JPH0448185B2 - - Google Patents
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- JPH0448185B2 JPH0448185B2 JP27564884A JP27564884A JPH0448185B2 JP H0448185 B2 JPH0448185 B2 JP H0448185B2 JP 27564884 A JP27564884 A JP 27564884A JP 27564884 A JP27564884 A JP 27564884A JP H0448185 B2 JPH0448185 B2 JP H0448185B2
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- pulse
- stop
- time
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- pulses
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Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明はパルス光により励起された試料の発光
の過渡波形すなわちその発光強度の時間的変化を
測定する装置に関し、特に、マルチ時間−電圧変
換装置を用いた測定装置に関する。 ＜従来の技術＞ 時間−電圧変換装置（time to ampiitude
converter）は発光の基準時間から光電子発生ま
での時間をアナログ電圧に変換するもので、ピコ
秒（10-12秒）領域まで利用可能であり、ナノ秒
（10-9秒）〜マイクロ秒（10-6秒）領域の発光寿
命測定の有効な手段の一つである。 そして、この測定原理は次の通りである。即
ち、発光の基準時間のスタートパルスでコンデン
サを定電流充電し、後述するストツプパルスで充
電を停止するのである。更に、この電圧をマルチ
チヤンネル波高分析器への入力信号とすると、電
圧を横軸にとつたストツプパルス発生頻度のヒス
トグラムが得られる。このとき電圧∝時間である
から、このヒストグラムは発光強度の時間的変化
即ち発光過渡波形を表わすものとなり、この過渡
波形解析から試料の発光寿命を算出することがで
きる。 上述の時間−電圧変換装置を１個だけ備えた測
定装置では、１回の発光で利用できる光電子パル
ス数は最大１個に制限されるため、光電子パルス
の利用効率が悪い。 そこで、この効率を上げるものとして、第２図
に示す如き構成の試料の発光寿命測定装置が出願
されている（特開昭57−137843号）。この従来技
術の概要を同図に基づいて説明すると、３１はパ
ルス光を発するパルス光源で、この光源３１が１
回閃光（フラツシユ）すると、その光はスタート
用光検出器３２で検出され、該検出器３２からス
タートパルスRK（第３図Ａ参照）が発せられてマ
ルチ時間−電圧変換装置（以下、マルチTACと
いう）３３に入力される。このマルチTAC３３
にはコンデンサから成る定電流充電回路が複数個
設けられてあり、前記スタートパルスPKによつ
て前記充電回路は同時に充電を開始する。一方、
前記閃光によつて３４が励起され、該試料３４が
発光すると、そのはストツプ用光検出器３５で検
出され、該検出器３５からストツプパルスPT（第
３図Ｂ参照）が発せられてマルチTAC３３に入
力される。そして、前記ストツプパルスPTが入
力される毎にコンデンサの充電を順次停止させる
ようにしてある。 なお、同図において３６は光学的しぼり、３７
は分光器などの分光手段、３８，３９はパルス整
形回路、４０は切換スイツチ、４１はAD変換
器、４２はマルチヤンネル波高分析器である。 しかしながら、装置には有限の応答速度がある
から、時間的に近接して入力される２つのストツ
プパルスPTを個々に区別して認識できない時間
間隔弁の下限界があり、これを装置のパルス対分
解時間ΔTという。即ち、第３図Ｂに示すよう
に、先に入力されたストツプパルスPT1とその後
から入力されたストツプパルスPT2との間のパル
スセパレーシヨンTPSが前記パルス対分解時間
