JPS60207014A - ホトマルチプライヤ制御回路 - Google Patents
ホトマルチプライヤ制御回路Info
- Publication number
- JPS60207014A JPS60207014A JP6363384A JP6363384A JPS60207014A JP S60207014 A JPS60207014 A JP S60207014A JP 6363384 A JP6363384 A JP 6363384A JP 6363384 A JP6363384 A JP 6363384A JP S60207014 A JPS60207014 A JP S60207014A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- photomultiplier
- light
- amplifier
- 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.)
- Pending
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
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本光明は光電子増倍管(ホトマルチプライヤ;以下、ホ
トマルと略称する)の測定回路にかかり、特にホ1へマ
ルのゲインを安定化するホトマル制御回路に関する。
トマルと略称する)の測定回路にかかり、特にホ1へマ
ルのゲインを安定化するホトマル制御回路に関する。
ホトマルは入力光をカソードで受け、電子に変換した後
、多数のダイノードで増幅し陽極から電流又は電荷とし
て取り出すものであって、増幅度が高いので微少光の測
定に広く利用されている。
、多数のダイノードで増幅し陽極から電流又は電荷とし
て取り出すものであって、増幅度が高いので微少光の測
定に広く利用されている。
さて、このホ1〜マル出力をアナログ電流として取出す
場合には、第1図に示したように、ホトマルの入射光の
レベルを急激に変化させてみるとホトマルのゲインが変
化することが観測される。すなわち、入射光が高いレベ
ルの場合はゲインの低下が、逆に入射光のレベルが低い
場合にはゲインの上昇がみられる。これは主としてダイ
ノードの疲労・回復現像と考えられており、現在のゲイ
ンは過去の動作脂肪によって決定されるため、■歴現象
とも呼ばれる。
場合には、第1図に示したように、ホトマルの入射光の
レベルを急激に変化させてみるとホトマルのゲインが変
化することが観測される。すなわち、入射光が高いレベ
ルの場合はゲインの低下が、逆に入射光のレベルが低い
場合にはゲインの上昇がみられる。これは主としてダイ
ノードの疲労・回復現像と考えられており、現在のゲイ
ンは過去の動作脂肪によって決定されるため、■歴現象
とも呼ばれる。
入射光を精密に測定しようとする場合には、このゲイン
変動が無視できない。入射光がパルス的にチョッピング
できる場合にはホトマルのゲインの補償を行う方法があ
るが、入射光が直流的に入力される場合にはこれの補償
が不可能であった。
変動が無視できない。入射光がパルス的にチョッピング
できる場合にはホトマルのゲインの補償を行う方法があ
るが、入射光が直流的に入力される場合にはこれの補償
が不可能であった。
従って一定の線量の放射線源から放射線を放出して被検
体の透過放射線を例えばシンチレータで光に変換し、こ
れをホトマルで検出して該被検体の厚みを計測する厚み
計などにおいては、検査対象が製造ライン上を流れる板
体などであり、従って、それまでと板厚の異なるものが
ラインに流れはじめた場合などでは上記の点が測定の精
度を得るうえで、大きな問題になる。
体の透過放射線を例えばシンチレータで光に変換し、こ
れをホトマルで検出して該被検体の厚みを計測する厚み
計などにおいては、検査対象が製造ライン上を流れる板
体などであり、従って、それまでと板厚の異なるものが
ラインに流れはじめた場合などでは上記の点が測定の精
度を得るうえで、大きな問題になる。
本発明は上記の事情に鑑みて成されたもので、入射光が
直流的に入力される場合にホトマルのゲイン変動を安定
化させることができ、ホトマルを測定器などに使用する
場合にそのm度を維持できるようにしたホトマルチプラ
イヤ制御回路を提供することを目的とする。
直流的に入力される場合にホトマルのゲイン変動を安定
化させることができ、ホトマルを測定器などに使用する
場合にそのm度を維持できるようにしたホトマルチプラ
イヤ制御回路を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は上記目的を達成するため、ホトマル
に補償光を与える光源を設けると共に、ボトマルの入力
