JPH049449B2 - - Google Patents
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- JPH049449B2 JPH049449B2 JP60282690A JP28269085A JPH049449B2 JP H049449 B2 JPH049449 B2 JP H049449B2 JP 60282690 A JP60282690 A JP 60282690A JP 28269085 A JP28269085 A JP 28269085A JP H049449 B2 JPH049449 B2 JP H049449B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
- H01J31/501—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system
- H01J31/502—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system with means to interrupt the beam, e.g. shutter for high speed photography
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、ストリーク管を利用して、微弱な被
計測光の変化が同一周期で同一形状で繰り返され
る場合等の計測に適したストリークカメラ装置に
関する。
計測光の変化が同一周期で同一形状で繰り返され
る場合等の計測に適したストリークカメラ装置に
関する。
(従来の技術)
高速で変化する発光現象等の時間的な強度分布
の変化を、計測する装置としてストリークカメラ
が知られている。
の変化を、計測する装置としてストリークカメラ
が知られている。
このストリークカメラで使用されるストリーク
管は光電陰極と螢光面との間に偏向電極を配置し
た電子管である。
管は光電陰極と螢光面との間に偏向電極を配置し
た電子管である。
ストリーク管の光電陰極に光が入射させられる
と、光電陰極は入射光の経時変化に対応して、順
次光電子を放出し、時間的に変化する光電子ビー
ムが形成される。
と、光電陰極は入射光の経時変化に対応して、順
次光電子を放出し、時間的に変化する光電子ビー
ムが形成される。
この光電子ビームが螢光面方向に移動する過程
で前記偏向電極で電界を作用させると、光電子ビ
ームは螢光面上で一方向に掃引され、入射光の強
さの変化が螢光面上の光電子ビームの掃引方向
(時間軸方向)の輝度の変化として現れる。
で前記偏向電極で電界を作用させると、光電子ビ
ームは螢光面上で一方向に掃引され、入射光の強
さの変化が螢光面上の光電子ビームの掃引方向
(時間軸方向)の輝度の変化として現れる。
こうして、出力螢光面上に現れた像は、ストリ
ーク像と呼ばれ、これを写真にとつたり、TVカ
メラで撮像した後、この出力像の掃引方向に沿つ
た明るさの分布を定量することにより、被計測光
の強度の経時変化を知ることができる。
ーク像と呼ばれ、これを写真にとつたり、TVカ
メラで撮像した後、この出力像の掃引方向に沿つ
た明るさの分布を定量することにより、被計測光
の強度の経時変化を知ることができる。
この種のストリーク管を利用した装置にシンク
ロスキヤンストリークカメラと呼ばれるものがあ
る。
ロスキヤンストリークカメラと呼ばれるものがあ
る。
このシンクロスキヤンストリークカメラは周期
性を持つて発生させられる微弱発光の計測等に利
用されている。
性を持つて発生させられる微弱発光の計測等に利
用されている。
周期性を持つて発生させられる微弱発光とし
て、高繰り返しレーザ光パルス励起による螢光発
光等を挙げることができる。
て、高繰り返しレーザ光パルス励起による螢光発
光等を挙げることができる。
この被計測光が非常に微弱である時、ストリー
ク像も微弱となり、その発光強度分布を正確に得
るのは困難となる。
ク像も微弱となり、その発光強度分布を正確に得
るのは困難となる。
被計測光が同一の波形および周期で繰り返され
るパルス光であるときは、この周期に一致した周
期の、かつその繰り返しパルス光と定まつた位相
関係にある正弦波状の電圧を、ストリーク管の偏
向電極に印加することにより、掃引方向(時間軸
方向)の発光分布が同一であるストローク像を出
力螢光面上の同じ位置に重ねることができる。
るパルス光であるときは、この周期に一致した周
期の、かつその繰り返しパルス光と定まつた位相
