穩定led的光輻射的溫度相關性的方法
2024-02-10 04:19:15 2
專利名稱：穩定led的光輻射的溫度相關性的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於校正由發光二極體(LED)所發射的且在光檢測器中所測量的光量的溫度相關性的方法，該發光二極體以脈衝持續時間基本上恆定的脈衝模式工作。
LED的所發射的光量取決於其溫度。在根據現有技術的實驗室應用中，其中LED被用作參考光源，因而調節LED的溫度並且可能調節與LED相連的測量設備的溫度，以致結果保持溫度恆定並且因此保持LED的所發射的光量恆定。
在應用在實驗室之外時，其中這樣的空氣調節是不可能的或者僅在提高成本的情況下是可能的，因而必要的是，所測量的光量的值相對於溫度引起的影響被校正，以便如此減小測量結果的誤差。如果將這樣的LED例如用作光源以穩定光電倍增管，該光電倍增管例如在閃爍檢測器(例如用於識別放射性同位素的移動檢測器(手持式放射性同位素識別裝置RID(Radioisotope Identification Device)))中被用作光檢測器，則LED遭受在-20℃至+50℃的範圍中的溫度波動。在此，光檢測器的系統放大可立即波動20％和更多，以致必需穩定光檢測器的放大，以便RID的能量放大和能量解析度保持得足夠好。為了利用LED穩定這樣的光檢測器，因此必需的是識別由LED所發射的光量的溫度相關性。
公知多種用於進行穩定的方法，其中測量檢測器上或者檢測器中的溫度，並且藉助事先所測量的校準表來調整溫度引起的影響。可是，這些方法有以下缺點，即在溫度快速變化時的溫度測量只不過很難實現，特別是因為在檢測器中期待常常還不均勻的溫度分布。此外，例如光電倍增管的放大不僅取決於其溫度，而且還取決於當前計數率及其以前的情況(也就是其磁滯和年齡)。已顯示出，在考慮到所有參數的情況下足夠準確地預測放大是不可能的。
因此，為了穩定，在實際測量期間常常採用有源的方法。在大多數情況下，應用放射性的校準源或者天然的背景輻射，以便實現這種有源的穩定。可是，這導致優化問題，因為必須找到足夠短且還要足夠準確地進行校準測量的折衷。此外，每次附加的放射性輻射都導致系統的整個靈敏度的減小。
一種替換方案是，分開地使光檢測器和閃爍器穩定(後者例如在PCT/EP2004/050754中被公開)。公知的是，為了穩定光檢測器，將脈動的光源(例如LED)用作校準標準。也公知的是，以這種方式在實驗室應用中穩定或者監控光檢測器的放大。現有技術中的缺點是，LED的光輻射取決於其溫度，更準確地說取決於其阻擋層溫度TLED。因此，在公知的方法中必需或者保持溫度恆定或者至少對該溫度進行監控，或者精確地利用獨立的測量設備對由LED分別發射的光量進行監控。這樣的結構不僅在技術上是昂貴的和高成本的，而且還必需額外的能量和額外的空間，這使得在電池驅動的移動RID中採用變得困難。
由傳感器技術公知一種方法，在保持恆定的工作電壓的情況下通過電流測量或者在保持恆定的電流的情況下通過測量磁通電壓來測量半導體組件(例如二極體)的溫度。
因此，本發明的任務是提供一種方法，該方法避免了上述現有技術的缺點，以便藉助脈衝的LED來降低用於穩定光檢測器的成本。
此外，本發明的任務是，提供一種光檢測器，藉助脈衝的LED相對於與溫度相關的和以其它方式引起的波動來校正光檢測器的信號，這些信號包括由所屬的電子設備所產生的脈衝振幅譜在內，並且因此可使光檢測器的信號穩定。此外，本發明的任務還在於，提供一種用於測量輻射、優選地測量電離輻射的檢測器，可利用脈衝的LED來穩定該檢測器。
