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マイクロ PMT アッセンブリマイクロ PMT モジュールマイクロ PMT フォトンカウンティングヘッド
量産可能独自のMEMS技術、半導体製造技術、電子軌道設計技術、真空機密パッケージ技術、真空プロセッシング技術を総合的に利用したことで、高い性能を保ったまま、量産を可能にしました。
耐衝撃MEMS技術の陽極接合を用いてシリコン基板とガラス基板を貼りあわせているため、衝撃に強いデバイスが実現しました。高い耐衝撃性により、高性能な携帯型分析機器などの開発に最適です。
高感度高速応答
通常の光電子増倍管の電極配置と同様の構造を高い精度で形成しているため、光電子増倍管の高感度と高速応答性を実現しています。
小 型マイクロ PMTは、シリコン基板を2枚のガラス基板で挟み込んだ3層構造です。わずか3つの部品で構成されているため、今までにない小型化に成功しました。
カスタマイズ対応
お客様の使用状況や使用環境に合わせたカスタマイズのご相談も承っております。
世界最小・最軽量 光電子増倍管*
マイクロ PMT* 2019年6月当社調べ
2
■マイクロ PMT の構造図接続端子
真空容器
2次電子真空
陽極
最終ダイノード電子増倍部(ダイノード)
入射光
光電面、入射窓
集束電極
シリコン
光電面 陽極
ガラス
原寸大 ! マイクロ PMT
マイクロ PMTは、従来の光電子増倍管と同じ真空管で同じ動作原理のため、通常のPMTの機能を保ったまま小型・軽量化に成功しました。
光電子
【上面図】 【断面図】
ガラス電子増倍部(ダイノード)
製品構成
3
光電子増倍管は光センサの中でも極めて高感度、高速応答な光検出器です。二次電子放出効果による増倍機能を有しているため、紫外線、可視光、近赤外線の測定に使われる受光素子の中では際立った感度と低ノイズ性を誇ります。この特性を活かし、高性能な医療機器や環境モニタなど幅広い用途に使用されています。
PMT(光電子増倍管)とは
マイクロ PMTは環境モニタリング用の光センサとしても有用です。昨今は世界中で異常気象や、広範囲災害などの環境問題が起こっています。小型計測装置が実現すれば、さまざまな現場で環境の変化をいち早く察知し、被害を最小限に抑えることが可能になります。
計測計測医療医療 計測
さまざまな環境下に対応し、どんな場所でも環境計測が可能に。
医療
検査室や研究室でしか行えなかった検査を、マイクロ PMTを用いることによって救急室の中や、小さな診療所でも行えるようになります。さらに、高度な検査を家庭で行えるようになれば、重大な疾病であっても早期に発見できるようになります。また、疾病の早期診断のみならず、日々の健康管理にも有用です。
個人・地域単位での環境汚染計測ベッドサイド・家庭での健康診断
医療機器の小型化・ポータブル化によって高度な医療をもっと身近に。
感度波長範囲
ラインアップ(nm)
外観
基本構成
付加機能
マイクロPMT + デバイダ回路 + 高圧電源回路マイクロPMT
+デバイダ回路
モジュールタイプアッセンブリタイプ
電圧出力電流出力 フォトンカウンティング
H12406シリーズ
H12404/H12405シリーズ
H12402/H12403シリーズ
H14066シリーズ
H12400シリーズ
300 ~ 650300 ~ 850300 ~ 920
300 ~ 650300 ~ 850300 ~ 920
300 ~ 650300 ~ 850300 ~ 920
300 ~ 650300 ~ 850
300 ~ 650300 ~ 850300 ~ 920
H12400シリーズマイクロ PMT アッセンブリ マイクロ PMTに電圧分割回路を組み合わせた
高感度光センサです。ヘッド部の小型化により狭いスペースでも使用することができます。
■ ゲイン特性■ 分光感度特性TPMHB0884JB
(at +25 °C)
1供給電圧 -900 V 2最高感度波長時 3暗中にて30分間放置後測定 4T.T.S.は電子走行時間拡がり (FWHM)です。 5結露なきこと
H12400-01-01 H12400-20-01 単位H12400-00-01
最高感度波長有効光電面サイズ入射窓材質ダイノード段数
最大定格
陰極特性
陽極特性 1
ゲイン 1
動作周囲温度 5
保存温度 5
質量
陽極 - 陰極間
最小値標準値標準値標準値標準値最小値標準値標準値標準値最大値標準値標準値標準値標準値
供給電圧デバイダ電流平均出力信号電流 1
ルーメン感度
青感度指数赤感度比放射感度 2
ルーメン感度
放射感度 2
暗電流 3
時間特性上昇時間走行時間T.T.S. 4
nm
mm
—
—
V
µA
µA
µA/lm
—
—
mA/W
A/lm
A/W
nA
ns
—
°C
°C
g
630
300
400
—
0.45
60
30
100
1.5 × 104
0.6
6
2.5 × 105
50
80
8.0
—
80
30
160
1.6 × 105
2.0 × 106
3(X) × 1(Y)
硼硅酸ガラス12
-1150
126
5
100
200
—
0.2
62
15
70
2.1 × 104
1.2
8.0
1.3
3.5 × 105
+5 ~ +50
-20 ~ +50
11
420
0.3
3
項目
■ 仕様
型名バイアルカリマルチアルカリ
赤感度増強型マルチアルカリ
