KR20020095186A - 전자기 검출 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적외선 흡수 게이지 (또는 다른 전자기 검출 장치)를 제공하고, 샘플로부터 전자기 방사선을 검출하고 수신된 방사선을 나타내는 신호를 생성하기 위한 검출기(282)를 구비한 검출기 회로 및 검출기에 의해 검출된 방사선에 대한 검출기의 응답 특성을 안정화시키기 위한 안정화 수단을 포함하고, 안정화 수단은 검출기(282)에 방사선을 지향시키기 위한 제어형 전자기 방사선원, 예를 들어, GaAs 다이오드(32) 및 검출기에 의해 생성된 신호에 따라서 방사선원을 제어하기 위한 제어 수단(38, 40)을 포함한다. 따라서, 안정화 수단은 네거티브 피드백 루프로서 작용하고, 검출기(282)에 조사되는 전체 조명, 즉 샘플로부터 후방으로 반사된 조명과 GaAs 다이오드(32)에 의해 방출된 조명이 결합된 조명을 거의 일정한 레벨로 유지시키기 위한 것이다. 이는 검출된 방사선에 대한 검출기(282)의 응답을 선형화시키고, 검출된 방사선에 대한 검출기(282)의 주파수 응답을 확장시키기 용이하다.
Description
적외선 흡수 게이지는 공지된 바와 같이, 예를 들어, 샘플의 성분(예를 들어, 종이 또는 담배의 수분 함유량이나 식료품의 지방질, 단백질 및 수분 함유량), 기판 상에 흡수 또는 흡착된 재료의 양, 기판 상의 도료(coatings) 또는 필름의 두께, 또는 인쇄 회로 기판에서의 수지 경화의 정도를 측정하는데 이용된다. 본 명세서에서, 용어 "파라미터"는 측정되는 샘플의 특성(성분, 코팅 두께 등)을 나타내는데 이용된다.
통상적으로, 적외선 흡수 게이지는 샘플 또는 기판 상에 2개 이상의 파장의 적외선(infrared radiation)을 투사하여, 샘플에 의해 반사, 투과 또는 산란된 방사선의 세기를 측정함으로써 동작한다. 측정된 세기에 비례하는 신호를 처리하여 측정 파라미터값을 제공한다. 게이지에 의해 투사된 2개 이상의 파장중 적어도 하나는 관심 파라미터에 영향을 주도록 선택되는 반면, 적어도 다른 하나는 관심 파라미터에 거의 영향을 주지않도록 선택된다. 예를 들어, 샘플에서의 수분량을 측정할 때, 여러 파장중 하나는 수분의 흡수 파장(1.45 마이크로미터 또는 1.94 마이크로미터)으로서 선택될 수 있고, 다른 파장("기준 파장"으로 알려져 있음)은 수분이 거의 흡수하지 않는 파장으로서 선택된다.
일반적으로, 게이지는 넓은 방사 스펙트럼(broad emission spectrum)을 갖는 적외선 방사선원(infrared radiation source) 및 샘플에 의해 반사, 산란 또는 투과된 방사선을 수신하기 위한 검출기를 포함한다. 필터는 소망의 측정 및 기준 파장들에게만 샘플을 노출시키기 위해 방사선원과 샘플 사이에 위치된다. 이 경우, 샘플은, 예를 들어, 방사선원 앞에서 회전휠 상에 적당한 필터를 위치시킴으로써 선택 파장의 방사선에 연속적으로 노출된다. 선택적으로, 필터휠은 샘플과 검출기 사이에 위치될 수 있고, 각 필터는 샘플과 검출기 사이에 연속적으로 삽입된다. 물론, 방사선원은 필터를 이용하지 않고 소망의 파장의 방사선을 생성할 수 있다면, 필터는 불필요할 수 있다.
