JPH02208593A - Signal processing circuit for beam profile monitor - Google Patents
Signal processing circuit for beam profile monitorInfo
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- JPH02208593A JPH02208593A JP2859889A JP2859889A JPH02208593A JP H02208593 A JPH02208593 A JP H02208593A JP 2859889 A JP2859889 A JP 2859889A JP 2859889 A JP2859889 A JP 2859889A JP H02208593 A JPH02208593 A JP H02208593A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、荷電ビームの強度分布を測定するためのビ
ーム・プロファイル・モニターの信号処理回路に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a signal processing circuit for a beam profile monitor for measuring the intensity distribution of a charged beam.
特に、あらゆるビームの強度分布の測定に適用すること
ができる、汎用性の高いビーム・プロファイル・モニタ
ーの信号処理回路に関するものである。In particular, the present invention relates to a signal processing circuit for a highly versatile beam profile monitor that can be applied to measuring the intensity distribution of any beam.
［従来の技術］ 従来例の構成を第３図を参照しながら説明する。[Conventional technology] The configuration of a conventional example will be explained with reference to FIG.
第３図は、例えばｒ東京大学原子核研究所技術レポート
１、”Ｍｕｌｔｉｗｉｒｅ ａｎｄ Ｓ ｉｎｇｌ
ｅ ＲｏｄＢｅａｍ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｍｏｎ１
ｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ＴＡＲＮ”、Ｉ ＮＳ
−ＮＵＭＡ−１９，１９８０年３月、に示された従来の
ビーム・プロファイル・モニターの信号処理回路を示す
ブロック図である。Figure 3 shows, for example, Technical Report 1 of the Institute for Nuclear Research, University of Tokyo, “Multiwire and Singl.
e RodBeam Profile Mon1
tors in the TARN”, I NS
FIG. 1 is a block diagram showing a signal processing circuit of a conventional beam profile monitor shown in NUMA-19, March 1980.
第、３図において、従来のビーム・プロファイル・モニ
ターの信号処理回路は、金属ワイヤー（１，）、（１□
）、・・・、（１ｎ）に接続されたコンデンサ（２，）
、（２，）、・・・、（２ｎ）と、コンデンサ〈２．）
〜（２ｎ）に接続されたツェナーダイオード（３，）、
（３２）、・・・、（３ｎ）と、発振器（４）と、この
発振器（４）に接続されたマルチプレクサ−制御回路（
５）と、コンデンサ（２１）〜（２ｎ）及びマルチプレ
クサ−制御回路（５）に接続されたマルチプレクサ−（
６）と、このマルチプレクサ−（６）に接続された高入
力インピーダンスのアンプ（７）と、マルチプレクサ−
制御回路（５）及びマルチプレクサ−（６）に接続され
た放電回路（８）から構成されている。In Figure 3, the signal processing circuit of the conventional beam profile monitor consists of metal wires (1,), (1□
), ..., capacitor (2,) connected to (1n)
, (2,), ..., (2n) and the capacitor <2. )
Zener diode (3,) connected to ~(2n),
(32), ..., (3n), an oscillator (4), and a multiplexer control circuit (
5), and a multiplexer (2n) connected to the capacitors (21) to (2n) and the multiplexer control circuit (5).
6), a high input impedance amplifier (7) connected to this multiplexer (6), and a multiplexer
It consists of a control circuit (5) and a discharge circuit (8) connected to a multiplexer (6).
なお、金属ワイヤー（１２）〜（１ｎ）に接続されたコ
ンデンサ（２２）〜（２ｎ）と、コンデンサ（２□）〜
（２ｎ）に接続されたツェナーダイオード（３，）〜（
３ｎ）は、コンデンサ（２１）とツェナーダイオード（
３１）で構成された回路と同一なので図示を省略してい
る。In addition, capacitors (22) to (2n) connected to metal wires (12) to (1n) and capacitors (2□) to
Zener diodes (3,) to (2n) connected to (2n)
3n) is a capacitor (21) and a Zener diode (
Since it is the same as the circuit configured in 31), illustration is omitted.