300 nm ~ 650 nm300 nm ~ 850 nm300 nm ~ 920 nm
感度波長範囲 光電面種類可視域用
可視~近赤外域用可視~近赤外域用
特徴H12400-00-01H12400-01-01H12400-20-01
■ 製品バリエーション
4
500 115010009008007006000.5 1.151.00.90.80.70.6
102
103
104
105
106
107
コントロール電圧 (V) *供給電圧 (V)
ゲイン
※マイクロ PMT モジュールのコントロール電圧になります。
赤感度増強型マルチアルカリ光電面
バイアルカリ光電面
マルチアルカリ光電面
200 3000.01
0.1
1
10
100
400 500 600
波長 (nm)
陰極放射感度
(m
A/W
)量子効率
(%
)
700 800 900 1000
バイアルカリ光電面
マルチアルカリ光電面
陰極放射感度量子効率
赤感度増強型マルチアルカリ
※H14066を除くマイクロPMTシリーズ共通の分光感度です。
シリーズ
マイクロ PMTと電圧分割回路、高圧電源回路を内蔵した高感度光センサモジュールです。基板実装が可能なピン出力タイプの小型モジュールで、低電圧入力で簡単に動作させることができます。
H14066マイクロ PMT モジュール
■ ゲイン特性■ 分光感度特性TPMOB0336JA
単位H14066 H14066-01項目最高感度波長有効光電面サイズ入射窓材質ダイノード段数入力電圧最大入力電圧最大入力電流 1
最大平均出力信号電流最大コントロール電圧推奨コントロール電圧調整範囲コントロール電圧入力インピーダンス
陰極特性
陽極特性
ゲインリップルノイズ 35 (peak to peak)セトリングタイム 6
動作周囲温度 7
保存温度 7
質量
最小値標準値標準値標準値標準値最小値標準値標準値標準値最大値標準値標準値最大値最大値
ルーメン感度
青感度指数 (CS 5-58)赤感度比放射感度 2
ルーメン感度 3
放射感度 23
暗電流 34
時間特性 上昇時間
4204(X) × 1(Y)硼硅酸ガラス
10+4.75 ~ +5.25
+5.555
+1.15
1
0.33
1.2
0.310
+5 ~ +50-20 ~ +50
10
+0.5 ~ +1.0
7010011.5—9330200
1.9 × 105
2.0 × 106
+0.5 ~ +1.1
100200—0.2621570
2.2 × 104
3.5 × 105
nmmm——VV
mAµAVV
MΩ
µA/lm
——
mA/W
A/lm
A/W
nA
ns—mVs
°C°Cg
型名バイアルカリマルチアルカリ
300 nm ~ 650 nm300 nm ~ 850 nm
感度波長範囲 光電面種類可視域用
可視~近赤外域用
特徴H14066H14066-01
1入力電圧 +5 V、コントロール電圧 +0.9 V、暗電流出力 2最高感度波長時 3コントロール電圧 +0.9 V 4暗中にて30分間放置後測定5ケーブルRG-174/U、ケーブル長450 mm、負荷抵抗1 MΩ、負荷容量22 pF 6コントロール電圧を+1.0 Vから+0.5 Vへ変化させたときの安定時間 7結露なきこと
■ 製品バリエーション
■ 仕様 (at +25 °C)
5
2000.1
1
10
100
400 600
波長 (nm)
陰極放射感度
(m
A/W
)量子効率
(%
)
800 900 1000300 500 700
陰極放射感度量子効率
バイアルカリ光電面
マルチアルカリ光電面
0.5
107
106
105
104
103
102
0.6
コントロール電圧 (V)
ゲイン
0.8 0.90.7 1.0 1.15
マルチアルカリ光電面
バイアルカリ光電面
* P6「感度調整方法」参照
マイクロ PMTと電圧分割回路、高圧電源回路を内蔵した高感度光センサモジュールです。低電圧入力で簡単に動作させることができます。
H12402/H12403マイクロ PMT モジュール
シリーズ
TPMOC0256JA
■ 感度調整方法
単位H12402-01 / H12403-01 H12402-20 / H12403-20H12402 / H12403項目最高感度波長有効光電面サイズ入射窓材質ダイノード段数入力電圧最大入力電圧最大入力電流 1
最大平均出力信号電流 2
最大コントロール電圧推奨コントロール電圧調整範囲コントロール電圧入力インピーダンス
陰極特性
陽極特性 2
ゲイン 2
リップルノイズ 25 (peak to peak)セトリングタイム 6
動作周囲温度 7
保存温度 7
質量
最小値標準値標準値標準値標準値最小値標準値標準値標準値最大値標準値標準値最大値最大値
標準値
ルーメン感度
青感度指数赤感度比放射感度 3
ルーメン感度
放射感度 3
暗電流 4
時間特性 上昇時間
+0.5 ~ +1.0
50
80
8.0
—
80
30
160
1.6 × 105
2.0 × 106
3(X) × 1(Y)
硼硅酸ガラス12
+4.5 ~ +5.5
+5.5
20
5
+1.15
1
100
200
—
0.2
62
15
70
2.1 × 104
1.2
3.5 × 105
0.3
10
+5 ~ +50
-20 ~ +50
42(H12402シリーズ)、52(H12403シリーズ)
420
0.3
3
+0.5 ~ +1.1