전술한 검출기는 샘플과의 상호 작용 후에 광세기를 측정하여 샘플에 입사된 방사선의 세기에 따른 신호를 생성한다. 가장 단순한 경우에, 측정 파장의 광을 수신할 때의 검출기로부터의 신호와 기준 파장의 광을 수신할 때의 검출기로부터의 신호 사이의 비(ratio)를 계산함으로써, 관심 파라미터의 측정값, 예를 들어, 샘플에서의 수분량을 제공하는 신호를 획득할 수 있다. 때때로, 몇몇 측정 파장 및/또는 몇몇 기준 파장을 이용하여, 관심 파라미터를 계산하는데 측정 파장 및 기준 파장의 신호를 이용한다.
이러한 측정 게이지에서 보통 이용하는 검출기는 통상적으로 PbS(lead sulphide) 검출기이다. 그 이유는 PbS 검출기가 응용(application)에서 이용될 수있는 다른 대부분의 검출기보다 더 나은 검출도 및 파장 응답을 나타내기 때문이다. 하지만, PbS 검출기는 특히 하기에서 설명되는 다수의 제약 사항을 가지고 있다.
(a) 온도 감도: 전형적인 검출기 셀의 저항이 10℃ 온도 상승시 25% 정도 감소한다.
(b) 비선형성: 입사 방사선에 대한 검출기 응답은 검출기의 전체 운용 범위(whole operational range)에 걸쳐 비선형적이다.
(c) 응답 시간: 검출기의 응답 시간은 연속 필터들이 이용가능한 속도인 서로 상이한 파장들이 검출될 수 있는 속도를 대개 제한한다. 고속 필터 데이터 속도는 이웃 필터로부터 얻어진 파장의 신호로 유출되는 양만큼 한 필터로부터 얻어진 파장의 신호가 래깅(lagging)되는 경향이 있어, 크로스-토크(cross-talk)를 초래한다.
(d) 노이즈: 저주파(l/f) 노이즈로서 알려져 있는 노이즈의 유형은 검출기의 저주파 동작에서 현저하다. 비교적 저속 필터 데이터 속도가 크로스-토크를 회피하기 위해 선택되면, 저주파 노이즈가 문제된다.
전술한 바로부터 알 수 있듯이, 측정 게이지에서 현재 이용되는 검출기는 응답 시간에 관한 단점을 포함하는 많은 단점을 가지고 있음은 명백하다.
본 발명은 이들 문제를 해결하고 적외선 측정 게이지와 같은 전자기 검출 장치에서 이용되는 검출기의 성능을 개선시키고자 한다.
본 발명은 전자기 검출 장치에 관한 것으로서, 특히, 샘플의 파라미터를 측정하기 위한 전자기 게이지, 특별히 적외선 흡수 게이지에 관한 것이다.
도 1은 설명을 위한 공지된 적외선 게이지의 헤드를 관통한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 적외선 게이지의 검출기 탑재 플레이트를 관통한 상세 단면 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 블록도.
도 5는 통상의 PbS 검출기의 응답의 비선형성을 도시한 그래프.
도 6은 공지된 게이지 내의 PbS 검출기의 주파수 응답을 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 검출기의 주파수 응답을 도시한 그래프.
본 발명의 한 형태에 따르면, 전자기 방사선을 검출하고, 수신된 상기 방사선을 나타내는 신호를 생성하기 위한 검출기를 구비하는 검출기 회로; 및 상기 검출기에 의해 검출된 방사선에 대한 상기 검출기의 응답 특성을 안정화시키기 위한 안정화 수단을 포함하고, 상기 안정화 수단은 상기 검출기에 방사선을 지향시키기 위한 제어형 전자기 방사선원; 및 상기 검출기에 의해 생성된 신호에 따라 상기 방사선원을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 전자기 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 형태에서, 상기 검출기의 응답 특성을 안정화시키기 위한 수단은 상기 검출기 응답의 선형화 및/또는 상기 검출기 응답의 주파수 확장중에서 적어도 하나를 달성하기 위해 배치된다.
적외선 측정 게이지에서, 선형성의 개선은 측정 게이지의 온도 안정도를 강화시키고 보다 더 예측가능한 조정을 도출시키기 용이하다. 검출기 주파수 응답의 확장은 고속 필터 데이터 속도를 이용가능하게 하고, 그에 따라 측정 게이지의 응답 시간을 감소시킨다. 고속 필터 속도는 감소된 주변 광 감도의 결과를 얻고, 노이즈에서 개선된 결과를 도출시킬 수 있다.