光をホトマル出力より監視してその入力光の大小に応じ
、光源の先回を変えるようにし、ホ1〜マルの出力する
平均電流を一定に保つようにして、ホトマルにおけるダ
イノードの疲労・回復現象が生じないようにする。
に補償光を与える光源を設けると共に、ボトマルの入力
光をホトマル出力より監視してその入力光の大小に応じ
、光源の先回を変えるようにし、ホ1〜マルの出力する
平均電流を一定に保つようにして、ホトマルにおけるダ
イノードの疲労・回復現象が生じないようにする。
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第2図に本装置のブロック図を示す。図においてPMT
はホトマルであり、このホトマルPMTの陽極に2つの
スイッチS1及びS3の一端側がそれぞれ接続されてい
る。これらのスイッチのうち、通常はSlが閉じており
、s3は開いている。
はホトマルであり、このホトマルPMTの陽極に2つの
スイッチS1及びS3の一端側がそれぞれ接続されてい
る。これらのスイッチのうち、通常はSlが閉じており
、s3は開いている。
また、スイッチS1の他端側には入出力端間に抵抗R1
とコンデンサC2の並列回路を接続してなる一般的な電
流/電圧アンプAlが接続される。
とコンデンサC2の並列回路を接続してなる一般的な電
流/電圧アンプAlが接続される。
また、抵抗Rsには直列的にスイッチs2が接続されて
いる。このスイッチS2は通常は閉じており、ホールド
時に開になる。
いる。このスイッチS2は通常は閉じており、ホールド
時に開になる。
一方、ホトマルPMTの陽極電流1pを検出するため、
スイッチ53(1!!端側は抵抗R4とコンデンサC3
の並列回路をオペアンプA2の反転側入力端子と出力端
子との間に接続してなるアンプの反転側入力に接続され
ている。また、オペアンプA2の非反則側入力端子は抵
抗R2及びスイッチ$4を間して、上記アンプA1の出
力側に接続されている。また、オペアンプA2の非反転
側入力端子とアース間には抵抗R3とコンデンサC2の
並列回路が接続される。上記スイッチS3と84は相補
的に動作し、入力光を測定しているときはS4が、また
、補償光がオンのときはS3が開になる。八3はオペア
ンプであり、反転側端子と出力端子間にゲイン調整用の
可変抵抗器VR2が接続され、また反転側入力端子は入
力抵抗R5を介してオペアンプA2の出力を受けるよう
にしである。また非反転側入力端子には直流型m電圧E
cを分圧する可変抵抗器VR工の可vJ端子出力が設定
電圧ERとして入力されるようにしてあり、これにより
このオペアンプA3は設定電圧ERと平均陽極電流(ア
ンプA2の出力)の比較アンプとして働く。このアンプ
A2の出力は出力抵抗R6を介してドライブ用トランジ
スタQsのベースに入力され、このトランジスタQ1を
作動させる構成としてあり、また、このトランジスタQ
1はエミッタ側に接続した抵抗R7を介して補償光用L
ED(発光ダイオード)D+に出力を供給して点灯させ
るようにしである。尚、S5はLEDDlのカッ〜ド側
に設けられたスイッチであり、各スイッチS1.Ssは
制御信号φ1.φ2゜φ1.φ2で制御される。スイッ
チS5は上記LED Dlの点灯時間をコントロールす
るのに用いられるがその制御がコン1〜ロール信号φ1
゜φ2は発信回路O8Cで作られる。
スイッチ53(1!!端側は抵抗R4とコンデンサC3
の並列回路をオペアンプA2の反転側入力端子と出力端
子との間に接続してなるアンプの反転側入力に接続され
ている。また、オペアンプA2の非反則側入力端子は抵
抗R2及びスイッチ$4を間して、上記アンプA1の出
力側に接続されている。また、オペアンプA2の非反転
側入力端子とアース間には抵抗R3とコンデンサC2の
並列回路が接続される。上記スイッチS3と84は相補
的に動作し、入力光を測定しているときはS4が、また
、補償光がオンのときはS3が開になる。八3はオペア
ンプであり、反転側端子と出力端子間にゲイン調整用の
可変抵抗器VR2が接続され、また反転側入力端子は入
力抵抗R5を介してオペアンプA2の出力を受けるよう
にしである。また非反転側入力端子には直流型m電圧E
cを分圧する可変抵抗器VR工の可vJ端子出力が設定
電圧ERとして入力されるようにしてあり、これにより
このオペアンプA3は設定電圧ERと平均陽極電流(ア
ンプA2の出力)の比較アンプとして働く。このアンプ
A2の出力は出力抵抗R6を介してドライブ用トランジ
スタQsのベースに入力され、このトランジスタQ1を
作動させる構成としてあり、また、このトランジスタQ
1はエミッタ側に接続した抵抗R7を介して補償光用L
ED(発光ダイオード)D+に出力を供給して点灯させ
るようにしである。尚、S5はLEDDlのカッ〜ド側
