JPH0961537A

JPH0961537A - 光検出装置

Info

Publication number: JPH0961537A
Application number: JP22216595A
Authority: JP
Inventors: Hideto Yamazaki; 秀人山崎
Original assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Current assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】光電子増倍管を用いて広いダイナミックレン
ジで光を検出でききるようにするとともに、光電子増倍
管の陽極を過大電流から保護する。【解決手段】光電子増倍管１の陽極電流が最大許容出
力近くまで上昇したとき、スイッチ５ａ，５ｂを切り替
えて陽極３に流れる電流Ｉ₁を遮断する。同時に、スイ
ッチ１２を切り替えて、ダイノード４に生じる出力をＡ
／Ｄ変換器７でデジタル変換して演算処理部８に送るよ
うに構成してある。ダイノード４に生じる出力は、陽極
電流と同様、光電子増倍管１に入射する光の量に対応し
た値を示すので、演算処理部８は該ダイノード出力に基
づいて入射光量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光電子増倍管を
使用した光検出装置に関し、特にＸ線回折測定の測定デ
ータを記録した輝尽性蛍光体（イメージングプレート）
に対する測定データの読み取りに好適な光検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線回折測定においては、試料にＸ線を
照射したとき同試料から放出される回折Ｘ線を記録し、
該回折Ｘ線の出力データに基づいて物質の構造解析を行
なっている。かかるＸ線回折測定において、試料から放
出された回折Ｘ線を記録するための手段として、従来か
らイメージングプレートと称する輝尽性蛍光体が知られ
ている。このイメージングプレートは、放射線の入射部
分に色中心を形成し、励起光の照射により、該部分から
輝尽性の蛍光を発生する特性を有している。イメージン
グプレートから発生した蛍光は光検出装置によって検出
し、その検出結果によりＸ線回折測定のデータ解析が行
なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、Ｘ線回折測定の
データ解析に用いられる光検出装置としては、光電子増
倍管を利用したものが知られている。しかしながら、光
電子増倍管のダイナミックレンジ（すなわち、検出でき
る最小許容光量と最大許容光量との比）は１０³前後で
あるのに対し、イメージングプレートから発生する蛍光
のダイナミックレンジは１０⁶ときわめて広い。

【０００４】したがって、従来の光電子増倍管を利用し
た光検出装置では、イメージングプレートに蓄積された
Ｘ線回折測定データを充分に読み取ることができず、こ
のことがデータ解析精度を高める上での大きな障害とな
っていた。しかも最大許容光量を大きく越える光が光電
子増倍管に入射した場合、同増倍管の陽極に過大電流が
流れ、その結果、検出動作の続行不能ひいては陽極の損
傷という事態を招くおそれがあった。

【０００５】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、光電子増倍管を用いて広いダイナミックレ
ンジで光を検出できるようにするとともに、光電子増倍
管の陽極を過大電流から保護することのできる光検出装
置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る第１の光検出装置は、陰極，陽極お
よび複数段のダイノードを備えた光電子増倍管と、この
光電子増倍管の陽極電流を検出する第１の電流検出手段
と、光電子増倍管のダイノードに生じる電流を検出する
第２の電流検出手段と、光電子増倍管の陽極に流れる電
流を導通または遮断する第１のスイッチング手段と、光
電子増倍管のダイノードと第２の電流検出手段との間を
接続または遮断する第２のスイッチング手段と、第１，
第２のスイッチング手段を制御して、いずれか一方をオ
ンとしたとき他方をオフとする切替制御手段とを備えて
いる。

【０００７】通常は、この陽極電流を第１の電流検出手
段で検出することで、入射光量を検出することができ
る。また、切替制御手段によって第１，第２のスイッチ
ング手段を切り替え、光電子増倍管の陽極に流れる電流
を遮断するとともに、第２の電流検出手段で光電子増倍
管のダイノードに生じる電流を検出するようにしても、
入射光量を検出することができる。すなわち、このダイ
ノードに生じる電流は、陽極に生じた電流と同じく、光
電子増倍管への入射光量に対応した値を示すので、該ダ
イノードに生じた電流に基づいて簡単な補正により入射
光量を求めることができる。