630
300
400
—
0.45
60
30
100
1.5 × 104
0.6
6
2.5 × 105
nm
mm
—
—
V
V
mA
µA
V
V
MΩ
µA/lm
—
—
mA/W
A/lm
A/W
nA
ns
—
mV
s
°C
°C
g
型名バイアルカリマルチアルカリ
赤感度増強型マルチアルカリ
300 nm ~ 650 nm300 nm ~ 850 nm300 nm ~ 920 nm
感度波長範囲 光電面種類可視域用
可視~近赤外域用可視~近赤外域用
特徴H12402 / H12403H12402-01 / H12403-01H12402-20 / H12403-20
1入力電圧 +5 V、コントロール電圧 +0.9 V、暗電流出力 2コントロール電圧 +0.9 V 3最高感度波長時 4暗中にて30分間放置後測定5ケーブルRG-174/U、ケーブル長450 mm、負荷抵抗1 MΩ、負荷容量22 pF 6コントロール電圧を+1.0 Vから+0.5 Vへ変化させたときの安定時間 7結露なきこと
■ 製品バリエーション
■ 仕様 (at +25 °C)
▲左: H12403シリーズ 右: H12402シリーズ
6
+5 VGND
+5 VGND
抵抗可変動作
マイクロPMTモジュール 電源 電源マイクロPMTモジュール
コントロール電圧
電圧可変動作
信号出力低電圧入力(赤)
GND (黒)基準電圧出力 (青)
コントロール電圧入力 (白)
信号出力低電圧入力(赤)
GND (黒)基準電圧出力 (青)
コントロール電圧入力 (白)
可変抵抗器 (10 kΩ)
モニタ
CW
GND
・コントロール電圧を調整して感度調整を行ってください。・基準電圧は電気的に絶縁した状態で使用してください。
・可変抵抗器を使って感度調整を行う場合は、コントロール電圧が+1.15 Vを超えないようにモニタしながら使用してください。
※「分光感度特性」と「ゲイン特性」については、P.4をご参照ください。
マイクロ PMTと電圧分割回路、高圧電源回路、アンプ回路を内蔵した電圧出力の高感度光センサモジュールです。低電圧入力で簡単に動作させることができます。
H12404/H12405マイクロ PMT モジュール
シリーズ
■ 感度調整方法
単位H12404-01 / H12405-01 H12404-20 / H12405-20H12404 / H12405項目最高感度波長有効光電面サイズ入射窓材質ダイノード段数入力電圧最大入力電圧最大入力電流 1
最大出力信号電圧最大コントロール電圧推奨コントロール電圧調整範囲コントロール電圧入力インピーダンス
陰極特性
陽極特性 2
光電子増倍管ゲイン周波数帯域電流電圧変換係数出力オフセット電圧リップルノイズ 35 (peak to peak)セトリングタイム 6
動作周囲温度 7
保存温度 7
質量
最小値標準値標準値標準値標準値最小値標準値標準値標準値最大値標準値
標準値最大値最大値
ルーメン感度
青感度指数 (CS 5-58)赤感度比放射感度 2
ルーメン感度 3
放射感度 23
暗中での電圧出力 34
+0.5 ~ +1.0
50808.0—80
3.0 × 107
1.6 × 108
160
2.0 × 106
3(X) × 1(Y)硼硅酸ガラス
12±4.5 ~ ±5.5
±5.5+23.5 / -3.5
+4(負荷抵抗 10 kΩ)+1.15
1100200—0.262
1.5 × 107
7.0 × 107
21
3.5 × 105
DC ~ 20 kHz1
±11.510
+5 ~ +50-20 ~ +50
44(H12404シリーズ)、54(H12405シリーズ)
420
0.33
+0.5 ~ +1.1
630
300400—
0.4560
3.0 × 107
1.0 × 108
150.66
2.5 × 105
nmmm——VV
mAVVV
MΩ
µA/lm
——
mA/W
V/lm
V/nW
mV
——
V/µAmVmVs
°C°Cg
型名バイアルカリマルチアルカリ
赤感度増強型マルチアルカリ
300 nm ~ 650 nm300 nm ~ 850 nm300 nm ~ 920 nm
感度波長範囲 光電面種類可視域用
可視~近赤外域用可視~近赤外域用
特徴H12404 / H12405H12404-01 / H12405-01H12404-20 / H12405-20
1入力電圧 ±5 V、コントロール電圧 +0.9 V、暗電流出力 2最高感度波長時 3コントロール電圧 +0.9 V 4暗中にて30分間放置後測定5ケーブルRG-174/U、ケーブル長450 mm、負荷抵抗1 MΩ、負荷容量22 pF 6コントロール電圧を+1.0 Vから+0.5 Vへ変化させたときの安定時間 7結露なきこと
■ 製品バリエーション
■ 仕様 (at +25 °C)
▲左: H12405シリーズ 右: H12404シリーズ
7
+5 V
GND
+5 V
GND
抵抗可変動作
マイクロPMTモジュール 電源 電源マイクロPMTモジュール
コントロール電圧
電圧可変動作
信号出力低電圧入力(赤)
GND (黒)基準電圧出力 (青)
コントロール電圧入力 (白)
信号出力低電圧入力(赤)
GND (黒)基準電圧出力 (青)
コントロール電圧入力 (白)
可変抵抗器 (10 kΩ)
モニタ
CW
-5 V-5 V 低電圧入力(緑)低電圧入力(緑)
GND
