JPS6275371A - Ｍｃｐ荷電粒子計数装置 - Google Patents
Ｍｃｐ荷電粒子計数装置Info
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- JPS6275371A JPS6275371A JP21696285A JP21696285A JPS6275371A JP S6275371 A JPS6275371 A JP S6275371A JP 21696285 A JP21696285 A JP 21696285A JP 21696285 A JP21696285 A JP 21696285A JP S6275371 A JPS6275371 A JP S6275371A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
この発明は、マイクロチャンネルプレートを用いて荷電
粒子を計数するＭＣＰｖＩ電粒子計数装置に関する。
粒子を計数するＭＣＰｖＩ電粒子計数装置に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕マイクロチャン
ネルプレート（以下、ＭＣＰと略称する）を用いて荷電
粒子を計数するＭＣＰ荷電粒子計数装置は、従来第４図
に示すように、測定対象である荷電粒子１を測定するＭ
ＣＰ５に対してバイアス電源３から分圧抵抗７を介した
バイアス電圧を印加し、これによりＭＣＰ５から出力さ
れるパルス信号を適当な積分時定数を有した電流増幅器
である電荷型増幅器９で増幅して波形整形している。こ
の電荷型増幅器９の出力信号は比較器１１の一方の入力
に供給され、他方の入力に供給されている所定の弁別比
較レベルＳｒと比較され、この弁別比較レベルＳｒより
波高の高いパルス信号のみが有効なパルス信号として取
り出され、カウンタ１３で計数される。このカウンタ１
３は適当な定周期でタイミング回路１５によってクリア
され、この定週期間で計数されたカウンタ１３の計数値
が入力荷電粒子の計数値として出力されている。
ネルプレート（以下、ＭＣＰと略称する）を用いて荷電
粒子を計数するＭＣＰ荷電粒子計数装置は、従来第４図
に示すように、測定対象である荷電粒子１を測定するＭ
ＣＰ５に対してバイアス電源３から分圧抵抗７を介した
バイアス電圧を印加し、これによりＭＣＰ５から出力さ
れるパルス信号を適当な積分時定数を有した電流増幅器
である電荷型増幅器９で増幅して波形整形している。こ
の電荷型増幅器９の出力信号は比較器１１の一方の入力
に供給され、他方の入力に供給されている所定の弁別比
較レベルＳｒと比較され、この弁別比較レベルＳｒより
波高の高いパルス信号のみが有効なパルス信号として取
り出され、カウンタ１３で計数される。このカウンタ１
３は適当な定周期でタイミング回路１５によってクリア
され、この定週期間で計数されたカウンタ１３の計数値
が入力荷電粒子の計数値として出力されている。
ところで、上述した従来のＭＣＰ荷電粒子計数装置にお
いては、ＭＣＰ５が時間的変動や周囲温度の変動等によ
り影響を受け、そのゲインが変動するため、この影響を
除去するために定期的にＭＣＰ５の出力パルスの波高分
布を測定し、この測定結果に基づいて最適なバイアス電
圧および弁別比較レベルＳｒを調整することが必要であ
り、煩雑である上、誤測定し易いという問題がある。
いては、ＭＣＰ５が時間的変動や周囲温度の変動等によ
り影響を受け、そのゲインが変動するため、この影響を
除去するために定期的にＭＣＰ５の出力パルスの波高分
布を測定し、この測定結果に基づいて最適なバイアス電
圧および弁別比較レベルＳｒを調整することが必要であ
り、煩雑である上、誤測定し易いという問題がある。
〔発明の目的〕
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、ＭＣＰの出力信号の波高分布の谷部まで
のダークパルス数が一定になるようにバイアス電圧を制
御して誤測定を防止し信頼性を向上したＭＣＰ荷電粒子
計数装置を提供することにある。
するところは、ＭＣＰの出力信号の波高分布の谷部まで
のダークパルス数が一定になるようにバイアス電圧を制
御して誤測定を防止し信頼性を向上したＭＣＰ荷電粒子
計数装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、マイクロチャンネルプレート
を用いて荷電粒子を計数するＭＣＰ荷電粒子計数装置に
おいて、この発明は、マイクロチャンネルプレートにバ
イアス電圧を印加するバイアス電源と、荷電粒子による