【０００８】ここで、切替制御手段は、光電子増倍管の
陽極電流が一定値以下のときは、第１のスイッチング手
段をオンとして光電子増倍管の陽極に流れる電流を導通
させるとともに、第２のスイッチング手段をオフとして
光電子増倍管のダイノードと第２の電流検出手段との間
を遮断する。そして、光電子増倍管の陽極電流が一定値
を越えたときは、第１のスイッチング手段をオフとして
光電子増倍管の陽極に流れる電流を遮断するとともに、
第２のスイッチング手段をオンとして光電子増倍管のダ
イノードと第２の電流検出手段との間を接続することが
好ましい。

【０００９】このように構成したことで、例えば、光電
子増倍管の最大許容光量を越える光が入射して過大な陽
極電流が生じた場合、切替制御手段が瞬時に第１のスイ
ッチング手段をオフとして光電子増倍管の陽極に流れる
電流を遮断するので、陽極を過大電流から保護すること
ができる。しかもこのときは、切替制御手段が第２のス
イッチング手段をオンとして光電子増倍管のダイノード
と第２の電流検出手段との間を接続するので、ダイノー
ドに生じる電流を、第２の電流検出手段によって検出す
ることができる。

【００１０】また、この発明に係る第２の光検出装置
は、陰極，陽極および複数段のダイノードをそれぞれ備
えた第１，第２の光電子増倍管と、被検対象である入射
光を分割して各光電子増倍管に導く光分割手段と、第１
または第２の光電子増倍管の出力に基づき光検出データ
を算出する演算処理手段と、第２の光電子像倍管の出力
と第１のしきい値とを比較する第１の比較手段と、第２
の光電子像倍管の出力と第２のしきい値とを比較する第
２の比較手段と、第１の比較手段による比較結果に応じ
て第１または第２の光電子増倍管の出力を演算処理手段
に送るスイッチング手段と、第２の比較手段による比較
結果に応じて第１の光電子増倍管のダイノード電圧を制
御する電圧制御手段とを備えている。

【００１１】第１，第２の光電子増倍管には、光分割手
段で分割された一定割合の入射光が導かれるので、該導
かれてきた入射光量に応じた出力が各光電子増倍管に生
じ、そのいずれかの出力に基づいて、演算処理手段が光
検出データを算出する。

【００１２】ここで、光分割手段は、第１の光電子増倍
管側に大きな割合で入射光を導くようにすることが好ま
しい。これにより、第２の光電子増倍管には少ない量の
入射光が導かれる。また、この発明では、２種類のしき
い値（第１，第２のしきい値）をあらかじめ設定してあ
り、第１，第２の比較手段がこれらしきい値と第２の光
電子増倍管の出力とを比較している。この第１のしきい
値は、第１の光電子増倍管の最大許容光量以内での出力
値とするとともに、第２のしきい値を第１のしきい値よ
り多きな値、例えば第１の光電子増倍管の最大許容光量
近くでの出力値とすることが好ましい。

【００１３】そして、第２の光電子増倍管の出力が第１
のしきい値を越えたとき、スイッチング手段が、第２の
光電子増倍管の出力を演算処理手段に送るように切り替
わる構成とすることが好ましい。このようにすれば、第
２の光電子増倍管には、光分割手段を介して少ない光量
の入射光が導かれているので、全体の入射光量または第
１の光電子増倍管に対する入射光量が大きくても、第２
の光電子増倍管はダイナミックレンジ以内で入射光を検
出することが可能であり、その結果、該光電子増倍管の
出力に基づいて演算手段が高精度に光検出データを算出
することができる。