に設けられたスイッチであり、各スイッチS1.Ssは
制御信号φ1.φ2゜φ1.φ2で制御される。スイッ
チS5は上記LED Dlの点灯時間をコントロールす
るのに用いられるがその制御がコン1〜ロール信号φ1
゜φ2は発信回路O8Cで作られる。
また、LED Oiのアノ−1−′とアース間に接続さ
れたコンデン’t 04と抵抗R8の並列回路はフィル
タの役割を果すためのものである。
れたコンデン’t 04と抵抗R8の並列回路はフィル
タの役割を果すためのものである。
次に上記構成の本装置の作用について説明する。
はじめに第3図を用いて、スイッチのコン]へロール信
号φ1.φ2のタイミングを説明する。φ1゜φ2は一
定周期でONになり、φ2はφ1のON期間内に入るよ
うに制御される。そして補償光はφ五と同期して点灯す
る。弗型的な実施例ではφ1.φ2の周期は0.1se
cであり、φ1のON時間は2ms、φ2のON時間は
1msである。
号φ1.φ2のタイミングを説明する。φ1゜φ2は一
定周期でONになり、φ2はφ1のON期間内に入るよ
うに制御される。そして補償光はφ五と同期して点灯す
る。弗型的な実施例ではφ1.φ2の周期は0.1se
cであり、φ1のON時間は2ms、φ2のON時間は
1msである。
次に第2図構成の本装置の動作の説明をする。
補償光がオフの間、すなわち入力光を測定しているとき
は、ψ1がOFFになりスイッチS1゜82.84が閉
になる。この状態ではホ]−マルPMTの出力電流はア
ンプA1に入り、その出力側Voに−IP−R1なる電
圧が発生する。この電圧はホトマル出力電流検出用のア
ンプA2に入力される。
は、ψ1がOFFになりスイッチS1゜82.84が閉
になる。この状態ではホ]−マルPMTの出力電流はア
ンプA1に入り、その出力側Voに−IP−R1なる電
圧が発生する。この電圧はホトマル出力電流検出用のア
ンプA2に入力される。
次にφ1がオンになるとスイッチs3のみが閉になり、
ボ1−マルの出力電流はアンプA2に入る。
ボ1−マルの出力電流はアンプA2に入る。
一方アンプA1は入力側がオープンになり、またフィー
ドバック抵抗R1もオーブンになるため、ホールドアン
プとして働くことになるので、このアンプAIはスイッ
チS1.S2が開になる直前の電圧をホールドすること
になる。
ドバック抵抗R1もオーブンになるため、ホールドアン
プとして働くことになるので、このアンプAIはスイッ
チS1.S2が開になる直前の電圧をホールドすること
になる。
以上の動作で出力Voはホトマル出力がら補償光を省い
た信号となり、アンプA2の出力は補償光を含めた実質
のボトマル平均陽極電流を検出す一方、アンプA2の出
力は設定電圧ERと比較され、その差出力がトランジス
タQ1に与えられ、これをコントロールする。ここで設
定電圧ERは設定器VR1によって適宜に設定される。
た信号となり、アンプA2の出力は補償光を含めた実質
のボトマル平均陽極電流を検出す一方、アンプA2の出
力は設定電圧ERと比較され、その差出力がトランジス
タQ1に与えられ、これをコントロールする。ここで設
定電圧ERは設定器VR1によって適宜に設定される。
このようにしてアンプA2の出力により制御されたトラ
ンジスタQ1により出力される電圧は抵抗R7を介して
LED Diに入力され、該出力電圧に対応した光量で
このLED Dlを発光させ、その光は補償光としてホ
トマルPMTに与えられるがLED Dlはスイッチs
5により発成回路O8Cの出力する信号φ2のタイミン
グで0N10FFされるので、これにより、φ2のタイ
ミングで所定のピークになる電流でLED Dlをドラ
イブできる。
ンジスタQ1により出力される電圧は抵抗R7を介して
LED Diに入力され、該出力電圧に対応した光量で
このLED Dlを発光させ、その光は補償光としてホ
トマルPMTに与えられるがLED Dlはスイッチs
5により発成回路O8Cの出力する信号φ2のタイミン
グで0N10FFされるので、これにより、φ2のタイ
ミングで所定のピークになる電流でLED Dlをドラ
イブできる。
すなわち、第4図に示した概念図のように、ホトマル入
力光をアンプA1よりサンプリングし、入力光の大、小
に応じてLEDより小トマルに与える補償光の大きさを
変えるようにすることにより平均電流を一定にするもの
である。尚、ホトマ)し陽極置数検出アンプ(A2)の
時定数は10秒程度にする。すなわちR3・C2−R4
C3410secである。また、コントロール信号φ1
゜φ2の生成回路O8Cは公知の技術であるのでここで
は説明を省略する。また、アンプ八3のVR2は制御ル
ープのゲイン調節用の抵抗器であり、測定すべき入力光
の変化率と制御系の精度に応じて調節されるものとする
。