該任務首先通過根據權利要求所述的方法和裝置來解決。因此，提供一種方法，根據該方法，在應用預定的、與LED的溫度T成預定比例的參數X的情況下來校正發光二極體的與溫度相關的所發射的光量L。在此，根據參數X，優選地在應用校準表的情況下，特別優選地在應用閉合的(geschlossen)、預定函數的情況下確定校正因數K，利用該校正因數K相對於所發射的光量的溫度引起的波動來校正所測量的所發射的光量L。在此，二極體以脈衝持續時間tP基本上恆定的脈衝模式來工作。在此，該參數X由LED本身的至少兩個輸出信號來確定，這些輸出信號以預定的方式相互相關。
在此，已證明有利的是，首先根據所測量的參數X確定LED的溫度，其中可應用校準表。優選地，也能應用閉合的、預定函數。接著，根據溫度T確定校正因數K，其中同樣優選地應用校準表或者閉合的、預定函數。
此外，提供一種用於使發光二極體(LED)的溫度穩定的方法，其中LED以脈衝持續時間tP基本上恆定的脈衝模式來工作，其中預定的、與LED的溫度T成預定比例的參數X被用作指令變量，其中根據LED的至少兩個輸出信號來確定參數X，這些輸出信號以預定的方式相互相關。
已證明有利的是，LED如此工作，以致脈衝持續時間tP是基本上恆定的，可是施加在LED上的電壓在至少一個第一電壓UP1與至少一個不同於UP1的第二電壓UP2之間變化。在該脈衝期間，電壓分別基本上是恆定的。接著，測量具有不同電壓UP的脈衝的平均光量L(UP)、即至少測量具有電壓UP1的脈衝的平均光量L(UP1)和具有電壓UP2的脈衝的平均光量L(UP2)。因此，根據光量L(UP)相互間的比例實現參數X的確定。在恆定的脈衝持續時間但是不同的電壓的情況下應用至少兩個光量的比例導致，由於溫度波動或者由於其它效果引起的光檢測器的放大波動對參數X的確定沒有影響。
該方法也可以如此來制定，以致，在同樣恆定的脈衝持續時間tP時，周期地在至少一個第一值IP1與至少一個不同於IP1的第二值IP2之間變化的電流被施加到處於脈衝工作的LED上。在該脈衝期間，流經LED的電流分別基本上是恆定的。接著，測量具有不同的電流IP的脈衝的平均光量L(IP)，即至少測量具有電流IP1的脈衝的平均光量L(IP1)和具有電流IP2的脈衝的平均光量L(IP2)。因此，根據光量L(IP)相互間的比例來確定參數X。
為了抑制接通效果和斷開效果的影響或者類似的對於LED的光輻射的影響，已證明特別有利的是，如下確定參數XLED以脈衝模式工作，以致脈衝持續時間tP採用基本上兩個不同的、基本上恆定的值tPS和tPL，並且LED上的電壓周期地在至少一個第一電壓UP1與至少一個不同於UP1的第二電壓UP2之間變化，測量至少電壓為UP1和UP2而脈衝持續時間為tPS和tPL的脈衝的平均光量L(UP；tPS)和L(UP；tPL)，確定光量L(UP1；tPL)和L(UP1；tPS)以及L(UP2；tPL)和L(UP2；tPS)的差DP1和DP2，以及根據光量的差的比例來確定參數X。
同樣好地是能如下來確定參數XLED以脈衝模式工作，以致脈衝持續時間tP採用基本上兩個不同的、基本上恆定的值tPS和tPL，並且流經LED的電流周期地在至少一個第一值IP1與至少一個不同於IP1的第二值IP2之間變化，測量至少電流為IP1和IP2而脈衝持續時間為tPS和tPL的脈衝的平均光量L(IP；tPS)和L(IP；tPL)，確定光量L(IP1；tPL)和L(IP1；tPS)以及L(IP2；tPL)和L(IP2；tPS)的差DP1和DP2，以及根據光量的差的比例來確定參數X。