・コントロール電圧を調整して感度調整を行ってください。・基準電圧は電気的に絶縁した状態で使用してください。
・可変抵抗器を使って感度調整を行う場合は、コントロール電圧が最大値を超えないようにモニタしながら使用してください。
※「分光感度特性」と「ゲイン特性」については、P.4をご参照ください。
8
特性データ
■ 暗電流光電子増倍管は完全な暗中にあるときでも微弱な電流を出力しています。この電流のことを陽極暗電流といい、これに起因するノイズが光電増倍管の検出限界を決める重要な要素となります。右図は供給電圧に対するマイクロPMTの標準的な暗電流を示したグラフです。
■ 出力波形光電子増倍管は非常に高速の時間特性を持った光検出器です。右図は光電子増倍管の時間特性に比べて十分に短い光パルス(パルス幅: 70 ps)に対する、マイクロPMTの出力波形例です。陽極・陰極間電圧が-900 Vの時の陽極出力パルスの上昇時間は1.2 ns、下降時間は1.7 nsです。
TPMHB0901JB
TPMHB0902JA
時間 (2 ns/div)
出力電圧
(2
mV
/div
)
負荷抵抗: 50 Ω供給電圧: -900 V上昇時間: 1.2 ns下降時間: 1.7 ns
■ T.T.S.入射光が光電面に達してから陽極電流がピークに達するまでの時間を電子走行時間 (Transit Time)といいます。T.T.S. (Transit Time Spread)は光電面を単一光子により全面照射した時の陽極パルスの走行時間のゆらぎを、そのヒストグラムの半値幅で表したものです。マイクロPMTの標準的なT.T.S.は1.3 nsです。
TPMHB0903JA
時間 (2 ns/div)
相対カウント数
1
10
100
1000
10000
供給電圧: -900 V半値幅: 1.3 ns
■ パルスリニアリティ光電面に強い光パルスが入るとダイノード後段で大電流が流れ、空間電荷密度が高くなるために飽和現象が現れますので、陽極出力には理想的な直線性(リニアリティ)からのずれが生じます。右図はH1240xシリーズとH14066シリーズのパルスリニアリティ特性を比較したものです。H14066シリーズはダイノードの構造がH1240xシリーズから改良されているため、H1240xシリーズと比べて直線性が良好です。
TPMHB0906JB
-40010-13
10-8
10-7
10-9
10-10
10-11
10-12
-500 -600 -800
供給電圧 (V)
陽極暗電流
(A
)
-1000 -1200
赤感度増強型マルチアルカリ
バイアルカリマルチアルカリ
0.1 1 10-20
-15
-10
-5
0
5
出力電流 (mA)
変化率
(%
)
供給電圧: -900 Vパルス幅: 50 ns繰り返し周波数: 1 kHz
H14066: 5 mA @変化率5 %H1240x: 1 mA @変化率5 %
H14066シリーズ
H1240xシリーズ
9
■ 温度特性光電子増倍管の陽極感度は周囲温度の影響を受けます。またその温度特性には波長依存性があり、一般的に長波長側の限界波長付近で温度係数がマイナスからプラスに変化します。 右図はマイクロPMTのバイアルカリ光電面タイプとマルチアルカリ光電面タイプの波長対温度係数データです。いずれの光電面においても、波長500 nm前後での温度計数は約-0.3 %/°Cとなっています。
TPMHB0943JA
■ 磁気特性光電子増倍管内部を走行する光電子は、外部磁場によって通常の軌道から外れ、ゲインの減少を引き起こします。減少の度合いは磁場の向きにより異なります。右図はマイクロPMTの磁場による影響を示したグラフで、Z方向の磁場に最も影響を受けることが分かります。地磁気は0.1 mT未満ですので、ほとんど影響はありません。
TPMHB0905JA
■ リップルノイズモジュールに内蔵の高圧電源は発振回路を使用しているため、発振によるノイズが信号出力に誘導されます。この誘導ノイズをリップルノイズと呼びます。出力信号をオシロスコープに入力し、入射光がない状態で電圧レンジを下げてベースラインを観測すると、負荷抵抗1 MΩで負荷容量22 pFの条件において、出力が200μV程度で周波数が約220 kHzの信号が見えます。
TPMHB0945JA
■ ユニフォミティ光電面上の入射光の位置による感度の均一性をユニフォミティと言います。右図は波長400 nm、直径1 mmのスポット光をマイクロPMTの光電面上でX軸並びにY軸方向に0.1 mmピッチで操作した時の陽極出力を示した例で、おおむね均一な出力が得られていることが分かります。
TPMHB0904JB
波長供給電圧スポット径
: 400 nm: -900 V: 1 mm
右左
上
(上面図)
下
位置 (mm)
X軸
相対出力
(%
)
-2.50
20
40
60
80
100
-1.5 -0.5 0.5 1.5 2.5左 右
位置 (mm)
Y軸
相対出力
(%
)
-2.50
20
40
60
80
100
-0.5-1.5 0.5 1.5 2.5下 上
陽極
陽極
波長 (nm)
温度係数
(%
/°C
)
-1.5
-0.5
0.5
300 400 500 600 700 800 900
1.5
2.5
-1
0
1
2
マルチアルカリ光電面
バイアルカリ光電面
供給電圧: -900 V
4 (s/div)
1 (m
V/d
iv)
-30 -200