【００１４】さらに、第２の光電子増倍管の出力が第２
のしきい値を越えたとき、電圧制御手段が、第１の光電
子増倍管のダイノード電圧を抑制するように構成すれ
ば、入射光量の多くが導かれる第１の光電子増倍管につ
いて、同光電子増倍管の陽極に過大電流が作用すること
を防止できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。まず、図１の回路
図を参照してこの発明の第１実施形態について説明す
る。光電子増倍管１は、陰極２および陽極３の間に複数
段のダイノード４…を備えている。周知の通り、光電子
増倍管１は、陰極（光電面）２に入射光ｂがあたると、
該陰極２から光電子ｐが飛び出し、初段のダイノード４
に衝突して、該ダイノードから数個の２次電子がはじき
だされる。このはじきだされた２次電子は、次段のダイ
ノード４に衝突し、さらに増倍された２次電子が該ダイ
ノード４からはじきだされる。

【００１６】このようにして後段のダイノード４に進む
にしたがって２次電子が増倍されていき、最終的にそれ
らの２次電子は陽極３に飛び込む。その結果、陽極３に
電流Ｉ₁が流れて陽極電流が生じる。なお、陰極２およ
び各ダイノード４の間には、バイアス電圧−ＨＶがかけ
てあり、このバイアス電圧−ＨＶを適宜調整することに
より、光電子増倍管１の感度を変更することができる。
この実施形態では、バイアス電圧−ＨＶを最大にするこ
とにより、光電子増倍管１を最高感度に設定して使用す
る。

【００１７】光電子増倍管１の陽極３には、スイッチ５
ａを介して増幅器６が接続してあり、さらに増幅器６の
出力は、スイッチ５ｂを介してＡ／Ｄ変換器（アナログ
／デジタル変換器）７に接続してある。スイッチ５ａ，
５ｂは、各線路を同時に接続または遮断するもので、陽
極に流れる電流を導通または遮断する第１のスイッチン
グ手段を形成している。

【００１８】光電子増倍管１の陽極３に生じた陽極電流
は、増幅器６で電圧に変換されて増幅された後、さらに
Ａ／Ｄ変換器７によりデジタル信号に変換されて演算処
理部８へ送られる。演算処理部８は、入力したデジタル
信号から光電子増倍管１に生じた陽極電流の大きさを検
出する第１の電流検出手段としての機能を有するととも
に、検出した陽極電流の大きさに基づいて光電子増倍管
１への入射光量を算出する第１の演算機能を有してい
る。

【００１９】また、光電子増倍管１のダイノード４に
は、該ダイノードに生じる電流（ダイノード電流）を検
出するための線路１０が接続してある。この線路１０に
は、ダイノード電流を電圧に変換して増幅する増幅器１
１および該線路１０を接離するスイッチ１２が設けてあ
る。この線路１０は、Ａ／Ｄ変換器７を介して演算処理
部８に接続してあり、ダイノード電流を増幅器１１で電
圧に変換して増幅するとともに、Ａ／Ｄ変換器７により
デジタル信号に変換して、演算処理部８に送るためのも
のである。

【００２０】ここで、演算処理部８は、入力したデジタ
ル信号から光電子増倍管１に生じたダイノード電流の大
きさを検出する第２の電流検出手段としての機能を有す
るとともに、検出したダイノード電流の大きさに基づい
て光電子増倍管１への入射光量を算出する第２の演算機
能を有している。また、スイッチ１２は、光電子増倍管
１のダイノード４と第２の電流検出手段としての演算処
理部８との間を接続または遮断する第２のスイッチング
手段を形成している。

【００２１】上述したスイッチ５ａ，５ｂおよびスイッ
チ１２は、切替制御部１３によって制御されてオン，オ
フする。切替制御部１３は、演算処理部８の検出した陽
極電流の大きさに基づいて、これらスイッチ５ａ，５ｂ
およびスイッチ１２を同時に制御する。切替制御部１３
には、あらかじめ一定のしきい値が設定してあり、陽極
電流がこのしきい値以下のときは、スイッチ５ａ，５ｂ
をオンとして、陽極３とＡ／Ｄ変換器７の間の線路を導
通させるとともに、スイッチ１２をオフとしダイノード
電流検出用の線路１０を遮断する。