此外，如果光量L(UP)或L(IP)(也就是至少光量L(UP1)和L(UP2)或者L(IP1)和L(IP2))利用光檢測器、優選地利用光電倍增管、混合光電倍增管、雪崩光電二極體或者具有放大器的光電二極體來確定，則證明為是有利的。由光檢測器所測量的光量優選地通過應用一個或者多個以下的方法步驟來確定執行檢測器信號的脈衝振幅光譜測量法，和/或測量光檢測器中的平均通過電流，和/或測量在光檢測器的光敏層中通過LED脈衝所產生的電荷量，測量優選地通過對優選地已經被放大的、由LED脈衝所觸發的電荷信號的光譜測量法所產生的電荷量。
此外，如果LED包括串聯電阻，則是有利的，其中特別有利地如此選擇串聯電阻，以致其電阻不是線性地與溫度T相關，特別優選地以這種方式與溫度T相關，即該相關性或者至少與溫度T的校正因數K的相關性的非線性近似地通過串聯電阻的溫度相關性得到補償。
此外，要求保護一種用於穩定光檢測器、優選地穩定光電倍增管、混合光電倍增管、雪崩光電二極體或者具有放大器的光電二極體的方法，其中光檢測器與至少一個LED光學相連，其中至少一個LED以脈衝模式工作，並且其中光檢測器的輸出信號利用穩定因數來穩定，其中根據由至少一個LED所發射的信號來產生該穩定因數，並且其中至少一個LED的光輻射的溫度相關性利用上述方法來校正。
此外，要求保護一種用於穩定由用於測量輻射、優選地測量電離輻射的閃爍檢測器通過在檢測器中至少部分被吸收的輻射所產生的和與檢測器的工作參數相關的信號的方法，其中閃爍檢測器具有至少一個光檢測器和至少一個與該光檢測器光學相連的LED，其中用於穩定閃爍檢測器的穩定因數根據由至少一個LED所發射的信號來產生，並且其中該LED的光輻射的溫度相關性根據上述的和在權利要求1至11中所述的方法之一來校正。如果LED與閃爍檢測器之間的至少一個(優選地為光學的)連接導熱地被構造，則是有利的，因為導熱地與閃爍檢測器相連的LED的溫度接著基本上與閃爍器的溫度相對應。
在所有所說明的方法中，優選地數字地進行信號處理。
此外，還要求保護一種具有信號處理裝置的光檢測器，優選的是光電倍增管、混合光電倍增管、雪崩光電二極體或者具有放大器的光電二極體，其中至少一個LED與該光檢測器光學相連，其中至少一個LED以脈衝模式工作並且利用穩定因數來穩定該光檢測器的輸出信號，其中根據由至少一個LED所產生的信號來產生穩定因數，並且其中至少一個LED的光輻射的溫度相關性根據上述的並且在權利要求1至11中所要求保護的方法之一來校正。此處也優選地數字地進行信號處理。
此外，要求保護一種用於測量輻射、優選地測量電離輻射的閃爍檢測器，其中該閃爍檢測器具有至少一個上述光檢測器，該光檢測器至少部分地測量由閃爍檢測器所產生的光。在特定的實施形式中，測量通過在檢測器中至少部分被吸收的輻射所產生的並且與檢測器的工作溫度相關的信號，以及利用與閃爍器的溫度T成預定比例的穩定因數S來穩定，其中光檢測器的至少一個LED與閃爍檢測器導熱地相連，並且其中根據至少一個與閃爍檢測器導熱相連的LED的參數X按照上述方法步驟之一來確定與溫度相關的穩定因數S，該穩定因數S用於優選地在應用校準表的情況下，特別優選地在應用預定的函數相關性的情況下以預定方式穩定閃爍檢測器。
本發明提供了一種在技術上十分簡單且有利的方法，用於使LED參考光源的溫度穩定，這些LED參考光源例如被用於穩定光檢測器和/或閃爍檢測器，其中還分析本來為了進行穩定而測量的LED信號的脈衝振幅譜。因此，必需放射性的校準源，根據溫度還必需應用額外的光檢測器，用於監控由lED所發射的光量。本來存在的光檢測器足夠，只要其放大只在時間周期變化，就不取決於其穩定，該時間周期大於不同的LED模式的切換間隔。該切換間隔保持得十分小(直至＜1ms)，但是至少與兩個LED脈衝之間的間隔一樣大。
