JPH02239554A - ストリーク管 - Google Patents
ストリーク管Info
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- JPH02239554A JPH02239554A JP6188189A JP6188189A JPH02239554A JP H02239554 A JPH02239554 A JP H02239554A JP 6188189 A JP6188189 A JP 6188189A JP 6188189 A JP6188189 A JP 6188189A JP H02239554 A JPH02239554 A JP H02239554A
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、光電面から放出された光電子ビームによるス
トリーク像を蛍光面上に形成するストリーク管に係り、
特に、発光現象等の経時的な強度分布の測定に用いるの
に好適な、時間的に変化する偏向電圧を偏向電極に印加
した場合であっても、光電子ビームが的確に偏向される
ストリーク管に関するものである．
トリーク像を蛍光面上に形成するストリーク管に係り、
特に、発光現象等の経時的な強度分布の測定に用いるの
に好適な、時間的に変化する偏向電圧を偏向電極に印加
した場合であっても、光電子ビームが的確に偏向される
ストリーク管に関するものである．
超高速光現象の過渡的挙動を計測する手段としては種々
のものがあるが、その１つに、入射光を光電面に入射し
て電子に変換し、該光電面から放出された光電子ビーム
に時間的に変化する偏向電圧を印加して高速挿引するこ
とにより、時間的に変化する入射光強度を、蛍光画面上
の位置に対する輝度変化として測定する、ストリークカ
メラによる方法がある． このストリークカメラの心臓部であるストリーク管１０
は、第１０図に示す如く、入力光学系のスリット板及び
レンズ《図示省略》を通して入射窓１２に入射、結像さ
れる光学像《スリット像》８を電子像に変換する光電面
１４と、該光電面１４で発生した電子像を加速する、例
えばメッシュ状の加速電極１６と、該加速電極１６で加
速された光電子を螢光面２６に結像する集束電極１８と
、中央開口を有する陽極２０と、該陽極２０の中央開口
を通過した光電子を、その通過に合わせて、例えば第１
１図に示すような波形のランプ状渭向電圧により、スリ
ットの長手方向に垂直な方向（図の上下方向）に高速で
掃引する偏向電極２２と、該偏向電＠２２によって偏向
された光電子像を再び光学像（時間の経過が縦軸の方向
の位置で表わされた輝度情報像であるストリーク像）に
変換する蛍光面２６と、該蛍光面２６に形成されたスト
リーク像を出射する出射窓２８と、を主に備えている， しかしながら、このように集束′＠極１８による光電子
ビームの集束を先に行い、その後で偏向電ｊｆｌ２２に
より信向するタイプのストリーク管は、光電子の数、即
ち入射光量が増すと、相互に反発する空間電荷効果によ
り、光電子の走行していく管軸方向に光電子のパルスが
広がってしまうため、これが偏向電極２２における偏向
動作により蛍光面上での広がりとなってＩ！測され、時
間分解能が低下し、ダイナミックレンジが狭くなるとい
う問題点を有していた． このような問題点を解消するべく、出願人は既に特開昭
６３−２７４０４６で、第１２図に示す如く、渭向１極
２２を集束コイル３０（電磁集束型ストリーク管の場合
）の前方に配置して、光電面１４から放出された光電子
ビームを加速電極１６で加速した直ｆ＆（即ち、空間電
荷効果によって光電子のパルスが広がる前）に偏向ｔ［
！２２で偏向し、偏向後、集束コイル３０で光電子ビー
ムを蛍光面２６上に集束するようにしたストリーク管を
提案している． このようなストリーク管によれば、光電面１４から放出
された光電子ビームが、空間電荷効果によって光電子の
パルスが広がる前に、掃引動作を行って偏向してしまう
ので、空ｗＪｔ荷効果から生ずる管軸方向の電子走行時
間広がりによる時間分解能の低下を小さく抑えられ、ダ
イナミックレンジを大きくできるという特徴を有する．
のものがあるが、その１つに、入射光を光電面に入射し
て電子に変換し、該光電面から放出された光電子ビーム
に時間的に変化する偏向電圧を印加して高速挿引するこ
とにより、時間的に変化する入射光強度を、蛍光画面上
の位置に対する輝度変化として測定する、ストリークカ