【００２２】そして、陽極電流がこのしきい値を越えた
とき、瞬時にスイッチ５ａ，５ｂをオフとして、陽極３
とＡ／Ｄ変換器７の間の線路を遮断するとともに、スイ
ッチ１２をオンとしダイノード電流検出用の線路１０を
導通させる。この実施形態では、切替制御部１３に設定
するしきい値を、光電子増倍管１の最大許容出力よりも
小さく同出力に近い値に設定してある。

【００２３】さて、図１に示した構造では、線路１０を
最終段のダイノード４に接続し、該最終段のダイノード
４に生じる電流を検出するようにしてある。この最終段
のダイノード４に生じる電流は、前段のダイノード４か
ら飛び込んできた２次電子の数に対応している。そし
て、該２次電子の数は、光電子増倍管１への入射光量に
対応しているため、ダイノード電流を検出することで光
電子増倍管１への入射光量を算出することができる。

【００２４】このダイノード電流は、陽極３に飛び込む
２次電子の数と最終段のダイノード４に飛び込む２次電
子の数との比及び一定のしきい値をもって陽極電流と整
合させることができる。すなわち、該２次電子の数の比
だけ、増幅器１１の増幅倍率を増幅器６より高くしてダ
イノード電流を電圧変換して増幅すれば、演算処理部８
に入力したデジタル信号（ダイノード電流に相当）は、
陽極電流と同様にして演算処理することができる。

【００２５】なお、最終段のダイノード４では、陽極３
に比べ衝突する２次電子の数がはるかに少ないため、２
次電子の衝突に起因して発生する電流も小さい。また、
増幅器１１で陽極電流値まで増幅できる大きさであれ
ば、最終段より前段に設けた任意のダイノード４に生ず
る電流を検出するようにしてもよい。

【００２６】上述した光検出装置は、通常、切替制御部
１３の制御により、スイッチ５ａ，５ｂがオン状態で、
陽極３とＡ／Ｄ変換器７の間の線路が導通しているとと
もに、スイッチ１２がオフ状態で、ダイノード電流検出
用の線路１０が遮断している。この状態で、光電子増倍
管１に入射光ｂが入ると、先に説明した同増倍管１の作
用によって、陽極３に電流Ｉ₁が流れて陽極電流が生じ
る。この陽極電流を、増幅器６，Ａ／Ｄ変換器７を介し
てデジタル信号として演算処理部８に入力する。演算処
理部８では、この入力信号に基づいて陽極電流の大きさ
を検出するとともに、該陽極電流の大きさから光電子増
倍管１に入った入射光量を算出する。

【００２７】入射光量が大きく、陽極３に発生した陽極
電流が切替制御部１３に設定してあるしきい値を越えた
場合、この陽極電流は光電子増倍管１の最大許容出力近
くになっており、このままでは測定不能ないし陽極３の
破損を引き起こす危険がある。そこで、この場合は、切
替制御部１３が瞬時にスイッチ５ａ，５ｂおよびスイッ
チ１２を制御し、スイッチ５ａ，５ｂをオフに切り替え
るとともに、スイッチ１２をオンに切り替える。これに
より、陽極３とＡ／Ｄ変換器７の間の線路が遮断すると
ともに、ダイノード電流検出用の線路１０が導通状態と
なる。

【００２８】その結果、陽極電流よりもはるかに小さな
値のダイノード電流が線路１０に流れ、増幅器１１で電
圧に変換されて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器７によって
デジタル信号に変換され、演算処理部８に入力される。
演算処理部８では、この入力信号に基づいて陽極電流の
大きさを算出するとともに、該陽極電流の大きさから光
電子増倍管１に入った入射光量を算出する。