以下參照下面所描述的附圖來說明優選的實施例。其中
圖1示出了用於校準LED的測量設備；圖2示出了根據時間t的LED上的電壓變化曲線UP1和UP2；
圖3a示出了根據時間t的在不同的脈衝長度tPS和tPL的情況下的電壓UP的電壓變化曲線；圖3b示出了差DP的示意性圖示，該差DP由兩個在相同電壓U的情況下不同長度的信號得出；圖4示出了LED脈衝的脈衝振幅譜；圖5示出了針對LED的兩個工作狀態(Betriebsregime)的光量L和由其導出的校正因數K與LED溫度的相關性；圖6示出了光量比例R與LED溫度的相關性，該光量比例R根據圖5中所示的測量值確定；圖7示出了光量L和由此導出的校正因數K與光量比例R(測量數據)的相關性；圖8示出了由光量差DP1和DP2構成的商與LED溫度的相關性。
在根據圖1的測試裝置和校準裝置中，如此布置LED，以致該LED與由NaI(T1)閃爍器晶體和光電倍增管PMT構成的閃爍檢測器無關地藉助珀耳帖(Peltier)元件P和冷卻體H被加熱或者被冷卻。在此，LED位於被回火的鋁塊中，該鋁塊的溫度利用傳統的溫度傳感器T來測量。LED的光通過光學窗口O射入閃爍器晶體中。
由脈衝模式的驅動電路給LED供應可調節的電壓。驅動電路本身也如整個其它必要的電子設備那樣僅僅示意性地被示在圖1中。同樣，脈衝長度是可調節的並且通過石英發生器來進行穩定。在測量期間，脈衝長度可編程控制地在多個固定值之間變化。另一控制設備允許規則地自動以分別幾秒的間隔使在脈衝期間施加到二極體上的電壓在兩個預先選擇的穩定值UP1與UP2之間切換。
分別施加到二極體上的脈衝的形狀示意性地被示在圖2、3a和3b中，以下將更詳細地闡述這些形狀。
為了控制系統的函數，放射性的137Cs源被固定在NaI(TI)閃爍器上，該閃爍器在閃爍檢測器中產生相對應的信號。包括電子設備在內的整個裝置位於空氣調節箱中，該空氣調節箱的內部溫度可編程控制地變化或者保持恆定。
對於以下所說明的測量，示例性地應用具有藍色波段中的波長譜的最大值(即大約在430nm)的LED，這例如與NaI(TI)閃爍晶體的發射光的光譜分布相對應。
公知的是，由LED所發射的平均光量在其它恆定的工作條件的情況下取決於其溫度。相對應的溫度相關性藉助該裝置如下地進行測量-將空氣調節箱保持在恆定的溫度-藉助珀耳帖元件提高或者降低LED的溫度TLED-藉助溫度傳感器測量LED的溫度TLED，並且等待直到TLED保持恆定-記錄和分析所選擇的測量狀態下的脈衝振幅譜。
圖4示例性地示出了所測量的脈衝振幅譜。在測量期間，UP規則地在值UP1與UP2之間切換，脈衝長度tP規則地在值tPS與tP1之間切換。UP和tP的任意組合產生光譜中的峰值，該峰值的位置是由二極體平均所發射的且在檢測器中被證實的光量L(UP，tP)的量度。在曲線圖的左邊部分中另外還能識別由137Cs源在閃爍檢測器中所產生的脈衝振幅譜。在下面的曲線圖和公式中，由於兩個變量相互間的固定的關係，L等同於相對應的峰值的位置。
圖5示出了對於兩種不同的工作狀態的所發射的光量L與溫度TLED的所測量的相關性，這兩種工作狀態通過相同的脈衝長度但是不同的電壓值UP1和UP2來表徵。光量L隨著溫度TLED的變化能明顯地被看出。也示出了校正因數K(UP1)＝L0/L1(TLED)和K(UP2)＝L0/L2(TLED)，其中光量L和因此對於脈衝以電壓UP1和UP2所測量的峰值的峰值位置必須被校正，以便校正由溫度引起的LED的光輻射的變化。