ΔTより小さいと、後のストツプパルスPT2は認
識されない。 従つて、上述のようにマルチTACを用いても、
例えば光学的絞り３６を開きすぎて光子計数率を
増大させすぎると、パルス対分解時間ΔT内に２
個以上の光電子パルス（ストツプパルス）が発生
する頻度が増し、測定結果に波形歪が生ずる。即
ち、第３図Ｄにおいて、実線はパルス対分解時間
ΔT内に２以上の光電子パルスが発生する頻度が
多い場合の波形歪のある測定結果を示し、破線は
パルス対分解時間ΔT＝０の時に得られるべき真
の発光過渡波形測定結果を示している。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、パルス対分解時間ΔT内に２以上の
光電子パルスが頻度多く発生しても、各測定チヤ
ンネルで真のパルス計数値を得、これによつて波
形歪のない発光過渡波形測定結果を得ることを目
的とするものである。 本発明者らは、種々検討した結果、パルス対分
解時間ΔTに起用する波形歪が、計算によつて補
正することが可能であることを見出し、測定の
際、通常は装置によつて不定であるパルス対分解
時間ΔTを一定の値に固定し、測定終了後にこれ
を計算によつて補正し、真のパルス計数値を得る
ことを可能にしたのである。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明に係る試料の発光寿命測定装置は、パル
ス光の発光源と、前記パルス光を受けてスタート
パルスを発生するスタートパルス発生手段と、前
記パルス光を受けた試料からの発光を受けてスト
ツプパルスを発生するストツプパルス発生手段
と、前記スタートパルスにより動作開始し前記ス
トツプパルスによつて順次動作停止する複数の定
電流充電回路を有するマルチ時間−電圧変換装置
を備えた試料の発光寿命測定装置において、前記
ストツプパルス発生手段とマルチ時間−電圧変換
装置との間にパルス対分解時間を測定チヤンネル
の整数倍に設定するパルス対分解時間固定手段を
設けるとともに、ストツプパルスの個数を下記の
式に基いて補正し真の個数を求めるようにしたこ
とを要旨としている。 Nc 1＝N1 ２≦ｉ≦Ｎのと
の過渡波形すなわちその発光強度の時間的変化を
測定する装置に関し、特に、マルチ時間−電圧変
換装置を用いた測定装置に関する。 ＜従来の技術＞ 時間−電圧変換装置（time to ampiitude
converter）は発光の基準時間から光電子発生ま
での時間をアナログ電圧に変換するもので、ピコ
秒（10-12秒）領域まで利用可能であり、ナノ秒
（10-9秒）〜マイクロ秒（10-6秒）領域の発光寿
命測定の有効な手段の一つである。 そして、この測定原理は次の通りである。即
ち、発光の基準時間のスタートパルスでコンデン
サを定電流充電し、後述するストツプパルスで充
電を停止するのである。更に、この電圧をマルチ
チヤンネル波高分析器への入力信号とすると、電
圧を横軸にとつたストツプパルス発生頻度のヒス
トグラムが得られる。このとき電圧∝時間である
から、このヒストグラムは発光強度の時間的変化
即ち発光過渡波形を表わすものとなり、この過渡
波形解析から試料の発光寿命を算出することがで
きる。 上述の時間−電圧変換装置を１個だけ備えた測
定装置では、１回の発光で利用できる光電子パル
ス数は最大１個に制限されるため、光電子パルス
の利用効率が悪い。 そこで、この効率を上げるものとして、第２図
に示す如き構成の試料の発光寿命測定装置が出願
されている（特開昭57−137843号）。この従来技
術の概要を同図に基づいて説明すると、３１はパ
ルス光を発するパルス光源で、この光源３１が１
回閃光（フラツシユ）すると、その光はスタート
用光検出器３２で検出され、該検出器３２からス
タートパルスRK（第３図Ａ参照）が発せられてマ
ルチ時間−電圧変換装置（以下、マルチTACと
いう）３３に入力される。このマルチTAC３３
にはコンデンサから成る定電流充電回路が複数個
設けられてあり、前記スタートパルスPKによつ
て前記充電回路は同時に充電を開始する。一方、
前記閃光によつて３４が励起され、該試料３４が
発光すると、そのはストツプ用光検出器３５で検