また、金属ワイヤー（１，）〜（１ｎ）は、ビームが通
過する真空中にあり、それ以外の装置は大気中にある。Further, the metal wires (1,) to (1n) are in a vacuum through which the beam passes, and the other devices are in the atmosphere.
つぎに、上述した従来例の動作を説明する。Next, the operation of the above-mentioned conventional example will be explained.
荷電ビームは、パルス電流として金属ワイヤー（１１）
〜（１ｎ）を通過する。そのパルス電流の周期は、発振
器（４）の周期に等しい。The charged beam is applied to a metal wire (11) as a pulsed current.
~(1n) passes through. The period of the pulse current is equal to the period of the oscillator (4).
金属ワイヤー（１１）〜（１ｎ）に荷電ビームが当たる
と、ビームエネルギーが低い場合は、荷電ビームは、金
属ワイヤー（１１）〜（１ｎ）の中に入りその電荷がコ
ンデンサ（２１）〜（２ｎ）に蓄積される。When a charged beam hits the metal wires (11) to (1n), if the beam energy is low, the charged beam enters the metal wires (11) to (1n) and the charges are transferred to the capacitors (21) to (2n). ).
一方、ビームエネルギーが高い場合は、荷電ビームは、
金属ワイヤー（１１）〜（１ｎ）を通過し、その時、２
次電子が金属ワイヤー〈１．）〜（１ｎ）から放出され
、見掛は上、正の電荷がコンデンサ（２１）〜（２ｎ）
に蓄積される。従って、どちらにしても金属ワイヤー（
１１）〜（１ｎ）に当たる荷電ビームに比例した電荷が
、コンデンサ（２１）〜（２ｎ）に蓄積される。On the other hand, when the beam energy is high, the charged beam becomes
Passes through metal wires (11) to (1n), at which time 2
The next electron is a metal wire <1. ) ~ (1n), the apparent positive charge is emitted from the capacitors (21) ~ (2n)
is accumulated in Therefore, in any case, the metal wire (
11) to (1n) are accumulated in the capacitors (21) to (2n) in proportion to the charged beams.
この時、大量の電荷が蓄積されるとコンデンサ（２１）
〜（２ｎ）の電圧が高くなりマルチプレクサ−（６）、
を壊す恐れがあるため、その保護のためにコンデンサ（
２１）〜（２ｎ）の上部にはツェナーダイオード（３１
）〜（３ｎ）が取り付けられ、所定の電圧以上にならな
いようになっている。At this time, if a large amount of charge is accumulated, the capacitor (21)
~ (2n) voltage increases, multiplexer (6),
To protect it, a capacitor (
Zener diodes (31) are placed above (21) to (2n).
) to (3n) are attached to prevent the voltage from exceeding a predetermined voltage.
発振器（４）からのパルスの立ち上がりから立ち下がり
の間に、荷電ビームが金属ワイヤー（１１）〜（１ｎ）
を通過して、電荷がコンデンサ（２１）〜（２ｎ）に蓄
積される０発振器（４）からのパルスの立ち下がりによ
り、マルチプレクサ−制御回路（５）が動作し、コンデ
ンサ（２，）〜（２ｎ）の充電電圧がマルチプレクサ−
（６）によりシリーズに出力される。Between the rise and fall of the pulse from the oscillator (4), a charged beam strikes the metal wires (11) to (1n).
The fall of the pulse from the 0 oscillator (4), which passes through and stores charge in the capacitors (21) to (2n), activates the multiplexer control circuit (5) and charges the capacitors (2,) to (2n). 2n) charging voltage is multiplexed.
(6) is output in series.
従って、オシロスコープ等でアンプ（７）の出力を観測
すると、横軸（時間軸）が金属ワイヤー（１，）〜（１
ｎ）の位置、縦軸がビーム強度として測定され、ビーム
・プロファイルが観測される。Therefore, when observing the output of the amplifier (7) with an oscilloscope, etc., the horizontal axis (time axis) is the metal wire (1,) to (1
n) position, the vertical axis is measured as beam intensity, and the beam profile is observed.
