JPS6367649B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6367649B2 JPS6367649B2 JP6608881A JP6608881A JPS6367649B2 JP S6367649 B2 JPS6367649 B2 JP S6367649B2 JP 6608881 A JP6608881 A JP 6608881A JP 6608881 A JP6608881 A JP 6608881A JP S6367649 B2 JPS6367649 B2 JP S6367649B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bleeder
- current
- signal
- photomultiplier tube
- signal current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/30—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光電子増倍管を用いて行う光学的検出
装置に係り、特に、光源光量の変化、試料反射率
の変化に影響されないで検査のできる光学的検出
装置に関するものである。
装置に係り、特に、光源光量の変化、試料反射率
の変化に影響されないで検査のできる光学的検出
装置に関するものである。
光電子増倍管は、微弱光検出、速変化光検出
等の目的で広く利用されている。以下の説明の都
合上その一例としてシート材の欠陥検査に使用し
ているものを取り上げる。第１図はシート材欠陥
検査装置の構成例で、１は走査光、２は試料、３
は集光レンズ、４は光電子増倍管、５は欠陥であ
る。また第２図は第１図の構成において検出され
た信号を示す図で、１０は正常信号、１１は欠陥
信号、１２は試料の反射率変化があつた場合、も
しくは光源光量に変化のあつた場合の信号であ
る。
等の目的で広く利用されている。以下の説明の都
合上その一例としてシート材の欠陥検査に使用し
ているものを取り上げる。第１図はシート材欠陥
検査装置の構成例で、１は走査光、２は試料、３
は集光レンズ、４は光電子増倍管、５は欠陥であ
る。また第２図は第１図の構成において検出され
た信号を示す図で、１０は正常信号、１１は欠陥
信号、１２は試料の反射率変化があつた場合、も
しくは光源光量に変化のあつた場合の信号であ
る。
第１図において試料２の上を走査する光１の反
射光を集光レンズ３で光電子増倍管４上に集光し
光電子増倍管の出力を観測すると、試料表面の変
化に対応して、正常表面ならば第２図の１０に示
すような安定した波値信号が得られるが、第１
図の欠陥５があれば第２図の１１に示すようなデ
イツプ信号が発生して欠陥が認知される。しかし
ながら、本来欠陥では無いような試料の反射率変
化もしくは光源の光量の変化が発生した場合第２
図の１２に示すように信号の全体的な波値の低
下が発生し、欠陥の認知ができなくなる。このた
め従来は、光電子増倍管の出力を処理する電子回
路（図示せず）でAGCをかけたり、第３図に示
すような回路で信号波値を規定に合せていた。
第３図において、RBは光電子増倍管の最終段ブ
リーダ抵抗、２１はプレート、２２は抵抗値コン
トローラーである。同図において、抵抗値コント
ローラーは、プレート２１からの出力信号を受け
てその出力が一定になるまで、ブリーダー抵抗
RBを変化させる。ブリーダー抵抗の変化はブリ
ーダー電圧の変化につながるが、周知の如く、光
電子増倍管では光電面から出た光電流を、各ダイ
ノード（図示せず）で増倍して大信号電流を得る
ものであり、各ダイノードでどの程度光電流が増
倍されるかという指標が、そのダイノードにかか
るブリーダー電圧によつて二次電子放出比として
定義・決定される。したがつて、このブリーダ電
圧の変化で、光電子増倍管の全体の利得を変化さ
せ、信号値がコントロールされる。しかしながら
このような従来の方法では、複雑な電子回路が必
要とされる。AGC回路が入ると光電子増倍管の
持つ速現象の応答が同回路の帯域で制限され
る。ノイズが同じように増幅されるS/N比が悪く
なる等々の問題が、従来より指摘されてきたが、
これら方式に代替し得る方式が無いまま現在に至
つている。
射光を集光レンズ３で光電子増倍管４上に集光し
光電子増倍管の出力を観測すると、試料表面の変
化に対応して、正常表面ならば第２図の１０に示
すような安定した波値信号が得られるが、第１
