フォトンカウンティング

フォトンカウンティング (Photon counting) は、光電子増倍管により光子の数を計数して光の量を測定する、2006年4月時点において最も感度の高い測光法である。光子計数法 (Photon counting method) とも呼ばれる。

概要

実際には光子そのものを計数するわけではなく、光子ひとつのエネルギー (hν) によって光電子増倍管の光電陰極 (Photocathode) から叩き出されたひとつの光電子が、ダイノード (Dynode) を通過する過程にて数百万個に増倍されて生じた電流パルスを陽極 (Anode) から外部に取り出し、アンプや波高弁別回路を通した後でパルスカウンタを使用して計数するものである。

光子エネルギーを電子エネルギーに変換（光電変換）する光電陰極の効率は量子効率 (Quantum efficiency: QE) と呼ばれ、波長依存性はあるが通常の光電子増倍管では25%以下である。光電子が第一ダイノードに導かれる効率は「収集効率 (Collection efficiency)」と呼ばれ80%前後、それが最終的に陽極に到達する効率や、さらに後続の回路系の計数効率までを考慮すると、最終的な光子計数効率はそれらを掛け合わせた18%程度となる。現実的には、量子効率が10%以下の波長域で測光することも多く、その場合の光子計数効率としては数%にまで低下していることに留意すべきである。

関連項目

• 光子 - エネルギhνを持つスピン1の素粒子
• 光電子 - 光子のエネルギhνを吸収して物質から飛び出した電子
• 光電子増倍管 - 光電子を増幅させて入射した光子の数を数えるのに使われるガラス管