マイクロチャンネルプレートからの出力信号を増幅し波
形整形する増幅器と、該増幅器の出力信号を雑音を除去
するための第１の比較レベルと比較し、第１の比較レベ
ル以上の出力信号を取り出す第１の比較手段と、前記増
幅器の出力信号をマイクロチャンネルプレートからの出
力信号の波高分布の谷部に相当する第２の比較レベルと
比較し、該谷部以上のレベルの出力信号を取り出す第２
の比較手段と、前記第１の比較手段の出力信号を計数す
る第２の計数手段と、前記第２の比較手段の出力信号を
計数する第２の計数手段と、該第２の計数手段の計数値
に前記谷部以下の所定のダークパルス数に相当する所定
値を加算する加算手段と、前記第１の計数手段の計数値
と前記加算手段の出力値とを比較し、この比較結果の差
に基づいて前記谷部以下のダークパルス数が所定の値に
なるように前記バイアス電源からマイクロチャンネルプ
レートに印加されるバイアス電圧を制御する制御手段と
を有することを要旨とする。
を用いて荷電粒子を計数するＭＣＰ荷電粒子計数装置に
おいて、この発明は、マイクロチャンネルプレートにバ
イアス電圧を印加するバイアス電源と、荷電粒子による
マイクロチャンネルプレートからの出力信号を増幅し波
形整形する増幅器と、該増幅器の出力信号を雑音を除去
するための第１の比較レベルと比較し、第１の比較レベ
ル以上の出力信号を取り出す第１の比較手段と、前記増
幅器の出力信号をマイクロチャンネルプレートからの出
力信号の波高分布の谷部に相当する第２の比較レベルと
比較し、該谷部以上のレベルの出力信号を取り出す第２
の比較手段と、前記第１の比較手段の出力信号を計数す
る第２の計数手段と、前記第２の比較手段の出力信号を
計数する第２の計数手段と、該第２の計数手段の計数値
に前記谷部以下の所定のダークパルス数に相当する所定
値を加算する加算手段と、前記第１の計数手段の計数値
と前記加算手段の出力値とを比較し、この比較結果の差
に基づいて前記谷部以下のダークパルス数が所定の値に
なるように前記バイアス電源からマイクロチャンネルプ
レートに印加されるバイアス電圧を制御する制御手段と
を有することを要旨とする。
以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係わるＭＣＰ荷電粒子計
数装置のブロック図である。同図に示すＭＣＰ荷電粒子
計数装置に８３いては、荷電粒子１を検出するマイクロ
チャンネルプレート、すなわちＭＣＰ５に分圧抵抗７を
介してバイアス電圧を供給するバイアス電源２１はその
バイアス電圧がディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
４３によって可変制御され、適正なバイアス電圧が自動
的に供給されるようになっている。
数装置のブロック図である。同図に示すＭＣＰ荷電粒子
計数装置に８３いては、荷電粒子１を検出するマイクロ
チャンネルプレート、すなわちＭＣＰ５に分圧抵抗７を
介してバイアス電圧を供給するバイアス電源２１はその
バイアス電圧がディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
４３によって可変制御され、適正なバイアス電圧が自動
的に供給されるようになっている。
荷電粒子１を検出したＭＣＰ５の出力信号は第４図と同
様に電荷型増幅器９で増幅され波形整形されて、第１の
比較器２３および第２の比較器２５の一方の入力に供給
され、各比較器の他方の入力に供給されている第１の基
準比較信号３ｒａおよび第２の基準比較信号３ｒｂとそ
れぞれ比較されている。
様に電荷型増幅器９で増幅され波形整形されて、第１の
比較器２３および第２の比較器２５の一方の入力に供給
され、各比較器の他方の入力に供給されている第１の基
準比較信号３ｒａおよび第２の基準比較信号３ｒｂとそ
れぞれ比較されている。
ところで、第２図は荷電粒子を検出したＭＣＰ５の出力
波高値に対するカウント値、すなわち荷電粒子の波高分
布を示しているものであるが、この分布は図かられかる
ように波高値Ｂの所でカウント値が小さくなる谷部Ｂが
存在している。また、波高値Ａ以下の所は雑音が多く含
まれているものであり、図においてこの波高値へより太
き（谷部Ｂ以下の斜線を施した部分がダークパルス部分
である。そして、上記第１の比較器２３の第１の基準比
較信号３ｒａおよび第２の比較器２５の第２の基準比較
信号Ｓｒｂは、それぞれ第２図の波高分布に示す波高値
Ａおよび谷部Ｂに相当する信号レベルに設定されている
ものである。従って、第１の比較器２３においては電荷