相對應的、分別施加到LED上的電壓脈衝示意性地被示在圖2中，在該圖中示出了兩個電壓UP1和UP2以及脈衝長度tP。在那也示出了有限的信號上升時間和下降時間以及在接通信號時的瞬變效應。
根據這兩個峰值位置可確定比例R＝L(UP1)/L(UP2)。由於LED的特性曲線的非線性，該比例不是恆定的，而是隨著溫度TLED變化，如圖6所示。只要檢測器信號與所檢測到的光量L成比例，如此確定的量R就不與光檢測器的放大相關。該比例性(檢測器響應的線性)實際上被給出並且已在分別的測量中被證實。
由此，利用帶有不公知的放大的不穩定的檢測器來測量R。接著根據R可以藉助二極體的校準曲線(圖6)來確定溫度TLED。
根據TLED能利用每個工作狀態的相關性L(TLED)來確定與溫度相關的因數K＝L0/L(TLED)，該與溫度相關的因數K相對於溫度引起的波動可以校正在檢測器中所測量的絕對光量L(圖5)。L0在這種情況下是參考溫度T0處的相對應的峰值位置。通過知道校正因數K，儘管溫度TLED變化，LED仍變成用於穩定光檢測器的放大的校準標準。光檢測器(光電倍增管)的放大可以藉助該值被調節或者在計算上如此被校正，以致當前所測量的(例如對於UP1和tP1的)LED峰值位置被移位到標定位置，該LED峰值位置利用相對應的校正因數K來校正。由此可以保證，由某個所限定的光量所產生的檢測器信號始終在光譜中的保持不變的位置上產生峰值，從而穩定光檢測器的放大。
因此在上述意義上，R是適當的參數X，該參數X由光檢測器的信號導出，這些信號與LED的不同的工作方式相對應並且允許確定LED的溫度或者校正所發射的光量的溫度相關性。
在圖7中示出了針對兩個不同的工作狀態的作為(分別由相同的脈衝振幅譜所確定的)參數R的函數的絕對峰值位置L和相對應的校正因數K。該曲線圖示出，省去了溫度TLED的確定並且取代此，決定性的校正因數K可直接與比例R相關，並且接著根據分別當前測量的R來確定該校正因數K。
在所述的裝置中，利用電壓恆定的脈衝來驅動LED。同樣好地也能利用電流強度恆定的脈衝來驅動二極體，並且接著測量得到的峰值位置。量IP和UP通過分別所應用的LED的二極體特性曲線明顯地相互聯繫。雖然峰值位置L和峰值位置比例R與溫度TLED的相對應的相關性具有另一種形狀，但是這些相關性可以相同的方式被用於確定校正K，該校正K校正了二極體的光輻射L的溫度相關性。
儘管光量比例的構成已經引起，光檢測器的放大漂移不影響校正因數R的確定，但是接通或者斷開過程以不期望的方式影響LED的光輻射及其溫度相關性。利用其它實施形式能附加地減小這些效應，這些實施例以測量多於兩個的脈衝為基礎。
以下具體地說明一實施形式，其中，如在圖4中所示的那樣，測量四個脈衝，更確切地說是測量在恆定的電壓UP1且不同的脈衝持續時間tPS和tPL的情況下的分別兩個脈衝以及在同樣恆定的電壓UP2和同樣又不同的脈衝持續時間tPS和tP1的情況下的兩個脈衝。可是也可測量和分析更大數量的脈衝，以便繼續提高準確度。
圖3a示意性地示出了在否則相同的邊界條件的情況下(特別是在相同的二極體電壓UP1的情況下)具有不同的脈衝持續時間tPS和tPL的兩個脈衝的電壓變化曲線。由於兩個脈衝的電壓UP1是相同的，所以脈衝的穩定化時間以及上升時間基本上也相同。如果現在構成具有恆定的邊界條件但不同的脈衝持續時間的光量差L0＝L(UP1；tPL)-L(UP1；tPS)，則結果是相互減去和抑制了相同的對於二極體典型的參數，以致光量差基本上對應於由脈衝的平坦區構成的面積並且因此非常準確地被確定。這示意性地在圖3b中被示出。