유익하게도, 상기 방사선원을 제어하기 위한 제어 수단은 이러한 소스에 의해 방출된 방사선의 세기를 조절하기 위해 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어 수단은 검출기 신호를 거의 소정 레벨로 유지시키기 위해 방사선원에 의해 방출된 방사선의 세기를 조절하기 위해 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제어 수단은 검출기 신호에서의 변화를 최소화시키기 위해 방사선원에 의해 방출된 방사선의 세기를 조절하기 위해 배치된다.
유익하게도, 피드백 경로는 검출기 회로의 출력단으로부터 제2 방사선원으로 제공된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 설명한다.
우선, 도 1을 참조하면, 이는 예를 들어, PCT 출원 제WO98/22806호의 공보에서 공지된 적외선 게이지의 헤드(10)를 도시한다. 헤드(10)는 적외선 방사선원을 제공하는 램프(12) 및 모터(16)에 의해 구동되는 원형 필터휠(14)을 포함한다. 필터휠(14)은 일련의 필터, 예를 들어, 5개의 필터를 운반하고, 각 필터는 다른 선택된 방출 파장을 통과시키기 위해 설계된다. 각각의 필터에 의해 통과된 광은 하기에서 설명하는 바와 같이 검출기 탑재 테이블(18)쪽으로 지향된다.
탑재 테이블(18)은 샘플(22)을 향하여 적외선 게이지(10)로부터 아래쪽으로 광빔의 일부를 반사하는 빔 분리기(beam splitter)를 운반한다. 빔 분리기(20)에 부딪치는 적외선 광빔의 나머지 부분은 광전 센서를 구비하는 검출기 어셈블리(24)를 향해 빔 분리기 내에서 굴절된다. 반면, 헤드(10)에 의해 샘플(22)을 향하여 방출된 광은 헤드(10) 내의 집광 미러(26)를 향하여 샘플(22)로부터 후방으로 반사되어 그때부터 다른 광전 센서를 구비하는 다른 검출기 어셈블리(28)로 반사된다. 따라서, 2개의 어셈블리(24, 28)는 램프(12)에 의해 방출되어 필터들중 선택된 하나에 의해 필터링된 광의 세기와 샘플(22)로부터의 반사 이후 동일한 광의 세기를 각각 나타내는 검출 신호를 생성한다. 검출기 어셈블리(28)는 보통 일차 검출기 어셈블리라고 칭하고, 검출기 어셈블리(24)는 이차 검출기 어셈블리라고 칭한다. 2개의 검출기 어셈블리(28, 24)는 샘플(22)의 파라미터의 측정값을 제공하기 위해 공지된 방식으로 처리된다.
지금까지 설명한 측정 게이지는 검출되는 광이 파라미터가 측정되는 샘플로부터 후방으로 산란된다는 점에서 후방 산란 게이지(back-scatter gauge)로서 알려져 있다. 다른 공지된 측정 게이지는 파라미터가 측정되는 샘플을 통해 투과되는 광을 검출한다.
이제, 도 2를 참조하면, 이는 도 1에 도시된 바와 같은 일차 검출기 어셈블리(28) 및 이차 검출기 어셈블리(24)를 구비하는 탑재 테이블(18)을 갖는 본 발명에 따른 검출기 배치를 도시한다. 공지된 바와 같이, 일차 검출기 어셈블리(28)는PbS 검출기(282)와 가시광을 차단하기 위해 검출기(282) 앞에 탑재된 작은 실리콘 시트인 차단 필터(284)로 이루어진다. 마찬가지로, 이차 검출기 어셈블리(24)는 PbS 검출기(242)와 가시광을 차단하기 위해 검출기 앞에 탑재된 소형 실리콘 시트인 차단 필터(244)로 이루어진다.