メラによる方法がある． このストリークカメラの心臓部であるストリーク管１０
は、第１０図に示す如く、入力光学系のスリット板及び
レンズ《図示省略》を通して入射窓１２に入射、結像さ
れる光学像《スリット像》８を電子像に変換する光電面
１４と、該光電面１４で発生した電子像を加速する、例
えばメッシュ状の加速電極１６と、該加速電極１６で加
速された光電子を螢光面２６に結像する集束電極１８と
、中央開口を有する陽極２０と、該陽極２０の中央開口
を通過した光電子を、その通過に合わせて、例えば第１
１図に示すような波形のランプ状渭向電圧により、スリ
ットの長手方向に垂直な方向（図の上下方向）に高速で
掃引する偏向電極２２と、該偏向電＠２２によって偏向
された光電子像を再び光学像（時間の経過が縦軸の方向
の位置で表わされた輝度情報像であるストリーク像）に
変換する蛍光面２６と、該蛍光面２６に形成されたスト
リーク像を出射する出射窓２８と、を主に備えている， しかしながら、このように集束′＠極１８による光電子
ビームの集束を先に行い、その後で偏向電ｊｆｌ２２に
より信向するタイプのストリーク管は、光電子の数、即
ち入射光量が増すと、相互に反発する空間電荷効果によ
り、光電子の走行していく管軸方向に光電子のパルスが
広がってしまうため、これが偏向電極２２における偏向
動作により蛍光面上での広がりとなってＩ！測され、時
間分解能が低下し、ダイナミックレンジが狭くなるとい
う問題点を有していた． このような問題点を解消するべく、出願人は既に特開昭
６３−２７４０４６で、第１２図に示す如く、渭向１極
２２を集束コイル３０（電磁集束型ストリーク管の場合
）の前方に配置して、光電面１４から放出された光電子
ビームを加速電極１６で加速した直ｆ＆（即ち、空間電
荷効果によって光電子のパルスが広がる前）に偏向ｔ［
！２２で偏向し、偏向後、集束コイル３０で光電子ビー
ムを蛍光面２６上に集束するようにしたストリーク管を
提案している． このようなストリーク管によれば、光電面１４から放出
された光電子ビームが、空間電荷効果によって光電子の
パルスが広がる前に、掃引動作を行って偏向してしまう
ので、空ｗＪｔ荷効果から生ずる管軸方向の電子走行時
間広がりによる時間分解能の低下を小さく抑えられ、ダ
イナミックレンジを大きくできるという特徴を有する．
しかしながら、第１２図に示したようなストリーク管（
渭向電極が前、集束電子レンズが後ろに配置されたタイ
プ）は、第１０図に示したような、光電子ビームの巣束
を先に行い、その後偏向するタイプのストリークｔ（集
束電子レンズが前、偏向電極が後ろに配置されたタイプ
）に比べて、偏向感度が小さくなる．高時間分解能を得
るなめには、偏向電極２２の傭向感度を上げ、且つ、高
速で変化するランプ状電圧を偏向電極２２に印加する必
要がある．しかしながら、発明者の実験によると、連続
した板状の偏向電極（１１ｉ向板》２２の対向間隔を小
さくしたり、偏向電極の管軸方向の長さを大きくして信
肉感度を上げようとしなところ、光電面１４の電位を−
１０ＫＶ、加速電極１６及び蛍光面２６の電位をＯｖと
し、信向電！２２に、例えば第１１図中に示したような
、１．５ｎｓの間に偏向ｔ！ｍ！２２の上側の電極で＋
１．５κＶから−１．５ＫＶへ、偏向電極２２の下側の
電極で−１，５ＫＶから＋１．５κＶへ高速で変化する
ランプ状電圧を印加すると、第１３図に示す如く、光電
子ビームが渭向電＠２２の電極板に衝突してしまったり
、衝突せずに通過したものも、蛍光面２６の有効面に到
達せず、有効面から外れた隅の方に到達してしまい、非
常に離れた周辺部にストリーク像が出ることが判明した
．なお、実際の光電子ビームは、集束磁界で紙面に垂直
な方向も含んで回転するが、簡単なため、平面内で略し
て書いてある．これは、第１３図中に示した如く、光電
子が偏向電極２２の部分を走行中に、偏向電極２２の印
加電圧が高速で変化してしまうためである．ランプ状電
圧を加えたとき生じる、このような問題点は、発明者等
が今回見出だしたものである．本発明は、前記従来の問
題点を解消するべくなされたもので、偏向ｔ＃ｌに印加
される偏向電圧が高速で変化する場合であっても、光電
子ビームを的確に偏向することができ、蛍光面の有効面
にストリーク像を得ることが可能なストリーク管を提供
することを課題とする．
渭向電極が前、集束電子レンズが後ろに配置されたタイ
プ）は、第１０図に示したような、光電子ビームの巣束