出され、該検出器３５からストツプパルスPT（第
３図Ｂ参照）が発せられてマルチTAC３３に入
力される。そして、前記ストツプパルスPTが入
力される毎にコンデンサの充電を順次停止させる
ようにしてある。 なお、同図において３６は光学的しぼり、３７
は分光器などの分光手段、３８，３９はパルス整
形回路、４０は切換スイツチ、４１はAD変換
器、４２はマルチヤンネル波高分析器である。 しかしながら、装置には有限の応答速度がある
から、時間的に近接して入力される２つのストツ
プパルスPTを個々に区別して認識できない時間
間隔弁の下限界があり、これを装置のパルス対分
解時間ΔTという。即ち、第３図Ｂに示すよう
に、先に入力されたストツプパルスPT1とその後
から入力されたストツプパルスPT2との間のパル
スセパレーシヨンTPSが前記パルス対分解時間
ΔTより小さいと、後のストツプパルスPT2は認
識されない。 従つて、上述のようにマルチTACを用いても、
例えば光学的絞り３６を開きすぎて光子計数率を
増大させすぎると、パルス対分解時間ΔT内に２
個以上の光電子パルス（ストツプパルス）が発生
する頻度が増し、測定結果に波形歪が生ずる。即
ち、第３図Ｄにおいて、実線はパルス対分解時間
ΔT内に２以上の光電子パルスが発生する頻度が
多い場合の波形歪のある測定結果を示し、破線は
パルス対分解時間ΔT＝０の時に得られるべき真
の発光過渡波形測定結果を示している。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、パルス対分解時間ΔT内に２以上の
光電子パルスが頻度多く発生しても、各測定チヤ
ンネルで真のパルス計数値を得、これによつて波
形歪のない発光過渡波形測定結果を得ることを目
的とするものである。 本発明者らは、種々検討した結果、パルス対分
解時間ΔTに起用する波形歪が、計算によつて補
正することが可能であることを見出し、測定の
際、通常は装置によつて不定であるパルス対分解
時間ΔTを一定の値に固定し、測定終了後にこれ
を計算によつて補正し、真のパルス計数値を得る
ことを可能にしたのである。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明に係る試料の発光寿命測定装置は、パル
ス光の発光源と、前記パルス光を受けてスタート
パルスを発生するスタートパルス発生手段と、前
記パルス光を受けた試料からの発光を受けてスト
ツプパルスを発生するストツプパルス発生手段
と、前記スタートパルスにより動作開始し前記ス
トツプパルスによつて順次動作停止する複数の定
電流充電回路を有するマルチ時間−電圧変換装置
を備えた試料の発光寿命測定装置において、前記
ストツプパルス発生手段とマルチ時間−電圧変換
装置との間にパルス対分解時間を測定チヤンネル
の整数倍に設定するパルス対分解時間固定手段を
設けるとともに、ストツプパルスの個数を下記の
式に基いて補正し真の個数を求めるようにしたこ
とを要旨としている。 Nc 1＝N1 ２≦ｉ≦Ｎのと
【式】
ｉ＞Ｎのとき
【式】
但し、Ni：第ｉ測定チヤンネルにおけるスト
ツプパルスの測定値 Nc/i：第ｉ測定チヤンネルにおけるストツ
プパルスの真の個数値 Ｎ：パルス対分解時間を測定チヤンネル
の整数倍に設定したときのその整数 Ne：スタートパルスの積算値（フラツシ
ユ回数） ＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説
明する。 第１図において、１はパルス光Ｐの発光源、２
は前記パルス光Ｐを受けてスタートパルスPKを
発生するスタートパルス発生手段で、例えばフオ
トマルチプライヤ２ａとパルス整形回路２ｂとで
構成されている。３は試料、４は前記パルス光Ｐ
を受けた試料３からの発光を受けてストツプパル
スPTを発生するストツプパルス発生手段で、例
えばフオトマルチプライヤ４ａとパルス整形回路
４ｂとで構成されている。５は光学的絞り、６は
分光器などの分光手段である。７は前記スタート
パルスPKにより動作開始し前記ストツプパルス
PTによつて順次動作停止する複数の定電流充電
回路を有する公知のマルチTACである（例えば