また、この信号処理回路は、ビーム強度が微弱な場合に
は、複数のパルスビームをコンデンサ（２１）〜（２ｎ
）に蓄積した後、マルチプレクサ−（６）によりシリー
ズに出力することもできる。In addition, this signal processing circuit converts multiple pulse beams into condensers (21) to (2n) when the beam intensity is weak.
), it can also be output in series by a multiplexer (6).
出力時に、充電電圧が変化しないようにするために、マ
ルチプレクサ−（６）の出力段は、高入力インピーダン
スのアンプ（７）で受ける。そして、全てのコンデンサ
（２，）〜（２ｎ）の充電電圧が出力された後、放電回
路（８）により全てのコンデンサ（２１）〜（２ｎ）の
蓄積電荷が放電されて、初期の状態に戻る。In order to prevent the charging voltage from changing at the output, the output stage of the multiplexer (6) is received by an amplifier (7) with high input impedance. After the charging voltages of all the capacitors (2,) to (2n) are output, the accumulated charges of all the capacitors (21) to (2n) are discharged by the discharge circuit (8) to return to the initial state. return.
［発明が解決しようとする課題］
上述したような従来のビーム・プロファイル・モニター
の信号処理回路では、連続ビームに対しては適用するこ
とができず、また、パルスビームの任意の時間における
電荷分布の測定もできないという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] The signal processing circuit of the conventional beam profile monitor as described above cannot be applied to a continuous beam, and it cannot be applied to a continuous beam, and it cannot be applied to a pulsed beam at any given time. There was a problem that it was not possible to measure the
さらに、コンデンサを放電させた後、つぎのビームが到
達するまでの時間が長い場合、コンデンサは開放の状態
となっているためにノイズがのり、Ｓ／Ｎ比が悪いとい
う問題点があった。Furthermore, if it takes a long time for the next beam to arrive after the capacitor is discharged, the capacitor is in an open state, causing noise and a poor S/N ratio.
この発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、パルスビームだけでなく連続ビームの測定もで
き、また、パルスビームの任意の時間、における電荷分
布の測定をすることができ、出力信号のＳ／Ｎ比を向上
することができるビーム・プロファイル・モニターの信
号処理回路を得ることを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to measure not only pulsed beams but also continuous beams, and also to measure the charge distribution at any time of the pulsed beam. An object of the present invention is to obtain a signal processing circuit for a beam profile monitor that can improve the S/N ratio of an output signal.
［課題を解決するための手段］
この発明に係るビーム・プロファイル・モニターの信号
処理回路は、以下に述べるような手段を備えたものであ
る。[Means for Solving the Problems] A signal processing circuit for a beam profile monitor according to the present invention includes the following means.
（ｉ）３周期信号を発生する周期信号発生手段。(i) Periodic signal generating means for generating a three-period signal.
（ｉｉ）、上記周期信号によってスイッチングされて荷
電ビームにより生じる電荷を入力する第１のスイッチン
グ回路。(ii) a first switching circuit that is switched by the periodic signal and inputs charges generated by the charged beam;
（ｉｉ）、上記電荷を充電する充電手段。(ii) Charging means for charging the above charge.
（ｉｖ）、上記周期信号に基づいて上記充電手段に充電
された電圧を出力する出力手段。(iv) Output means for outputting the voltage charged to the charging means based on the periodic signal.
（Ｖ）、上記周期信号に基づいて上記荷電ビームを測定
しない期間は上記充電手段を短絡する第２のスイッチン
グ回路。(V) a second switching circuit that short-circuits the charging means during a period when the charged beam is not measured based on the periodic signal;
［作用］
この発明においては、周期信号発生手段によって、周期
信号が発生される。[Operation] In the present invention, a periodic signal is generated by the periodic signal generating means.
丈な、第１のスイッチング回路によって、上記周期信号
に基づいてスイッチングされて、荷電ビームにより生じ
る電荷が入力される。The first switching circuit is switched based on the periodic signal, and the charge generated by the charged beam is inputted.
さらに、充電手段によって、上記電荷が充電される。Furthermore, the above-mentioned electric charge is charged by the charging means.