を先に行い、その後偏向するタイプのストリークｔ（集
束電子レンズが前、偏向電極が後ろに配置されたタイプ
）に比べて、偏向感度が小さくなる．高時間分解能を得
るなめには、偏向電極２２の傭向感度を上げ、且つ、高
速で変化するランプ状電圧を偏向電極２２に印加する必
要がある．しかしながら、発明者の実験によると、連続
した板状の偏向電極（１１ｉ向板》２２の対向間隔を小
さくしたり、偏向電極の管軸方向の長さを大きくして信
肉感度を上げようとしなところ、光電面１４の電位を−
１０ＫＶ、加速電極１６及び蛍光面２６の電位をＯｖと
し、信向電！２２に、例えば第１１図中に示したような
、１．５ｎｓの間に偏向ｔ！ｍ！２２の上側の電極で＋
１．５κＶから−１．５ＫＶへ、偏向電極２２の下側の
電極で−１，５ＫＶから＋１．５κＶへ高速で変化する
ランプ状電圧を印加すると、第１３図に示す如く、光電
子ビームが渭向電＠２２の電極板に衝突してしまったり
、衝突せずに通過したものも、蛍光面２６の有効面に到
達せず、有効面から外れた隅の方に到達してしまい、非
常に離れた周辺部にストリーク像が出ることが判明した
．なお、実際の光電子ビームは、集束磁界で紙面に垂直
な方向も含んで回転するが、簡単なため、平面内で略し
て書いてある．これは、第１３図中に示した如く、光電
子が偏向電極２２の部分を走行中に、偏向電極２２の印
加電圧が高速で変化してしまうためである．ランプ状電
圧を加えたとき生じる、このような問題点は、発明者等
が今回見出だしたものである．本発明は、前記従来の問
題点を解消するべくなされたもので、偏向ｔ＃ｌに印加
される偏向電圧が高速で変化する場合であっても、光電
子ビームを的確に偏向することができ、蛍光面の有効面
にストリーク像を得ることが可能なストリーク管を提供
することを課題とする．
本発明は、光電面から放出された光電子ビームによるス
トリーク像を蛍光面上に形成するストリーク管において
、前記光電面から放出された光電子ビームを加速する加
速電極と、該加速電極により加速された光電子ビームを
、加速直後に、光電子ビームの走行速度と略等しい速度
でビーム走行方向に伝搬する電界により偏向する清向手
段と、該偏向手段により偏向された光電子ビームを、蛍
光面上に集束する集束手段とを備えることにより、前記
課題を達成したものである． 又、前記偏向手段を、ビーム走行方向に多分割された多
分割型偏向電極とし、その各々に、光電子ビームの走行
速度に対応する量だけ、ビーム走行方向入側から順次位
相が遅れるようにされた偏向電圧を印加するようにした
ものである．又、前記偏向手段を進行波型偏向電極とし
、ビーム走行方向入側から偏向電圧を印加するようにし
たものである．
トリーク像を蛍光面上に形成するストリーク管において
、前記光電面から放出された光電子ビームを加速する加
速電極と、該加速電極により加速された光電子ビームを
、加速直後に、光電子ビームの走行速度と略等しい速度
でビーム走行方向に伝搬する電界により偏向する清向手
段と、該偏向手段により偏向された光電子ビームを、蛍
光面上に集束する集束手段とを備えることにより、前記
課題を達成したものである． 又、前記偏向手段を、ビーム走行方向に多分割された多
分割型偏向電極とし、その各々に、光電子ビームの走行
速度に対応する量だけ、ビーム走行方向入側から順次位
相が遅れるようにされた偏向電圧を印加するようにした
ものである．又、前記偏向手段を進行波型偏向電極とし
、ビーム走行方向入側から偏向電圧を印加するようにし
たものである．
既に説明したように、偏向′ｒ４ｆ！によって偏向され
る光電子が偏向電極に衝突したり、あるいは、螢光面上
で有効面から非常に離れた周辺部に到達するのは、光電
子が偏向！極部を走行中に、偏向電極の印加電圧が高速
で変化してしまうためである．そこで、本発明では、光
電子ビームが偏向手段の部分を走行している間、特定の
光電子については、ほとんど同じ偏向電圧が印加される
ように、光電子ビームの走行速度と略等しい速度でビー
ム走行方向に伝搬する電界により光電子ビームを而向す
るようにしている．従って、光電子ビームが偏向手段内
を走行している間に偏向電圧が変化してしまうことがな
く、必要以上の偏向動作が行われて、光電子がｔ＠板に
衝突したり、あるいは、蛍光面上で有効面から非常に離
れた周辺部に到達してしまうことがなくなる． 偏向手段としては、ビーム走行方向に多分割された多分
割型偏向電極を用いて、その各々に、光電子ビームの走