【００２９】次に、図２の回路図を参照してこの発明の
第２実施形態について説明する。この実施形態では、２
つの光電子増倍管（第１，第２の光電子増倍管）２１，
２２を用いている。なお、各光電子増倍管２１，２２の
出力側には、陽極電流を増幅するための増幅器（後述す
る図３の２１ａ，２２ａ）が設けてある。図２におい
て、第１，第２の光電子増倍管２１，２２を示すブロッ
クは、これらの増幅器を含んでいる。

【００３０】各光電子増倍管２１，２２の前方には、光
分割手段としてのハーフミラー２３が設けてある。この
ハーフミラー２３は、イメージングプレート（ＩＰ）等
の発光源から入射してくる入射光（全体入射光）ｂを一
定の割合に分割し、一部の入射光（分割入射光）ｂ₁を
第１の光電子増倍管２１へ、他の入射光（分割入射光）
ｂ₂を第２の光電子増倍管２２へ導いている。

【００３１】ここで、ハーフミラー２３は、第２の光電
子増倍管２２側に比べ、第１の光電子増倍管２１側に大
きな割合で入射光を導くような分光比のものを使用して
いる。例えば、この実施形態では、分割入射光ｂ₁とｂ₂
とが１０：１の割合となるようにしてある。

【００３２】このため、この実施形態では、第１，第２
の光電子増倍管２１，２２の陽極電流を整合して出力す
るために、増幅器（図３の２１ａ，２２ｂ）における増
幅倍率を調整してある。すなわち１０：１の割合をもっ
て入射光ｂが分割されて第１，第２の光電子増倍管２
１，２２に入るため、各光電子増倍管２１，２２の陽極
電流もその割合で差が生じる。これを増幅器（図３の２
１ａ，２２ｂ）で電圧に変換して、上記分光割合に相当
する増幅倍率差をもって増幅することにより、いずれも
同じ値となるようにして出力するようにしている。

【００３３】各光電子増倍管２１，２２の出力線は切替
スイッチ（スイッチング手段）２４の接点２４ａ，２４
ｂに各々接続してある。切替スイッチ２４は、Ａ／Ｄ変
換器２５につながる共通接点２４ｃを、接点２４ａ，２
４ｂのいずれか一方に切り替えて接続する。したがっ
て、第１，第２の光電子増倍管２１，２２の陽極電流を
電圧に変換して増幅された出力は、その一方のみが切替
スイッチ２４を介してＡ／Ｄ変換器２５へと送られる。

【００３４】Ａ／Ｄ変換器２５は、入力したアナログ信
号をデジタル信号に変換して演算処理部２６へと出力す
る。演算処理部２６は、入力したデジタル信号から第１
または第２の光電子増倍管２１または２２に生じた陽極
電流の大きさを検出する機能を有するとともに、検出し
た陽極電流の大きさに基づいて光電子増倍管１への入射
光量を算出する演算機能を有している。

【００３５】さらに、この実施形態の光検出装置は、第
１，第２の比較器２７，２８を備えており、第１の比較
器（第１の比較手段）２７によって、切替スイッチ２４
の切り替え動作を制御し、第２の比較器（第２の比較手
段）２８によって第１の光電子増倍管２１におけるダイ
ノード電圧切替器２９を制御している。

【００３６】このうち第１の比較器２７には第１のしき
い値Ａが設定してあり、第２の比較器２８には第２のし
きい値Ｂが設定してある。第１のしきい値Ａは、第１の
光電子増倍管２１の最大許容光量以内での出力値、換言
すると同光電子増倍管２１のダイナミックレンジに入る
比較的小さな入射光量に対する出力値（陽極電流値）に
設定してある。

【００３７】第１の比較器２７は、第２の光電子増倍管
２２の増幅された出力が、第１のしきい値Ａを越えたか
否かを比較し、このしきい値Ａを越えない間は、第１の
光電子増倍管２１の出力をＡ／Ｄ変換器２５へと送る状
態に、切替スイッチ２４をおく。そして、第２の光電子
増倍管２２の増幅された出力が、第１のしきい値Ａを越
えたとき、第２の光電子増倍管２２の出力をＡ／Ｄ変換
器２５へと送るように切替スイッチ２４を切り替える。