前記特開昭57−137843号公報第２図参照）。８は
前記マルチTAC７の出力を各TAC毎に選択的に
取出すための切換スイツチで、例えばマルチプレ
クサである。９はAD変換器、１０はマルチチヤ
ンネル波高分析器である。以上１〜10の構成部材
は従来装置と変わるところがない。 １１はストツプパルス発生手段４とマルチ
TAC７との間に介装されるパルス対分解時間固
定手段で、例えばモノマルチバイブレータより成
り、パルス対分解時間ΔT（以下、単にΔTで表わ
す）を測定チヤンネルの整数倍に設定するもので
ある。ここで、測定チヤンネルとは測定装置の時
間軸の測定レンジの最小単位を意味し、第３図Ｄ
における横軸、即ち、時間を表わす１区切（１単
位）である。例えば、測定レンジの最小単位が
0.1nS／チヤンネルのとき、前述のΔTはＮ×
0.1nS（Ｎは整数）と表わされる。このようにして
ΔTを人為的に固定することにより、あるΔT内
においては最初ストツプパルスPT1のみを有効と
みなし、それよりあとにくるストツプパルスPT2
……は無視する。つまり、ストツプパルス発生手
段４から、１つのストツプパルスPT1が出力され
ると、パルス対分解時間固定手段１１からは第３
図Ｃに示す如きΔTなるパルス幅を有するTAC入
力ストツプ信号（すなわちパルス対分解時間固定
手段１１を通したストツプパルス出力）PSが出力
される。従つて、前記ΔTなるパルス幅の時間内
に、別のストツプパルスPT2……が入力されても
前記パルス対分解時間固定手段１１からPT2に相
当するパルス出力はない。１２はパルスカウンタ
で、スタートパルスPKの発生個数、即ち、発光
源１のフラツシユ回数をカウントするものであ
る。１３はマルチチヤンネル波高分析器１０から
のデータとパルスカウンタ１２により得られるス
タートパルスPKの積算値を入力として、後述す
る式に基づいて演算を行う演算処理部である。 上記構成において、発光源１が１回の閃光によ
りパルス光Ｐを発すると、スタートパルス発生手
段２が例えばパルス光Ｐの立上り時を検出してス
タートパルスPKを発する。このスタートパルス
PKによつてマルチTAC７内の全ての定電流充電
回路が同時に充電を開始する。他方、試料３はパ
ルス光Ｐによつて励起され発光する。そして、ス
トツプパルス発生手段４は前記試料３からの発光
を検出する都度、ストツプパルスPT1，PT2……を
発生する。前記各ストツプパルスPT1，PT2……が
パルス対分解時間固定手段１１に入力され、つい
で当該手段１１からの前記ストツプ信号PSがマル
チTAC７に入力されると、複数の定電流充電回
路は順次充電動作を停止する。そして、前記マル
チTAC７はスタートパルスPKによつて同時に動
作してから、各ストツプ信号PS……がそれぞれ入
力されるまでの時間に比例したアナログ電圧を出
力する。これらの出力信号は、切換スイツチ８に
よつて順次切換えられ、AD変換器９を経てマル
チチヤンネル波高分析器１０に入力され、そのメ
モリ内に記憶される。 かくして、発光源１を繰返して発光させて、そ
の都度、マルチTAC７からの出力信号を各TAC
毎に取り出し、AD変換後マルチチヤンネル波高
分析器１０に入力すると、横軸を時間（電圧）と
したストツプパルス発生頻度のヒストグラムが得
られる。 そして、第１図において、光学的絞り５の開度
が大きいと、光子計数倍が大きくなるが、この光
子計数率が大き過ぎると、前述したとおり従来装
置では第３図Ｄにおいて実線で示すように、測定
結果に波形歪が生ずる。 そこで、本発明においては、マルチチヤンネル
波高分析器１０の後段に演算処理部１３を設け、
ストツプパルスの個数を補正するようにしてい
る。 次に、演算処理部１３における動作について詳
細に説明する。 パルス対分解時間ΔT（以下、単にΔTという）
内に２個以上のストツプパルスが出力される場合
の試料は次のように計算できる。 Pi c：ΔT＝０（理想状態）の時に、ｉ番目の測
定チヤンネルにストツプパルスが入る確実
（真の確率） Pi：ΔTが０でないある有限の値を有する装置
のｉ番目の測定チヤンネルにストツプパル
スが入る確率 Ｎ：ΔTを測定チヤンネル数で表わすときの整