하지만, 본 발명에 따르면, 탑재 테이블(18)은 추가 방사선원, 차단 필터(244)쪽으로 지향된 제1 GaAs(Gallium Arsenide) 적외선 에미터 또는 다이오드(30) 및 차단 필터(284)쪽으로 지향된 제2 GaAs 다이오드(32)를 더 포함한다. GaAs 다이오드(30)는 차단 필터(244)쪽으로 적외선을 지향시키고, 이러한 방사선은 이용시 탑재 테이블(18)을 향하여 차단 필터(244)에 의해 후방으로 반사되어 검출기(242)에 조사된다. 마찬가지로, GaAs 다이오드(32)는 차단 필터(284)쪽으로 적외선을 지향시키고, 이러한 방사선은 이용시 탑재 테이블(18)을 향하여 차단 필터(284)에 의해 후방으로 반사되어 검출기(282)에 조사된다. 결과적으로, 측정 헤드(10)가 동작하는 동안에, 일차 및 이차 검출기(282, 242)는 연속적으로 인가된 측정 및 기준 파장뿐만 아니라 2개의 GaAs 다이오드(32, 30)로부터의 방사선을 수신할 것이다. 2개의 GaAs 다이오드(32, 30)가 배치되어 이들 검출기로부터의 출력을 안정화시키기 위한 방식으로 검출기(282, 242)와 협력하며, 이러한 목적을 위해서 다이오드(32, 30)에 의해 방출된 방사선의 세기는 하기에 설명되는 방식으로 제어된다.
도 3 및 도 4는 다이오드(32, 30)를 제어하여 검출기(282, 242)의 출력을 안정화시키기 위한 다른 실시예 배치를 나타낸다. 간소화를 위해, 다이오드(32) 및검출기(282)를 위한 배치만이 각 경우에서 설명되지만, 동일한 배치는 다이오드(30) 및 검출기(242)에 이용됨을 이해하여야 할 것이다.
우선, 도 3을 참조하면, 검출기(282)는 반전 증폭기(34)에 의해 증폭되고, 출력단(36)에 전압 출력 신호로서 공급되는 출력 신호를 생성하기 위해 배치된다. 출력단(36)에 공급된 신호의 부분은 피드백 회로(37)를 경유하여 다이오드(32)로 피드백된다. 특히, 피드백 회로(37)는 출력단(36)으로부터 피드백된 전압 신호를 수신하기 위해 접속된 하나의 입력단 및 라인(39) 상에 공급된 바이어스 전압을 수신하기 위해 배치된 다른 입력단을 구비하는 가산 증폭기(38)를 포함한다. 가산 증폭기(38)의 출력단은 전압-전류 변환기(40)에 접속되며, 전압-전류 변환기(40)의 출력은 다이오드(32)를 제어한다.
검출기(282)로부터의 출력 신호의 크기는 수신되는 측정 또는 기준 파장의 광 세기의 증가로 인해 증가되어, GaAs 다이오드(32)에 공급된 전류가 떨어지기 시작하여 다이오드(32)에 의해 방출된 광의 세기를 감소시킨다. 따라서, 피드백 회로(37)는 네거티브 피드백 루프(negative feedback loop)로서 작용하여 검출기(282)에 조사되는 전체 조명, 즉, 샘플(22)로부터 후방으로 반사된 조명과 GaAs 다이오드(32)에 의해 방출된 조명이 결합된 조명을 거의 일정한 소정 레벨로 유지시키도록 작용한다.
소정 레벨은 사용중에 측정 게이지에 의해 나타날 것으로 예측되는 최대 외부 조명 레벨(maximum external illumination level)에 대응하도록 설정되고, 측정 또는 기준 파장의 방사선이 검출기(282)에 입사되지 않는다는 조건에서 이러한 방사선에 대응하는 플럭스를 방출하도록 라인(39) 상의 바이어스 전압을 적절히 선택하여 GaAs 다이오드(32)를 조정함으로써 얻어진다. 이의 효과는 특정 부분의 동작 응답 특성으로 검출기(282)를 제한하여 검출기(282) 상에 입사되는 전체 방사선에서의 변화를 상당히 감소시킨다.