図の欠陥５があれば第２図の１１に示すようなデ
イツプ信号が発生して欠陥が認知される。しかし
ながら、本来欠陥では無いような試料の反射率変
化もしくは光源の光量の変化が発生した場合第２
図の１２に示すように信号の全体的な波値の低
下が発生し、欠陥の認知ができなくなる。このた
め従来は、光電子増倍管の出力を処理する電子回
路（図示せず）でAGCをかけたり、第３図に示
すような回路で信号波値を規定に合せていた。
第３図において、RBは光電子増倍管の最終段ブ
リーダ抵抗、２１はプレート、２２は抵抗値コン
トローラーである。同図において、抵抗値コント
ローラーは、プレート２１からの出力信号を受け
てその出力が一定になるまで、ブリーダー抵抗
RBを変化させる。ブリーダー抵抗の変化はブリ
ーダー電圧の変化につながるが、周知の如く、光
電子増倍管では光電面から出た光電流を、各ダイ
ノード（図示せず）で増倍して大信号電流を得る
ものであり、各ダイノードでどの程度光電流が増
倍されるかという指標が、そのダイノードにかか
るブリーダー電圧によつて二次電子放出比として
定義・決定される。したがつて、このブリーダ電
圧の変化で、光電子増倍管の全体の利得を変化さ
せ、信号値がコントロールされる。しかしながら
このような従来の方法では、複雑な電子回路が必
要とされる。AGC回路が入ると光電子増倍管の
持つ速現象の応答が同回路の帯域で制限され
る。ノイズが同じように増幅されるS/N比が悪く
なる等々の問題が、従来より指摘されてきたが、
これら方式に代替し得る方式が無いまま現在に至
つている。
本発明はかかる現状に対処すべくなされたもの
で、光電子増倍管のブリーダー電流を信号電流と
一定の関係を持たせることにより前記したAGC
機能を光電子増倍管自身に持たせ、外部AGC回
路の省略、速応答性の確保の両面を実現できる
光学的検出装置を提供できるものである。
で、光電子増倍管のブリーダー電流を信号電流と
一定の関係を持たせることにより前記したAGC
機能を光電子増倍管自身に持たせ、外部AGC回
路の省略、速応答性の確保の両面を実現できる
光学的検出装置を提供できるものである。
以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。第４図においてRBは光電子増倍管の最終段
ブリーダー抵抗、２１はプレート、iPは信号電
流、iBはブリーダー電流、Ｃはコンデンサー、VB
はブリーダー電圧、RLは負荷抵抗である。
る。第４図においてRBは光電子増倍管の最終段
ブリーダー抵抗、２１はプレート、iPは信号電
流、iBはブリーダー電流、Ｃはコンデンサー、VB
はブリーダー電圧、RLは負荷抵抗である。
同図においてブリーダーには好ましくは負の
電圧が印加されているものとすると、ブリーダー
電流iBの方向は接地側から流れ込む図示のように
なる。一方観測される信号も、電子の流れがダイ
ノードからプレートに向うため、接地側からプレ
ートに向う。ここで信号電流iPが流れるために必
要なクローズループは、プレート側から見た電子
の発生源すなわち最終段ダイノードを介するた
め、信号電流は最終的に、〔接地〕―〔負荷抵抗
RL〕―〔プレート〕―〔最終段ダイノード〕―
〔最終段ブリーダー抵抗RB〕―〔接地〕という制
御回路としてのクローズループを作る。
電圧が印加されているものとすると、ブリーダー
電流iBの方向は接地側から流れ込む図示のように
なる。一方観測される信号も、電子の流れがダイ
ノードからプレートに向うため、接地側からプレ
ートに向う。ここで信号電流iPが流れるために必
要なクローズループは、プレート側から見た電子
の発生源すなわち最終段ダイノードを介するた
め、信号電流は最終的に、〔接地〕―〔負荷抵抗
RL〕―〔プレート〕―〔最終段ダイノード〕―
〔最終段ブリーダー抵抗RB〕―〔接地〕という制
御回路としてのクローズループを作る。
一方光電子増倍管の利得に関係する最終段ブリ
ーダー電圧VBは本来ブリーダー電流iBとブリーダ
ー抵抗RBとの間で VB＝iB×RB の関係にあるが、上述した説明によりブリーダー
抵抗RBにはブリーダー電流iBと逆方向に信号電流
iPが流れる。このためブリーダー電圧VBは最終的
には VB＝（iB−iP）×RB として定義される。この式より明らかな如く、ブ
リーダー電圧VBは信号電流iPの増加、減少に対応
して減少、増加をする。ブリーダー電圧VBは前
述の如く光電子増倍管の利得を決定するため、し
たがつて信号電流iPが増加するとブリーダー電圧