数 （例えば、測定レンジの最小単位が1nS／
チヤンネルである時、ΔT＝5nSであれば、
Ｎ＝５となる） とするとき、 最初の１測定チヤンネル目に来るストツプパ
ルスは、ΔTの影響を受けずに全てカウントさ
れるから、 P1＝Pc/1 ……(1) 測定チヤンネルが、２≦ｉ≦Ｎでは、ｉチヤ
ンネル目にくるストツプパルスはｉ−１チヤン
ネル目までにストツプパルスがこなつたという
条件のもとで、ｉチヤンネル目にストツプパル
スがくる確率であるから Pi＝Pic i-1 πj=1 （１−Pc/j） ……(2) 測定チヤンネルがｉ＞Ｎでは Pi＝Pic i-1 πj=i-(N-1) （１−Pc/j） ……(3) ここで、上記(1)〜(3)式において、それぞれ光源
のフラツシユ回数（スタートパルスPKの積算値
でもある）Neを乗算する。 粗 NeP1＝NePc/1 ∴N1＝Nc/1 ……(1)′ NePi＝NePc/i i-1 πj=1 （１−Pc/j） ∴Ni＝Nc/i i-1 πj=1 （１−Pc/j） ……(2)′ NePi＝NePc/i i-1 πj=1-(N-1) （１−Pc/j） ∴iNi＝Nc/i i-1 πj=1(N-1) （１−Pc/j） ……(3)′ 但し、Nc/i＝NePc/i：ΔT＝０のとき、ｉ番目の
測定チヤンネルに積載されるべき
ストツプパルスの個数 Ni＝NePi：ΔTが０でないある値を有する装
置のｉ番目の測定チヤンネルに積
載されたストツプパルスの個数 上記(1)′，(2)′，(3)′より、測定値（マルチチヤ
ンネル波高分析器１０及びカウンタ１２の出力）
から、各測定チヤンネルにおける真のストツプパ
ルスの個数値を算出することができる。 Nc/1＝N1 ……(1)″ 第１番目の測定チヤンネルのデータはそのま
ま真のストツプパルスの個数値として使用でき
る。 上記１番目の測定チヤンネルのデータを用いて
第２番目の測定チヤンネルの真のストツプパルス
の個数値を計算できる。そして、第２番目の測定
チヤンネルの真のストツプパルスの個数値を用い
て第３番目の測定チヤンネルの真のストツプパル
スの個数値を計算できる。以下、同様にして計算
できる。 これも上記と同様に各測定チヤンネル毎に、
順々に真のストツプパルスの個数値を計算でき
る。 次に、Ｎ＝３の場合の計算例を示す。これは、
測定レンジが1nS／測定チヤンネルで、ΔT＝3nS
の場合である。 第１測定チヤンネルにおいては、 N1c＝N1 第２測定チヤンネルにおいては N2c＝N2／１−N1c／Ne 第３測定チヤンネルにおいては、 N3c＝N3／（１−N2c／Ne）（１−N1c／Ne） 第４測定チヤンネルにおいては Nc 4＝N4／（１−N3c／Ne）（１−N2c／Ne） 以下、同様にして、各測定チヤンネルにおける
真のストツプパルスの個数値を算出できる。 上述のようにして、各測定チヤンネルにおける
ストツプパルスの数が補正され、真のストツプパ
ルスの個数値が、得られることにより、従来問題
となつていた測定結果における波形歪が解消され
る。 上述の実施例において、ΔTを設定するのにモ
ノマルチバイブレータを用いているが、これに代
えて、パルス対分解時間が既知のコンスタントフ
ラクシヨン型弁別器を使用してもよい。 また、マルチチヤンネル波高分析器１２及び演
算処理部１３における処理をプログラムによつて
行うべく、コンピユータを用いてもよい。 ＜発明の効果＞ 以上詳述したように、本発明によればパルス対
分解時間を人為的に固定し、パルス対分解時間に
起因する出力波形の歪を計算によつて補正したも
のであるから、平均測光子数を大きくすることが
可能となり、従つて測定を正確かつ短時間で行な
える。
ツプパルスの測定値 Nc/i：第ｉ測定チヤンネルにおけるストツ
プパルスの真の個数値 Ｎ：パルス対分解時間を測定チヤンネル
の整数倍に設定したときのその整数 Ne：スタートパルスの積算値（フラツシ
ユ回数） ＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説
明する。 第１図において、１はパルス光Ｐの発光源、２
は前記パルス光Ｐを受けてスタートパルスPKを
発生するスタートパルス発生手段で、例えばフオ
