本发明专利技术提供一种时间分解测定装置（１００），从安装于光电子倍增管（１４）中的微通道片（３０）的输出端子（３４）取得检测定时脉冲。位置时间测定电路（１６）产生表示与试料（１０）的激励同步的基准时间脉冲和检测定时脉冲之间的时间差的信号，并送往数据处理装置（１８）。数据处理装置将此时间差作为发光的检测时刻存储。数据处理装置根据微通道片上的检测定时脉冲的产生位置与输出端子之间的距离修正检测时刻。由此，时间分解测定的精确度提高。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用位置检测型电子倍增管(Position-Sensitive Electron Multiplier TubePS-EMT)的时间分解测定装置。
技术介绍
进行发光现象的时间分解测定以取得其二维位置和时间的二维时间分解测定装置已为人所熟知。这种装置已公开于日本专利特开昭61-266942号公报、日本专利特开平10-150086号公报、和S.Charbonneau等人提出的论文《使用电阻性阳极光电子倍增管的100ps分解能的二维时间分解成像(Two-dimensional time-resolvedimaging with 100-ps resolution using a resistive anodephotomultiplier tube)》(Rev.Sci.Instrum.63(11)，AmericanInstitute of Physics)，1992年11月，5315～5319页)中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提高时间分解测定的精确度。本专利技术的时间分解测定装置取得试料的激励所产生的量子线的位置信息和定时信息。该时间分解测定装置具备与该试料的激励同步，产生基准时间脉冲的信号发生器；检测来自试料的量子线，生成与对应检测位置的位置信号和检测定时同步的检测定时脉冲的检测装置；使用位置信号算出检测位置的位置演算器；测量基准时间脉冲和检测定时脉冲的时间差的时间差测量器；和将通过位置演算器算出的上述检测位置和通过上述时间差测量器测量的时间差相对应地存储的数据处理装置。检测装置具有位置检测型电子倍增管。该电子倍增管具有在与朝向上述量子线的上述电子倍增管的入射位置对应的位置产生电子，并能够维持在该位置的同时倍增上述电子的微通道片(microchannel plate)，和与微通道片电气连接的输出端子。检测定时脉冲与该微通道片倍增的电子从微通道片放出时的电位变化相应地产生，从微通道片通过输出端子送至该时间差测量器。数据处理装置根据位于该微通道片之上的检测定时脉冲的产生位置与输出端子之间的距离对时间差进行修正，并将修正的时间差与检测位置对应地存储。由于微通道片维持量子线的位置信息，因此检测定时脉冲在微通道片中，在与试料上的量子线的发生位置对应的位置产生。所以，从试料上的不同位置发出的量子线在微通道片上的不同位置产生检测定时脉冲。所产生的检测定时脉冲到达输出端子所需的时间依存于检测定时脉冲的产生位置与输出端子之间的距离。因此，在相同定时从试料上的不同位置发出的量子线生成在不同的定时产生到达输出端子的检测定时脉冲，其结果是产生不同的时间差。在本专利技术中，数据处理装置根据检测定时脉冲的产生位置和输出端子之间的距离修正时间差，消除对应于量子线的产生位置的不同的时间差的误差，由此，提高时间分解测定的精确度。量子线包含电子、离子、α射线和β射线等荷电粒子，或紫外线、X射线、γ射线等光子，还包含中性粒子等。伴随试料激励的量子线的产生，是通过热、光、放射线等的外部刺激，从原子、分子等低能量的状态转移至更高能量的状态，其状态回到原本的状态时，两个状态的能量间的差作为光等量子线放出的现象(参照上述专利文献1和非专利文献1)。当半导体装置自发性地或响应外部触发(信号脉冲、工作开始脉冲等)工作时，伴随着装置中的晶体管的切换工作，产生瞬时发光(参照上述专利文献2)。在本专利技术伴随试料的激励的量子线的产生中，加上原子或分子产生将两个状态的能量差以光等量子线的方式放出的现象，也包含半导体装置的工作时所观察到的瞬间发光。数据处理装置将检测定时脉冲从该产生位置到达输出端子所需的时间中除去通过时间差测量器测量的时间差，对时间差进行修正即可。在此情况下，依存于检测定时脉冲的产生位置与输出端子之间的距离的成分被从时间差中除去。其结果是，对应于量子线的产生位置的不同产生的时间差的误差被消除，从而提高时间分解测定的精确度。数据处理装置也可以在微通道片上设定多个取样点，并取得产生于各取样点的检测定时脉冲的修正数据进行补间，使用所补间的修正数据修正时间差。通过补间从少数的样本中能够算出多个的修正数据。