型増幅器９の出力信号を波高値へに相当する第１の基準
比較信号３ｒａと比較し、この第１の基準比較信号３ｒ
ａよりも大きな信号、すなわち第２図において波高値Ａ
より太き（雑音を除去した信号のみを出力しているので
ある。また、第２の比較器２５においては電荷型増幅器
９の出力信号を谷部Ｂに相当する第２の基準比較信号Ｓ
ｒｂと比較し、この第２の基準比較信号３ｒｂより大き
な信号、ずなわち第２図において斜線を施したダークパ
ルスを除去した信号のみを出力しているのである。
波高値に対するカウント値、すなわち荷電粒子の波高分
布を示しているものであるが、この分布は図かられかる
ように波高値Ｂの所でカウント値が小さくなる谷部Ｂが
存在している。また、波高値Ａ以下の所は雑音が多く含
まれているものであり、図においてこの波高値へより太
き（谷部Ｂ以下の斜線を施した部分がダークパルス部分
である。そして、上記第１の比較器２３の第１の基準比
較信号３ｒａおよび第２の比較器２５の第２の基準比較
信号Ｓｒｂは、それぞれ第２図の波高分布に示す波高値
Ａおよび谷部Ｂに相当する信号レベルに設定されている
ものである。従って、第１の比較器２３においては電荷
型増幅器９の出力信号を波高値へに相当する第１の基準
比較信号３ｒａと比較し、この第１の基準比較信号３ｒ
ａよりも大きな信号、すなわち第２図において波高値Ａ
より太き（雑音を除去した信号のみを出力しているので
ある。また、第２の比較器２５においては電荷型増幅器
９の出力信号を谷部Ｂに相当する第２の基準比較信号Ｓ
ｒｂと比較し、この第２の基準比較信号３ｒｂより大き
な信号、ずなわち第２図において斜線を施したダークパ
ルスを除去した信号のみを出力しているのである。
このような第１の比較器２３および第２の比較器２５の
出力信号はそれぞれ第１のカウンタ２７および第２のカ
ウンタ２９で計数される。この計数動作はタイミング回
路３５でリセットされる所定の期間毎に行なわれ、この
所定期間で計数された第１のカウンタ２７および第２の
カウンタ２９の計数出力はそれぞれディジタル比較器３
１の一方の入力Ａおよび加算器３３に供給される。
出力信号はそれぞれ第１のカウンタ２７および第２のカ
ウンタ２９で計数される。この計数動作はタイミング回
路３５でリセットされる所定の期間毎に行なわれ、この
所定期間で計数された第１のカウンタ２７および第２の
カウンタ２９の計数出力はそれぞれディジタル比較器３
１の一方の入力Ａおよび加算器３３に供給される。
第１のカウンタ２７においては第２図に示す波高ｍｌ
Ａ以上の波高値の荷電粒子１をカウントしているもので
あり、第２のカウンタ２９は第２図において谷部８以上
の波高値の荷電粒子１をカウントしているものであるが
、この両カウンタ２７゜２９の差が第２図において斜線
を施したダークパルス部分である。従って、第２のカウ
ンタ２９で計数したカウント値に斜線を施した部分のダ
ークパルスの数を加算することにより第１のカウンタ２
７で計数したカウント値にほぼ等しくなるのであるが、
この斜線を施した谷部Ｂまでのダークパルス数、すなわ
ち谷部Ｂの位置はバイアス電源２１からＭＣＰ５に印加
されるバイアス電圧のレベルによって変化する。
Ａ以上の波高値の荷電粒子１をカウントしているもので
あり、第２のカウンタ２９は第２図において谷部８以上
の波高値の荷電粒子１をカウントしているものであるが
、この両カウンタ２７゜２９の差が第２図において斜線
を施したダークパルス部分である。従って、第２のカウ
ンタ２９で計数したカウント値に斜線を施した部分のダ
ークパルスの数を加算することにより第１のカウンタ２
７で計数したカウント値にほぼ等しくなるのであるが、
この斜線を施した谷部Ｂまでのダークパルス数、すなわ
ち谷部Ｂの位置はバイアス電源２１からＭＣＰ５に印加
されるバイアス電圧のレベルによって変化する。
すなわち、第３図（ａ ）、 （ｂ ）、 （０）
はバイアス電圧を可変した時の波高分布を示しているも
のであるが、バイアス電圧が低い時には第３図（ａ ）
に示すようにＭＣＰ５のダークパルス部分に信号パルス
が単なり、入射荷電粒子に比較して出力計数値は低くな
り、谷部８は小さくなる。バイアス電圧が高い時には第
３図（Ｃ）に示すように信号成分が広がり、かつダーク
パルス数も大きくなり、計数出力と入力荷電粒子数との
相関関係が低くなる。従って、第３図（ｂ）に示すよう
に、バイアス電圧が適切な場合の波高分布の谷部Ｂに相
当する基準信号レベルが上記第２の比較器２５の第２の
基準比較信号３ｒｂとして設定されているのであるが、
この適切なバイアス電圧が印加されている時の第３図（