トマルチプライヤ２ａとパルス整形回路２ｂとで
構成されている。３は試料、４は前記パルス光Ｐ
を受けた試料３からの発光を受けてストツプパル
スPTを発生するストツプパルス発生手段で、例
えばフオトマルチプライヤ４ａとパルス整形回路
４ｂとで構成されている。５は光学的絞り、６は
分光器などの分光手段である。７は前記スタート
パルスPKにより動作開始し前記ストツプパルス
PTによつて順次動作停止する複数の定電流充電
回路を有する公知のマルチTACである（例えば
前記特開昭57−137843号公報第２図参照）。８は
前記マルチTAC７の出力を各TAC毎に選択的に
取出すための切換スイツチで、例えばマルチプレ
クサである。９はAD変換器、１０はマルチチヤ
ンネル波高分析器である。以上１〜10の構成部材
は従来装置と変わるところがない。 １１はストツプパルス発生手段４とマルチ
TAC７との間に介装されるパルス対分解時間固
定手段で、例えばモノマルチバイブレータより成
り、パルス対分解時間ΔT（以下、単にΔTで表わ
す）を測定チヤンネルの整数倍に設定するもので
ある。ここで、測定チヤンネルとは測定装置の時
間軸の測定レンジの最小単位を意味し、第３図Ｄ
における横軸、即ち、時間を表わす１区切（１単
位）である。例えば、測定レンジの最小単位が
0.1nS／チヤンネルのとき、前述のΔTはＮ×
0.1nS（Ｎは整数）と表わされる。このようにして
ΔTを人為的に固定することにより、あるΔT内
においては最初ストツプパルスPT1のみを有効と
みなし、それよりあとにくるストツプパルスPT2
……は無視する。つまり、ストツプパルス発生手
段４から、１つのストツプパルスPT1が出力され
ると、パルス対分解時間固定手段１１からは第３
図Ｃに示す如きΔTなるパルス幅を有するTAC入
力ストツプ信号（すなわちパルス対分解時間固定
手段１１を通したストツプパルス出力）PSが出力
される。従つて、前記ΔTなるパルス幅の時間内
に、別のストツプパルスPT2……が入力されても
前記パルス対分解時間固定手段１１からPT2に相
当するパルス出力はない。１２はパルスカウンタ
で、スタートパルスPKの発生個数、即ち、発光
源１のフラツシユ回数をカウントするものであ
る。１３はマルチチヤンネル波高分析器１０から
のデータとパルスカウンタ１２により得られるス
タートパルスPKの積算値を入力として、後述す
る式に基づいて演算を行う演算処理部である。 上記構成において、発光源１が１回の閃光によ
りパルス光Ｐを発すると、スタートパルス発生手
段２が例えばパルス光Ｐの立上り時を検出してス
タートパルスPKを発する。このスタートパルス
PKによつてマルチTAC７内の全ての定電流充電
回路が同時に充電を開始する。他方、試料３はパ
ルス光Ｐによつて励起され発光する。そして、ス
トツプパルス発生手段４は前記試料３からの発光
を検出する都度、ストツプパルスPT1，PT2……を
発生する。前記各ストツプパルスPT1，PT2……が
パルス対分解時間固定手段１１に入力され、つい
で当該手段１１からの前記ストツプ信号PSがマル
チTAC７に入力されると、複数の定電流充電回
路は順次充電動作を停止する。そして、前記マル
チTAC７はスタートパルスPKによつて同時に動
作してから、各ストツプ信号PS……がそれぞれ入
力されるまでの時間に比例したアナログ電圧を出
力する。これらの出力信号は、切換スイツチ８に
よつて順次切換えられ、AD変換器９を経てマル
チチヤンネル波高分析器１０に入力され、そのメ
モリ内に記憶される。 かくして、発光源１を繰返して発光させて、そ
の都度、マルチTAC７からの出力信号を各TAC
毎に取り出し、AD変換後マルチチヤンネル波高
分析器１０に入力すると、横軸を時間（電圧）と
したストツプパルス発生頻度のヒストグラムが得
られる。 そして、第１図において、光学的絞り５の開度
が大きいと、光子計数倍が大きくなるが、この光
子計数率が大き過ぎると、前述したとおり従来装
置では第３図Ｄにおいて実線で示すように、測定
結果に波形歪が生ずる。 そこで、本発明においては、マルチチヤンネル
波高分析器１０の後段に演算処理部１３を設け、
ストツプパルスの個数を補正するようにしてい
