JPH07253389A - 微粒子検出器のアバランシェホトダイオードの増倍率最適化方法 - Google Patents
微粒子検出器のアバランシェホトダイオードの増倍率最適化方法Info
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- JPH07253389A JPH07253389A JP6069093A JP6909394A JPH07253389A JP H07253389 A JPH07253389 A JP H07253389A JP 6069093 A JP6069093 A JP 6069093A JP 6909394 A JP6909394 A JP 6909394A JP H07253389 A JPH07253389 A JP H07253389A
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- operational amplifier
- apd
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微粒子検出器のアバランシェホトダイオード
（ＡＰＤ）の増幅率を最適化する。 【構成】 信号処理部２に対して、ＭＰＵ36と実効値算
出回路（ｒｍｓ回路）33とを有し、第２のオペアンプ22
にバイアス電圧ＶB を供給するバイアス電圧設定回路３
を付加し、ＭＰＵ36によりテストバイアス電圧ＶB を変
化して、標準粒子を含むテストエアに対する微粒子検出
動作を行い、第１のオペアンプ21-1〜21-nの各出力信号
を加算し、これよりＡＰＤが発生した過剰ノイズをコン
デンサ32により抽出し、ｒｍｓ回路33によりその実効値
Ｎを算出する。第１のオペアンプ21、または第１と第２
のオペアンプ21,22 の各出力信号中の、標準粒子に対す
る出力パルスの波高値Ｓと、実効値ＮとのＳ／Ｎ比を算
出し、Ｓ／Ｎ比が最良となる最適バイアス電圧ＶB を特
定し、これをＡＰＤに加圧して増幅率を最適化する。
（ＡＰＤ）の増幅率を最適化する。 【構成】 信号処理部２に対して、ＭＰＵ36と実効値算
出回路（ｒｍｓ回路）33とを有し、第２のオペアンプ22
にバイアス電圧ＶB を供給するバイアス電圧設定回路３
を付加し、ＭＰＵ36によりテストバイアス電圧ＶB を変
化して、標準粒子を含むテストエアに対する微粒子検出
動作を行い、第１のオペアンプ21-1〜21-nの各出力信号
を加算し、これよりＡＰＤが発生した過剰ノイズをコン
デンサ32により抽出し、ｒｍｓ回路33によりその実効値
Ｎを算出する。第１のオペアンプ21、または第１と第２
のオペアンプ21,22 の各出力信号中の、標準粒子に対す
る出力パルスの波高値Ｓと、実効値ＮとのＳ／Ｎ比を算
出し、Ｓ／Ｎ比が最良となる最適バイアス電圧ＶB を特
定し、これをＡＰＤに加圧して増幅率を最適化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は微粒子検出器におい
て、微粒子の散乱光を受光するアバランシェホトダイオ
ード（ＡＰＤ）に対して、その増倍率を最適化する方法
に関する。
て、微粒子の散乱光を受光するアバランシェホトダイオ
ード（ＡＰＤ）に対して、その増倍率を最適化する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は微粒子検出器の基本構成を示し、
１は検出セル、２は信号処理部である。微粒子検出にお
いては、噴射ノズル11より微粒子を含むサンプルエアＡ
S が検出セル１内に噴射され、排出ノズル12より排出さ
れる。これに対して、レーザ管131 と外部ミラー132 よ
りなるレーザ発振器13が設けられ、発振したレーザビー
ムＬB がサンプルエアＡS に直交して検出領域Ｋが形成
され、この中の微粒子が散乱光ＬR を散乱し、これが集
光レンズ14により集光されて受光器15に結像され、その
出力信号は信号処理部２により処理されて微粒子が検出
される。なお、出力信号にはレーザビームＬB の強度変
動によるノイズや、サンプルエアＡS のエア分子の散乱
によるレーリノイズが含まれているので、信号処理部２