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
-10 0 10
磁束密度 (mT)
相対出力
(%
)
20 30
X
ZY
供給電圧: -900 V
10
H12406シリーズマイクロ PMT フォトンカウンティングヘッド
マイクロ PMTと高圧電源回路、フォトンカウンティング回路を内蔵したフォトンカウンティングヘッドです。低電圧入力で簡単に動作させることができます。
■ 構成図■ 計数感度特性
■ 仕様
最高感度波長有効光電面サイズ入射窓材質ダイノード段数入力電圧最大入力電圧最大入力電流
計数感度
カウントリニアリティ 1
ダークカウント 2
パルスペア分解能出力パルス幅
出力パルス波高(負荷抵抗50 Ω時)
推奨負荷抵抗信号出力論理
過大光検出出力 3
動作周囲温度 4
保存温度 4
質量
標準値
過大光入射時通常時
300 nm400 nm500 nm600 nm700 nm800 nm900 nm
標準値最大値
最小値標準値
最小値最大値
項目
2.1 × 105
2.7 × 105
2.3 × 105
1.7 × 105
9.6 × 104
2.1 × 104
—
100500
H12406-01
630
4.4 × 104
6.6 × 104
2.1 × 105
2.6 × 105
2.1 × 105
1.2 × 105
3.9 × 103
5002500
H12406-20
nmmm——VV
mA
s-1・pW-1
s-1
s-1
nsns
V
Ω—VV°C°Cg
単位
1.7 × 105
3.6 × 105
2.6 × 105
4.3 × 104
1.4 × 102
——
1050
H12406
3(X) × 1(Y)硼硅酸ガラス
12+4.75 ~ +5.25
+640
5.0 × 106
2010
+2.0+2.250正論理+3.5+0.5
+5 ~ +50-20 ~ +50
46
420
1ランダムパルス、カウント損失10 %時 2暗中にて30分間放置後測定 3負荷抵抗10 kΩ 4結露なきこと
(at +25 °C)
TPMOC0226JC
過大光検出出力+4.0 V: 過大光検出時
0 V: 通常時
光電子増倍管 アンプ 波形整形コンパレータ
GND電源入力
+5 V
L.L.D.
高圧電源回路
出力 パルスカウンタへ
RL = 50 Ω正論理
型名バイアルカリマルチアルカリ
赤感度増強型マルチアルカリ
300 nm ~ 650 nm300 nm ~ 850 nm300 nm ~ 920 nm
感度波長範囲 光電面種類可視域用
可視~近赤外域用可視~近赤外域用
特徴H12406H12406-01H12406-20
■ 製品バリエーション
H12406-20
H12406
H12406-01
200103
104
105
106
300 400 500 600
波長 (nm)
計数感度
(s-
1 /pW
-1)
700 800 900 1000
11
特性データ
■ ダークカウント光電子増倍管は光入射がない状態でもいくらかの暗電流パルスが生じ、暗電流パルスはアンプで増幅された後、ディスクリミネータである一定のしきい値以上のパルスのみが波形整形器を通してパルス出力されます。この出力を1秒間当たりカウント数 (s-1)で表したものがダークカウントで、信号検出限界レベルの目安となります。
■ 出力波形出力波形は正論理のロジック信号です。右図に負荷抵抗50 Ω時と無負荷時の出力波形を示します。フォトンカウンティングヘッドは高速の信号を取り扱うため、通常、フォトンカウンティングヘッドと外部機器をケーブルで接続する場合は50 Ωのインピーダンスのケーブルを使い、機器の入力インピーダンスも50 Ωにすることが望まれます。
TPHOB0064JA
TPHOB0063JB
■ カウントレート補正
※マイクロPMT フォトカウンティングヘッドH12406シリーズには、自動的に補正値を出力する機能はありません。
フォトンカウンティングで計測されるカウントが106 s-1以上になるとパルスの重なりによる計数誤差が発生するようになります。 カウントリニアリティを上げるための1つの方法として、補正式を用いて近似する方法があります。 補正式を用いて近似した場合のカウントリニアリティ特性の改善を右図に示します。
TPMOB0218JA
■ カウントリニアリティ特性と過大光検出特性
入射光がランダムな事象の場合、光量を増やしていくと、あるところからパルスの重なりが発生しカウント値が光量に比例しなくなります。さらに光量が増え、パルスの重なりの発生頻度が増えていくと出力パルス数はだんだん頭打ちとなり、やがて減少に転じ、最後は0となります。 カウントリニアリティは、理論値に比べてカウント値が10 %損失するところで規定しています。 カウントリニアリティを大きく超えた光量が入射した場合、過大光入射を示す信号 (+4.0 V)が出力されます。
TPMOB0217JB
103-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
104 105 106 107 108
カウント数 (s-1)
計数誤差
(%
)
実測値
補正値
直線性の補正式 NMt
: 真の計数値 (s-1): 実測した計数値 (s-1): パルスペア分解能 (s)
N = M1-Mt
時間 (4 ns/div.)
