时间测量装置、荧光寿命测量装置及时间测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术的时间测量装置(10)具备：数字计数器(20)，其根据时钟信号而输出计数信号；多个TAC电路(12)(TAC电路12a～12j)，其输入有检测器(4)中检测的检测信号、及时钟信号，并输出与检测信号及时钟信号间的时间相对应的测量信号；控制部(14)，其基于从数字计数器(20)输出的计数信号与从TAC电路(12)输出的测量信号，将与检测信号相关的时间信息导出并输出；及测量用闸极(11)，其考虑TAC电路(12)的死区时间，切换被输入检测信号的TAC电路(12)。切换被输入检测信号的TAC电路(12)。切换被输入检测信号的TAC电路(12)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】时间测量装置、荧光寿命测量装置及时间测量方法


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种时间测量装置、荧光寿命测量装置及时间测量方法。

技术介绍

[0002]在测量对试样照射激发光时的荧光的寿命的荧光寿命测量装置等中，使用输出与开始脉冲信号及停止脉冲信号的时间差相关的信息的时间测量装置。作为此种时间测量装置，已知有利用将时间差作为模拟信号输出的TAC(Time
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Analog
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Converter)方式的时间测量装置(例如，参照专利文献1)。TAC方式与通过将时间差作为数字信号输出而测量时间的TDC(Time
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digital
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converter)方式相比时，具有时间分辨率高这一优点。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利特表2003
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522946号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]在如上所述的时间测量装置中，如果在TAC电路(时间振幅转换器)中测量时间，则在测量之后，一定时间成为无法再次进行时间测量的死区时间。由于产生此种死区时间而无法充分提高测量效率。另外，如上所述，TAC方式的优点为时间分辨率高，但难以进行对长时间的现象的时间测量(长时间测量)。
[0008]本专利技术的一个方式是鉴于上述实情而完成的，其目的在于提供一种时间测量装置、荧光寿命测量装置及时间测量方法，其可减少死区时间而使测量效率提高，并且实现高时间分辨率且长时间测量。
[0009]用于解决问题的技术方案
[0010]本专利技术的一个方式的时间测量装置具备：计数器，其根据时钟信号而输出计数信号；多个第1时间振幅转换器，其输入有检测器中检测的检测信号、及时钟信号，并输出与检测信号及时钟信号间的时间相对应的测量信号；控制部，其基于从计数器输出的计数信号与从第1时间振幅转换器输出的测量信号，将与检测信号相关的时间信息导出并输出；及第1切换部，其考虑第1时间振幅转换器的死区时间，切换被输入检测信号的第1时间振幅转换器。
[0011]在本专利技术的一个方式的时间测量装置中，设置有多个输出与检测信号及时钟信号间的时间相对应的测量信号的第1时间振幅转换器。并且，在本时间测量装置中，考虑第1时间振幅转换器的死区时间，执行被输入检测信号的第1时间振幅转换器的切换。例如在仅以1个第1时间振幅转换器测量时间的情况下，产生在时间振幅转换器的测量之后无法再次测量的死区时间。关于该点，通过使时间振幅转换器多级化，并且考虑时间振幅转换器的死区时间地切换时间振幅转换器，从而可从在测量之后无法再次测量的时间振幅转换器切换至可测量的时间振幅转换器，大幅减少上述的死区时间。另外，在本专利技术的一个方式的时间测
量装置中，通过与时钟信号同步动作的计数器输出计数信号而进行依存于时钟的频率的大致的时间测量(低时间分辨率且长时间测量)，并且通过第1时间振幅转换器输出与检测信号及时钟信号间的时间相对应的测量信号而进行弥补计数器的测量粗糙度的精细的时间测量(高时间分辨率且短时间测量)。通过组合这些时间测量结果来导出最终的时间信息，从而可实现高时间分辨率且长时间测量。如上所述，根据本专利技术的一个方式的时间测量装置，可减少死区时间而使测量效率提高，并且实现高时间分辨率且长时间测量。
[0012]也可以为，第1切换部基于考虑死区时间而预先设定的切换信息，切换第1时间振幅转换器。根据此种结构，可基于预先设定的信息(考虑死区时间的切换信息)，容易且适当地切换时间振幅转换器。