にコンパレータを設け、これに設定された閾値により各
ノイズを除去して異物のみが検出される。受光器15に
は、当初は光電子増倍管（ホトマル）が使用されていた
が、最近は、半導体内の電子のなだれ現象を利用して高
い倍増作用がえられ、取り扱いが便利なアバランシェホ
トダイオード（ＡＰＤ）が使用されている。さらに、Ａ
ＰＤを複数の素子に分割し、ノイズを分割して受光する
ことによりＳ／Ｎ比を向上する分割ＡＰＤが使用されて
いる。
１は検出セル、２は信号処理部である。微粒子検出にお
いては、噴射ノズル11より微粒子を含むサンプルエアＡ
S が検出セル１内に噴射され、排出ノズル12より排出さ
れる。これに対して、レーザ管131 と外部ミラー132 よ
りなるレーザ発振器13が設けられ、発振したレーザビー
ムＬB がサンプルエアＡS に直交して検出領域Ｋが形成
され、この中の微粒子が散乱光ＬR を散乱し、これが集
光レンズ14により集光されて受光器15に結像され、その
出力信号は信号処理部２により処理されて微粒子が検出
される。なお、出力信号にはレーザビームＬB の強度変
動によるノイズや、サンプルエアＡS のエア分子の散乱
によるレーリノイズが含まれているので、信号処理部２
にコンパレータを設け、これに設定された閾値により各
ノイズを除去して異物のみが検出される。受光器15に
は、当初は光電子増倍管（ホトマル）が使用されていた
が、最近は、半導体内の電子のなだれ現象を利用して高
い倍増作用がえられ、取り扱いが便利なアバランシェホ
トダイオード（ＡＰＤ）が使用されている。さらに、Ａ
ＰＤを複数の素子に分割し、ノイズを分割して受光する
ことによりＳ／Ｎ比を向上する分割ＡＰＤが使用されて
いる。
【０００３】次に、微粒子の散乱光ＬR の強度はその直
径に依存して大幅に変化する。この強度変化に対してＡ
ＰＤのダイナミックレンジは、十分広くないので、これ
を広くすることが必要である。これに対してこの発明の
発明者により、ＡＰＤのダイナミックレンジを実効的に
広くする方法が考案され、「特願平5-262897号、微粒子
検出回路」が特許出願されており、これが上記の信号処
理部２に適用されている。以下その実施例を図３と図４
により説明する。
径に依存して大幅に変化する。この強度変化に対してＡ
ＰＤのダイナミックレンジは、十分広くないので、これ
を広くすることが必要である。これに対してこの発明の
発明者により、ＡＰＤのダイナミックレンジを実効的に
広くする方法が考案され、「特願平5-262897号、微粒子
検出回路」が特許出願されており、これが上記の信号処
理部２に適用されている。以下その実施例を図３と図４
により説明する。
【０００４】図３は上記の特許出願にかかる微粒子検出
回路の一実施例を示し、これにより信号処理部２が構成
される。ただし、図は受光器15が単体のＡＰＤよりなる
場合を示す。図３において、ＡＰＤの両端には第１のオ
ペアンプ21と、第２のオペアンプ22が接続され、第１の
オペアンプ21は、大きい抵抗値の負帰還抵抗Ｒf1により
増倍率が高くされ、またダイオードＤが図示のように接
続され、＋極は接地されている。第２のオペアンプ22
は、小さい抵抗値の負帰還抵抗Ｒf2により増倍率が低く
され、＋極にはＡＰＤに加圧するバイアス電圧（−ＶB)
が供給されている。いま、微粒子の散乱光ＬR の強度が
小さいときは、ＡＰＤの小さい出力電流は増倍率が高い
第１のオペアンプ21により大きく増倍されて電圧に変換
される。その出力信号はコンパレータ24に入力して閾値
Ｖ1 によりノイズが除去され、さらにＡ／Ｄ変換器26に
よりデジタル化され、下位桁の微粒子データが出力され
る。これに対し散乱光ＬR の強度が大きいときは、ダイ
オードＤが導通するので第１のオペアンプ21は強い負帰
還がかかって動作を停止し、ＡＰＤの大きい出力電流は
増倍率の低い第２のオペアンプ22により、小さく増倍さ
れて電圧に変換され、絶縁アンプ23を経てコンパレータ
25に入力して閾値Ｖ2 によりノイズが除去され、Ａ／Ｄ
変換器27より上位桁の微粒子データが出力される。
回路の一実施例を示し、これにより信号処理部２が構成
される。ただし、図は受光器15が単体のＡＰＤよりなる