現在以所描述的方式和方法對兩個不同的電壓UP1和UP2構成該光量差，並且緊接著確定LD1與LD2的光量比。該光量比特別好地適用作參數X，根據該參數X確定校正因數KK＝f(x)其中X=LD1LD2=L(UP1;tPL)-L(UP1;tPS)L(UP2;tPL)-L(UP2;tPS)]]>測量兩個不同的電壓和脈衝長度的光量差的比例的結果表明，該參數很好地隨著溫度TLED被校正(圖8)。
當然，此處也能不僅通過電壓UP而且同樣也通過二極體電流IP的變化來實現光量的變化。
為了測量該光量，在本例中採用光電倍增管，其中同樣也能應用光電二極體或者其它形式的光檢測器。
如圖6和圖8所示的那樣，參數X與二極體參數T的相關性通常不是線性的。如果LED利用串聯電阻來驅動且優選地如此選出串聯電阻，以致該串聯電阻同樣具有相對溫度非線性的特性，以電子方式確定校正因數K因而能被進一步簡化。在此，如果如此選擇參數，以致串聯電阻的非線性在分別感興趣的溫度範圍中近似補償參數X的非線性，則最後得到了校正因數K與二極體溫度T的在感興趣的溫度範圍中近似線性的相關性，這極大地簡化了測量結果的分析和校正。
在實際的應用中，應事先確定相對應的相關性，也就是說通常測量相對應的相關性，以致產生對於具體所採用的LED有效的特性曲線。因此，這可以校準表的形式或者也可以閉合的函數的形式來存儲，以致測量的校正在測量本身期間甚至實時進行。
如果參數X和K每隔一段時間被確定，則對於充分的穩定是足夠的，這些時間間隔小於其間發生相關的LED的溫度變化的時間。在此，可看到的是，LED的溫度TLED對於所測量的光量的校正不是必需明確已知的，因為根據信號本身進行了校正。因此，明顯的是，LED的溫度TLED同樣可以利用該方法來確定，其中校正因數K的確定作為所導出的量也能根據二極體溫度TLED來確定。同時在這種情況下也可以將二極體溫度TLED的測量用於其它目的。
這種具有LED的溫度測量例如可被用於校準閃爍檢測器。這種閃爍檢測器通常由固定的、晶體狀或者流體形狀的閃爍器以及光檢測器組成。光檢測器(大多為具有光電倍增管或者光電二極體的光電陰極)的特性取決於光電陰極和特別是光電倍增管的溫度。如果恆定的光量L輻射到光檢測器中，則光檢測器的輸出信號可被校準，以便如此補償溫度引起的波動。在此，不一定必要的是，所射入的光量是恆定的，而是當其已知時就足夠了。
如果應用被安放在閃爍器上或者否則被安放在光檢測器的視域中的LED，該LED的所發射的光量根據上述方法以溫度來校正並且因此是已知的，則利用整個光檢測器的這樣的LED來進行校準，其中這在測量期間能在線地進行。雖然出於上面所闡述的原因能測量系統的溫度T，但是也不是必要的，因為信號值的分析對於校準是足夠的。
如果所應用的、包括光檢測器在內的LED如此與閃爍器耦合，以致LED的溫度基本上與閃爍器的溫度相對應，則此外能藉助LED實現使整個系統相對溫度引起的系統放大的變化穩定。
已知的是，閃爍器的光輻射也取決於溫度T。如果閃爍器的溫度例如通過分析由LED所發出的信號根據上述方法之一來識別，則閃爍器的與溫度相關的光輸出同樣如光檢測器與測量期間的溫度的相關性一樣被考慮，以致通過分析由LED所發出的信號能夠校準整個系統。由於閃爍器的光輸出此外基本上與在那裡所吸收的輻射的能量相對應，所以由此整個檢測器系統的能量校準通過在光檢測器的末端由LED所觸發的信號的信號分析來進行，而不必應用例如用於校準檢測器系統可能是必要的放射性校準源。
權利要求