出力パルス高さ
(1
V/d
iv.) 10 ns
10 ns
無負荷
無負抵抗 50 Ω
103103
104
105
106
107
108
109
1010
104 105 106 107 108
相対入射光
カウント数
(s-
1 )
109 1010 1011 1012
過大光検出出力
出力カウント
+4 V
0 V
5 10 15 20 25 30 35 40 45 500.1
10000
100000
1000
100
10
1
温度 (°C)
ダークカウント
(s-
1 )
H12406-20
H12406-01H12406
12
■ 外形寸法図(単位: mm)
■ H12402シリーズ
■ H12400シリーズ
マイクロPMTアッセンブリ
マイクロPMTモジュール マイクロPMTモジュール■ H12403シリーズ
TPMOA0083JD
TPMOA0084JD
TPMHA0590JD
17 ± 0.25 2.2 ± 0.2 4 ± 0.25
7.2 ± 0.2519 ± 0.25
A
18.6
± 0
.1
36 ±
2
22 ±
0.5
21 ±
0.2
5
15 ± 0.5 6 ± 0.5
13 ± 0.1
8 ± 0.5
4 × M1.4 深さ1.5固定用ネジ穴
電圧分割回路
入射窓部
フレキシブルプリント基板
SMAコネクタ
同軸ケーブル180 ± 10
-HV AWG26 紫 500 ± 10
GND 0.2SQ 黒 500 ± 10
ABSケース
4.3
± 0.
2
5.5
± 0.
2
Dy1 Dy2
R2
Dy3
R3
Dy4
R4
Dy5
R5
Dy6
R6
Dy7
R7
Dy8
R8
Dy9
R9
Dy10
R10
Dy11
R11R1
-HV
GND
C1
K
GND
フレキシブルプリント基板
信号出力: SMAコネクタ
GND
GND
P
C2
C1C2, C3, C4
R1, R12R2, R11
R3 to R10R13
: 1 nF: 22 nF: 1 MΩ: 680 kΩ: 470 kΩ: 2 MΩ
Dy12
R12
C3
R13
C4
22 ± 0.5
34 ±
0.5
14 ±
0.1
12
オプション取り付け用ネジ穴(4 × M2 貫通)
8.0
14 ± 0.1
4.8 ± 0.2
10.2
マイクロPMTアッセンブリ
3 ± 0.2
オプティカルブロック接続用アダプタ接続時 *
* オプティカルブロック接続用アダプタは付属品です。
低電圧入力 (+5 V)GND基準電圧出力 (+1.2 V)コントロール電圧入力 サフィックスなし (+0.5 V ~ +1.0 V) -01, -20 (+0.5 V ~ +1.1 V)信号出力
: UL1430 AWG26 (赤): UL1430 AWG26 (黒): UL1430 AWG26 (青): UL1430 AWG26 (白)
: RG-174/U 質量: 42 g
12 ±
0.2
5
光電面 (3 × 1 MIN.) 固定用ネジ穴4 × M2 深さ4
ケーブル
12.5 ± 0.25
34 ± 0.12
38 ± 0.35 450 ± 20
入射窓部
2 × M1.4 深さ1.5
13 ±
0.1
26 ±
0.1
30 ±
0.2
5
低電圧入力 (+5 V)GND基準電圧出力 (+1.2 V)コントロール電圧入力 サフィックスなし (+0.5 V ~ +1.0 V) -01, -20 (+0.5 V ~ +1.1 V)信号出力
: UL1430 AWG26 (赤): UL1430 AWG26 (黒): UL1430 AWG26 (青): UL1430 AWG26 (白)
: RG-174/U 質量: 52 g
固定用ネジ穴4 × M2 深さ4
入射窓部
ケーブル光電面 (3 × 1 MIN.)