行速度に対応する量だけ、ビーム走行方向入側から順次
位相が遅れるようにされた信向電圧を印加することがで
きる． 又、偏向手段としては、進行波型偏向電極を用いて、ビ
ーム走行方向入側から偏向電圧を印加することもできる
．
る光電子が偏向電極に衝突したり、あるいは、螢光面上
で有効面から非常に離れた周辺部に到達するのは、光電
子が偏向！極部を走行中に、偏向電極の印加電圧が高速
で変化してしまうためである．そこで、本発明では、光
電子ビームが偏向手段の部分を走行している間、特定の
光電子については、ほとんど同じ偏向電圧が印加される
ように、光電子ビームの走行速度と略等しい速度でビー
ム走行方向に伝搬する電界により光電子ビームを而向す
るようにしている．従って、光電子ビームが偏向手段内
を走行している間に偏向電圧が変化してしまうことがな
く、必要以上の偏向動作が行われて、光電子がｔ＠板に
衝突したり、あるいは、蛍光面上で有効面から非常に離
れた周辺部に到達してしまうことがなくなる． 偏向手段としては、ビーム走行方向に多分割された多分
割型偏向電極を用いて、その各々に、光電子ビームの走
行速度に対応する量だけ、ビーム走行方向入側から順次
位相が遅れるようにされた信向電圧を印加することがで
きる． 又、偏向手段としては、進行波型偏向電極を用いて、ビ
ーム走行方向入側から偏向電圧を印加することもできる
．
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
． 本発明の第１実施例は、第１２図と同様の、偏向電極が
光電面１４と集束コイル３０の間に配設された４４磁集
束型ストリーク管において、第１図に示す如く、渭向＠
極として、上下１対の多分割（実施例では１０分割）型
偏向電極４０を用いたものである． なお、光電面１４の電位は、例えば−１０κＶ、加速電
極１６及び蛍光面２６の電位は、例えばＯｖとすること
がてきる． 前記多分割型偏向電［！４０は、例えば第２図に示す如
く、それぞれ多数＜１０枚）の長方形状電極板４０Ａを
並置した構成とされており、各電極板４０Ａの管軸方向
の長さは、例えばそれぞれ１．５１１１ｍ、それに垂直
な方向の幅は、例えば１０１ｍ、管軸方向への板間の間
隔は、例えばＩＩＩＩ１とされている． 又、光電子ビームの通過する板間の対向間隔は、例えば
第３図に示す如く、光電子ビームの屑向電極４０への入
口側でＩＩＩＩ１、出口側で４１１１１とされている． これら１０組の電極板４ＯＡから、それぞれリード線を
ストリーク管外に引出し、それぞれに第４図（図の上方
の極板の場合》に示すようなランブ状電圧を印加する．
又、それぞれの組の対向する電極板《図の下方の極板》
には、逆極性の波形の偏向電圧を印加する．ここで重要
なことは、１０組の電極板に、それぞれ相似なランプ状
偏向電圧を印加するのであるが、その位相を光電面側か
ら蛍光面側へいくに従って順次遅らせる．その遅延時間
ｔは、次のようにして決定することができる． 本実施例では、光電面１４と加速電極１６間で１０ＫＶ
に加速されているので、光電子ビームの管軸方向の速度
■は５．９４Ｘ１０’ｍ／秒となる．一方、分割型偏向
電１ｉ４０の各電極板４０Ａの管軸方向でのビツチＰは
２．５Ｘ１０−’ｉ （＝ｉ、５ ｉｌ＋１ ｍｓ）
である．従って、このビツチＰを走行する時間Ｐ／ｖが
、遅らせる時間ｔであり、約４０ピコ秒となる． 従って、第１図に示す配置で、且つ、同図に示したラン
プ状電圧を、約４０ピコ秒ずつ遅らせて各電極板４０Ａ
に印加すれば、ある時刻ｔ１で最初の電極板に入ってい
く光電子に注目した場合、その光電子は、各々の’＄
４１ｉ板で、ほぼ同じ偏向電圧で偏向されることになる
．勿論、！極板の幅が１．５ｍｒ１あるので、その間に
ランプ状偏向電圧は変化するが、従来のように、管軸方
向の償向部の長さ２５ｉｎ全体を１枚の電極板として偏
向するときに比べれば、その変化量は１７１０以下に減
少する．分割の数を多くすれば、各電極板内における偏
向電圧の変化量はますます減少するが、構造が複雑とな
る．発明者等の実験によれば、３分割するだけでも、蛍
光面２６上の有効面上にストリーク像を得ることができ
、ストリーク速度も１．５×１０畠ａ／秒と大きく、５
００フェムト秒の時間分解能を達成することができた． 第１図中に、１０分割したときの掃引光電子ビームの軌
道を示す．実際には、集束磁界のため紙面に垂直な方向
ら含めた回転運動も含まれるが、簡単のため、同一紙面