場合を示す。図３において、ＡＰＤの両端には第１のオ
ペアンプ21と、第２のオペアンプ22が接続され、第１の
オペアンプ21は、大きい抵抗値の負帰還抵抗Ｒf1により
増倍率が高くされ、またダイオードＤが図示のように接
続され、＋極は接地されている。第２のオペアンプ22
は、小さい抵抗値の負帰還抵抗Ｒf2により増倍率が低く
され、＋極にはＡＰＤに加圧するバイアス電圧（−ＶB)
が供給されている。いま、微粒子の散乱光ＬR の強度が
小さいときは、ＡＰＤの小さい出力電流は増倍率が高い
第１のオペアンプ21により大きく増倍されて電圧に変換
される。その出力信号はコンパレータ24に入力して閾値
Ｖ1 によりノイズが除去され、さらにＡ／Ｄ変換器26に
よりデジタル化され、下位桁の微粒子データが出力され
る。これに対し散乱光ＬR の強度が大きいときは、ダイ
オードＤが導通するので第１のオペアンプ21は強い負帰
還がかかって動作を停止し、ＡＰＤの大きい出力電流は
増倍率の低い第２のオペアンプ22により、小さく増倍さ
れて電圧に変換され、絶縁アンプ23を経てコンパレータ
25に入力して閾値Ｖ2 によりノイズが除去され、Ａ／Ｄ
変換器27より上位桁の微粒子データが出力される。
【０００５】図４は、受光器15は複数ｎ個の素子ｅ1 〜
ｅn に分割された分割ＡＰＤよりなり、また、第２のオ
ペアンプ22の＋極に＋ＶB のバイアス電圧を加圧する場
合を示す。各素子ｅ1 〜ｅn に対して、それぞれｎ個の
第１のオペアンプ21-1〜21-nと、コンパレータ24-1〜24
-nが接続される。各オペアンプとコンパレータの動作は
図３の場合と同様である。ただし分割ＡＰＤにおいて
は、散乱光ＬR はいずれかの素子ｅに受光され、また散
乱光ＬR に含まれたノイズは、各素子に分割して受光さ
れるので、素子当たりのノイズが低減されるものであ
る。
ｅn に分割された分割ＡＰＤよりなり、また、第２のオ
ペアンプ22の＋極に＋ＶB のバイアス電圧を加圧する場
合を示す。各素子ｅ1 〜ｅn に対して、それぞれｎ個の
第１のオペアンプ21-1〜21-nと、コンパレータ24-1〜24
-nが接続される。各オペアンプとコンパレータの動作は
図３の場合と同様である。ただし分割ＡＰＤにおいて
は、散乱光ＬR はいずれかの素子ｅに受光され、また散
乱光ＬR に含まれたノイズは、各素子に分割して受光さ
れるので、素子当たりのノイズが低減されるものであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】さてＡＰＤにおいて
は、入射光に対する出力電流が増倍されるが、これとと
もに、入射光に含まれているノイズも増倍されて過剰ノ
イズが発生する。これらの増倍率はバイアス電圧ＶB に
依存するが、バイアス電圧ＶB を変化したとき、出力電
流に対する増倍率の変化量より、過剰ノイズに対する増
倍率の変化量の方が大きい。このために、増倍率をむや
みに大きくすると、かえって過剰ノイズが増加してＳ／
Ｎ比が低下する。これに対してＳ／Ｎ比を最良とする最
適の増倍率ＭM が存在し、最適増倍率ＭM に対する最適
バイアス電圧ＶBMがある。従って上記の微粒子検出器の
微粒子検出性能を良好とするためには、ＡＰＤに最適バ
イアス電圧ＶBMを与えて最適増倍率ＭM とすることが必
要である。この発明は以上に鑑みてなされたもので、微
粒子検出器のＡＰＤに最適バイアス電圧ＶBMを与え、そ
の増倍率を最適化する方法を提供することを目的とす
る。
は、入射光に対する出力電流が増倍されるが、これとと
もに、入射光に含まれているノイズも増倍されて過剰ノ
イズが発生する。これらの増倍率はバイアス電圧ＶB に
依存するが、バイアス電圧ＶB を変化したとき、出力電
流に対する増倍率の変化量より、過剰ノイズに対する増
倍率の変化量の方が大きい。このために、増倍率をむや
みに大きくすると、かえって過剰ノイズが増加してＳ／
Ｎ比が低下する。これに対してＳ／Ｎ比を最良とする最
適の増倍率ＭM が存在し、最適増倍率ＭM に対する最適
バイアス電圧ＶBMがある。従って上記の微粒子検出器の
微粒子検出性能を良好とするためには、ＡＰＤに最適バ