11 ± 0.1 34 ± 0.35 450 ± 20
15 ± 0.25
34 ±
0.1
2
38 ±
0.3
5
13 ±
0.1
13
マイクロPMTモジュール■ H12405シリーズ■ H12404シリーズ
■ H14066シリーズ
マイクロPMTモジュール
マイクロPMTモジュール
TPMOA0109JA
TPMOA0110JA
TPMOA0108JA
低電圧入力 (+5 V)低電圧入力 (-5 V)GND基準電圧出力 (+1.2 V)コントロール電圧入力 サフィックスなし (+0.5 V ~ +1.0 V) -01, -20 (+0.5 V ~ +1.1 V)信号出力
: UL1430 AWG26 (赤): UL1430 AWG26 (緑): UL1430 AWG26 (黒): UL1430 AWG26 (青): UL1430 AWG26 (白)
: RG-174/U 質量: 44 g
12 ±
0.2
5
光電面 (3 × 1 MIN.) 固定用ネジ穴4 × M2 深さ4
ケーブル
12.5 ± 0.25
34 ± 0.12
38 ± 0.35 450 ± 20
入射窓部
2 × M1.4 深さ1.5
13 ±
0.1
26 ±
0.1
30 ±
0.2
5
低電圧入力 (+5 V)低電圧入力 (-5 V)GND基準電圧出力 (+1.2 V)コントロール電圧入力 サフィックスなし (+0.5 V ~ +1.0 V) -01, -20 (+0.5 V ~ +1.1 V)信号出力
: UL1430 AWG26 (赤): UL1430 AWG26 (緑): UL1430 AWG26 (黒): UL1430 AWG26 (青): UL1430 AWG26 (白)
: RG-174/U 質量: 54 g
固定用ネジ穴4 × M2 深さ4
入射窓部
ケーブル光電面 (3 × 1 MIN.)
11 ± 0.1 34 ± 0.35 450 ± 20
15 ± 0.25
34 ±
0.1
2
38 ±
0.3
5
13 ±
0.1
1.4
3.18
12.6
4
11.6
光電面有効エリア4 × 1
4 × R0.5
樹脂カバー
■入射窓部
■断面図
0.5 0.5
マイクロPMT
光電面
入射窓金属ケース
樹脂カバー
0.1
■入射窓部 ■断面図
光電面有効エリア3 × 1 MIN.
1.4
4
マイクロPMT
光電面
入射窓
0.5 0.5
パッケージ
C0.3
H14066入力部
H12402/H12403/H12404/H12405入力部
TPMHA0590JC
1GND2低電圧入力 (+5 V)3GND4基準電圧出力 (+1.2 V)5コントロール電圧入力 サフィックスなし (+0.5 V ~ +1.0 V) -01 (+0.5 V ~ +1.1 V)6無接続7信号出力8信号GND 質量: 10 g
8.0 ± 0.1 8.0 ± 0.1
8.5 ± 0.1 8.5 ± 0.1
20.0 ± 0.2 11.0 ± 0.2 4 × 2.54
28.0
± 0
.2
13.5
± 0
.1
24.0
± 0
.1
光電面 (4 × 1 MIN.)
固定用ネジ穴4 × M2 深さ 3.5
2 × M1.4 深さ 3.5
R0.8
8 ×
1
4.0 ± 0.1 7.627.62
15.2
4 ±
0.1
6.38
± 0
.20
2.54
18
7
56 432
14
■ 外形寸法図(単位: mm)
■ オプション: 光ファイバアダプタ(別売)
マイクロPMTフォトンカウンティングヘッド■ H12406シリーズ
●E13561(FCタイプ)
* E13561およびE13562はH12402/H12404/H12406シリーズ専用、E13563およびE13564はH12403/H12405シリーズ専用のオプションになります。
●E13562(SMAタイプ)
●E13563(FCタイプ) ●E13564(SMAタイプ)
■入射窓部
■断面図
TPMHA0590JC
TPMOA0091JC
TACCA0338JA TACCA0339JA
光電面有効エリア3 × 1 MIN.
1.4
4
マイクロPMT
光電面
入射窓
0.5 0.5
パッケージ
C0.3
5.53.5
3.5
4.9
+0
-0.5
26 ±
0.1
30
12.5 ± 0.1
34 ± 0.12
38
4 × 2.2(M2ネジ取付用*)
1.5 ゴムシート
* 取付用M2ネジ4本付属
質量: 17 g
2.6
3.5
10.7
5.0
+0
-0.5
1.5
26 ±
0.1
30
12.5 ± 0.1
34 ± 0.1
* 取付用M2ネジ4本付属
2
38
4 × 2.2(M2ネジ取付用*)
ゴムシート
質量: 15 g
13.0
± 0
.1
34.0
± 0
.12
38
11.0 ± 0.1
3.5 3.5
5.5
15
1.5
4.9+0 -0.5
ゴムシート
4 × 2.2(M2ネジ取付用*)
* 取付用M2ネジ4本付属
質量: 12 g
13.0
± 0
.1
34.0
± 0
.12
38
11.0 ± 0.1
3.5 2.6
10.7
15
1.5
5.0+0 -0.5
ゴムシート
4 × 2.2(M2ネジ取付用*)
* 取付用M2ネジ4本付属
質量: 10 g
質量: 46 g
15 ±
0.2
5
光電面 (3 × 1 MIN.) 固定用ネジ穴4 × M2 深さ4
ケーブル
12.5 ± 0.25
34 ± 0.12
38 ± 0.35 450 ± 20
入射窓部
2 × M1.4 深さ1.5
13 ±
0.1
26 ±
0.1
30 ±
0.2
5
低電圧入力 (+5 V)GND過大光検出出力信号出力
: UL1430 AWG26(赤): UL1430 AWG26(黒): UL1430 AWG26(青): RG-174/U