由此，能够缩短修正数据的取得所需的时间。数据处理装置也可以经过试料的多次激励积蓄检测位置和时间差，这对于发出量子线的准确率低的试料的测定有益。数据处理装置也可以使用积蓄的时间差，作成对应于特定的检测位置的时间差的柱状图。该柱状图用于求得某个位置上量子线产生的定时。所求得的量子线产生定时能够用于在工作时以低准确率对发出量子线的半导体装置进行工作解析。试料也可以具有包含工作时能够发出量子线的多个半导体装置的电路。试料的激励也可以是驱动电路并依序使多个半导体装置工作。数据处理装置也可以确定对应于半导体装置的位置的检测位置，算出确定的检测位置中对应于柱状图的峰值的时间差。柱状图的峰值显示出在某个检测位置中量子线的产生为最高频率时检测出的时间差。因此，此时间差能够作为对应于该检测位置的半导体装置产生量子线的定时使用。如果算出多个半导体装置的量子线产生定时，则能够解析包含那些半导体装置的电路的工作。电子倍增管可以是具有通过光电效应将该量子线转变为光电子的光电阴极的位置检测型光电子倍增管。在此情形中，微通道片与光电阴极相对地设置，从光电阴极接收光电子，由此生成并倍增二次电子。本专利技术的前述以及其它目的和新特征，通过与对应于附图的以下的说明能够更完全地明了。但是，附图仅用作例示，并非限定本专利技术的技术范围。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的时间分解测定装置的结构的方框图。图2是表示试料所包含的集成电路的概略图。图3是表示微通道片的概略俯视图。图4是表示反相器中晶体管的发光定时的示意图。图5是表示图4的折线图的近似曲线图。图6是表示微通道的表面上的多个检测位置的概略俯视图。图7是表示对应于多个检测位置的检测时刻的延迟的分布图。图8是表示说明修正数据的测定方法的概略图。图9是表示有效区域上的样本点的示意图。图10是表示对样本点所测定的检测时刻的延迟的3D示意图。图11是表示补间后的延迟的3D示意图。图12是表示对应于反相器链中的晶体管的检测时刻的延迟分布的示意图。图13是表示时间分解测定的步骤的一例的流程图。图14是表示时间分解测定的步骤的另一例的流程图。具体实施例方式以下参考附图，对本专利技术的优选实施方式进行详细说明。为易于理解，在图示中对于公共相同的或等价的要素使用同样的图标符号，并省略重复的说明。图1是表示本实施方式的时间分解测定装置100的结构的方框图。装置100检测从试料10中发出的光15，并测定发光的二维位置和定时。装置100具有半导体测试器12、位置检测型光电子倍增管(PositionSensitive Photomultiplier TubePS-PMT)14、位置时间测定电路16和数据处理装置18。在本实施方式中，准备搭载有半导体集成电路(IC)的芯片作为试料10的一例。图2是表示试料10上的IC的概略图。该IC为具有12个直排连接的反相器221～2212所构成的反相器链20。在反相器链20中，信号沿着箭头24的方向从起始的反相器221至最后的反相器2212依次传播。彼此相邻的两个反相器之间的信号传播时间在理论上设计为70ps。构成反相器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种时间分解测定装置，取得通过试料的激励发出的量子线的位置信息和定时信息，其特征在于，具备：信号发生器，与所述试料的激励同步，产生基准时间脉冲；检测装置，检测所述量子线，产生对应于检测位置的位置信号和与检测定时同步的检测定时 脉冲；位置演算器，使用所述位置信号算出所述检测位置；时间差测量器，测量所述基准时间脉冲与所述检测定时脉冲之间的时间差；和数据处理装置，将所述位置演算器算出的所述检测位置与所述时间差测量器测量的所述时间差相对应地存储， 所述检测装置具有位置检测型电子倍增管，所述电子倍增管具有在与朝向所述量子线的所述电子倍增管的入射位置对应的位置产生电子，并在维持该位置的同时倍增所述电子的微通道片，和与所述微通道片电气连接的输出端子，所述检测定时脉冲 根据所述微通道片倍增的电子从所述微通道片放出时的电位变化产生，所述检测定时脉冲从所述微通道片通过所述输出端子送至所述时间差测量器，所述数据处理装置根据所述微通道片上的所述检测定时脉冲的产生位置与所述输出端子之间的距离修正所述时间差， 将修正的时间差与所述检测位置相对应地存储。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：西泽充哲，平井伸幸，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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