【００３８】また、第２のしきい値Ｂは、第１のしきい
値Ａより大きな値としてある。この実施例では、第１の
光電子増倍管２１が最大許容光量に近い入射光ｂ₁を受
光したときの出力値を、第２のしきい値Ｂとして設定し
てある。

【００３９】第２の比較器２８は、第２の光電子増倍管
２２の増幅された出力が、第２のしきい値Ｂを越えたか
否かを比較し、このしきい値Ｂを越えない間は、第１の
光電子増倍管２１のダイノード電圧を通常のままで保持
させる。そして、第２の光電子増倍管２２の増幅された
出力が、第２のしきい値Ｂを越えたとき、第１の光電子
増倍管２１のダイノード電圧切替器２９に信号を送り、
同光電子増倍管２１のダイノード電圧を抑制または遮断
するように制御する。

【００４０】上述した構成の光検出装置は、通常、切替
スイッチ２４が入射光量の多い第１の光電子増倍管２１
の出力（陽極電流に相当）をＡ／Ｄ変換器２５に送る状
態となっており、同出力をＡ／Ｄ変換器２５によってデ
ジタル信号に変換し、演算処理部２６へと入力してい
る。演算処理部２６では、入力した信号に基づいて入射
光ｂの光量を算出する。

【００４１】入射光ｂの光量が大きくなり、第２の光電
子増倍管２２の出力値が、第１の比較器２７に設定した
第１のしきい値Ａを越えた場合は、同比較器２７から切
替スイッチ２４へと切替信号が送られ、この切替信号に
基づいて切替スイッチ２４が切替動作を実行する。これ
により、Ａ／Ｄ変換器２５につながる線路か変わり、第
２の光電子増倍管２２の出力（陽極電流に相当）をＡ／
Ｄ変換器２５に送る状態を形成する。したがって、その
後は第２の光電子増倍管２２の出力（陽極電流に相当）
がＡ／Ｄ変換器２５でデジタル信号に変換されて演算処
理部２６に入力され、同信号に基づいて入射光ｂの光量
を算出する。

【００４２】第１のしきい値は、上述したように第１の
光電子増倍管２１のダイナミックレンジに入る比較的小
さな入射光量に対する出力値（陽極電流値に相当）に設
定してあるため、この時点では、まだ第１の光電子増倍
管２１の入射光量は、最大許容光量に至っていない。こ
の実施形態では、このように余裕のある段階で、光電子
増倍管の切り替えを行なうことにより、切替動作が若干
遅延しても高精度な測定データを連続的に算出できるよ
うにしてある。

【００４３】さらに入射光ｂの光量が大きくなり、第２
の光電子増倍管２２の出力値が、第２の比較器２８に設
定した第２のしきい値Ｂを越えた場合は、同比較器２８
から第１の光電子増倍管２１のダイノード電圧切替器２
９に信号が出力され、この信号に基づいてダイノード電
圧切替器２９が、第１の光電子増倍管２１のダイノード
電圧を抑制または遮断する。

【００４４】第２のしきい値Ｂは、上述したように第１
の光電子増倍管２１が最大許容光量に近い入射光ｂ₁を
受光したときの出力値に設定してある。したがって、第
２の光電子増倍管２２の出力値（第１の光電子増倍管２
１の出力値と同値となるように増幅してある）がこのし
きい値を越えた場合、第１の光電子増倍管２１における
陽極に過大電流が流れ、同陽極を損傷するおそれがあ
る。

【００４５】そこで、この場合は、第１の光電子増倍管
２１のダイノード電圧を抑制または遮断することで、第
１の光電子増倍管２１の保護を図っている。このときに
も、第２の光電子増倍管２２への入射光ｂ₂は、入射光
ｂ₁より小さい（この実施形態では、１／１０の光量）
ので、第２の光電子増倍管２２の陽極が損傷するおそれ
はない。