内に簡略的に示している．本実施例によれば、従来のよ
うに偏向電極により掃引された光電子ビームが、有効蛍
光面より外れた方向に行ってしまうことがない． 次に、進行波型信向電極の１つである折り曲り螺旋型（
ミアンダ型》信向電極を用いた本発明の第２実施例を詳
綱に説明する． 本実施例は、第１実施例と同様の電磁集束型ストリーク
管において、第５図に示す如く、偏向電極として、多分
割型閤向電極の代りに、上下１対のミアンダ型信向電＠
５０を用いたものである．他の点に関しては、第１実施
例と同様であるので詳細な説明は省略する． 前記ミアンダ型偏向電極５０は、それぞれ第６図に示す
ような折れ曲り螺旋形状をしており、その全体の管軸方
向の長さは、例えば２５ｍｎ、１本１本の各線路の管軸
方向のピッチは、例えば１．７１とされている． 又、管軸に垂直な断面での２つの線路の対向間障は、例
えば前記第１実施例と同様に、光電子ビームの偏向ｔ
Ｉｉ ５ ０への入口側で１ｌｌｍ、出口側で４ｇｍと
されている． この第２実施例においても、光電子ビームが偏向電極５
０内を走行している間、特定の光電子に対しては、同じ
偏向電圧が印加されるようにする．そのためには、第６
図に示したミアンダ型偏向電極５０の線路の、光電子ビ
ーム通路上のＡ点からＢＪ：Ｌまでの線路に沿った距Ｍ
ぶを偏向電圧が伝わる時間が、光電面１４と加速電極１
６間の電圧１０ＫＶで加速された光電子ビームがＡＢ間
の管軸方向の直線距Ｎ（即ちピッチＰ）１．７ｉｎを走
行する時間、約２８．６ピコ秒に等しくなるように選定
すればよいことになる．ａ路を電圧が伝わる速度は、光
速でほぼ３Ｘ１０’ｌｌ／秒であるので、ｌは約８．６
＋ａｌとなる．この寸法の偏向電極５０を用いて、光電
面側の端子《第５図の管体で偏向電極のリード線は、管
の側面・・・紙面に垂直な方向・・・に出る》から、反
対極性のランプ状電圧を上下１対のミアンダ型偏向電極
５０に加える．更に、信向電圧が反射してくるのを防ぐ
ために、出力側のリード線を、線路のインピーダンスと
同じ、例えば１５０Ωの負荷抵抗５２に接続し、終端す
ることができる．なお、この負荷抵抗５２は省略しても
良い． この第２実施例においても、やはり蛍光面の有効面内に
ストリーク像を得ることができ、ストリーク速度も１．
５ｘｌＯ’ｌ／秒と大きく、５００フェムト秒の時間分
解能を得ることができた．なお、第２実施例においては
、ミアンダ型線路を有する渭向電極を用いていたが、進
行波型偏向電極の種雇はこれに限定されず、第７図（Ａ
）＜８）に示す如く、進行波管と同じ螺旋を同軸的に遅
波回路として用いて、中心螺旋６０と外側遮蔽導体６２
間のＭ！！電界を利用する遮蔽螺旋線路、第８図（Ａ）
（Ｂ）に示す如く、２本の螺旋７０、７２を平行に配置
し、その間の横電界によって電子ビームに偏向を与える
平行螺旋線路、第９図に示す如く、平板型の分剖儲向板
８０とコイル８２を用いて、集中定数で低域ｆ波器を構
成した低域Ｐ波器型線路等を有する他の形式の進行波型
偏向１ｃ極を用いることができる． なお、前記実施例においては、いずれも、集束手段とし
て集束コイル３０が用いられていたが、集束手段の構成
は、これに限定されず、第１０図のように、ストリーク
管１０内に集束電極１８を設けて静電集束型としても良
い．この場合、例えば光電子ビームが通過可能な開口を
設けたシールドで偏向電極をカバーしなり、又は、偏向
電極と集束電極の間に分離アバーチャ電極を設けたりし
て、軸対称形状でない償向電極により集束電子レンズが
歪むのを防ぐこともできる． 又、加速電極１６の形状もメッシュ状に限定されず、光
学像のスリット方向に一致するようなスリットを有する
スリット電極でもよい．
． 本発明の第１実施例は、第１２図と同様の、偏向電極が
光電面１４と集束コイル３０の間に配設された４４磁集
束型ストリーク管において、第１図に示す如く、渭向＠
極として、上下１対の多分割（実施例では１０分割）型
偏向電極４０を用いたものである． なお、光電面１４の電位は、例えば−１０κＶ、加速電
極１６及び蛍光面２６の電位は、例えばＯｖとすること
がてきる． 前記多分割型偏向電［！４０は、例えば第２図に示す如
く、それぞれ多数＜１０枚）の長方形状電極板４０Ａを
並置した構成とされており、各電極板４０Ａの管軸方向
の長さは、例えばそれぞれ１．５１１１ｍ、それに垂直
な方向の幅は、例えば１０１ｍ、管軸方向への板間の間