またさらに、出力手段によって、上記周期信号に基づい
て、上記充電手段に充電された電圧が出力される。Furthermore, the output means outputs the voltage charged to the charging means based on the periodic signal.
そして、第２のスイッチング回路によって、上記周期信
号に基づいて、上記荷電ビームを測定しない期間は上記
充電手段が短絡される。Then, the second switching circuit short-circuits the charging means based on the periodic signal during a period when the charged beam is not measured.
したがって、この発明は、連続ビームも測定することが
でき、出力信号のＳ／Ｎ比を向上することができる。Therefore, the present invention can also measure continuous beams and improve the S/N ratio of the output signal.
［実施例］ 実施例の構成を第１図を参照しながら説明する。[Example] The configuration of the embodiment will be explained with reference to FIG.
第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図であり
、コンデンサ（２１）、（２２）、・・・、（２ｎ）、
ツェナーダイオード（３，）、（３□）、・・・、（３
ｎ）、発振器（４）、マルチプレクサ−（６）、及びア
ンプ（７）は上記従来回路のものと全く同一である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, in which capacitors (21), (22), . . . , (2n),
Zener diode (3,), (3□), ..., (3
n), the oscillator (4), the multiplexer (6), and the amplifier (7) are exactly the same as those of the conventional circuit described above.
第１図において、この発明の一実施例は、上述した従来
装置のものと全く同一のものと、金属ワイヤー（１，）
、（１，）、・・・、（１ｎ）に接続されたスイッチン
グ回路（９，）、（９，）、・・・、（９ｎ）と、コン
デンサ（２１）〜（２ｎ）に並列に接続されたスイッチ
ング回路（１０，）、（１０□）、・・・、（１０ｎ）
と、発振器（４）に接続されたパルス成形器（１１）と
、このパルス成形器（１１）に接続されたマルチプレク
サ−制御回路（５＾）とから構成されている。In FIG. 1, one embodiment of the present invention has a metal wire (1,
, (1,), ..., (1n) and the switching circuits (9,), (9,), ..., (9n) connected in parallel to the capacitors (21) to (2n). Switching circuits (10,), (10□), ..., (10n)
, a pulse shaper (11) connected to an oscillator (4), and a multiplexer control circuit (5^) connected to this pulse shaper (11).
なお、マルチプレクサ−（６）はコンデンサ（２，）〜
（２ｎ）及びマルチプレクサ−制御回路（５＾）に接続
され、スイッチング回路（１０１）〜（Ｉｏｎ）はそれ
ぞれマルチプレクサ−制御回路（５＾）に接続されてい
る。Note that the multiplexer (6) connects the capacitor (2,) to
(2n) and a multiplexer control circuit (5^), and the switching circuits (101) to (Ion) are each connected to the multiplexer control circuit (5^).
さらに、金属ワイヤー（１□）〜（１ｎ）に接続された
スイッチング回路（９２）〜（９ｎ）と、スイッチング
回路（９□）〜（９ｎ）に接続されたコンデンサ（２２
）〜（２ｎ）と、コンデンサ（２□）〜（２ｎ）に接続
されたツェナーダイオード（３２）〜（３ｎ）と、コン
デンサ（２２）〜（２ｎ）に並列に接続されたスイッチ
ング回路（１０２）〜（Ｉｏｎ）は、スイッチング回路
（９−）、コンデンサ（２Ｉ）、ツェナーダイオード（
３，）及びスイッチング回路（ｔｏｅ）で構成された回
路と同一なので図示を省略している。Furthermore, switching circuits (92) to (9n) connected to the metal wires (1□) to (1n) and capacitors (22) connected to the switching circuits (9□) to (9n)
) to (2n), Zener diodes (32) to (3n) connected to capacitors (2□) to (2n), and a switching circuit (102) connected in parallel to capacitors (22) to (2n). ~(Ion) is a switching circuit (9-), a capacitor (2I), a Zener diode (
3, ) and a switching circuit (TOE), so illustration thereof is omitted.
また、金属ワイヤー（１１）〜（１ｎ）は、ビームが通
過する真空中にあり、それ以外の装置は大気中にある。Further, the metal wires (11) to (1n) are in a vacuum through which the beam passes, and the other devices are in the atmosphere.
