JPH0365882A - 超高速ゲート装置 - Google Patents

超高速ゲート装置

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JPH0365882A
JPH0365882A JP1202585A JP20258589A JPH0365882A JP H0365882 A JPH0365882 A JP H0365882A JP 1202585 A JP1202585 A JP 1202585A JP 20258589 A JP20258589 A JP 20258589A JP H0365882 A JPH0365882 A JP H0365882A
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speed gate
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    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/10Auxiliary devices for switching or interrupting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/50Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
    • HELECTRICITY
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    • H01J2231/50Imaging and conversion tubes
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    • H01J2231/5001Photons
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    • HELECTRICITY
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    • H01J2231/501Imaging and conversion tubes including multiplication stage
    • H01J2231/5013Imaging and conversion tubes including multiplication stage with secondary emission electrodes
    • H01J2231/5016Michrochannel plates [MCP]

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  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、ストリップラインへの印加パルス電圧の有
無により、該ストリップライン上へ投影される光の像又
は電子像をゲートするゲート素子を備えた超高速ゲート
装置に関する。
【従来の技術】
従来、ストリップラインにパルス電圧を印加させて、該
ストリップライン上へ投影される光の像をゲートするゲ
ート素子としては、マイクロチャンネルプレート(以下
、MCPという)に、ストリップラインを設けたものが
知られている。 このようなゲート素子は、例えばX線の撮像装置に用い
られている。 このゲートXm像装置は、例えば第8図及び第9図に示
されるように、MCPl上にX線の光電変換面を兼ねた
金の伝送M2が蒸着されていて、該伝送路2はMCPl
を誘電体として、MCPlの出力側を接地面3としたス
トリップライン構造とされている。 前記伝送路(光電変換面)2に、X線ピンホール光学系
4等でX線像が投影されると、伝送路2に印加される電
圧パルス幅とMCPゲイン特性によって決まるシャッタ
時間で、光電変換された電子が増倍される。 増倍された電子は螢光面5を叩き、ここで可視光に変換
される。 この螢光面5における可視光像は、前記伝送路2上に投
影されたX線像の前記シャッタFR間(ゲート時間)の
像となる。 このようなゲートX線撮像装置は、ストリップライン上
での印加電圧パルスの伝播時間を利用することによって
、伝播時間差の間隔で連続撮像することができる。 即ち、第8図に示されるように、3個のピンホール4A
14B、4Cにより、同−X線像2A。 2B、2Gをストリップラインに3個並べる。 それぞれのXIIA@2A、2B、2Cは、前述のゲー
ト時間(略100pS>でゲートされたものであり、そ
れぞれの時間差(フレーム間隔)TFは、ストリップラ
イン上の電気パルス伝播時間であって、次の(1)式で
表わされる。 TF−rτ下/C−D    ・・・・・・・・・(1
〉ここで、εrはMCPの誘電率、Cは光速、Dは画像
間距離である。 従って、例えば、画像間距離D−2CI11.誘電率ε
r−5の場合、フレーム間隔Tp=149O8となる。 即ち、2anfl隔でXJI像2A、2B、2Gを並べ
た場合、それぞれ1001)S程度のゲート時間の画像
が149pS間隔で捉えられることになる。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなゲートX線m像装置におい
ては、ストリップラインでの伝送損失があるために、入
力側のパルス電圧に対して、出力側の電圧が低くならざ
るを得ない。 即ち、MCPには、多数の孔があるため、伝送損失が特
に大きく、MCPのゲイン特性が印加電圧に対して指数
関数的に変化するため、印加電圧の変動が出力像に大き
く反映され、第9図(C)に示されるように、電圧■f
f1Cpが減少し、螢光面で得られる画像が、ストリッ
プライン入力側と比較して出力側が暗くなるという問題
点があった。 この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
あって、超高速ゲート動作時でも、得られる画像の明る
さ(グインンの均一化を図ることができるようにした超
高速ゲート装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するだめの手段] この発明は、ストリップラインへの印加パルス電圧の有
無により、該ストリップライン上へ投影される光の像又
は電子像をゲートするゲート素子を備えた超高速ゲート
装置において、前記ストリップラインにおける、前記印
加電圧パルスの入力側の特性インピーダンスZiを出力
側の特性インピーダンスZoよりも小さくすることによ
り上記目的を達成するものである。 又、前記ストリップラインにおける、印加電圧パルス入
力側の幅Wiを出力側の幅Woよりも大きくすることに