【００４６】なお、図３は図２に示した第２実施形態に
係る光検出器の構造をさらに具体化した回路図であり、
図２における対応部分に同一符号を付してある。図３の
回路では、ダイノード電圧切替器２９としてトランジス
タを使用している。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光検出
装置によれば、光電子増倍管を用いて広いダイナミック
レンジで光を検出でき、しかも光電子増倍管の陽極を過
大電流から保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る光検出装置の構
造を示す回路図である。

【図２】この発明の第１実施形態に係る光検出装置の構
造を示す回路図である。

【図３】図２に示した光検出装置のさらに具体化した構
造を示す回路図である。

【符号の説明】

１：光電子増倍管２：陰極３：陽極４：ダイノード５ａ：スイッチ５ｂ：スイッチ６：増幅器７：Ａ／Ｄ変換器８：演算処理部１１：増幅器１２：スイッチ１３：切替制御部２１：第１の光電子増倍管２２：第２の光電子増倍管２３：ハーフミラー２４：切替スイッチ２５：Ａ／Ｄ変換器２６：演算処理部２７：第１の比較器２８：第２の比較器２９：ダイノード電圧切替器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極，陽極および複数段のダイノードを
備えた光電子増倍管と、この光電子増倍管の陽極電流を
検出する第１の電流検出手段と、前記ダイノードに生じ
る電流を検出する第２の電流検出手段と、前記陽極に流
れる電流を導通または遮断する第１のスイッチング手段
と、前記ダイノードと第２の電流検出手段との間を接続
または遮断する第２のスイッチング手段と、前記第１，
第２のスイッチング手段を制御して、いずれか一方をオ
ンとしたとき他方をオフとする切替制御手段とを具備し
たことを特徴とする光検出装置。
【請求項２】請求項１記載の光検出装置において、前
記切替制御手段は、前記光電子増倍管の陽極電流が一定値以下のときは、前
記第１のスイッチング手段をオンとして前記陽極に流れ
る電流を導通させるとともに、前記第２のスイッチング
手段をオフとして前記ダイノードと第２の電流検出手段
との間を遮断し、前記光電子増倍管の陽極電流が一定値を越えたときは、
前記第１のスイッチング手段をオフとして前記陽極に流
れる電流を遮断するとともに、前記第２のスイッチング
手段をオンとして前記ダイノードと第２の電流検出手段
との間を接続することを特徴とする光検出装置。
【請求項３】陰極，陽極および複数段のダイノードを
それぞれ備えた第１，第２の光電子増倍管と、被検対象
である入射光を分割して前記各光電子増倍管に導く光分
割手段と、前記第１または第２の光電子増倍管の出力に
基づき光検出データを算出する演算処理手段と、前記第
２の光電子増倍管の出力と第１のしきい値とを比較する
第１の比較手段と、前記第２の光電子像倍管の出力と第
２のしきい値とを比較する第２の比較手段と、前記第１
の比較手段による比較結果に応じて前記第１または第２
の光電子増倍管の出力を前記演算処理手段に送るスイッ
チング手段と、前記第２の比較手段による比較結果に応
じて前記第１の光電子増倍管のダイノード電圧を制御す
る電圧制御手段とを備えたことを特徴とする光検出装
置。
【請求項４】請求項３記載の光検出装置において、前
記光分割手段が前記第１の光電子増倍管側に大きな割合
で入射光を導き、かつ、前記第１のしきい値を前記第１
の光電子増倍管の最大許容光量以内での出力値とすると
ともに、前記第２のしきい値を前記第１のしきい値より
も大きな値とし、前記スイッチング手段は、通常、前記第１の光電子増倍
管の出力を前記演算処理手段に送り、前記第２の光電子
増倍管の出力が前記第１のしきい値を越えたとき、前記
第２の光電子増倍管の出力を前記演算処理手段に送るよ
うに切り替わり、前記電圧制御手段は、前記第２の光電子増倍管の出力が
前記第２のしきい値を越えたとき、前記第１の光電子増
倍管のダイノード電圧を抑制または遮断することを特徴
とする光検出装置。