ｂ）に示すような波高分布における適切なダークパルス
数を基準のカウント差設定値Ｓｄとして上記加算器３３
に供給し、この基準のカウント差設定値Ｓｄを第２のカ
ウンタ２９の計数出力に加算する。この加算器３３の加
算結果、すなわちＭ２のカウンタ２９の計数結果に基準
のカウント差設定値Ｓｄを加算した結果は、ＭＣＰ５に
対するバイアス電圧が適切である場合には第１のカウン
タ２７の計数結果にほぼ等しいことになる。
はバイアス電圧を可変した時の波高分布を示しているも
のであるが、バイアス電圧が低い時には第３図（ａ ）
に示すようにＭＣＰ５のダークパルス部分に信号パルス
が単なり、入射荷電粒子に比較して出力計数値は低くな
り、谷部８は小さくなる。バイアス電圧が高い時には第
３図（Ｃ）に示すように信号成分が広がり、かつダーク
パルス数も大きくなり、計数出力と入力荷電粒子数との
相関関係が低くなる。従って、第３図（ｂ）に示すよう
に、バイアス電圧が適切な場合の波高分布の谷部Ｂに相
当する基準信号レベルが上記第２の比較器２５の第２の
基準比較信号３ｒｂとして設定されているのであるが、
この適切なバイアス電圧が印加されている時の第３図（
ｂ）に示すような波高分布における適切なダークパルス
数を基準のカウント差設定値Ｓｄとして上記加算器３３
に供給し、この基準のカウント差設定値Ｓｄを第２のカ
ウンタ２９の計数出力に加算する。この加算器３３の加
算結果、すなわちＭ２のカウンタ２９の計数結果に基準
のカウント差設定値Ｓｄを加算した結果は、ＭＣＰ５に
対するバイアス電圧が適切である場合には第１のカウン
タ２７の計数結果にほぼ等しいことになる。
従って、加算器３３の加算出力は上記ディジタル比較器
３１の他方の入力Ｂに供給され、ディジタル比較器３１
の一方の入力Ａに供給されている第１のカウンタ２７の
計数出力と比較される。この比較の結果、第１のカウン
タ２７の出力信号と加算器３３の出力信号とが等しい場
合には、上述した説明からもわかるように、ＭＣＰ５に
供給されているバイアス電圧は適正な値であると考えら
れるが、等しくない場合、すなわち第１のカウンタ２７
の出力信号が加算器３３の出力信号より小さい場合（す
なわち、ディジタル比較器３１の入力Ａに供給される信
号が入力Ｂに供給される信号より小さい場合、なすわち
Ａ＜Ｂの場合）または第１のカウンタ２７の出力信号が
加算器３３の出力信号より大きい場合（すなわち、ディ
ジタル比較器３１の入力Ａに供給される信号が入力Ｂに
供給される信号よりも大きい場合、すなわちＡ＞Ｂの場
合）はバイアス電圧が適正でない場合であり、バイアス
電圧を適正値に制御することが必要である。従ってディ
ジタル比較器３１の出力信号はゲート回路３９を介して
アップダウンカウンタ４１に供給され、このアップダウ
ンカウンタ４１の出力信号はＤ／Ａ変換器４３を介して
バイアス電源２１に供給され、バイアス電圧を可変して
いる。
３１の他方の入力Ｂに供給され、ディジタル比較器３１
の一方の入力Ａに供給されている第１のカウンタ２７の
計数出力と比較される。この比較の結果、第１のカウン
タ２７の出力信号と加算器３３の出力信号とが等しい場
合には、上述した説明からもわかるように、ＭＣＰ５に
供給されているバイアス電圧は適正な値であると考えら
れるが、等しくない場合、すなわち第１のカウンタ２７
の出力信号が加算器３３の出力信号より小さい場合（す
なわち、ディジタル比較器３１の入力Ａに供給される信
号が入力Ｂに供給される信号より小さい場合、なすわち
Ａ＜Ｂの場合）または第１のカウンタ２７の出力信号が
加算器３３の出力信号より大きい場合（すなわち、ディ
ジタル比較器３１の入力Ａに供給される信号が入力Ｂに
供給される信号よりも大きい場合、すなわちＡ＞Ｂの場
合）はバイアス電圧が適正でない場合であり、バイアス
電圧を適正値に制御することが必要である。従ってディ
ジタル比較器３１の出力信号はゲート回路３９を介して
アップダウンカウンタ４１に供給され、このアップダウ
ンカウンタ４１の出力信号はＤ／Ａ変換器４３を介して
バイアス電源２１に供給され、バイアス電圧を可変して
いる。
より詳細には、ディジタル比較器３１の出力信号のうち
、第１の出力信号（ずなわちＡ＜Ｂ）が出力されている
場合にはこの第１の出力信号はゲート回路３９を介して
アップダウンカウンタ４１のアップ入力に供給され、こ
れによってアップダウンカウンタ４１に予め設定されて
いる基準バイアス設定値ｓｂを更に増大するようにアッ
プダウンカウンタ４１をカウントアツプ動作させる。ま
た、ディジタル比較器３１から第２の出力信号（すなわ