ところで、この発明の周期信号発生手段は、上述したこ
の発明の一実施例では発振器（４）とパルス成形器（１
１）とから構成され、第１のスイッチング回路はスイッ
チング回路（９１）〜（９ｎ）から構成され、充電手段
はコンデンサ（２，）〜（２ｎ）とツェナーダイオード
（３１）〜（３ｎ）とから構成され、出力手段はマルチ
プレクサ−制御回路（５＾）とマルチプレクサ−（６）
とアンプ（７）とから構成され、第２のスイッチング回
路はスイッチング回路（ｉｏ＋）〜（Ｉｏｎ）から構成
されている。By the way, the periodic signal generating means of the present invention includes an oscillator (4) and a pulse shaper (1) in the above-described embodiment of the present invention.
1), the first switching circuit is composed of switching circuits (91) to (9n), and the charging means is composed of capacitors (2,) to (2n) and Zener diodes (31) to (3n). The output means is a multiplexer control circuit (5^) and a multiplexer (6).
and an amplifier (7), and the second switching circuit is composed of switching circuits (io+) to (Ion).
つぎに、上述した実施例の動作を第２図を参照しな７が
ら説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained with reference to FIG.
第２図は、この発明の一実施例の動作を示すタイミング
チャート図である。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of one embodiment of the present invention.
金属ワイヤー（１１）〜（１ｎ）に薄電ビームが当たる
と、ビームエネルギーが低い場合は、荷電ビームは、金
属ワイヤー（１，）〜（１ｎ）の中に入りその電荷がコ
ンデンサ（２，）〜（２ｎ）に蓄積される。When a thin electric beam hits the metal wires (11) to (1n), if the beam energy is low, the charged beam enters the metal wires (1,) to (1n) and the charge is transferred to the capacitor (2,). ~(2n) is accumulated.
一方、ビームエネルギーが高い場合は、荷電ビ−ムは、
金属ワイヤー（１１）〜（１ｎ）を通過し、その時、２
次電子が金属ワイヤー（１１）〜（１ｎ）から放出され
、見掛は上、正の電荷がコンデンサ〈２．）〜（２ｎ）
に蓄積される。従って、どちらにしても金属ワイヤー（
１，）〜（１ｎ）に当たる荷電ビームに比例した電荷が
５コンデンサ（２１）〜（２ｎ）に蓄積される。On the other hand, when the beam energy is high, the charged beam becomes
Passes through metal wires (11) to (1n), at which time 2
Next electrons are emitted from the metal wires (11) to (1n), and the apparent positive charge is transferred to the capacitor <2. )～(2n)
is accumulated in Therefore, in any case, the metal wire (
1,) to (1n) are accumulated in five capacitors (21) to (2n).
この時、大量の電荷が蓄積されるとコンデンサ（２１）
〜（２ｎ）の電圧が高くなりマルチプレクサ−く６）を
壊す恐れがあるため、その保護のためにコンデンサ（２
，）〜（２ｎ）の上部にはツェナーダイオード（３，）
〜（３ｎ）が取り付けられ、所定の電圧以上にならない
ようになっている。At this time, if a large amount of charge is accumulated, the capacitor (21)
~(2n) may become high and damage the multiplexer 6), so a capacitor (2n) is connected to protect it.
There is a Zener diode (3,) on the top of , ) to (2n).
~(3n) are attached to prevent the voltage from exceeding a predetermined voltage.
発振器（４）は、連続ビームを測定する場合、コンデン
サ（２１）〜（２ｎ）の充電時間と、充電電圧の出力に
必要な時間と、放電時間の合計時間以上の周期のパルス
Ａを出力し、パルスビームを測定する場合、上述した合
計時間以上の周期でかつパルスビームの周期と同期した
パルスＡを出力する。When measuring a continuous beam, the oscillator (4) outputs a pulse A with a period longer than the total time of the charging time of the capacitors (21) to (2n), the time required to output the charging voltage, and the discharging time. When measuring a pulsed beam, a pulse A is output with a period longer than the above-mentioned total time and synchronized with the period of the pulsed beam.
