본 논문은 광전증배관을 기반으로 한 위상 동기 증폭 광전 검출 시스템을 소개하고, 시스템 내 광전증배관, 증폭 회로, 고전압 전원의 잡음 특성을 정량적으로 연구하였으며, 고전압 전원의 리플이 시스템 잡음에 큰 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 실험에서는 세 가지 서로 다른 리플 수준의 고전압 전원을 이용해 시스템 잡음을 테스트하였으며, 무광 조건에서는 시스템 잡음이 주로 광전증배관의 암 잡음에 의해 지배되고, 고전압 리플 잡음이 거의 선형적으로 시스템 잡음에 결합되는 것을 확인하였다; 광 조건에서는 시스템 잡음이 주로 양극 전류의 과립 잡음에 의해 지배되며, 고전압 리플이 기여하는 잡음은 광전류 증가에 따라 증가하고 고전압 리플과 양의 상관관계를 가진다. 위 연구를 기반으로 고전압 전원의 전달 함수를 분석하고 피드백 계수를 최적화하여 리플이 5 mV 이하인 고안정 저리플 고전압 전원을 설계하였다. 시스템 전체의 신호 대 잡음비 테스트 결과, 자체 개발한 고전압 전원을 사용하면 시스템의 신호 대 잡음비를 현저히 향상시킬 수 있으며, 다른 고전압 전원(리플 15 mV, 50 mV)과 비교할 때 최대 신호에서 각각 38% 및 125% 향상되었다.

광전증배관;잡음;고전압 전원;리플;신호 대 잡음비