る。 次に、演算処理部１３における動作について詳
細に説明する。 パルス対分解時間ΔT（以下、単にΔTという）
内に２個以上のストツプパルスが出力される場合
の試料は次のように計算できる。 Pi c：ΔT＝０（理想状態）の時に、ｉ番目の測
定チヤンネルにストツプパルスが入る確実
（真の確率） Pi：ΔTが０でないある有限の値を有する装置
のｉ番目の測定チヤンネルにストツプパル
スが入る確率 Ｎ：ΔTを測定チヤンネル数で表わすときの整
数 （例えば、測定レンジの最小単位が1nS／
チヤンネルである時、ΔT＝5nSであれば、
Ｎ＝５となる） とするとき、 最初の１測定チヤンネル目に来るストツプパ
ルスは、ΔTの影響を受けずに全てカウントさ
れるから、 P1＝Pc/1 ……(1) 測定チヤンネルが、２≦ｉ≦Ｎでは、ｉチヤ
ンネル目にくるストツプパルスはｉ−１チヤン
ネル目までにストツプパルスがこなつたという
条件のもとで、ｉチヤンネル目にストツプパル
スがくる確率であるから Pi＝Pic i-1 πj=1 （１−Pc/j） ……(2) 測定チヤンネルがｉ＞Ｎでは Pi＝Pic i-1 πj=i-(N-1) （１−Pc/j） ……(3) ここで、上記(1)〜(3)式において、それぞれ光源
のフラツシユ回数（スタートパルスPKの積算値
でもある）Neを乗算する。 粗 NeP1＝NePc/1 ∴N1＝Nc/1 ……(1)′ NePi＝NePc/i i-1 πj=1 （１−Pc/j） ∴Ni＝Nc/i i-1 πj=1 （１−Pc/j） ……(2)′ NePi＝NePc/i i-1 πj=1-(N-1) （１−Pc/j） ∴iNi＝Nc/i i-1 πj=1(N-1) （１−Pc/j） ……(3)′ 但し、Nc/i＝NePc/i：ΔT＝０のとき、ｉ番目の
測定チヤンネルに積載されるべき
ストツプパルスの個数 Ni＝NePi：ΔTが０でないある値を有する装
置のｉ番目の測定チヤンネルに積
載されたストツプパルスの個数 上記(1)′，(2)′，(3)′より、測定値（マルチチヤ
ンネル波高分析器１０及びカウンタ１２の出力）
から、各測定チヤンネルにおける真のストツプパ
ルスの個数値を算出することができる。 Nc/1＝N1 ……(1)″ 第１番目の測定チヤンネルのデータはそのま
ま真のストツプパルスの個数値として使用でき
る。 上記１番目の測定チヤンネルのデータを用いて
第２番目の測定チヤンネルの真のストツプパルス
の個数値を計算できる。そして、第２番目の測定
チヤンネルの真のストツプパルスの個数値を用い
て第３番目の測定チヤンネルの真のストツプパル
スの個数値を計算できる。以下、同様にして計算
できる。 これも上記と同様に各測定チヤンネル毎に、
順々に真のストツプパルスの個数値を計算でき
る。 次に、Ｎ＝３の場合の計算例を示す。これは、
測定レンジが1nS／測定チヤンネルで、ΔT＝3nS
の場合である。 第１測定チヤンネルにおいては、 N1c＝N1 第２測定チヤンネルにおいては N2c＝N2／１−N1c／Ne 第３測定チヤンネルにおいては、 N3c＝N3／（１−N2c／Ne）（１−N1c／Ne） 第４測定チヤンネルにおいては Nc 4＝N4／（１−N3c／Ne）（１−N2c／Ne） 以下、同様にして、各測定チヤンネルにおける
真のストツプパルスの個数値を算出できる。 上述のようにして、各測定チヤンネルにおける
ストツプパルスの数が補正され、真のストツプパ
ルスの個数値が、得られることにより、従来問題
となつていた測定結果における波形歪が解消され
る。 上述の実施例において、ΔTを設定するのにモ
ノマルチバイブレータを用いているが、これに代
えて、パルス対分解時間が既知のコンスタントフ
ラクシヨン型弁別器を使用してもよい。 また、マルチチヤンネル波高分析器１２及び演
算処理部１３における処理をプログラムによつて
行うべく、コンピユータを用いてもよい。 ＜発明の効果＞ 以上詳述したように、本発明によればパルス対
分解時間を人為的に固定し、パルス対分解時間に
起因する出力波形の歪を計算によつて補正したも
のであるから、平均測光子数を大きくすることが
可能となり、従つて測定を正確かつ短時間で行な
える。