출력단(36)에서 얻어지는 전압 출력 신호는 검출기(282) 상에 현재 입사되는 방사선의 실제 레벨과 소정 레벨 사이의 차를 나타내는 오차 신호에 효과적으로 대응한다. 이러한 차는 샘플(22)로부터 후방으로 반사된 광량을 나타낸다. 이후, 이러한 오차 신호는 측정될 파라미터의 표시를 제공하기 위해 공지된 방식으로 처리된다.
도 4는 도 3에 도시된 배치에 따른 개선책을 나타내며, 여기서 검출기(282)는 포화 상태에서 동작할 필요는 없다. 유사한 부분들은 도 3에서와 동일한 참조번호로 지정된다.
도 4에 도시된 회로에서, 검출기(282)는 고역 필터(42)를 경유하여 증폭기(34)에 접속된다. 필터(42)는 소망의 필터 데이터 속도의 선택을 통해 측정 게이지 사용에서 정상적으로 생성된 주파수의 신호를 통과시키기 위해 배치된다. 동시에, 필터(42)는, 예를 들어, 주변 온도(ambient temperature) 및 정상 상태 주변 조명(steady state ambient lighting)에서의 매우 점진적인 변화에 응답하여 생성된 저주파 변화를 제거하기 위해 배치된다.
본 실시예에서, 라인(39)에 인가된 바이어스 전압은 검출기(282) 상에 조사되는 방사선 레벨을 사용중에 예측되는 플럭스의 최고 변화량으로 유지하도록 설정된다. 이러한 레벨은 자연스럽게 도 3 실시예에서 이용되는 포화 레벨보다 상당히 저하될 것이다. 따라서, 본 실시예는 전체 조명 레벨을 소정의 고정 레벨로 유지시키기 위한 것이 아니라 검출기(282)에 조사되는 전체 조명에서의 변화를 단순히 최소화하기 위한 것이다.
전술한 바와 같이, 출력단(36)에서 얻어진 전압 신호는 사전-설정 레벨과 검출기(282)에 입사된 방사선의 실제 레벨 사이의 차를 나타내는 오차 신호를 구성한다. 이러한 차는 샘플(22)로부터 후방으로 반사되는 검출기(282) 상에 입사되는 광량을 나타낸다.
도 3에 도시된 회로는 검출기(282)가 동작 응답 특성의 소정 영역에서 동작하도록 하는 반면, 도 4에 도시된 회로는 검출기(282)가 동작 특성에 따라 제한된 범위에서 동작하도록 한다. 양경우의 실험에서, 검출기는 개선된 선형성과 확장된 주파수 응답 이점을 나타내었다.
도 5는 검출기의 전반적인 동작 범위에 대한 입사 방사선에 따른 통상적인 검출기의 응답을 나타내는 그래프이다. 입사 방사선의 광학 전력은 X축을 따라 나타내고, 검출기의 정규화된 응답은 Y축을 따라 나타낸다. 도시된 바와 같이, 검출기 응답은 5㎼ 입사 방사선에서 0.072이고, 10㎼ 입사 방사선에서 0.0141이므로, 곡선 영역에서 검출기 응답은 거의 선형적이다. 하지만, 50㎼ 및 100㎼ 입사 방사선에 대해 동일하게 비교하면, 검출기 응답은 선형성과는 거리 먼 0.589:1.000의 비율에 있다.
도 5에 도시된 곡선은 검출기 상의 입사 방사선에서의 변화가 작을수록 검출기 신호는 보다 더 선형적임을 나타낸다.
따라서, 본 발명에 따른 피드백 배치는 검출기 상에 입사되는 전체 방사선에서의 변화를 감소시키기 때문에, 검출기에 의해 생성된 결과의 신호는 보다 더 선형적으로 될 것이다.
이는 선형화된 응답이 적절한 조정 및 양호한 온도 안정도를 보증할 필요가 있기 때문에, 검출기가 동작 및 깊은 흡수로 강하게 조명되는 상황에서 특히 유익하다.
도 6은 실온에서의 공지된 측정 게이지에서 통상적인 PbS 검출기에 대한 주파수 응답 그래프를 도시한다. 검출기의 정규화된 응답이 필터휠(14)에서의 필터 갯수만큼 배가된 도 1에 도시된 필터휠(14)의 회전 주파수에 대응하는 입사 방사선의 쵸핑 주파수(chopping frequency)에 대비하여 작성된다.