1.一種方法，其用於在應用預定的、與發光二極體(LED)的溫度T成預定關係的參數X的情況下校正由發光二極體所發射的且在光檢測器中被測量的光量L的溫度相關性，所述發光二極體以脈衝持續時間tP基本上恆定的脈衝模式工作，其中，優選地在應用校準表的情況下，特別優選地在應用閉合的、預定函數的情況下，根據所述參數X確定校正因數K，利用所述校正因數K相對於溫度引起的所發射的光量的波動來校正所測量的所發射的光量L，其中，所述參數X根據所述LED的至少兩個輸出信號來確定，所述輸出信號以預定的方式相互相關。
2.一種用於校正由根據權利要求1所述的發光二極體(LED)所發射的且在光檢測器中被測量的光量L的溫度相關性的方法，其中，首先優選地在應用校準表的情況下，特別優選地在應用閉合的、預定函數的情況下，根據所述所測量的參數X來確定所述LED的溫度T；並且接著優選地在應用校準表的情況下，特別優選地在應用閉合的、預定函數的情況下，根據溫度T確定所述校正因數K。
3.一種用於使發光二極體(LED)的溫度穩定的方法，所述發光二極體以脈衝持續時間tP基本上恆定的脈衝模式工作，其中，預定的、與LED的溫度T成預定比例的參數X被用作指令變量，其中，所述參數X根據所述LED的至少兩個輸出信號來確定，所述輸出信號以預定的方式相互相關。
4.根據權利要求1至3之一所述的方法，其中，所述參數X如下被確定·以脈衝模式驅動LED，以致所述脈衝持續時間tP基本上恆定，並且LED上的電壓周期地在至少一個第一電壓UP1與至少一個第二電壓UP2之間變化，·測量至少電壓為UP1和UP2的脈衝的平均光量L(UP)，·根據所述光量的比例確定所述參數X。
5.根據權利要求1至3之一所述的方法，其中，所述參數X如下被確定·以脈衝模式驅動LED，以致所述脈衝持續時間tP基本上恆定，並且流經所述LED的電流周期地在至少一個第一值IP1與至少一個第二值IP2之間變化，·測量至少電流為IP1和IP2的脈衝的平均光量L(IP)，·根據所述光量的比例確定所述參數X。
6.根據權利要求1至3之一所述的方法，其中，所述參數X如下被確定·以脈衝模式驅動LED，以致所述脈衝持續時間tP採用基本上兩個不同的、基本上恆定的值tPS和tPL，並且所述LED上的電壓周期地在至少一個第一電壓UP1與至少一個第二電壓UP2之間變化，·測量至少電壓為UP1和UP2而脈衝持續時間為tPS和tPL的脈衝的平均光量L(UP；tPS)和L(UP；tPL)，·至少確定光量L(UP1；tPL)和L(UP1；tPS)以及L(UP2；tPL)和L(UP2；tPS)的差DP1和DP2，以及·根據所述光量的差的比例來確定所述參數X。
7.根據權利要求1至3之一所述的方法，其中，所述參數X如下被確定·以脈衝模式來驅動LED，以致所述脈衝持續時間tP採用基本上兩個不同的、基本上恆定的值tPS和tPL，並且流經所述LED的電流周期地在至少一個第一值IP1與至少一個第二值IP2之間變化，·測量至少電流為IP1和IP2而脈衝持續時間為tPS和tPL的脈衝的平均光量L(IP；tPS)和L(IP；tPL)，·至少確定光量L(IP1；tPL)和L(IP1；tPS)以及L(IP2；tPL)和L(IP2；tPS)的差DP1和DP2，以及·根據所述光量的差的比例確定所述參數X。
8.根據權利要求4至7之一所述的方法，其中，所述光量L(UP)和L(IP)利用光檢測器來確定，優選地利用光電倍增管、混合光電倍增管、雪崩光電二極體或者具有放大器的光電二極體來確定。