力光をアンプA1よりサンプリングし、入力光の大、小
に応じてLEDより小トマルに与える補償光の大きさを
変えるようにすることにより平均電流を一定にするもの
である。尚、ホトマ)し陽極置数検出アンプ(A2)の
時定数は10秒程度にする。すなわちR3・C2−R4
C3410secである。また、コントロール信号φ1
゜φ2の生成回路O8Cは公知の技術であるのでここで
は説明を省略する。また、アンプ八3のVR2は制御ル
ープのゲイン調節用の抵抗器であり、測定すべき入力光
の変化率と制御系の精度に応じて調節されるものとする
。
このようにホl−マルの平均陽極電流を一定に制御でき
るので入力光(測定光)が変化しても平均陽極電流は変
化せず、従ってホ1〜マルのゲイン変動、特に疲労・回
復現象が起こらないため、高精度の測定ができる、また
、補償光のオン−オフタイミング及びデユーティ−に対
しては特に制限はなく、測定条件(測定周期や応答性)
によって決定できるだけの自由度がある他、ホトマルに
印加している高電圧を変えても、陽極電流の制御系には
影響しないなどの利点が1qられる。
るので入力光(測定光)が変化しても平均陽極電流は変
化せず、従ってホ1〜マルのゲイン変動、特に疲労・回
復現象が起こらないため、高精度の測定ができる、また
、補償光のオン−オフタイミング及びデユーティ−に対
しては特に制限はなく、測定条件(測定周期や応答性)
によって決定できるだけの自由度がある他、ホトマルに
印加している高電圧を変えても、陽極電流の制御系には
影響しないなどの利点が1qられる。
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定する
ことなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施し得るものであり、例えば上記実施例では補償光源
としてLEDを用いているが、この他に白熱電球等の光
源を用いてもよい。
ことなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施し得るものであり、例えば上記実施例では補償光源
としてLEDを用いているが、この他に白熱電球等の光
源を用いてもよい。
また、本発明はホトマルの平均陽極電流を検出して、基
準を比較し、その過不足に応じて所定の期間補償光を点
灯するという機能を満足できる範囲内で上記実施例の回
路を変形することもでき、また、アンプA1のフィード
バック抵抗R1と直列に接続されているスイッチS2を
省略するようにしてもよい。但し、出力電圧VoはIp
−Rsより小さい値になる。
準を比較し、その過不足に応じて所定の期間補償光を点
灯するという機能を満足できる範囲内で上記実施例の回
路を変形することもでき、また、アンプA1のフィード
バック抵抗R1と直列に接続されているスイッチS2を
省略するようにしてもよい。但し、出力電圧VoはIp
−Rsより小さい値になる。
(発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、ホ1〜マルに光源
より補償光を与えることができるようにすると共にホト
マルの入力光をサンプリングして入力光の大小に応じて
光源の出力する補償光の大きさを変えるようにし、ホト
マルの出力する平均電流を一定に保つようにしたので、
厚み計などに用いる場合に厚みの大幅に異なる被検体を
製造(検査)ラインに流して検査するような場合でもダ
イノードの疲労・回復現象が生じないので高精度の測定
が可能となるなどの特徴を有するホトマルチプライヤ制
御回路を提供することができる。
より補償光を与えることができるようにすると共にホト
マルの入力光をサンプリングして入力光の大小に応じて
光源の出力する補償光の大きさを変えるようにし、ホト
マルの出力する平均電流を一定に保つようにしたので、
厚み計などに用いる場合に厚みの大幅に異なる被検体を
製造(検査)ラインに流して検査するような場合でもダ
イノードの疲労・回復現象が生じないので高精度の測定
が可能となるなどの特徴を有するホトマルチプライヤ制
御回路を提供することができる。
第1図はホトマルチプライヤの入射光量変化とそれによ
るゲインの変動の関係を示す図、第2図は本発明の一実
施例を示す回路図、第3図はその動作を示すタイムチャ
ート、第4図は本装置による入力光と補償光の関係を説
明するための図である。 PMT・・・ホトマルチプライヤ、Sr 、 82 。 S3.84 、Ss・・・スイッチ、AI 、 A2
、 A3・・・アンプ、VRs 、VR2・・・可変抵
抗器、Ql・・・!・ランジスタ、Dl・・・LED、
R1−R8・・・抵抗、01〜C4・・・コンデンサ、