より上記目的を達成するものである。 又、前記ゲート素子を、マイクロチャンネルプレート及
びこの表面に形成された前記ストリップラインから構成
することにより上記目的を達成するものである。 更に又、前記ストリップラインを、光電変換面を兼ねる
ようにして上記目的を達成するものである。 又、前記ゲート素子を、光電変換面上から補助電極との
間に形成されたストリップラインから構成し上記目的を
達成するものである。 又、前記ストリップラインを、スロット線路、共平面導
波管、三級線路のいずれかであるようにして上記目的を
達成するものである。 【作用1 この発明において、ストリップラインにおける、印加電
圧パルスの入力側の特性インピーダンスが出力側の特性
インピーダンスよりも小さくされているので、ストリッ
プラインのインピーダンスが伝送損失による電圧降下を
補正され、伝送路の入口から出口まで、印加電圧が一定
に伝送され、従って、伝送路の位置によらず、常に一定
のゲインを得ることができる。 【実施例1 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 本発明の第1実施例は、X線像を、最大100pS程度
でゲートするためにMCPIOを用いたゲートX線撮像
装置(X線フレーミングカメラ)に、本発明を適用した
ものである。 このゲートX線撮像装置におけるMCPloには、X線
の光電変換面を兼ねた金の伝送路12が蒸着されている
。 この伝送路12はMCPloを誘電体とし、MCPlo
の出力側を接地面14としたストリップライン構造とさ
れている。 前記伝送路12は、その入力側の幅Wiが、出力側の幅
Woよりも広くされ、伝送損失による電圧降下を打消す
ようにインピーダンス変換が施されている。 即ち、印加されるパルスの電圧が伝送路12の入口から
出口まで一定(VICI))に伝達されるように構成さ
れている。 例えば、インピーダンス変換を施さない場合の伝送損失
が、入力パルス電圧が1000Vに対して、出力パルス
電圧が800■であるとすると、ストリップラインの特
性インピーダンスが10Ωである場合、出力端のインピ
ーダンスを15.60とすることによって、該出力端で
1000Vの電圧を得ることができる。 即ち、入力電力をW+、伝送損失をW L s出力電力
をWoとすると、 W l = W L + W o      ・・・・
” ・・・(2>W−V2 /R・・・・・・・・・(
3)であるので、 Wo=(800V)2/10Ω −(1000V) ’ /Zout ・(4)トナリ、
(4〉式から、Zout−15,6Ωとすれば、出力パ
ルス電圧−1000Vとなる。 従って、第1図(C)に示されるように、電圧Vmcp
−loooVと一定となるので、得られる画像はストリ
ップライン入力側から出力側に均一となる。第1図の符
号12a 、12b 、12cは伝送路12上のX線像
を示す。 一般に、ストリップラインの幅Wと、誘電体(MCP)
の厚さhと特性インピーダンスの関係は、第2図に示さ
れるようになる。 この第2図からもわかるように、ストリップラインの幅
Wを電圧の伝送損失を打消すように入力、側から出力側
に狭めていくことによって、伝送路12上でMCPlo
に印加される電圧を一定に保つことができる。 なお、上記実施例は、1本のストリップラインで、且つ
そのストリップラインが、入力側から出力側に直線的に
狭幅となるようにしたものであるが、本発明はこれに限
定されるものでなく、例えば第3図<A)〜(C)に示
されるように、複数本のストリップライン12A112
Bの場合、必要な部分のみインピーダンス変換を施した
ストリップライン12Cの場合、U字状に形成したスト
リップライン12Dの場合等にも当然適用されるもので
ある。 次に、第4図及び第5図に示される、ゲート素子として
光電面を用いた実施例について説明する。 この実施例では、光電面18又はこの光電面18近傍に
蒸着された伝送路20が補助電極22との間にストリッ
プラインを形成したものである。 図の符@24は加速メツシュ電極を示す。 この実施例においては、伝送路20に電圧バルスが印加
されたとき、補助電極22と光電面18との間に生じる
電位差によって、光電面18から光電子が引出され、該
光電子は補助電極22を通過して、加速メツシュ電極2
4により更に加速され、イメージ部(図示省略)に到達
する。 前記光電面18から光電子が引出される時間は。 電圧パルスが印加される時間、即ちパルス幅で決定され
る。 前記伝送路20は、第4図に示されるように、伝送路2
0上の、光画像20aが形成され得る範囲で、常に同一
電圧が印加されるように、その幅が、入力側から出力側
に向かって狭くなるように形成されている。 これによって、光電面18から引出される光電子は、ス
トリップライン上のどの位置でも同一の初速度となり、
イメージ部に形成される画像の明るさ又は解像度は均一
化される。 なお、上記実施例のストリップラインは、誘電体基板上
に1本の伝送線を配置したものであるが、本発明はこれ
に限定されるものでなく、第6因に示されるように、誘
電体基板26上の金属膜28A、28B間に溝30を形
成したスロット線路301第7図に示されるように、誘
電体基板26上で、ストリップ中央板32の両側に溝3
4A、34Bを有する金属基板36を設けてなる共平面
導波管38、あるいは三級線路にも当然適用されるもの
である。 【発明の効果】 本発明は、上記のように構成したので、ストリップライ
ンの特性インピーダンスが伝送損失を補正するように変
換され、伝送路上で常に印加パルス電圧が一定とされ、
これにより、増倍ゲインの均−化及び光電予期速度の均
一化を図り、均一の像を得ることができるという優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明に係る超高速ゲート装置の実施例
を示す平面図、第1図(B)は同断面図、第1図(C)
はストリップライン上の印加電圧の強度を示す線図、第
2図はストリップラインにおける特性インピーダンスと
ストリップラインの寸法との関係を示す線図、第3図は
ストリップラインの他の形状を示す平面図、第4図は本
発明のゲート素子を光電面とした場合の実施例を示す平
面図、第5図は同断面図、第6図及び第7図は、本発明
を適用すべき他の線路を示す斜視図、第8図は従来のゲ
ートX線撮像装置の要部を示す斜視図、第9図(A)は
同従来のゲートX線撮像装置の要部を示す平面図、第9
図(B)は同断面図、第9図(C)は同従来のゲートX
線撮像装置におけるストリップライン上の印加パルス電
圧の分布を示す線図である。 10・・・MCP。 12.20・・・伝送路、 14・・・接地面、 18・・・光電面、 22・・・補助電極、 30・・・スロット線路、 38・・・共平面導波管。 寸濠χザh 第4図 第 5図 4 第9図 t