알 수 있는 바와 같이, 검출기의 응답은 약 100㎐까지의 주파수에 대해 일정하고, -3dB 포인트에 도달하며, 여기서 전형적으로 신호는 약 700㎐에서 90°의 위상 천이를 갖는다.
이제, 도 7을 참조하면, 이는 본 발명에 따라 동작하는 검출기에 대한 검출기 주파수 응답을 나타낸다. 알 수 있는 바와 같이, 검출기의 주파수 응답은 약 1000㎐까지의 주파수에 대해 효과적으로 일정하고, -3dB 포인트는 약 10k㎐에서 발생한다. 따라서, 주파수 응답은 상당히 개선된다.
실제로, 본 발명에 따른 피드백 배열을 사용하는 것은 출력용 메인 증폭기(34)에 의한 증폭을 위해 검출기(282)에 의해 생성된 신호의 크기를 효과적으로 감소시키면, 이는 증폭 동안 추가 노이즈의 유입을 초래할 수 있다. 하지만, 피드백 경로에서 증폭기(38) 이득의 적절한 선택에 의해 피드백 레벨을 제어함으로써, 검출기의 주파수 응답의 확장을 응용에 따라 최적으로 선택할 수 있다.
검출기의 주파수 응답의 확장은 현재 가능한 것보다 상당히 더 빠른 1㎳ 이하의 각 측정 및 기준 파장에 대한 측정 시간을 가능하게 할 수 있다는 것을 파악할 수 있다.
응답 시간에서의 이러한 증가는 재료의 이동 웹(travelling web)이 측정 파장을 얻기 위해 주사되는 주사 응용에 특히 유익하다. 그 이유는 각 스캔에 대한 결과가 우수한 크로스 웹 해상도(cross web resolution)를 제공하기 위해 평균화될 수 있기 때문이다. 개선된 응답 시간은 측정될 파라미터의 샘플이 제품 높이, 반사도 및 이동 각도의 변화로 인한 노이즈를 표시하기 쉬운 스낵 푸드 (snack foods) 및 담배와 같은 재료를 포함할 때도 유익하다. 이러한 예에서, 파장 데이터의 신속한 포착은 표시 노이즈를 상당히 감소시킬 수 있다.
전술한 바는 샘플(22)로부터의 후방으로 반사된 광을 나타내는 출력 신호를 제공하기 위한 검출기(282) 및 다이오드(32)의 동작에 국한되었다. 필터휠(14)에 의해 필터링된 바와 같이 램프(12)로부터의 광을 나타내는 출력 신호를 제공하기 위한 검출기(242) 및 다이오드(30)의 동작은 유사하다는 것을 이해할 수 있다. 또한, 양신호는 측정될 파라미터를 판정하기 위한 공지된 방식으로 처리된다. 다양한 변형이 설명된 배치에서 가능하다.
특히, 각 다이오드(30 또는 32)는 검출기의 균일한 조명을 보증하기 위해 관련 검출기(242 또는 282)에 대해 등간격 다이오드 어레이로 교체될 수 있다.
또한, 다이오드(30, 32)는 설명한 바와 같이 차단 필터(244, 284)로부터의 반사를 이용하는 것이 아니라 검출기(24, 28)를 직접적으로 조명하도록 배치될 수 있다.
전술한 바에서 검출기(242, 282)는 PbS 검출기이고 다이오드(30, 32)는 GaAs 다이오드라고 가정하였다. 하지만, 다른 유형의 검출기가 적합한 다이오드와 더불어 이용될 수도 있다.
또한, 검출기(242, 282)에 조사되는 광 세기가 증가할 경우, 피드백 회로(37)가 다이오드(30, 32)에 공급된 전류를 감소시키는 작용을 한다면 증폭기(34, 38)는 선택적인 증폭기 배치로 교체될 수 있음을 이해할 수 있다.
본 발명은 적외선 측정 게이지에 관해서 설명되었지만, 이는 다른 광파장, 예를 들어, 가시광의 파장을 안정화시키는 측정 게이지에도 이용될 수 있다.