ちＡ＞Ｂ）が出力されている場合にはこの第２の出力信
号はゲート回路３９を介してアップダウンカウンタ４１
のダウン入力に供給され、これによってアップダウンカ
ウンタ４１に予め設定されている基準バイアス設定値Ｓ
ｂを低減するようにアップダウンカウンタ４１をカウン
トダウン動作させる。このようにアップダウンカウンタ
４１がカウントアツプまたはカウントダウンした結果の
計数出力はＤ／Ａ変換器４３でアナログ信号に変換され
、この信号でバイアス電源２１が駆動されてバイアス電
圧が可変する。すなわら、第１のカウンタ２７の出力が
加算器３３の出力より小さい場合（すなわちＡ＜Ｂ）に
はアップダウンカウンタ４１がカウントアツプして増大
したその計数結果がＤ／Ａ変換器４３を介してバイアス
電！２１からのバイアス電圧を増大するように制御し、
また第１のカウンタ２７の出力が加算器３３の出力より
大きい場合（すなわちＡ＞８）にはアップダウンカウン
タ４１がカウントダウンして低減したその計数結果がＤ
／Ａ変換器４３を介してバイアス電源２１からのバイア
ス電圧を低減するように制御する。このようにバイアス
電圧を増大または低減するように制御することにより常
に適正なバイアス電圧を供給しているのである。
、第１の出力信号（ずなわちＡ＜Ｂ）が出力されている
場合にはこの第１の出力信号はゲート回路３９を介して
アップダウンカウンタ４１のアップ入力に供給され、こ
れによってアップダウンカウンタ４１に予め設定されて
いる基準バイアス設定値ｓｂを更に増大するようにアッ
プダウンカウンタ４１をカウントアツプ動作させる。ま
た、ディジタル比較器３１から第２の出力信号（すなわ
ちＡ＞Ｂ）が出力されている場合にはこの第２の出力信
号はゲート回路３９を介してアップダウンカウンタ４１
のダウン入力に供給され、これによってアップダウンカ
ウンタ４１に予め設定されている基準バイアス設定値Ｓ
ｂを低減するようにアップダウンカウンタ４１をカウン
トダウン動作させる。このようにアップダウンカウンタ
４１がカウントアツプまたはカウントダウンした結果の
計数出力はＤ／Ａ変換器４３でアナログ信号に変換され
、この信号でバイアス電源２１が駆動されてバイアス電
圧が可変する。すなわら、第１のカウンタ２７の出力が
加算器３３の出力より小さい場合（すなわちＡ＜Ｂ）に
はアップダウンカウンタ４１がカウントアツプして増大
したその計数結果がＤ／Ａ変換器４３を介してバイアス
電！２１からのバイアス電圧を増大するように制御し、
また第１のカウンタ２７の出力が加算器３３の出力より
大きい場合（すなわちＡ＞８）にはアップダウンカウン
タ４１がカウントダウンして低減したその計数結果がＤ
／Ａ変換器４３を介してバイアス電源２１からのバイア
ス電圧を低減するように制御する。このようにバイアス
電圧を増大または低減するように制御することにより常
に適正なバイアス電圧を供給しているのである。
また、上記アップダウンカウンタ４１におけるアップダ
ウンの周期は体周期でよい。すなわち、これはＤ／Ａ変
換器４３の分解能をＮとすると、数回の粒子計数に対し
て１回の周期でバイアス電圧を１／Ｎだけ変化させてダ
ークパルスを制御する程度でよく、ＭＣＰ５を比較的遅
い周期で制御する。
ウンの周期は体周期でよい。すなわち、これはＤ／Ａ変
換器４３の分解能をＮとすると、数回の粒子計数に対し
て１回の周期でバイアス電圧を１／Ｎだけ変化させてダ
ークパルスを制御する程度でよく、ＭＣＰ５を比較的遅
い周期で制御する。
また、前記第２の比較器２５の出力信号は第３のカウン
タ３７によって計数されているが、この第３のカウンタ
３７によって前記谷部８以上の波高値を有する荷電粒子
が計数され、この計数結果が粒子計数出力として出力さ
れている。なお、この第３のカウンタ３７は前記タイミ
ング回路３５によって適当な周期毎にクリアされ、この
周期毎に出力信号を発生しているが、この周期は前記第
１０カウンタ２７および第２のカウンタ２９をクリアし
ている周期とは異なっている。
タ３７によって計数されているが、この第３のカウンタ
３７によって前記谷部８以上の波高値を有する荷電粒子
が計数され、この計数結果が粒子計数出力として出力さ
れている。なお、この第３のカウンタ３７は前記タイミ
ング回路３５によって適当な周期毎にクリアされ、この
周期毎に出力信号を発生しているが、この周期は前記第
１０カウンタ２７および第２のカウンタ２９をクリアし
ている周期とは異なっている。
以上のように本発明の一実施例に係わるＭＣＰ荷電粒子
計数装置は構成されている。次にその作用を説明する。