[0013]也可以为，控制部，通过从与计数信号所表示的计数值相对应的时间减去测量信号所表示的时间，而导出表示直至被输入检测信号为止的时间的时间信息。从而，可基于计数信号及测量信号，高精度地导出直至被输入检测信号为止的时间。
[0014]也可以为，第1切换部，以对非死区时间内的第1时间振幅转换器输入检测信号的方式，切换第1时间振幅转换器。由此，可适当避免因第1时间振幅转换器的死区时间的影响而使测量效率恶化。
[0015]也可以为，多个第1时间振幅转换器设置有与死区时间相对应的个数。由此，可通过切换第1时间振幅转换器而适当避免受到死区时间的影响。
[0016]也可以为，多个第1时间振幅转换器设置有与检测器所检测的信号量相对应的个数。由此，设置与信号量相对应的数量的第1时间振幅转换器，可通过切换第1时间振幅转换器而适当避免受到死区时间的影响。
[0017]也可以为，上述的时间测量装置还具备：第2时间振幅转换器，其输出与现象的同步信号相对应的信号，该现象与检测器中检测的检测信号相关，控制部进一步考虑与同步信号相对应的信号，而导出时间信息。由此，可考虑与检测信号相关的现象的实际时刻，更高精度地导出与检测信号相关的时间信息。
[0018]也可以为，上述的时间测量装置，具备多个第2时间振幅转换器，还具备：第2切换部，其考虑第2时间振幅转换器的死区时间，切换被输入同步信号的第2时间振幅转换器。由此，可适当避免因第2时间振幅转换器的死区时间的影响而使测量效率恶化。
[0019]本专利技术的一个方式的荧光寿命测量装置是测量从测量对象物发出的荧光的寿命的荧光寿命测量装置，具备：上述的时间测量装置；光源，其对测量对象物照射产生的光；检测器，其检测来自照射有来自光源的光的测量对象物的荧光，并输出检测信号；及信号产生部，其控制光源的光的输出，对光源及时间测量装置输出彼此同步的同步信号。根据此种荧光寿命测量装置，可使用上述的时间测量装置，有效测量荧光寿命，并且对荧光寿命的测量实现高时间分辨率且长时间测量。
[0020]本专利技术的一个方式的时间测量方法是一边切换多个时间振幅转换器一边测量时间的时间测量装置所实施的时间测量方法，并且包含：选择工序，基于多个时间振幅转换器各自的死区时间，选择被输入检测器中检测的检测信号的一个时间振幅转换器；获得工序，对选择了的一个时间振幅转换器，输入检测信号及时钟信号，获得与检测信号及时钟信号间的时间相对应的测量信号；导出并输出工序及基于与时钟信号相对应的计数信号与测量信号，将与检测信号相关的时间信息导出并输出。根据此种时间测量方法，可减少死区时间
Luminescent Diode：超发光二极管)光源、灯系光源等。激发光的强度例如也可设定为以下的程度，即，在对试样S照射激发光时发出1光子。从照射有激发光的试样S输出与激发光相对应的荧光。
[0037]检测器4检测来自试样S的荧光，将检测信号输出至时间测量装置10的测量用闸极(gate)11(细节予以后述)。作为检测器4，可使用光电子倍增管或雪崩光电二极管、PIN光电二极管等。
[0038]计算机5基于从时间测量装置10(更详细而言为控制部14)输出的测量结果，导出荧光寿命。具体而言，计算机5根据测量结果中包含的荧光的时间信息(荧光的检测时刻)，导出荧光的检测时刻的频率分布，根据该频率分布求出试样S的荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种时间测量装置，其具备：计数器，其根据时钟信号而输出计数信号；多个第1时间振幅转换器，其输入有检测器中检测的检测信号、及所述时钟信号，并输出与所述检测信号及所述时钟信号间的时间相对应的测量信号；控制部，其基于从所述计数器输出的所述计数信号与从所述第1时间振幅转换器输出的所述测量信号，将与所述检测信号相关的时间信息导出并输出；及第1切换部，其考虑所述第1时间振幅转换器的死区时间，切换被输入所述检测信号的所述第1时间振幅转换器。2.根据权利要求1所述的时间测量装置，其中，所述第1切换部基于考虑所述死区时间而预先设定的切换信息，切换所述第1时间振幅转换器。3.根据权利要求1或2所述的时间测量装置，其中，所述控制部，通过从与所述计数信号所表示的计数值相对应的时间减去所述测量信号所表示的时间，而导出表示直至被输入所述检测信号为止的时间的所述时间信息。4.根据权利要求1至3中任一项所述的时间测量装置，其中，所述第1切换部，以对非所述死区时间中的所述第1时间振幅转换器输入所述检测信号的方式，切换所述第1时间振幅转换器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的时间测量装置，其中，所述多个第1时间振幅转换器设置有与所述死区时间相对应的个数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的时间测量装置，其中，所述多个第1时间振幅转换器设置有与所述检测器所检测的信号量相对应的个数。7.根据权利要求1至6中任一项所述的时间测量装置，其中，还具备：第2时间振幅转换器，其输出与现象的...

【专利技术属性】
技术研发人员：新仓史智，吉见步，北泽健，井上贵之，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：