9.根據上述權利要求之一所述的方法，其中，由所述光檢測器所測量的光量通過一個或者多個以下方法步驟來確定·執行檢測器信號的脈衝振幅光譜測量法，·測量光檢測器中的平均通過電流，·測量在光檢測器的光敏層中通過LED脈衝所產生的電荷量，測量優選地通過對優選地已經被放大的、由LED脈衝所觸發的電荷信號的光譜測量法所產生的電荷量。
10.根據上述權利要求之一所述的方法，其中，所述LED包括串聯電阻。
11.根據上述權利要求所述的方法，其中，如此選擇所述串聯電阻，以致電阻與溫度T非線性地相關，優選地以這種方式選擇所述串聯電阻，以致相關性或者至少校正因數K與溫度T的相關性的非線性近似通過串聯電阻的溫度相關性來補償。
12.一種用於使光檢測器、優選地使光電倍增管、混合光電倍增管、雪崩光電二極體或者具有放大器的光電二極體穩定的方法，其中，所述光檢測器與至少一個LED光學相連，其中，至少一個LED以脈衝模式被驅動，並且其中，所述光檢測器的輸出信號利用穩定因數來穩定，其中，所述穩定因數根據由至少一個LED所發射的信號來產生，並且其中，至少一個LED的光輻射的溫度相關性利用根據權利要求1至11之一所述的方法來校正。
13.一種方法，其用於穩定與由用於測量輻射、優選地測量電離輻射的閃爍檢測器通過在檢測器中至少部分被吸收的輻射所產生的和與檢測器的工作溫度相關的信號，其中，所述閃爍檢測器具有至少一個光檢測器和至少一個與該光檢測器光學相連的LED，其中，用於使閃爍檢測器穩定的穩定因數根據由至少一個LED所發射的信號被產生，並且其中，至少一個LED的光輻射的溫度相關性利用根據權利要求1至11之一所述的方法來校正。
14.根據上述權利要求所述的方法，其中，至少一個LED與所述閃爍器導熱地相連。
15.根據上述權利要求之一所述的方法，其中，數字地進行信號處理。
16.一種具有信號處理裝置的光檢測器，特別是光電倍增管、混合光電倍增管、雪崩光電二極體或者具有放大器的光電二極體，其中，至少一個LED與所述光檢測器光學相連，其中，至少一個LED以脈衝模式被驅動，並且所述光檢測器的輸出信號利用穩定因數被穩定，其中，所述穩定因數根據由至少一個LED所發射的信號來產生，以及其中，至少一個LED的光輻射的溫度相關性利用根據權利要求1至11之一所述的方法來校正。
17.根據上述權利要求所述的光檢測器，其中，數字地進行信號處理。
18.一種用於測量輻射、優選地測量電離輻射的閃爍檢測器，其中，所述閃爍檢測器具有至少一個按照權利要求16或者17之一所述的光檢測器，所述光檢測器至少部分地測量由所述閃爍檢測器所產生的光。
19.根據上述權利要求所述的閃爍檢測器，其中，測量通過在檢測器中至少部分被吸收的輻射所產生的且與檢測器的工作溫度相關的信號，並且利用與閃爍器的溫度T成預定比例的穩定因數S來穩定所述信號，其中，所述光檢測器的至少一個LED與所述閃爍檢測器導熱地相連，並且其中，根據至少一個與所述閃爍檢測器導熱相連的LED的參數X按照上述權利要求1至11之一所述的那樣來確定與溫度相關的穩定因數S，所述穩定因數S用於優選地在應用校準表的情況下，特別優選地在應用預定的函數相關性的情況下，以預定的方式穩定所述閃爍檢測器。
全文摘要
一種方法，其用於在應用預定的、與LED的溫度T成預定比例的參數X的情況下校正由發光二極體(LED)所發射的且在光檢測器中被測量的光量L的溫度相關性，所述發光二極體以脈衝持續時間t
文檔編號G12B13/00GK101040567SQ200480043603
公開日2007年9月19日 申請日期2004年5月14日 優先權日2004年5月14日
發明者J·斯坦, G·鮑施, K·索克 申請人:目標系統電子有限責任公司