計数装置は構成されている。次にその作用を説明する。
ＭＣＰ５で検出された荷電粒子１は電荷型増幅器９で増
幅され、この電荷型増幅器９の出力信号は第１の比較器
２３および第２の比較器２５に供給されてそれぞれ第１
の基準比較信号Ｓｒａおよび第２の基準比較信号３ｒｂ
と比較される。第１の比較器２３において、第２図の波
高分布の波高値Ａに相当する第１の基準比較信号３ｒａ
と比較され、この第１の基準比較信号３ｒａより大きな
出力信号は第１のカウンタ２７で計数され、ディジタル
比較器３１の入力Ａに供給される。また、第２の比較器
２５においては波型分布の谷部Ｂに相当する第２の基準
比較信号Ｓｒｂと比較され、この第２の基準比較信号Ｓ
ｒｂより大きな出力信号が第２のカウンタ２９により計
数される。この計数結果は加算器３３において基準のカ
ウント差設定値Ｓｂに加算され、この加算出力はディジ
タル比較器３１の入力Ｂに供給され、入力Ａに供給され
ている第１のカウンタ２７の計数出力と比較される。
幅され、この電荷型増幅器９の出力信号は第１の比較器
２３および第２の比較器２５に供給されてそれぞれ第１
の基準比較信号Ｓｒａおよび第２の基準比較信号３ｒｂ
と比較される。第１の比較器２３において、第２図の波
高分布の波高値Ａに相当する第１の基準比較信号３ｒａ
と比較され、この第１の基準比較信号３ｒａより大きな
出力信号は第１のカウンタ２７で計数され、ディジタル
比較器３１の入力Ａに供給される。また、第２の比較器
２５においては波型分布の谷部Ｂに相当する第２の基準
比較信号Ｓｒｂと比較され、この第２の基準比較信号Ｓ
ｒｂより大きな出力信号が第２のカウンタ２９により計
数される。この計数結果は加算器３３において基準のカ
ウント差設定値Ｓｂに加算され、この加算出力はディジ
タル比較器３１の入力Ｂに供給され、入力Ａに供給され
ている第１のカウンタ２７の計数出力と比較される。
今、ダークパルス数が適正値より小さいとすると、すな
わちＭＣＰ５に対するバイアス電圧が小さいために波高
分布が第３図（ａ）に示すように圧縮されてダークパル
ス数が小さくなると、第１のカウンタ２７の計数出力が
加算器３３の加算出力より小さくなるため（Ａ＜Ｂ）、
ディジタル比較器３１から第１の出力信号（Ａ＜Ｂ）が
出力され、この信号はゲート回路３９を介してアップダ
ウンカウンタ４１のアップ入力に供給される。アップダ
ウンカウンタ４１はカウントアツプして基準バイアス設
定値ｓｂを増大する。この結果、この増大した計数値は
Ｄ／Ａ変換器４３を介してバイアス電源２１に供給され
、バイアス電源２１からＭＣＰ５に印加されるバイアス
電圧を適正値になるように増大する。
わちＭＣＰ５に対するバイアス電圧が小さいために波高
分布が第３図（ａ）に示すように圧縮されてダークパル
ス数が小さくなると、第１のカウンタ２７の計数出力が
加算器３３の加算出力より小さくなるため（Ａ＜Ｂ）、
ディジタル比較器３１から第１の出力信号（Ａ＜Ｂ）が
出力され、この信号はゲート回路３９を介してアップダ
ウンカウンタ４１のアップ入力に供給される。アップダ
ウンカウンタ４１はカウントアツプして基準バイアス設
定値ｓｂを増大する。この結果、この増大した計数値は
Ｄ／Ａ変換器４３を介してバイアス電源２１に供給され
、バイアス電源２１からＭＣＰ５に印加されるバイアス
電圧を適正値になるように増大する。
また、ダークパルス数が適正値より大きいとすると、す
なわちＭＣＰ５に対するバイアス電圧が大きいために波
高分布が第３図（Ｃ）に示すように広がってダークパル
ス数が大ぎくなると、第１のカウンタ２７の計数出力が
加算器３３の加算出力より大きくなるため（Ａ＞Ｂ）、
ディジタル比較器３１から第２の出力信号（Ａ＞８）が
出力され、この信号はゲート回路３９を介してアップダ
ウンカウンタ４１のダウン入力に供給される。アップダ
ウンカウンタ４１はカウントダウンして基準バイアス設
定値Ｓｂを低減する。この結果、この低減した計数値は
Ｄ／Ａ変換器４３を介してバイアス電源２１に供給され
、バイアス電源２１からＭＣＰ５に印加されるバイアス
電圧を適正値になるように低減する。
なわちＭＣＰ５に対するバイアス電圧が大きいために波
高分布が第３図（Ｃ）に示すように広がってダークパル
ス数が大ぎくなると、第１のカウンタ２７の計数出力が
加算器３３の加算出力より大きくなるため（Ａ＞Ｂ）、
ディジタル比較器３１から第２の出力信号（Ａ＞８）が
出力され、この信号はゲート回路３９を介してアップダ
ウンカウンタ４１のダウン入力に供給される。アップダ
ウンカウンタ４１はカウントダウンして基準バイアス設
定値Ｓｂを低減する。この結果、この低減した計数値は