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)ストリツプラインへの印加パルス電圧の有無によ
    り、該ストリップライン上へ投影される光の像又は電子
    像をゲートするゲート素子を備えた超高速ゲート装置に
    おいて、前記ストリップラインにおける、前記印加電圧
    パルスの入力側の特性インピーダンスZiを出力側の特
    性インピーダンスZoよりも小さくしたことを特徴とす
    る超高速ゲート装置。(2)請求項1において、前記ス
    トリップラインにおける、印加電圧パルス入力側の幅W
    iを、出力側の幅Woよりも大きくしたことを特徴とす
    る超高速ゲート装置。 (3)請求項1又は2において、前記ゲート素子は、マ
    イクロチャンネルプレート及びこの表面に形成された前
    記ストリップラインから構成されたことを特徴とする超
    高速ゲート装置。 (4)請求項3において、前記ストリップラインは、光
    電変換面を兼ねていることを特徴とする超高速ゲート装
    置。 (5)請求項1又は2において、前記ゲート素子は、光
    電変換面上から補助電極との間に形成されたストリップ
    ラインから構成されたことを特徴とする超高速ゲート装
    置。 (6)請求項1乃至5のいずれかにおいて、前記ストリ
    ップラインは、スロット線路、共平面導波管、三板線路
    のいずれかであることを特徴とする超高速ゲート装置。
JP1202585A 1989-08-04 1989-08-04 超高速ゲート装置 Granted JPH0365882A (ja)

Priority Applications (3)

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JP1202585A JPH0365882A (ja) 1989-08-04 1989-08-04 超高速ゲート装置
US07/551,443 US5057680A (en) 1989-08-04 1990-07-12 Ultrafast gating apparatus having characteristic impedance of strip line smaller on its input side than the output side
GB9015558A GB2235572B (en) 1989-08-04 1990-07-16 Ultrafast gating apparatus

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JPH0365882A true JPH0365882A (ja) 1991-03-20
JPH0477505B2 JPH0477505B2 (ja) 1992-12-08

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ID=16459921

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JP (1) JPH0365882A (ja)
GB (1) GB2235572B (ja)

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011249213A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Institute Of National Colleges Of Technology Japan X線画像撮影装置、x線イメージインテンシファイア及び画像増強方法

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JPH0477505B2 (ja) 1992-12-08
US5057680A (en) 1991-10-15
GB2235572A (en) 1991-03-06
GB9015558D0 (en) 1990-09-05
GB2235572B (en) 1993-11-24

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