パルス成形器（１１）は、パルスＡをコンデンサ（２，
）〜（２ｎ）の充電時間に等しいパルス幅の成形パルス
Ｂに成形する。The pulse shaper (11) converts the pulse A into a capacitor (2,
) to (2n) to form a shaped pulse B with a pulse width equal to the charging time.
そして、成形パルスＢが全てのスイッチング回路（９，
）〜（９ｎ）に同時に入力されて、スイッチが切り換え
られる。Then, the shaped pulse B is applied to all switching circuits (9,
) to (9n) are simultaneously input, and the switches are switched.
また、パルス成形器（１１）は、パルスビームの任意の
時間の電荷分布を測定する場合は、発振器（４）からの
パルスＡを必要な時間だけ遅延する。Further, when measuring the charge distribution of the pulse beam at any time, the pulse shaper (11) delays the pulse A from the oscillator (4) by a necessary time.
スイッチング回路（９，）〜（９ｎ）は、コンデンサ（
２，）〜（２ｎ）の充電時間以外、金属ワイヤー（１１
）〜（１ｎ）をアースに落とし、金属ワイヤー（１，）
〜（１ｎ）がチャージアップしないようにする。The switching circuits (9,) to (9n) include capacitors (
Except for the charging time of 2,) to (2n), the metal wire (11
) ~ (1n) to ground, metal wire (1,)
Prevent ~(1n) from charging up.
さ、らに、成形パルスＢがマルチプレクサ−制御回路（
５＾）にも入力され、充電終了と同時にマルチプレクサ
−制御回路く５＾）が動作させられる。Furthermore, the shaped pulse B is passed through the multiplexer control circuit (
5^) is also input, and the multiplexer control circuit 5^) is operated at the same time as charging is completed.
そして、コンデンサ（２１）〜（２ｎ）の充電電圧Ｃが
マルチプレクサ−（６）によりシリーズに出力される。The charging voltage C of the capacitors (21) to (2n) is output in series by the multiplexer (6).
従って、オシロスコープ等でアンプ（７）の出力を観測
すると、横軸（時間軸）が金属ワイヤー（１１）〜（１
ｎ）の位置、縦軸がビーム強度として測定され、ビーム
・プロファイルが観測される。Therefore, when observing the output of the amplifier (7) with an oscilloscope, etc., the horizontal axis (time axis) is the metal wire (11) to (1
n) position, the vertical axis is measured as beam intensity, and the beam profile is observed.
一方、スイッチング回路（１０１）〜（Ｉｏｎ）は、マ
ルチプレクサ−制御回路（５＾）によって成形パルスＢ
に基づいて生成されたパルスＥにより、充電開始と同時
に開き、コンデンサ（２１）〜（２ｎ）の充電電圧が出
力された後関して、コンデンサ（２，）〜（２ｎ）を短
絡に近い状態にする。On the other hand, the switching circuits (101) to (Ion) control the shaping pulse B by the multiplexer control circuit (5^).
The pulse E generated based on the pulse E opens at the same time as charging starts, and after the charging voltage of capacitors (21) to (2n) is output, the capacitors (2,) to (2n) are brought into a state close to short circuit. do.
従って、スイッチング回路（１０１）〜（Ｉｏｎ）は、
単に放電回路となるだけでなく、コンデンサ（２１）〜
（２ｎ）に乗るノイズを最小限に抑えることができ、出
力信号（充電電圧Ｃ）のＳ／Ｎ比を上げることができる
。Therefore, the switching circuits (101) to (Ion) are
It is not only a discharge circuit, but also a capacitor (21) ~
(2n) can be minimized, and the S/N ratio of the output signal (charging voltage C) can be increased.
なお、マルチプレクサ−制御回路（５＾）は、後段で出
力信号をＡ／ＤコンバータによりＡ／Ｄ変換するために
、出力信号に同期したゲートパルスＤも出力する。Note that the multiplexer control circuit (5^) also outputs a gate pulse D synchronized with the output signal in order to A/D convert the output signal by an A/D converter at a subsequent stage.