VBの減少が発生し、光電子増倍管の利得が減少
して信号電流iPが減少する。いうまでもなく信号
電流iPが減少しようとすると逆の作用で信号電流
iPが増加する。
ーダー電圧VBは本来ブリーダー電流iBとブリーダ
ー抵抗RBとの間で VB＝iB×RB の関係にあるが、上述した説明によりブリーダー
抵抗RBにはブリーダー電流iBと逆方向に信号電流
iPが流れる。このためブリーダー電圧VBは最終的
には VB＝（iB−iP）×RB として定義される。この式より明らかな如く、ブ
リーダー電圧VBは信号電流iPの増加、減少に対応
して減少、増加をする。ブリーダー電圧VBは前
述の如く光電子増倍管の利得を決定するため、し
たがつて信号電流iPが増加するとブリーダー電圧
VBの減少が発生し、光電子増倍管の利得が減少
して信号電流iPが減少する。いうまでもなく信号
電流iPが減少しようとすると逆の作用で信号電流
iPが増加する。
このような作用は実験的には、ブリーダー電流
iBが信号電流iPに比べて十分大きい時の定常波形
の信号電流波値に対して、ブリーダー電流を一
定の範囲内に設定してやると顕著に発生し信号電
流iPが安定する。ここで設定範囲内のどこにブリ
ーダー電流iBを設定するかは、目的とする安定化
したい信号電流iPの範囲に対応して、広範囲に安
定させる場合は低く、狭い範囲で安定させる場合
はく設定してやれば良いことは、安定化の原理
から明らかである。実験的にはブリーダー電流iB
は信号電流iPの50〜200％の範囲内に設定するの
が好ましく、前述した効果が顕著に現れる。一方
ブリーダー抵抗RBに並列に入るコンデンサーＣ
は前述した効果の発生を一定時定数（RBとＣと
で決る）だけ遅らせることにより、瞬間的な信号
電流iPの変化はそのまま信号として出すもので、
これはパルス測定において既知の方式である。
したがつて例えば、第２図の１１に示す欠陥信号
は忠実に伝送され、同図１２に示すような、反射
率変化、光源光量変化による信号の低下は補正さ
れることは明らかである。このことは欠陥検査に
おいて外乱となる試料単位の正常面の反射率変
化、光源の光量変動、さらには光電子増倍管用の
圧電源の出力変化等まで含めて自動補正し、欠
陥のみを抽出できることを意味する。またここで
は光電子増倍管の使用例として欠陥検査を取り上
げたが、いわゆる光電素子としてバツクグランド
レベルの変化、光源の光量変化に無関係な計測と
いう要求に十分対応することができることはいう
までもない。またブリーダー電流を制限する手段
としては、全体のブリーダー抵抗値を選ぶのが一
般的であるが、出力値の可変できる定電流源を用
いても良いことはいうまでもない。
iBが信号電流iPに比べて十分大きい時の定常波形
の信号電流波値に対して、ブリーダー電流を一
定の範囲内に設定してやると顕著に発生し信号電
流iPが安定する。ここで設定範囲内のどこにブリ
ーダー電流iBを設定するかは、目的とする安定化
したい信号電流iPの範囲に対応して、広範囲に安
定させる場合は低く、狭い範囲で安定させる場合
はく設定してやれば良いことは、安定化の原理
から明らかである。実験的にはブリーダー電流iB
は信号電流iPの50〜200％の範囲内に設定するの
が好ましく、前述した効果が顕著に現れる。一方
ブリーダー抵抗RBに並列に入るコンデンサーＣ
は前述した効果の発生を一定時定数（RBとＣと
で決る）だけ遅らせることにより、瞬間的な信号
電流iPの変化はそのまま信号として出すもので、
これはパルス測定において既知の方式である。
したがつて例えば、第２図の１１に示す欠陥信号
は忠実に伝送され、同図１２に示すような、反射
率変化、光源光量変化による信号の低下は補正さ
れることは明らかである。このことは欠陥検査に
おいて外乱となる試料単位の正常面の反射率変
化、光源の光量変動、さらには光電子増倍管用の
圧電源の出力変化等まで含めて自動補正し、欠
陥のみを抽出できることを意味する。またここで
は光電子増倍管の使用例として欠陥検査を取り上
げたが、いわゆる光電素子としてバツクグランド
レベルの変化、光源の光量変化に無関係な計測と
いう要求に十分対応することができることはいう
までもない。またブリーダー電流を制限する手段
としては、全体のブリーダー抵抗値を選ぶのが一
般的であるが、出力値の可変できる定電流源を用
いても良いことはいうまでもない。
以上のように、この発明によれば、光電子増倍
管のブリーダー電流を信号電流の50〜200％内に
設定し、ブリーダー電流と信号電流の差によつて
ブリーダー電圧を決定し、このブリーダー電圧で