隔は、例えばＩＩＩＩ１とされている． 又、光電子ビームの通過する板間の対向間隔は、例えば
第３図に示す如く、光電子ビームの屑向電極４０への入
口側でＩＩＩＩ１、出口側で４１１１１とされている． これら１０組の電極板４ＯＡから、それぞれリード線を
ストリーク管外に引出し、それぞれに第４図（図の上方
の極板の場合》に示すようなランブ状電圧を印加する．
又、それぞれの組の対向する電極板《図の下方の極板》
には、逆極性の波形の偏向電圧を印加する．ここで重要
なことは、１０組の電極板に、それぞれ相似なランプ状
偏向電圧を印加するのであるが、その位相を光電面側か
ら蛍光面側へいくに従って順次遅らせる．その遅延時間
ｔは、次のようにして決定することができる． 本実施例では、光電面１４と加速電極１６間で１０ＫＶ
に加速されているので、光電子ビームの管軸方向の速度
■は５．９４Ｘ１０’ｍ／秒となる．一方、分割型偏向
電１ｉ４０の各電極板４０Ａの管軸方向でのビツチＰは
２．５Ｘ１０−’ｉ （＝ｉ、５ ｉｌ＋１ ｍｓ）
である．従って、このビツチＰを走行する時間Ｐ／ｖが
、遅らせる時間ｔであり、約４０ピコ秒となる． 従って、第１図に示す配置で、且つ、同図に示したラン
プ状電圧を、約４０ピコ秒ずつ遅らせて各電極板４０Ａ
に印加すれば、ある時刻ｔ１で最初の電極板に入ってい
く光電子に注目した場合、その光電子は、各々の’＄
４１ｉ板で、ほぼ同じ偏向電圧で偏向されることになる
．勿論、！極板の幅が１．５ｍｒ１あるので、その間に
ランプ状偏向電圧は変化するが、従来のように、管軸方
向の償向部の長さ２５ｉｎ全体を１枚の電極板として偏
向するときに比べれば、その変化量は１７１０以下に減
少する．分割の数を多くすれば、各電極板内における偏
向電圧の変化量はますます減少するが、構造が複雑とな
る．発明者等の実験によれば、３分割するだけでも、蛍
光面２６上の有効面上にストリーク像を得ることができ
、ストリーク速度も１．５×１０畠ａ／秒と大きく、５
００フェムト秒の時間分解能を達成することができた． 第１図中に、１０分割したときの掃引光電子ビームの軌
道を示す．実際には、集束磁界のため紙面に垂直な方向
ら含めた回転運動も含まれるが、簡単のため、同一紙面
内に簡略的に示している．本実施例によれば、従来のよ
うに偏向電極により掃引された光電子ビームが、有効蛍
光面より外れた方向に行ってしまうことがない． 次に、進行波型信向電極の１つである折り曲り螺旋型（
ミアンダ型》信向電極を用いた本発明の第２実施例を詳
綱に説明する． 本実施例は、第１実施例と同様の電磁集束型ストリーク
管において、第５図に示す如く、偏向電極として、多分
割型閤向電極の代りに、上下１対のミアンダ型信向電＠
５０を用いたものである．他の点に関しては、第１実施
例と同様であるので詳細な説明は省略する． 前記ミアンダ型偏向電極５０は、それぞれ第６図に示す
ような折れ曲り螺旋形状をしており、その全体の管軸方
向の長さは、例えば２５ｍｎ、１本１本の各線路の管軸
方向のピッチは、例えば１．７１とされている． 又、管軸に垂直な断面での２つの線路の対向間障は、例
えば前記第１実施例と同様に、光電子ビームの偏向ｔ
Ｉｉ ５ ０への入口側で１ｌｌｍ、出口側で４ｇｍと
されている． この第２実施例においても、光電子ビームが偏向電極５
０内を走行している間、特定の光電子に対しては、同じ
偏向電圧が印加されるようにする．そのためには、第６
図に示したミアンダ型偏向電極５０の線路の、光電子ビ
ーム通路上のＡ点からＢＪ：Ｌまでの線路に沿った距Ｍ
ぶを偏向電圧が伝わる時間が、光電面１４と加速電極１
６間の電圧１０ＫＶで加速された光電子ビームがＡＢ間
の管軸方向の直線距Ｎ（即ちピッチＰ）１．７ｉｎを走
行する時間、約２８．６ピコ秒に等しくなるように選定
すればよいことになる．ａ路を電圧が伝わる速度は、光
速でほぼ３Ｘ１０’ｌｌ／秒であるので、ｌは約８．６
＋ａｌとなる．この寸法の偏向電極５０を用いて、光電
面側の端子《第５図の管体で偏向電極のリード線は、管
の側面・・・紙面に垂直な方向・・・に出る》から、反
対極性のランプ状電圧を上下１対のミアンダ型偏向電極
５０に加える．更に、信向電圧が反射してくるのを防ぐ
ために、出力側のリード線を、線路のインピーダンスと
同じ、例えば１５０Ωの負荷抵抗５２に接続し、終端す
ることができる．なお、この負荷抵抗５２は省略しても
良い． この第２実施例においても、やはり蛍光面の有効面内に
ストリーク像を得ることができ、ストリーク速度も１．