Ｄ／Ａ変換器４３を介してバイアス電源２１に供給され
、バイアス電源２１からＭＣＰ５に印加されるバイアス
電圧を適正値になるように低減する。
このようなバイアス電圧の増大または低減制御によりバ
イアス電圧は常に適正値に制御され、第２図に斜線で示
す範囲のダークパルス数が常に一定になるようになって
いる。このようにダークパルス数およびバイアス電圧が
適正値に制御されている時の第２の比較器２５からの出
力信号、すなわち第２図に示す波高分布の谷部８以上の
波高値の出力信号は第３のカウンタ３７で計数され、荷
電粒子計数出力として外部に出力されている。
イアス電圧は常に適正値に制御され、第２図に斜線で示
す範囲のダークパルス数が常に一定になるようになって
いる。このようにダークパルス数およびバイアス電圧が
適正値に制御されている時の第２の比較器２５からの出
力信号、すなわち第２図に示す波高分布の谷部８以上の
波高値の出力信号は第３のカウンタ３７で計数され、荷
電粒子計数出力として外部に出力されている。
なお、上記実施例においては、荷電粒子をＭＣＰ５で検
出して計数している場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものでなく、例えばフォトマルチプラ
イヤ−を用いたフォトン計数装置にも適用できるもので
ある。
出して計数している場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものでなく、例えばフォトマルチプラ
イヤ−を用いたフォトン計数装置にも適用できるもので
ある。
以上説明したように、この発明によれば、マイクロチャ
ンネルプレートの出力信号の波高分布の谷部までのダー
クパルス数が所定値になるようにバイアス電圧を制御し
ているので、誤計数が防止され、荷電粒子を適正に計数
することができる。
ンネルプレートの出力信号の波高分布の谷部までのダー
クパルス数が所定値になるようにバイアス電圧を制御し
ているので、誤計数が防止され、荷電粒子を適正に計数
することができる。
第１図はこの発明の一実施例に係わるＭＣＰ荷電粒子計
数装置のブロック図、第２図は荷電粒子の波高分布を示
す図、第３図（ａ）、（ｂ）。 （Ｃ）はバイアス電圧が変化した場合の荷電粒子の波高
分布を示す図、第４図は従来のＭＣＰ荷電粒子計数装置
のブロック図である。 １・・・荷電粒子 ５・・・ＭＣＰ９・・・増
幅器 ２１・・・バイアス電源２３・・・第
１の比較器 ２５・・・第２の比較器２７・・・第１
のカウンタ ２９・・・第２のカウンタ３１・・・ディ
ジタル比較器 ３３・・・加算器 ４１・・・アップダウンカウンタ ４３・・・Ｄ／Ａ変換器 代理人 弁理士 則 近 憲 缶周
三 俣 弘 文家Ｓヘエ＼ゼ、
＼÷→ 第４図
数装置のブロック図、第２図は荷電粒子の波高分布を示
す図、第３図（ａ）、（ｂ）。 （Ｃ）はバイアス電圧が変化した場合の荷電粒子の波高
分布を示す図、第４図は従来のＭＣＰ荷電粒子計数装置
のブロック図である。 １・・・荷電粒子 ５・・・ＭＣＰ９・・・増
幅器 ２１・・・バイアス電源２３・・・第
１の比較器 ２５・・・第２の比較器２７・・・第１
のカウンタ ２９・・・第２のカウンタ３１・・・ディ
ジタル比較器 ３３・・・加算器 ４１・・・アップダウンカウンタ ４３・・・Ｄ／Ａ変換器 代理人 弁理士 則 近 憲 缶周
三 俣 弘 文家Ｓヘエ＼ゼ、
＼÷→ 第４図
Claims (1)
- マイクロチャンネルプレートを用いて荷電粒子を計数す
るＭＣＰ荷電粒子計数装置において、マイクロチャンネ
ルプレートにバイアス電圧を印加するバイアス電源と、
荷電粒子によるマイクロチャンネルプレートからの出力
信号を増幅し波形整形する増幅器と、該増幅器の出力信
号を、雑音を除去するための第１の比較レベルと比較し
、第１の比較レベル以上の出力信号を取り出す第１の比
較手段と、前記増幅器の出力信号をマイクロチャンネル
プレートからの出力信号の波高分布の谷部に相当する第
２の比較レベルと比較し、該谷部以上のレベルの出力信
号を取り出す第２の比較手段と、前記第１の比較手段の
出力信号を計数する第１の計数手段と、前記第２の比較
手段の出力信号を計数する第２の計数手段と、該第２の
計数手段の計数値に前記谷部以下の所定のダークパルス
数に相当する所定値を加算する加算手段と、前記第１の
計数手段の計数値と前記加算手段の出力値とを比較し、
この比較結果の差に基づいて前記谷部以下のダークパル
ス数が所定の値になるように前記バイアス電源からマイ
クロチャンネルプレートに印加されるバイアス電圧を制