光電子増倍管の増幅率を制御することにより、外
乱として入る信号電流の変動を補正するようにし
たので、装置が簡易、安価になり、また外乱の影
響の無い信頼性がい測定ができる等の効果があ
る。
管のブリーダー電流を信号電流の50〜200％内に
設定し、ブリーダー電流と信号電流の差によつて
ブリーダー電圧を決定し、このブリーダー電圧で
光電子増倍管の増幅率を制御することにより、外
乱として入る信号電流の変動を補正するようにし
たので、装置が簡易、安価になり、また外乱の影
響の無い信頼性がい測定ができる等の効果があ
る。
第１図は光電子増倍管の利用例を示す構成図、
第２図は第１図の信号例を示す波形図、第３図は
従来における光電子増倍管の利得制御を示す構成
図、第４図は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。 図中、２１はプレート、RBはブリーダ最終段
抵抗、RLは負荷抵抗、iPは信号電流、iBはブリー
ダー電流、VBはブリーダー最終段の電圧である。
なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示
す。
第２図は第１図の信号例を示す波形図、第３図は
従来における光電子増倍管の利得制御を示す構成
図、第４図は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。 図中、２１はプレート、RBはブリーダ最終段
抵抗、RLは負荷抵抗、iPは信号電流、iBはブリー
ダー電流、VBはブリーダー最終段の電圧である。
なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- １ 被測定物体からの光を光電子増倍管で受光し
て、前記被測定物体を検出する光学的検出装置に
おいて、前記光電子増倍管のブリーダー電流を該
ブリーダー電流が信号電流に比べ十分大きい時の
該信号電流の50〜200％内の一定値に設定する設
定手段と、前記ブリーダー電流と前記信号電流の
差によつて最終ブリーダー電圧を決定するように
最終ブリーダーに設けたブリーダー抵抗と、外乱
要因による該信号電流の変化を前記最終ブリーダ
ー電圧の変化に変えて前記光電子増倍管の増幅率
を制御する制御回路とを具備したことを特徴とす
る光学的検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6608881A JPS57179650A (en) | 1981-04-29 | 1981-04-29 | Optical detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6608881A JPS57179650A (en) | 1981-04-29 | 1981-04-29 | Optical detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57179650A JPS57179650A (en) | 1982-11-05 |
| JPS6367649B2 true JPS6367649B2 (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=13305752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6608881A Granted JPS57179650A (en) | 1981-04-29 | 1981-04-29 | Optical detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57179650A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4883303B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2012-02-22 | Ｎｏｋ株式会社 | ウォーターポンプ用密封装置 |
-
1981
- 1981-04-29 JP JP6608881A patent/JPS57179650A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57179650A (en) | 1982-11-05 |
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