この発明の一実施例は、上述したようにスイッチング回
路（９１）〜（９ｎ）、スイッチング回路（１０１）〜
（Ｉｏｎ＞等を備えているので、任意の時間のビーム強
度分布を測定することができ、それゆえに連続ビームだ
けでなくパルスビームの任意の時間における強度分布も
測定をすることができる。また、測定に必要な時間以外
はコンデンサ（２１）〜（２ｎ）を常に短絡に近い状態
にすることができるので、コンデンサ（２，）〜（２ｎ
）に乗るノイズを最小限に抑制することができ、出力信
号のＳ／Ｎ比を高くすることができるという効果を奏す
る。An embodiment of the present invention includes the switching circuits (91) to (9n) and the switching circuits (101) to
(Ion> etc., it is possible to measure the beam intensity distribution at any time. Therefore, it is possible to measure not only the intensity distribution of continuous beams but also the intensity distribution of pulsed beams at any time. Also, Since capacitors (21) to (2n) can always be kept in a short-circuited state except for the time required for measurement, capacitors (2,) to (2n)
) can be suppressed to a minimum, and the S/N ratio of the output signal can be increased.
なお、上記実施例ではマルチプレクサ−の保護のために
ツェナーダイオードを取り付けたが、充電電圧が十分に
低い場合は無くてもよい。In the above embodiment, a Zener diode was installed to protect the multiplexer, but it may be omitted if the charging voltage is sufficiently low.
また、上記実施例ではコンデンサに並列に接続され、た
スイッチング回路に、直列に抵抗が挿入されているが、
無くても同様の動作を期待できる。Furthermore, in the above embodiment, a resistor is connected in parallel to the capacitor and inserted in series with the switching circuit.
You can expect the same behavior without it.
また、上記実施例ではビームの検出を金属ワイヤーで行
ったが、金属カップでもよく、ビームが当たることによ
って生じる電荷をコンデンサに導くことのできるもので
あれば何でもよい。Further, in the above embodiment, the beam was detected using a metal wire, but a metal cup or any other device that can guide the charge generated by the beam to the capacitor may be used.
ところで上記説明では、金属ワイヤーとコンデンサとを
つなぐタイミングが、コンデンサの入力段のスイッチン
グ回路に対して同時としたが、金属ワイヤーの数、すな
わちコンデンサの数が多くて信号読み出しに時間が掛か
る場合、最後の方のコンデンサの電圧がリーク電流によ
り下がるので、正確なビーム強度分布の測定ができなく
なる恐れがある。従って、コンデンサの入力段のスイッ
チング回路に与えるパルスＢのタイミングは、金属ワイ
ヤーに対応している回路毎にずらしても同様の効果が得
られる。By the way, in the above explanation, the timing for connecting the metal wire and the capacitor was assumed to be the same for the switching circuit of the input stage of the capacitor, but if the number of metal wires, that is, the number of capacitors is large, and it takes time to read out the signal, Since the voltage of the last capacitor decreases due to leakage current, there is a risk that accurate measurement of the beam intensity distribution will not be possible. Therefore, the same effect can be obtained even if the timing of the pulse B applied to the switching circuit of the input stage of the capacitor is shifted for each circuit corresponding to the metal wire.
［発明の効果］
この発明は、以上説明したとおり、周期信号を発生する
周期信号発生手段と、上記周期信号によってスイッチン
グされて荷電ビームにより生じる電荷を入力する第１の
スイッチング回路と、上記電荷を充電する充電手段と、
上記周期信号に基づいて上記充電手段に充電された電圧
を出力する出力手段と、上記周期信号に基づいて上記荷
電ビームを測定しない期間は上記充電手段を短絡する第
２のスイッチング回路とを備えたので、パルスビームだ
けでなく連続ビームの測定もでき、また、パルスビーム
の任意の時間における電荷分布の測定をすることができ
、出力信号のＳ／Ｎ比を向上することができるという効
果を奏する。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention includes a periodic signal generating means that generates a periodic signal, a first switching circuit that is switched by the periodic signal and inputs the charge generated by the charged beam, and a first switching circuit that inputs the charge generated by the charged beam. A charging means for charging;
The output means outputs a voltage charged to the charging means based on the periodic signal, and a second switching circuit short-circuits the charging means during a period when the charged beam is not measured based on the periodic signal. Therefore, it is possible to measure not only pulsed beams but also continuous beams, and also to measure the charge distribution at any time of the pulsed beam, which has the effect of improving the S/N ratio of the output signal. .
