圧が印加される。この場合、陽極には高電圧が印加されないので、陽極が信号電極16を兼ねることができる。これにより、光検出装置10の構成をより簡略化することができるので、製造コストを更に低減させることができる。
FIG. 8 shows yet another example of the configuration of the
以上、実施例をもとに本開示を説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on the examples. This embodiment is an example, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible for each of these components and combinations of each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present disclosure. ..
本開示のある態様は、光検出装置である。この光検出装置は、光の入射により電子を放出する平板状の光電面と、光電面と対向するように設けられた平板状の陽極と、光電面と陽極との間に電場を生じさせるための電源と、光電面から放出された電子を契機として電場中で移動する電子を増幅させるための気体が導入された気体室と、気体室と陽極との間に設けられた絶縁体と、電場中で増幅された電子によって誘起された電荷を信号として読み取るための信号電極と、を備える。この態様によると、高い時間分解能を有する光検出装置を提供することができる。また、大面積で安価に製造可能な光検出装置を提供することができる。 One aspect of the present disclosure is a photodetector. This optical detection device generates an electric field between a flat plate-shaped photoelectric surface that emits electrons when light is incident, a flat plate-shaped anode provided so as to face the photoelectric surface, and the photoelectric surface and the electrode. A gas chamber in which a gas for amplifying electrons moving in an electric field triggered by electrons emitted from the photoelectric surface is introduced, an insulator provided between the gas chamber and the anode, and an electric field. It is provided with a signal electrode for reading the charge induced by the electrons amplified in the signal as a signal. According to this aspect, it is possible to provide a photodetector having a high time resolution. Further, it is possible to provide a photodetector that can be manufactured in a large area at low cost.
光電面又は陽極が信号電極を兼ねてもよい。この態様によると、光検出装置の構成を簡略化することができる。 The photoelectric surface or the anode may also serve as a signal electrode. According to this aspect, the configuration of the photodetector can be simplified.
信号電極は、複数の領域に分割され、それぞれの領域において誘起された電荷を別の信号として読み取り可能に構成されてもよい。この態様によると、光検出装置の位置分解能を向上させることができる。 The signal electrode may be divided into a plurality of regions, and the charges induced in each region may be readable as separate signals. According to this aspect, the position resolution of the photodetector can be improved.
10 光検出装置、11 入射窓、12 光電面、13 気体室、14 絶縁体、15 陽極、16 信号電極、17 増幅器、18 電源。 10 photodetector, 11 incident window, 12 photoelectric surface, 13 gas chamber, 14 insulator, 15 anode, 16 signal electrode, 17 amplifier, 18 power supply.
Claims (3)
前記光電面と対向するように設けられた平板状の陽極と、
前記光電面と前記陽極との間に電場を生じさせるための電源と、
前記光電面から放出された電子を契機として前記電場中で移動する電子を増幅させるための気体が導入された気体室と、
前記気体室と前記陽極との間に設けられた絶縁体と、
前記電場中で増幅された電子によって誘起された電荷を信号として読み取るための信号電極と、
を備える光検出装置。 A flat plate-shaped photoelectric surface that emits electrons when light is incident,
A flat plate-shaped anode provided so as to face the photoelectric surface, and
A power source for generating an electric field between the photoelectric surface and the anode,
A gas chamber into which a gas for amplifying the electrons moving in the electric field triggered by the electrons emitted from the photoelectric surface is introduced, and
An insulator provided between the gas chamber and the anode,
A signal electrode for reading the electric charge induced by the electrons amplified in the electric field as a signal, and
A photodetector comprising.
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