15
関連製品
入力電圧
入力電流 1
特性保証出力電圧範囲 2
出力電流入力変動率(±0.5 Vの入力変動に対して) 13
負荷変動率(負荷0 % ~ 100 %の変化に対して) 1
リップル / ノイズ (p-p) 13
出力電圧応答(0 %/99 %、上昇時間) 13
温度係数 13
動作周囲温度 13
質量外形寸法 (W × H × D)
保護機能
標準値標準値
最大値標準値標準値標準値標準値
標準値
無負荷全負荷
+5.0 ± 0.560230
0.6±0.02±0.01
50
±0.010 ~ +50
7.715 × 18 × 15
入力電圧逆入力、外部コントロール電圧逆入力、外部コントロール電圧過大入力、出力連続過負荷、出力連続短絡およびアークに対して保護
-200 ~ -1200
120 300 120 300
+200 ~ +1200
項目 C10940-53 C10940-53-R2*C10940-03 C10940-03-R2*
V
mA
VmA%%
mVms
%/°C°Cg
mm
—
単位
1: 最大電圧出力時 2: 保証された出力電圧範囲を超えて使用された場合、正常に動作しない可能性があります。 3: 最大電流出力時 4: 結露なきこと* -R2タイプ: RS-485コントロール
0.7 W 出力 1200 V / 0.6 mA
0.4 W 出力 1100 V / 0.4 mA
小型・高性能を主眼として開発されたオンボード実装型の安定化回路付高圧電源モジュールで、マイクロPMTアッセンブリH12400シリーズに最適な電源です。高性能・低消費電力を実現し、各種保護機能も搭載しています。
■ 高圧電源 C10940シリーズ
入力電圧
入力電流 1
特性保証出力電圧範囲 2
出力電流入力変動率(±0.5 Vの入力変動に対して) 13
負荷変動率(負荷0 % ~ 100 %の変化に対して) 1
リップル / ノイズ (p-p) 13
出力電圧応答(0 %/99 %、上昇時間)温度係数 13
動作周囲温度 13
質量外形寸法 (W × H × D)保護機能
標準値標準値
最大値標準値標準値標準値標準値
無負荷全負荷
+3.0 ~ +5.040235
-200 ~ -11000.4
±0.01±0.01
50150
±0.010 ~ +50
415 × 7 × 15
出力短絡保護、過負荷保護、外部制御電圧過大入力保護
項目 値V
mA
VmA%%
mVms
%/°C°Cg
mm—
単位
1: 最大電圧出力時 2: 保証された出力電圧範囲を超えて使用された場合、正常に動作しない可能性があります。 3: 最大電流出力時 4: 結露なきこと
表面実装型の光電子増倍管用安定化回路付き高圧電源モジュールです。マイクロPMTアッセンブリH12400シリーズに最適な電源で、リフロー実装が可能です。
■ 高圧電源 C14210-14
●本資料の記載内容は2019年6月現在のものです。製品の仕様は、改良等のため予告なく変更することがあります。●関連製品の個別カタログは別途お問い合わせください。
※ は、浜松ホトニクス(株)の登録商標です。
TPMZ1019J06JUN. 2019 IP
WEB SITE www.hamamatsu.com
□電子管営業推進部 〒438-0193 静岡県磐田市下神増314-5 TEL (0539)62-5245 FAX (0539)62-2205
□仙台営業所 〒980-0021 仙台市青葉区中央3-2-1(青葉通プラザ 11階)□筑波営業所 〒305-0817 つくば市研究学園5-12-10(研究学園スクウェアビル7階)□東京営業所 〒105-0001 東京都港区虎ノ門3-8-21(虎ノ門33森ビル5階)□中部営業所 〒430-8587 浜松市中区砂山町325-6(日本生命浜松駅前ビル)□大阪営業所 〒541-0052 大阪市中央区安土町2-3-13(大阪国際ビル10階)□西日本営業所 〒812-0013 福岡市博多区博多駅東1-13-6(竹山博多ビル5階)
TEL (022)267-0121 FAX (022)267-0135TEL (029)848-5080 FAX (029)855-1135TEL (03)3436-0491 FAX (03)3433-6997TEL (053)459-1112 FAX (053)459-1114TEL (06)6271-0441 FAX (06)6271-0450TEL (092)482-0390 FAX (092)482-0550
▲マイクロPMTアッセンブリ H12400シリーズ
▲(後)C7319、C9663、C6438 (前)C11184、C5594-44
▲C10709
▲マイクロPMTモジュール H12402、H12403、H14066シリーズ
▲マイクロPMTフォトンカウンティングヘッド H12406シリーズ
▲フォトンカウンティング ユニット C9744
▲カウンティングユニット C8855-01
PC
関連製品
USB
光電子増倍管モジュール動作用の電源ユニットです。入力電圧、コントロール電圧共にこの一台で供給することができます。マイクロPMTモジュールH12402, H12403, H12404, H12405, H14066シリーズの電源として最適です。
■ 光電子増倍管モジュール用電源C10709
光電子増倍管からの信号電流を入力し、電圧に変換して出力するアンプユニットです。用途に応じて、周波数帯域・電流電圧変換係数が最適なものをお選びください。
■ アンプユニット
■ フォトンカウンティング計測構築例
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