O20・・・発振回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 φ1 第3図 開開 ¥4 Ill +111fl
るゲインの変動の関係を示す図、第2図は本発明の一実
施例を示す回路図、第3図はその動作を示すタイムチャ
ート、第4図は本装置による入力光と補償光の関係を説
明するための図である。 PMT・・・ホトマルチプライヤ、Sr 、 82 。 S3.84 、Ss・・・スイッチ、AI 、 A2
、 A3・・・アンプ、VRs 、VR2・・・可変抵
抗器、Ql・・・!・ランジスタ、Dl・・・LED、
R1−R8・・・抵抗、01〜C4・・・コンデンサ、
O20・・・発振回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 φ1 第3図 開開 ¥4 Ill +111fl
Claims (1)
- 測定対象光を検出して電気信号に変換するホトマルチプ
ライヤの出力信号を得て上記測定対象光のレベルに応じ
た出力を発生する回路と、上記ホトマルチプライヤに補
償光を与える光源と、上記ボ1〜マルチプライヤの平均
陽極電流を検出する回路と、これら両回路の出力を比較
してその差出力を発生する回路と、この差出力により上
記光源の光ωを制圓する回路とを具備してなるホトマル
チプライヤ制御回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6363384A JPS60207014A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | ホトマルチプライヤ制御回路 |
US06/717,819 US4661693A (en) | 1984-03-31 | 1985-03-29 | Photomultiplier control circuit having a compensating light source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6363384A JPS60207014A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | ホトマルチプライヤ制御回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60207014A true JPS60207014A (ja) | 1985-10-18 |
Family
ID=13234942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6363384A Pending JPS60207014A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | ホトマルチプライヤ制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60207014A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017126170A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2018-11-15 | ソニー株式会社 | 微小粒子測定装置、情報処理装置及び情報処理方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5326786A (en) * | 1976-08-26 | 1978-03-13 | Iwata Air Compressor Mfg | Method and apparatus for treating noxious substances |
-
1984
- 1984-03-31 JP JP6363384A patent/JPS60207014A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5326786A (en) * | 1976-08-26 | 1978-03-13 | Iwata Air Compressor Mfg | Method and apparatus for treating noxious substances |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017126170A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2018-11-15 | ソニー株式会社 | 微小粒子測定装置、情報処理装置及び情報処理方法 |
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