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明の一実施例の動作を示すタイミングチャート
図、第３図は従来のビーム・プロファイル・モニターの
信号処理回路を示すブロック図である。
図において、
（１，）〜（１ｎ）・・・ 金属ワイヤー（２，）・・
・ コンデンサ、
（３，） ・・・ ツェナーダイオード、（４）・・
・ 発振器、
（５＾）・・・ マルチプレクサ−制御回路、（６）・
・・ マルチプレクサ−
（７）・・・ アンプ、
（９１）・・・ スイッチング回路、
（１０１） ・・・ スイッチング回路、（１１）・
・・ パルス成形器である。
なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a timing chart showing the operation of an embodiment of the invention, and Fig. 3 shows a signal processing circuit of a conventional beam profile monitor. It is a block diagram. In the figure, (1,) to (1n)... Metal wire (2,)...
・ Capacitor, (3,) ... Zener diode, (4) ...
・ Oscillator, (5^)... Multiplexer control circuit, (6)・
...Multiplexer (7)...Amplifier, (91)...Switching circuit, (101)...Switching circuit, (11)...
... It is a pulse shaper. In each figure, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
よってスイッチングされて荷電ビームにより生じる電荷
を入力する第１のスイッチング回路、上記電荷を充電す
る充電手段、上記周期信号に基づいて上記充電手段に充
電された電圧を出力する出力手段、及び上記周期信号に
基づいて上記荷電ビームを測定しない期間は上記充電手
段を短絡する第２のスイッチング回路を備えたことを特
徴とするビーム・プロファイル・モニターの信号処理回
路。A periodic signal generating means for generating a periodic signal, a first switching circuit that is switched by the periodic signal and inputs the electric charge generated by the charged beam, a charging means for charging the electric charge, and charging the charging means based on the periodic signal. and a second switching circuit that short-circuits the charging means during a period when the charged beam is not measured based on the periodic signal. processing circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2859889A JP2741770B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Signal processing circuit of beam profile monitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2859889A JP2741770B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Signal processing circuit of beam profile monitor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02208593A true JPH02208593A (en) | 1990-08-20 |
| JP2741770B2 JP2741770B2 (en) | 1998-04-22 |
Family
ID=12253028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2859889A Expired - Lifetime JP2741770B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Signal processing circuit of beam profile monitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2741770B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2776914A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-08 | Thomson Tubes Electroniques | METHOD OF ACQUIRING MEASUREMENTS AND TOMODENSITOMETER WITH GROUPED DETECTORS |
| JP2007128914A (en) * | 2007-02-08 | 2007-05-24 | Hitachi High-Technologies Corp | Electron beam detector and electron beam current measuring method |
| US7425714B2 (en) | 2004-09-09 | 2008-09-16 | Hitachi High-Technologies Corporation | Measurement method of electron beam current, electron beam writing system and electron beam detector |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP2859889A patent/JP2741770B2/en not_active Expired - Lifetime
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| FR2776914A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-08 | Thomson Tubes Electroniques | METHOD OF ACQUIRING MEASUREMENTS AND TOMODENSITOMETER WITH GROUPED DETECTORS |
| WO1999051998A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Thomson Tubes Electroniques | Method for acquiring measurements and scanner with sensor groups |
| US7425714B2 (en) | 2004-09-09 | 2008-09-16 | Hitachi High-Technologies Corporation | Measurement method of electron beam current, electron beam writing system and electron beam detector |
| JP2007128914A (en) * | 2007-02-08 | 2007-05-24 | Hitachi High-Technologies Corp | Electron beam detector and electron beam current measuring method |
| JP4512601B2 (en) * | 2007-02-08 | 2010-07-28 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Electron beam detector and electron beam current measuring method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2741770B2 (en) | 1998-04-22 |
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