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The Truth About …

ベルトールドテクノロジー社の製品群は「超一流中の一流」が誇りです。 Photomultiplier Tubes(PMT's)(フォトマルチプライヤー検出器の選別)、Optical Filters(光学フィルターの利点)、Sensitivity(検出感度)、Injectors(インジェクター精度)に関する資料をご用意しています。

  • Photomultiplier Tubes(PMT's)
  • Optical Filters
  • Sensitivity
  • Injectors
  • The History of Tube Luminometers

Photomultiplier Tubes (PMT's)

The Truth About … #1 edition

PMT(フォトマルチプライアー)はマイクロプレートリーダの最も重要な部品です。装置の心臓部と言われています!

PMTとは?

PMTは真空管の部類に属し、より特異的な真空光電子管です。
PMTは紫外域、可視域、近赤外域の光を最高感度でとらえる光検出器です。


光電子増倍管(Photomultiplier Tube; PMT)は、光電効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管を基本に、電流増幅(=電子増倍)機能を付加した高感度光検出器で、「フォトマル」または「PMT」と略称されることもあります。
真空紫外域から1700nmの赤外域に至る広い範囲で、波長選択的に光検出が可能なことも特長で、これらの検出器は光電子を倍増します。
入射する光が非常に弱い時に検出すべき個々の光子は多重のダイノードに衝突し、入射光の100万倍以上の信号電流として外部にとりだされます。


入光窓から入射した光子のエネルギー(hν)は光電陰極から光電子を叩き出し、その光電子は集束電極(Focusing electrode)により効率よく導かれるとともに、加速電圧によりエネルギーを与えられて電子増倍部の第一ダイノードに衝突します。その結果、1個の光電子は数個の二次電子を叩き出し、それらは第二ダイノードに入ってさらに増倍されます。このように、二次電子は隣り合うダイノード間の電位差により加速されながら電子増倍部を通過する間に次々と増倍され、最終的には数十万倍から一千万倍以上になって陽極に到達し、信号電流として外部に取り出されます。


PMTを使った検出器には2つのタイプがあり、一つはフォトンカウントモード、もう一つはアナログモードです。
ベルトールド製品の多くに採用されているフォトンカウントモードの特長を次項目でご紹介します。

フォトンカウンティング法の優位点

フォトンカウンティング法(光子計数法)により、単一光子レベルまで検出可能な超高感度、高速動作、低ノイズ、広い受光面積などを特長とし、分光分析、天文学、理学、バイオテクノロジー等の用途に広く使用されています。
フォトンカウンティング法は高感度で、その他の長所は下記の通りです。


フォトンカウントモードではデータのノイズパルスがディスクリミネータで取り除かれるので、シグナル/ノイズ比が良いです。それに対しアナログモードではノイズが直接シグナルに加わり、ノイズが高くそれを除くことができません。

全てのPMTは高電圧が必要ですが、フォトンカウントPMTを使うと小さな電圧変動が生じてもデータに影響を与えまず、安定性は抜群です。それに対しアナログカウントシステムではPMTの高電源を変えるのにゲイン調整が必要になり、実際のデータに影響が生じます。
又、このゲイン調整はそれぞれのシグナルレベルで行われますので、アナログカウントシステムのダイナミックレンジはせいぜい3〜4桁になります。それに対しフォトンカウントシステムのダイナミックレンジは6〜7桁と広いです。

フォトンカウントシステムの精度は間違いなく一番と言って良いでしょう。アナログカウントシステムでは電気回路の放出と検出において集められた電子の約20%程度を失いがちです。これは大きな不正確さを導きます。

フォトンカウントを使えばシグナルの小さな変化が非常にはっきりと解ります。そして大きな信号を受けた時にもそれは失われません。

ベルトールドの品質保証

ベルトールド社製品の全てのプレートリーダーは検出器にフォトンカウントモードを使っています。PMTの一つ一つは人間の手と目で選定されます。その後に、細密な厳しい選定工程に送られ、バックグラウンド、効率、そして長期安定性を入念にチェックするため1週間以上を費やします。
全てのテストは最上級のPMTがベルトールド社製マイクロプレートリーダに装備できることを確認する為、いろいろな温度範囲の基に行われます。ベルトールド社はPMTを100個を注文し、テスト後たった10-12%のPMTのみがベルトールド社製マイクロプレートリーダ用として使用できるレベルになることは珍しくありません。(100個中、上級の10-12個だけを使用しています)


厳しいテストに不合格だったPMTはそれを使用できる他の製造部署に運ばれます。プレートリーダを製造している競合他社はこのような贅沢なことはしないでしょう。他社はPMT製造会社からPMTを受けとって、そのままを使っているに違いありません。


ベルトールド社は30年以上に渡り、フォトンカウントモードのPMTを用いた20種類以上の最高感度のルミノメータを製作してきました。最初に市場に出した機種は1979年(今から約35年前)でBioLumat LB9500でした。


我々は1979年以来、長い道のりを経て、様々な製品群、素晴らしく高感で長寿命なマルチラベルプレートリーダ、マイクロプレートルミノメータとチューブルミノメータを販売しています。


ベルトールドテクノロジー社の製品群は「超一流中の一流」が誇りです。