御する制御手段とを有することを特徴とするＭＣＰ荷電
粒子計数装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21696285A JPS6275371A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Ｍｃｐ荷電粒子計数装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21696285A JPS6275371A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Ｍｃｐ荷電粒子計数装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275371A true JPS6275371A (ja) | 1987-04-07 |
| JPH0518389B2 JPH0518389B2 (ja) | 1993-03-11 |
Family
ID=16696644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21696285A Granted JPS6275371A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Ｍｃｐ荷電粒子計数装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6275371A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6466587A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Shimadzu Corp | Peak selector |
| JPH0266842A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | Jeol Ltd | 荷電粒子検出器用電源装置 |
| JP2014511598A (ja) * | 2011-02-16 | 2014-05-15 | パウル・シェラー・インスティトゥート | 改善されたカウンタ構造を備えている単一光子計数検出器システム |
| US20230123152A1 (en) * | 2018-06-08 | 2023-04-20 | Asml Netherlands B.V. | Semiconductor charged particle detector for microscopy |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21696285A patent/JPS6275371A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6466587A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Shimadzu Corp | Peak selector |
| JPH0266842A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | Jeol Ltd | 荷電粒子検出器用電源装置 |
| JP2014511598A (ja) * | 2011-02-16 | 2014-05-15 | パウル・シェラー・インスティトゥート | 改善されたカウンタ構造を備えている単一光子計数検出器システム |
| US9121955B2 (en) | 2011-02-16 | 2015-09-01 | Paul Scherrer Institut | Single photon counting detector system having improved counter architecture |
| US20230123152A1 (en) * | 2018-06-08 | 2023-04-20 | Asml Netherlands B.V. | Semiconductor charged particle detector for microscopy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0518389B2 (ja) | 1993-03-11 |
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