イアス電圧ＶBMを与えて最適増倍率ＭM とすることが必
要である。この発明は以上に鑑みてなされたもので、微
粒子検出器のＡＰＤに最適バイアス電圧ＶBMを与え、そ
の増倍率を最適化する方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、微粒子検出
器のＡＰＤの増倍率最適化方法であって、前記の微粒子
検出器のオペアンプの出力側に、マイクロプロセッサ
（ＭＰＵ）と実効値算出回路とを有し、オペアンプにテ
ストバイアス電圧を供給するバイアス電圧設定回路を付
加する。ＭＰＵによりテストバイアス電圧を変化して、
標準粒子を含むテストエアに対する微粒子検出動作を行
う。オペアンプの出力信号より、標準粒子に対する出力
パルスとＡＰＤの発生する過剰ノイズとを分離して、実
効値回路により過剰ノイズの実効値Ｎを算出する。ＭＰ
Ｕにより、出力パルスの波高値Ｓと実効値ＮのＳ／Ｎ比
を算出して、Ｓ／Ｎ比が最良となる最適バイアス電圧を
特定する。この最適バイアス電圧をＡＰＤに加圧して、
その増倍率を最適化するものである。
器のＡＰＤの増倍率最適化方法であって、前記の微粒子
検出器のオペアンプの出力側に、マイクロプロセッサ
（ＭＰＵ）と実効値算出回路とを有し、オペアンプにテ
ストバイアス電圧を供給するバイアス電圧設定回路を付
加する。ＭＰＵによりテストバイアス電圧を変化して、
標準粒子を含むテストエアに対する微粒子検出動作を行
う。オペアンプの出力信号より、標準粒子に対する出力
パルスとＡＰＤの発生する過剰ノイズとを分離して、実
効値回路により過剰ノイズの実効値Ｎを算出する。ＭＰ
Ｕにより、出力パルスの波高値Ｓと実効値ＮのＳ／Ｎ比
を算出して、Ｓ／Ｎ比が最良となる最適バイアス電圧を
特定する。この最適バイアス電圧をＡＰＤに加圧して、
その増倍率を最適化するものである。
【０００８】
【作用】上記のバイアス電圧設定回路においては、ＭＰ
Ｕによりテストバイアス電圧を変化してオペアンプに供
給し、ＡＰＤに加圧するバイアス電圧を変化させて、標
準粒子を含むテストエアの微粒子検出動作がなされる。
オペアンプの出力信号は、標準粒子に対する出力パルス
とＡＰＤが発生する過剰ノイズとに分離され、過剰ノイ
ズは実効値算出回路によりその実効値Ｎが算出される。
ＭＰＵにより、出力パルスの波高値Ｓと実効値ＮのＳ／
Ｎ比が算出され、Ｓ／Ｎ比が最良となる最適バイアス電
圧が特定され、これがＡＰＤに加圧されてその増倍率が
最適化される。
Ｕによりテストバイアス電圧を変化してオペアンプに供
給し、ＡＰＤに加圧するバイアス電圧を変化させて、標
準粒子を含むテストエアの微粒子検出動作がなされる。
オペアンプの出力信号は、標準粒子に対する出力パルス
とＡＰＤが発生する過剰ノイズとに分離され、過剰ノイ
ズは実効値算出回路によりその実効値Ｎが算出される。
ＭＰＵにより、出力パルスの波高値Ｓと実効値ＮのＳ／
Ｎ比が算出され、Ｓ／Ｎ比が最良となる最適バイアス電
圧が特定され、これがＡＰＤに加圧されてその増倍率が
最適化される。
【０００９】
【実施例】図１において、３は、この発明におけるバイ
アス電圧設定回路の一実施例を示し、これが前記の図４
の信号処理部２に付加される。なお、図３の信号処理部
２に付加した場合も、バイアス電圧設定回路３の動作作
用は同一である。図１において、バイアス電圧設定回路
３は、加算オペアンプ31と、適当な容量のコンデンサ3
2、実効値Ｎを算出する実効値算出回路（ｒｍｓ回路）3
3、マルチプレクサ（ＭＰＸ）34、Ａ／Ｄ変換器35、マ
イクロプロセッサ（ＭＰＵ）36、および出力アンプ37よ
りなり、ＭＰＵ36により制御されたテストバイアス電圧
ＶBを出力する。加算オペアンプ31の−極には、信号処
理部２のｎ個のコンパレータ24-1〜24-nが、それぞれの
抵抗ｒを通して一括されて接続され、ＭＰＸ34には信号
処理部２の絶縁アンプ23と、加算オペアンプ31およびｒ
ｍｓ回路33の各出力側が接続される。なお、バイアス電
圧設定回路３は、ＡＰＤの増倍率の最適化に使用し、サ
ンプルエアＡS に対する微粒子検出の際は、取り外すも
のとする。
アス電圧設定回路の一実施例を示し、これが前記の図４