실제로, 본 발명은 다른 유형의 전자기, 특히 적외선 검출 장치, 예를 들어, 적외선 온도 검출기 또는 적외선 이미징 장치에 적용될 수 있다.
Claims (19)
- 전자기 검출 장치에 있어서,전자기 방사선을 검출하고, 수신된 상기 방사선을 나타내는 신호를 생성하기 위한 검출기를 구비하는 검출기 회로; 및상기 검출기에 의해 검출된 방사선에 대한 상기 검출기의 응답 특성을 안정화시키기 위한 안정화 수단을 포함하고,상기 안정화 수단은상기 검출기에 방사선을 지향시키기 위한 제어형 전자기 방사선원; 및상기 검출기에 의해 생성된 신호에 따라 상기 방사선원을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 안정화 수단은 상기 검출된 방사선에 대한 상기 검출기의 응답을 선형화시키기 위해 배치된 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 안정화 수단은 상기 검출된 방사선에 대한 상기 검출기의 주파수 응답을 확장시키기 위해 배치된 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 검출기에 의해 생성된 신호에 따라서 상기 방사선원에 의해 방출된 방사선의 세기를 조절하기 위해 배치된 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 검출기의 전체 조명을 거의 소정 레벨로 유지시키도록 상기 검출기에 의해 생성된 신호에 따라서 상기 방사선원에 의해 방출된 방사선의 세기를 조절하기 위해 배치된 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 검출기의 전체 조명에서의 변화를 최소화시키도록 상기 방사선원에 의해 방출된 방사선의 세기를 조절하기 위해 배치된 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 검출기 회로의 출력으로부터 상기 방사선원으로의 피드백 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 검출기 회로는 전압 출력 신호를 공급하기 위해 배치되고, 상기 제어 수단은 전압-전류 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기 회로는 상기 검출기 신호를 수신하기 위해 배치된 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기 회로는 상기 검출기 신호를 수신하기 위해 배치된 고역 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사선원은 반사면을 경유하여 상기 검출기에 방사선을 조사하기 위해 배치된 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사선원은 상기 검출기에 직접 방사선을 조사하기 위해 배치된 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기에 조사하기 위한 방사선의 균일한 분포를 제공하기 위해 배치된 다수의 방사선원을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기 방사선은 적외선 방사선인 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플의 파라미터를 측정하기 위한 전자기 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 15 항에 있어서,파라미터가 측정되는 샘플에 방사선을 지향시키기 위한 다른 전자기 방사선원 - 상기 검출기는 상기 다른 전자기 방사선원에 의한 방사선 조사 이후의 샘플에 의해 투과, 산란 또는 반사된 방사선을 검출하여 상기 검출된 방사선을 나타내는 일차 검출 신호를 생성하기 위해 배치됨 - 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 16 항에 있어서,전자기 방사선을 검출하기 위한 다른 검출기를 구비하는 다른 검출기 회로 - 상기 다른 검출기 회로는 상기 다른 전자기 방사선원으로부터 방사선을 수신하여 이차 검출 신호를 생성하기 위해 배치됨 - 를 포함하고, 상기 안정화 수단 또는 다른 안정화 수단은 상기 다른 검출기의 응답 특성을 안정화시키기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 일차 및 이차 검출 신호에 각각 응답하여, 상기 측정될 파라미터를 계산하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 검출 장치.
- 소스(source)로부터 전자기 방사선을 검출하기 위한 방법에 있어서,상기 소스로부터의 전자기 방사선을 검출기에 지향시키는 단계;추가 전자기 방사선을 상기 검출기에 지향시키는 단계;상기 검출기 상에 입사되는 전자기 방사선의 세기를 검출하는 단계; 및수신된 상기 방사선을 나타내는 신호를 생성하는 단계 - 상기 검출기에 지향된 상기 추가 전자기 방사선의 세기는 상기 검출기에 의해 생성된 신호에 종속됨으로써 상기 검출된 방사선에 대한 상기 검출기의 응답 특성을 안정화시킴 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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