５ｘｌＯ’ｌ／秒と大きく、５００フェムト秒の時間分
解能を得ることができた．なお、第２実施例においては
、ミアンダ型線路を有する渭向電極を用いていたが、進
行波型偏向電極の種雇はこれに限定されず、第７図（Ａ
）＜８）に示す如く、進行波管と同じ螺旋を同軸的に遅
波回路として用いて、中心螺旋６０と外側遮蔽導体６２
間のＭ！！電界を利用する遮蔽螺旋線路、第８図（Ａ）
（Ｂ）に示す如く、２本の螺旋７０、７２を平行に配置
し、その間の横電界によって電子ビームに偏向を与える
平行螺旋線路、第９図に示す如く、平板型の分剖儲向板
８０とコイル８２を用いて、集中定数で低域ｆ波器を構
成した低域Ｐ波器型線路等を有する他の形式の進行波型
偏向１ｃ極を用いることができる． なお、前記実施例においては、いずれも、集束手段とし
て集束コイル３０が用いられていたが、集束手段の構成
は、これに限定されず、第１０図のように、ストリーク
管１０内に集束電極１８を設けて静電集束型としても良
い．この場合、例えば光電子ビームが通過可能な開口を
設けたシールドで偏向電極をカバーしなり、又は、偏向
電極と集束電極の間に分離アバーチャ電極を設けたりし
て、軸対称形状でない償向電極により集束電子レンズが
歪むのを防ぐこともできる． 又、加速電極１６の形状もメッシュ状に限定されず、光
学像のスリット方向に一致するようなスリットを有する
スリット電極でもよい．
第１図は、本発明に係るストリーク管の第１実施例の全
体構成を示す断面図、 第２図は、第１実施例で用いられている多分割型閤向電
極の構成を示す平面図、 第３図は、同じく側面図、 第４図は、前記信向；極のそれぞれに印加される偏向電
圧の波形の例を示す線区、 第５図は、本発明の第２実施例の全体構成を示す断面図
、 第６図は、第２実施例で用いられているミアンダ型閤向
電極の形状を示す平面図、 第７図（Ａ）、（Ｂ）は、進行波型偏向電極の他の例を
示すＭ断面図及び側面図、 第８図（Ａ）、（Ｂ）は、同じく更に他の例を示す正面
図及び側面図、 第９図は、同じく更に他の例を示す縦断面図、第１（ｌ
は、従来のストリーク管の全体構成を示す断面図、 第１１図は、信向電圧の波形の例を示す線図、第１２図
は、′＃開昭６３−２７４０４６に開示されたストリー
ク管の基本構成を示す断面図、第１３図は、第１２図に
示したストリーク管の問題点を説明するための部分拡大
断面図である．５０・・・ミアンダ型偏向電極．
体構成を示す断面図、 第２図は、第１実施例で用いられている多分割型閤向電
極の構成を示す平面図、 第３図は、同じく側面図、 第４図は、前記信向；極のそれぞれに印加される偏向電
圧の波形の例を示す線区、 第５図は、本発明の第２実施例の全体構成を示す断面図
、 第６図は、第２実施例で用いられているミアンダ型閤向
電極の形状を示す平面図、 第７図（Ａ）、（Ｂ）は、進行波型偏向電極の他の例を
示すＭ断面図及び側面図、 第８図（Ａ）、（Ｂ）は、同じく更に他の例を示す正面
図及び側面図、 第９図は、同じく更に他の例を示す縦断面図、第１（ｌ
は、従来のストリーク管の全体構成を示す断面図、 第１１図は、信向電圧の波形の例を示す線図、第１２図
は、′＃開昭６３−２７４０４６に開示されたストリー
ク管の基本構成を示す断面図、第１３図は、第１２図に
示したストリーク管の問題点を説明するための部分拡大
断面図である．５０・・・ミアンダ型偏向電極．
Claims (3)
- （１）光電面から放出された光電子ビームによるストリ
ーク像を蛍光面上に形成するストリーク管において、 前記光電面から放出された光電子ビームを加速する加速
電極と、 該加速電極により加速された光電子ビームを、加速直後
に、光電子ビームの走行速度と略等しい速度でビーム走
行方向に伝搬する電界により偏向する偏向手段と、 該偏向手段により偏向された光電子ビームを、蛍光面上
に集束する集束手段と、 を備えたことを特徴とするストリーク管。 - （２）請求項１に記載のストリーク管において、前記偏
向手段が、ビーム走行方向に多分割された多分割型偏向
電極とされ、その各々に、光電子ビームの走行速度に対
応する量だけ、ビーム走行方向入側から順次位相が遅れ
るようにされた偏向電圧を印加するようにしたことを特
徴とするストリーク管。 - （３）請求項１に記載のストリーク管において、前記偏
向手段が、進行波型偏向電極とされ、ビーム走行方向入
側から偏向電圧を印加するようにしたことを特徴とする