の信号処理部２に付加される。なお、図３の信号処理部
２に付加した場合も、バイアス電圧設定回路３の動作作
用は同一である。図１において、バイアス電圧設定回路
３は、加算オペアンプ31と、適当な容量のコンデンサ3
2、実効値Ｎを算出する実効値算出回路（ｒｍｓ回路）3
3、マルチプレクサ（ＭＰＸ）34、Ａ／Ｄ変換器35、マ
イクロプロセッサ（ＭＰＵ）36、および出力アンプ37よ
りなり、ＭＰＵ36により制御されたテストバイアス電圧
ＶBを出力する。加算オペアンプ31の−極には、信号処
理部２のｎ個のコンパレータ24-1〜24-nが、それぞれの
抵抗ｒを通して一括されて接続され、ＭＰＸ34には信号
処理部２の絶縁アンプ23と、加算オペアンプ31およびｒ
ｍｓ回路33の各出力側が接続される。なお、バイアス電
圧設定回路３は、ＡＰＤの増倍率の最適化に使用し、サ
ンプルエアＡS に対する微粒子検出の際は、取り外すも
のとする。
【００１０】以下バイアス電圧設定回路３によるＡＰＤ
の増倍率の最適化方法を説明する。まずＭＰＵ36によ
り、テストバイアス電圧ＶB を適当な刻みで変化して出
力し、出力アンプ37を経て第２のオペアンプ22に供給
し、これを通してＡＰＤを加圧し、標準粒子を含むテス
トエアに対する検出動作を連続して行う。標準粒子の大
きさが、第２のオペアンプ22の対応する大きい微粒子と
同等以上の場合は、第２のオペアンプ22より逐次に出力
される出力信号には、この標準粒子に対する出力パルス
があり、これが絶縁アンプ23を経てＭＰＸ34に入力す
る。一方、第１の各オペアンプ21-1〜21-nの出力信号に
はＡＰＤが発生した過剰ノイズが含まれており、これら
はオペアンプ31により加算され、コンデンサ32により過
剰ノイズのみが通過し、ｒｍｓ回路33によりその実効値
Ｎが算出される。算出された実効値ＮはＭＰＸ34に入力
し、これと上記により入力した出力パルスの波高値Ｓと
が、交互にＡ／Ｄ変換器35によりデジタル化されてＭＰ
Ｕ35に取り込まれる。ＭＰＵ35においては、波高値Ｓと
実効値ＮのＳ／Ｎ比を算出し、これが最良となる最適バ
イアス電圧ＶBMを特定する。次に、標準粒子の大きさ
が、第１のオペアンプ22が対応する小さい微粒子と同等
以下の場合は、第１のオペアンプ21より逐次に出力され
る出力信号には、この標準粒子に対する出力パルスと過
剰ノイズとが含まれており、出力パルスはオペアンプ31
の出力端よりＭＰＸ34に、過剰ノイズはｒｍｓ回路33に
より実効値Ｎが算出されてＭＰＸ34にそれぞれ入力し、
上記と同様にＭＰＵ36により処理されて最適バイアス電
圧ＶBMを特定する。以上が終了すると、バイアス電圧設
定回路３は取り外され、バイアス電源より最適バイアス
電圧ＶBMを第２のオペアンプ22に供給してＡＰＤを加圧
すると、サンプルエアＡS に対する出力電流のＳ／Ｎ比
が最良とされ、これに含まれている微粒子の出力パルス
が良好に検出される。
の増倍率の最適化方法を説明する。まずＭＰＵ36によ
り、テストバイアス電圧ＶB を適当な刻みで変化して出
力し、出力アンプ37を経て第２のオペアンプ22に供給
し、これを通してＡＰＤを加圧し、標準粒子を含むテス
トエアに対する検出動作を連続して行う。標準粒子の大
きさが、第２のオペアンプ22の対応する大きい微粒子と
同等以上の場合は、第２のオペアンプ22より逐次に出力
される出力信号には、この標準粒子に対する出力パルス
があり、これが絶縁アンプ23を経てＭＰＸ34に入力す
る。一方、第１の各オペアンプ21-1〜21-nの出力信号に
はＡＰＤが発生した過剰ノイズが含まれており、これら
はオペアンプ31により加算され、コンデンサ32により過
剰ノイズのみが通過し、ｒｍｓ回路33によりその実効値
Ｎが算出される。算出された実効値ＮはＭＰＸ34に入力
し、これと上記により入力した出力パルスの波高値Ｓと
が、交互にＡ／Ｄ変換器35によりデジタル化されてＭＰ
Ｕ35に取り込まれる。ＭＰＵ35においては、波高値Ｓと
実効値ＮのＳ／Ｎ比を算出し、これが最良となる最適バ
イアス電圧ＶBMを特定する。次に、標準粒子の大きさ
が、第１のオペアンプ22が対応する小さい微粒子と同等
以下の場合は、第１のオペアンプ21より逐次に出力され
