광검출기 전문 비바테크
Photon Counter
Photon Counter H11890 시리즈 (하마마츠 포토닉스)
🔌 간편한 USB 연결
PC에 USB 케이블만 연결하면 바로 작동하는 올인원 패키지로, 별도의 복잡한 설정 없이 빠르게 계측을 시작할 수 있습니다.
📈 안정적인 카운트 출력
전압 변동이나 환경 변화에도 흔들림 없는 신뢰성 높은 계측 결과를 제공합니다.
🌡️ 실온에서도 낮은 다크 카운트
냉각 없이도 암전류(다크 카운트)가 낮아, 미약한 빛도 정밀하게 검출할 수 있습니다.
💻 전용 소프트웨어 제공
Sample S/W를 통해 실시간 모니터링과 데이터 저장이 가능하여 실험 및 분석에 최적화된 환경을 제공합니다.
🔧 확장 가능한 광학 블록
다양한 Optical Block(별매)을 활용해 측정 목적에 맞게 구성할 수 있어 유연한 시스템 구축이 가능합니다.
✅ KC 인증 제품
국내 KC 인증을 획득하여 안전성과 품질을 공식적으로 인정받은 제품입니다.
H11890-110 - Effective area: 8 mm dia. - Wavelength range: 230 to 700 nm - Count sensitivity(Typ.): 4.9 x 10^5(s-1・pW-1, @400 nm) - Dark count(s-1, Max.): 100 H11890-210 - Effective area: 8 mm dia. - Wavelength range: 230 to 700 nm - Count sensitivity(Typ.): 6.1 x 10^5(s-1・pW-1, @400 nm) - Dark count(s-1, Max.): 100 H11890-01 - Effective area: 8 mm dia. - Wavelength range: 230 to 870 nm - Count sensitivity(Typ.): 3.0 x 10^4(s-1・pW-1, @800 nm) - Dark count(s-1, Max.): 1000
[ 광원을 이용하여 측정 ]
[ Dark Count 측정 ]
Advantages of photon counting
Photon Counting(디지털 모드)은 광전자증배관(PMT)을 활용해 극미약광을 정밀하게 측정하는 방식으로, 라만 분광, 형광 분석, 생물·화학발광 등 빛의 양이 매우 적은 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다.
1️⃣ 우수한 안정성
Photon Counting 방식은 전압의 변동이나 PMT의 배증율 변화에 민감하지 않아, 일관된 측정 결과를 제공합니다. 특히 설정 전압이 플래토(plateau) 영역에 위치할 경우, 소폭의 전압 변화에도 출력 카운트에는 거의 영향이 없습니다. 반면 아날로그 방식은 전압 변화가 출력 전류에 직접적으로 작용하여, 측정값이 불안정해질 수 있습니다. 즉, Photon Counting 방식은 배증율 변화에도 흔들림 없는 안정적인 계측이 가능하다는 점에서 우수한 신뢰성을 자랑합니다.
2️⃣ 탁월한 S/N 비율 (신호 대 잡음비)
암전류는 광전면과 배증부에서 발생하는 열전자에 의해 생성되며, 대부분 낮은 파고(펄스 높이) 영역에 집중되어 있습니다. 파고판별기(discriminator)를 활용하면 유효한 신호만을 선택하고, 잡음 성분은 효과적으로 제거할 수 있어 S/N 비율이 크게 향상됩니다. 또한 교류 펄스만을 계측하기 때문에, 직류성 누설전류의 영향을 거의 받지 않아 더욱 정밀한 측정이 가능합니다.
🌟파고판별기
입력된 펄스 신호의 높이(Amplitude)를 기준으로 유효한 신호만을 선택하고, 잡음이나 암전류 등 불필요한 신호는 제거하는 장치입니다.
광전자 1개의 PMT 출력 계산
광자 계수 모드에서 광전자 1개가 PMT(광전자증배관)를 통과할 때의 출력 특성을 정리하면 다음과 같습니다.
1. 광전자 1개 발생
광자 계수 모드에서 빛이 광전면에 닿아 광전자(e⁻) 한 개가 방출될 때, 이 광전자 1개의 전하량은 1.6 × 10⁻¹⁹C입니다.
2.출력 전하량 계산
PMT는 이 전자를 증폭합니다. Gain이 2 × 10⁶이라면, 애노드에서 나오는 전하량 Q는 다음과 같습니다:
Q = e x Gain
= 1.6 × 10⁻¹⁹ C × 2 × 10⁶
= 3.2 × 10⁻¹³ C
3. 최대 전류 계산
출력 펄스의 폭(FWHM)이 10 ns일 경우, 펄스의 최대 전류는?
최대 전류 Ip = 출력 전하량 / 펄스 폭
= 3.2 × 10⁻¹³ C / 10 × 10⁻⁹ s
= 32 × 10⁻⁶ A
= 32 µA
⇨ 펄스 폭이 짧을수록 전류는 더 커집니다.
즉, 같은 전하량이라도 더 빠르게 전달되면 더 강한 전류가 생깁니다.
4. 최대 전압 계산
후속 앰프의 부하 저항 또는 입력 임피던스가 50 Ω일 경우, 출력 펄스의 최대 전압은 다음과 같습니다:
최대 전압 Vo = 최대 전류 × 저항
= 32 µA × 50 Ω
= 1.6 × 10⁻³ V
= 1.6 mV
광자 계수 모드에서는 출력 신호의 크기가 극히 미약하므로
High-Gain PMT와 Low Noise Amplifier의 조합이 필수적입니다.
특히, 게인 1 x 10⁶ 이상의 PMT를 사용하면 S/N 비율이 향상되어, 미세한 광 신호도 안정적이고 재현성 있게 검출할 수 있습니다.