ストリーク管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6188189A JPH02239554A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | ストリーク管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6188189A JPH02239554A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | ストリーク管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02239554A true JPH02239554A (ja) | 1990-09-21 |
Family
ID=13183927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6188189A Pending JPH02239554A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | ストリーク管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02239554A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101100A (en) * | 1989-12-01 | 1992-03-31 | Hamamatsu Photonics K.K. | Streak camera operable with low deflection voltage |
| EP1253618A4 (en) * | 2000-01-12 | 2003-04-23 | Hamamatsu Photonics Kk | CONTINUOUS IMAGE DEVICE |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58220341A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-21 | Matsushita Electronics Corp | 螺旋状偏向装置 |
| JPS59148247A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電子ビ−ム偏向器 |
| JPS63274046A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Hamamatsu Photonics Kk | ストリ−ク管 |
-
1989
- 1989-03-14 JP JP6188189A patent/JPH02239554A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58220341A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-21 | Matsushita Electronics Corp | 螺旋状偏向装置 |
| JPS59148247A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電子ビ−ム偏向器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101100A (en) * | 1989-12-01 | 1992-03-31 | Hamamatsu Photonics K.K. | Streak camera operable with low deflection voltage |
| EP1253618A4 (en) * | 2000-01-12 | 2003-04-23 | Hamamatsu Photonics Kk | CONTINUOUS IMAGE DEVICE |
| US7196723B2 (en) | 2000-01-12 | 2007-03-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Streak apparatus with focus |
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