[發明專利]光電探測器裝置及用于偏壓光電倍增管的方法

在審

• 申請號: 201210289479.6
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN103364082A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: M·海菲茨;P·瑪古利斯
• 申請（專利權）人: 應用材料以色列公司
• 主分類號: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44;H01J43/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸勍

1.一種光電探測器裝置，包含：

光電倍增管，所述光電倍增管包含多個電極，所述多個電極包含光電陰極、陽極、第一倍增電極、多個中間倍增電極以及最后倍增電極；以及

偏壓電路，所述偏壓電路包含一序列的電壓跟隨器元件、分壓器以及電流源；

其中所述分壓器跨高壓電源而耦合；

其中不同的倍增電極耦合至所述一序列的電壓跟隨器元件中的不同電壓跟隨器元件；

其中不同的電壓跟隨器元件的控制輸入端耦合至所述分壓器的不同接合處；

其中所述電流源耦合至所述分壓器、所述一序列的電壓跟隨器元件、所述陰極以及所述高壓電源的負極；及

其中所述陽極耦合至負載元件，所述負載元件耦合至所述高壓電源的正極，并且設置為接收所述陽極的輸出信號并將所述輸出信號轉換為所述光電探測器裝置的輸出信號。

2.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，所述電流源耦合在所述第一倍增電極與所述陰極之間。

3.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，所述一序列的電壓跟隨器元件中的電壓跟隨器元件耦合在所述陰極與所述第一倍增電極之間，及所述電流源耦合在高壓電源的負極與所述陰極之間。

4.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，所述電壓跟隨器元件包含晶體管。

5.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，所述電壓跟隨器元件包含晶體管及齊納二極管。

6.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，所述偏壓電路還包含第一序列的電容器，所述電容器各自并聯耦接至所述分壓器的一序列的電阻器中的一電阻器。

7.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，所述偏壓電路還包含第一電容器，所述第一電容器并聯耦接至所述分壓器。

8.如權利要求7所述的光電探測器裝置，其特征在于，包含第二序列的電容器，其中所述第二序列的電容器中的每一電容器耦合在一對倍增電極之間。

9.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，包含第二序列的電容器，其中所述第二序列的電容器中的每一電容器耦合在一對倍增電極之間。

10.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，所述電流源設置為供應恒定電流至所述分壓器，并且其中無論所述倍增電極消耗的電流如何變化，所述電壓跟隨器元件均設置為輸出基本上恒定的電壓。

11.如權利要求1所述的光電探測器裝置，其特征在于，所述光電探測器裝置設置為在一增益下操作，所述增益不超過10,000。

12.一種操作光電探測器裝置的方法，所述方法包含：

將照射在光電探測器裝置的光電倍增管的陰極上的光轉換為所述光電探測器裝置的輸出信號；以及

通過所述光電探測器裝置的偏壓電路，維持所述光電倍增管的多個倍增電極中每一倍增電極的電壓基本上恒定，而不論由所述倍增電極消耗的電流如何變化；

其中所述多個倍增電極包括第一倍增電極、多個中間倍增電極及最后倍增電極；其中所述光電倍增管還包含陽極及陰極；

其中所述偏壓電路包含一序列的電壓跟隨器元件、分壓器及電流源；其中所述分壓器跨高壓電源而耦合；其中不同的倍增電極耦合至所述一序列的電壓跟隨器元件中的不同電壓跟隨器元件；其中不同的電壓跟隨器元件的控制輸入端耦合至所述分壓器的不同接合處；其中所述電流源耦合至所述分壓器、所述一序列的電壓跟隨器元件、所述高壓電源的負極以及所述陰極；以及其中所述陽極耦合至負載元件，所述負載元件耦合至所述高壓電源的正極，并且設置為接收所述陽極的輸出信號并將所述輸出信號轉換為所述光電探測器裝置的輸出信號。

13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述電流源耦合在所述第一倍增電極與所述陰極之間。

14.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述一序列的電壓跟隨器元件中的電壓跟隨器元件耦合在所述陰極與所述第一倍增電極之間，且所述電流源耦合在高壓電源的負極與所述陰極之間。

15.如權利要求12所述的方法，其特征在于，包含在一增益下操作所述光電探測器裝置，所述增益不超過10,000。