る出力信号には、この標準粒子に対する出力パルスと過
剰ノイズとが含まれており、出力パルスはオペアンプ31
の出力端よりＭＰＸ34に、過剰ノイズはｒｍｓ回路33に
より実効値Ｎが算出されてＭＰＸ34にそれぞれ入力し、
上記と同様にＭＰＵ36により処理されて最適バイアス電
圧ＶBMを特定する。以上が終了すると、バイアス電圧設
定回路３は取り外され、バイアス電源より最適バイアス
電圧ＶBMを第２のオペアンプ22に供給してＡＰＤを加圧
すると、サンプルエアＡS に対する出力電流のＳ／Ｎ比
が最良とされ、これに含まれている微粒子の出力パルス
が良好に検出される。
【００１１】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明のＡＰＤ
の増倍率最適化方法においては、微粒子検出器にバイア
ス電圧設定回路を付加し、そのＭＰＵによりＡＰＤに加
圧するテストバイアス電圧を変化して、標準粒子を含む
テストエアの微粒子検出動作を行い、オペアンプの出力
信号より、標準粒子に対する出力パルスの波高値ＳとＡ
ＰＤの過剰ノイズの実効値ＮとのＳ／Ｎ比を算出し、こ
れを最良とする最適バイアス電圧を求めてＡＰＤに加圧
し、その増倍率を最適化するもので、ＡＰＤを受光器と
する微粒子検出器の検出性能の向上に寄与する効果に
は、大きいものがある。
の増倍率最適化方法においては、微粒子検出器にバイア
ス電圧設定回路を付加し、そのＭＰＵによりＡＰＤに加
圧するテストバイアス電圧を変化して、標準粒子を含む
テストエアの微粒子検出動作を行い、オペアンプの出力
信号より、標準粒子に対する出力パルスの波高値ＳとＡ
ＰＤの過剰ノイズの実効値ＮとのＳ／Ｎ比を算出し、こ
れを最良とする最適バイアス電圧を求めてＡＰＤに加圧
し、その増倍率を最適化するもので、ＡＰＤを受光器と
する微粒子検出器の検出性能の向上に寄与する効果に
は、大きいものがある。
【図１】図１は、この発明におけるバイアス電圧設定回
路３の構成図である。
路３の構成図である。
【図２】図２は、微粒子検出器の基本構成図である。
【図３】図３は、特許出願にかかる微粒子検出回路の一
実施例における構成図である。
実施例における構成図である。
【図４】図４は、図３の微粒子検出回路を変形した場合
の構成図である。
の構成図である。
１…検出セル、11…噴射ノズル、12…排出ノズル、13…
レーザ発振器、131 …レーザ管、132 …外部ミラー、14
…集光レンズ、15…受光器、２…信号処理部、21,21-1
〜21-n…第１のオペアンプ、22…第２のオペアンプ、23
…絶縁アンプ、24,24-1 〜24-n,25 …コンパレータ、2
6,27 …Ａ／Ｄ変換器、３…この発明におけるバイアス
電圧設定回路、31…加算オペアンプ、32…コンデンサ、
33…実効値算出回路（ｒｍｓ回路）、34…マルチプレク
サ（ＭＰＸ）、35…Ａ／Ｄ変換器、36…マイクロプロセ
ッサ（ＭＰＵ）、37…出力アンプ、ＬB …レーザビー
ム、ＬR …散乱光、Ｋ…検出領域、ＡＰＤ…アバランシ
ェホトダイオード、ｅ1 〜ｅn …分割ＡＰＤの素子、Ｖ
B …バイアス電圧、Ｖ1,Ｖ2 …閾値、Ｓ…出力パルスの
波高値、Ｎ…余剰ノイズの実効値。
レーザ発振器、131 …レーザ管、132 …外部ミラー、14
…集光レンズ、15…受光器、２…信号処理部、21,21-1
〜21-n…第１のオペアンプ、22…第２のオペアンプ、23
…絶縁アンプ、24,24-1 〜24-n,25 …コンパレータ、2
6,27 …Ａ／Ｄ変換器、３…この発明におけるバイアス
電圧設定回路、31…加算オペアンプ、32…コンデンサ、
33…実効値算出回路（ｒｍｓ回路）、34…マルチプレク
サ（ＭＰＸ）、35…Ａ／Ｄ変換器、36…マイクロプロセ
ッサ（ＭＰＵ）、37…出力アンプ、ＬB …レーザビー
ム、ＬR …散乱光、Ｋ…検出領域、ＡＰＤ…アバランシ
ェホトダイオード、ｅ1 〜ｅn …分割ＡＰＤの素子、Ｖ
B …バイアス電圧、Ｖ1,Ｖ2 …閾値、Ｓ…出力パルスの
波高値、Ｎ…余剰ノイズの実効値。
Claims (1)
- 【請求項１】バイアス電圧が加圧されたアバランシェホ
トダイオードアバランシェホトダイオードを具備し、微