第１図は本発明に係る試料の試料の構成例を示
すブロツク図、第２図は従来装置を示すブロツク
図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは動作説明図である。 １……発光源、２……スタートパルス発生手
段、３……試料、４……ストツプパルス発生手
段、７……マルチ時間−電圧変換装置（マルチ
TAC）、１１……パルス対分解時間固定手段、Ｐ
……パルス光、PK……スタートパルス、PT……
ストツプパルス。
すブロツク図、第２図は従来装置を示すブロツク
図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは動作説明図である。 １……発光源、２……スタートパルス発生手
段、３……試料、４……ストツプパルス発生手
段、７……マルチ時間−電圧変換装置（マルチ
TAC）、１１……パルス対分解時間固定手段、Ｐ
……パルス光、PK……スタートパルス、PT……
ストツプパルス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ パルス光の発光源と、前記パルス光を受けて
スタートパルスを発生するスタートパルス発生手
段と、前記パルス光を受けた試料からの発光を受
けてストツプパルスを発生するストツプパルス発
生手段と、前記スタートパルスにより動作開始し
前記ストツプパルスによつて順次動作停止する複
数の定電流充電回路を有するマルチ時間−電圧変
換装置を備えた試料の発光寿命測定装置におい
て、前記ストツプパルス発生手段とマルチ時間−
電圧変換装置との間にパルス対分解時間を測定チ
ヤンネルの整数倍に設定するパルス対分解時間固
定手段を設けるとともに、ストツプパルスの個数
を下記の式に基いて補正し真の個数を求めるよう
にしたことを特徴とする試料の発光寿命測定装
置。 Nc 1＝N1 ２≦ｉ≦Ｎのと【式】 ｉ＞Ｎのとき
【式】 但し、Ni：第ｉ測定チヤンネルにおけるスト
ツプパルスの測定値 Nc i：第ｉ測定チヤンネルにおけるストツ
プパルスの真の個数値 Ｎ：パルス対分解時間を測定チヤンネル
の整数倍に設定したときのその整数 Ne：スタートパルスの積算値（フラツシ
ユ回数）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27564884A JPS61148352A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 試料の発光寿命測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27564884A JPS61148352A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 試料の発光寿命測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148352A JPS61148352A (ja) | 1986-07-07 |
| JPH0448185B2 true JPH0448185B2 (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=17558384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27564884A Granted JPS61148352A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 試料の発光寿命測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61148352A (ja) |
-
1984
- 1984-12-22 JP JP27564884A patent/JPS61148352A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61148352A (ja) | 1986-07-07 |
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