粒子を含むサンプルエアに対してレーザビームを照射
し、該微粒子の散乱光を該アバランシェホトダイオード
により受光し、該アバランシェホトダイオードの出力電
流をオペアンプにより電圧に変換し、該オペアンプの出
力信号を処理して、該微粒子を検出する微粒子検出器に
おいて、該オペアンプの出力側に、マイクロプロセッサ
と実効値算出回路とを有し、前記オペアンプにテストバ
イアス電圧を供給するバイアス電圧設定回路を付加し、
該マイクロプロセッサにより該テストバイアス電圧を変
化して、標準粒子を含むテストエアに対する微粒子検出
動作を行い、該オペアンプの出力信号より、該標準粒子
に対する出力パルスと該アバランシェホトダイオードの
発生する過剰ノイズとを分離して、前記実効値算出回路
により該過剰ノイズの実効値Ｎを算出し、前記マイクロ
プロセッサにより、該出力パルスの波高値Ｓと該実効値
ＮのＳ／Ｎ比を算出して、該Ｓ／Ｎ比が最良となる最適
バイアス電圧を特定し、該最適バイアス電圧を前記アバ
ランシェホトダイオードに加圧して、その増倍率を最適
化することを特徴とする、微粒子検出器のアバランシェ
ホトダイオードの増倍率最適化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6069093A JPH07253389A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 微粒子検出器のアバランシェホトダイオードの増倍率最適化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6069093A JPH07253389A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 微粒子検出器のアバランシェホトダイオードの増倍率最適化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07253389A true JPH07253389A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=13392652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6069093A Pending JPH07253389A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 微粒子検出器のアバランシェホトダイオードの増倍率最適化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07253389A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008107118A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Hattori Kogyo Co Ltd | 浮遊物測定装置 |
| CN103091568A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-08 | 华中科技大学 | 一种雪崩光电二极管过剩噪声因子测量系统 |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP6069093A patent/JPH07253389A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008107118A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Hattori Kogyo Co Ltd | 浮遊物測定装置 |
| CN103091568A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-08 | 华中科技大学 | 一种雪崩光电二极管过剩噪声因子测量系统 |
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