関係にある正弦波状の電圧を、ストリーク管の偏
向電極に印加することにより、掃引方向(時間軸
方向)の発光分布が同一であるストローク像を出
力螢光面上の同じ位置に重ねることができる。
n回重ねればストリーク像の出力面上の明るさ
(つまり光のエネルギー)は、実質的にn倍とな
り、非常に微弱な発光現象でも良好なSN比で観
測することができる。
(つまり光のエネルギー)は、実質的にn倍とな
り、非常に微弱な発光現象でも良好なSN比で観
測することができる。
通常用いられている高繰り返しレーザはモード
同期色素レーザであり、繰り返し周波数は100M
Hz程度である。
同期色素レーザであり、繰り返し周波数は100M
Hz程度である。
したがつて、1秒間の計測を考えれば1億回の
積算ができることになる。
積算ができることになる。
シンクロスキヤンストリーク装置は前記原理を
実現した装置である。
実現した装置である。
第8図はストリーク管を光軸を含む平面で切断
して示したシンクロスキヤンストリークカメラの
ブロツク図である。
して示したシンクロスキヤンストリークカメラの
ブロツク図である。
円筒状の真空容器81の一方の透明な端面の内
面には光電陰極82が形成されており、他方の透
明な端面の内面には螢光面87が形成されてい
る。光電陰極82には電源E2から接地電位より
も負の電圧が接続されている。
面には光電陰極82が形成されており、他方の透
明な端面の内面には螢光面87が形成されてい
る。光電陰極82には電源E2から接地電位より
も負の電圧が接続されている。
前記光電陰極82に近傍して、メツシユ電極8
3が配置されている。
3が配置されている。
このメツシユ電極83は、光電陰極82で発生
した光電子を加速するために電源E1から光電陰
極82よりも正の電圧の供給を受けている。
した光電子を加速するために電源E1から光電陰
極82よりも正の電圧の供給を受けている。
中央に開口部を有する陽極板85と前記メツシ
ユ電極83の間に集束電極84が配置されてい
る。前記陽極板85は接地点に接続され、前記集
束電極84には前記電源E2を分圧した電圧が接
続されている。
ユ電極83の間に集束電極84が配置されてい
る。前記陽極板85は接地点に接続され、前記集
束電極84には前記電源E2を分圧した電圧が接
続されている。
集束電極84は前記電圧が接続されることによ
り、光電陰極82で発生した光電子を螢光面87
上に集束させる電子レンズを形成する。
り、光電陰極82で発生した光電子を螢光面87
上に集束させる電子レンズを形成する。
一対の平板からなる偏向電極86a,86bに
は偏向電圧発生手段88から周期的に変化する偏
向電圧が印加されている。
は偏向電圧発生手段88から周期的に変化する偏
向電圧が印加されている。
第9図は前記構成のシンクロスキヤンストリー
クカメラの動作を説明するためのグラフである。
クカメラの動作を説明するためのグラフである。
通常のシンクロスキヤンストリークカメラでは
前記偏向電圧発生手段88は第9図Bに示すよう
に正弦波電圧を発生しており、この正弦波電圧が
正から負に変化する直線的な部分、p1〜q1、p2〜
q2……、pn〜qnが螢光面87の上端から下端ま
での偏向に使用される。
前記偏向電圧発生手段88は第9図Bに示すよう
に正弦波電圧を発生しており、この正弦波電圧が
正から負に変化する直線的な部分、p1〜q1、p2〜
q2……、pn〜qnが螢光面87の上端から下端ま
での偏向に使用される。
この正弦波の周波数は被計測光の繰り返し周波
数に適合し、位相が観測対象の発生に同期するよ
うに選択される。
数に適合し、位相が観測対象の発生に同期するよ
うに選択される。
第9図Aに示すような発光現象を観測するため
に同図Bに示す正弦波を偏向電極板86aに印加
する。
に同図Bに示す正弦波を偏向電極板86aに印加
する。
このような正弦波は例えば観測対象を励起する
レーザ光の周波数と位相同期する正弦波を発生さ
せることにより容易に得られる。
レーザ光の周波数と位相同期する正弦波を発生さ
せることにより容易に得られる。
各掃引ごとに得られる螢光面87上の時間軸方
向の輝度の分布を同図Cに示す。
向の輝度の分布を同図Cに示す。
観測対象の発光の強度が微弱であるから、p1〜
q1の一回目の掃引で螢光面87に現れる輝度分布
の変化は第9図Cの1に示すように極めて小さく
殆ど肉眼で観察できない程度である。
q1の一回目の掃引で螢光面87に現れる輝度分布
の変化は第9図Cの1に示すように極めて小さく
殆ど肉眼で観察できない程度である。
この走査を繰り返すことにより、第9図Cの
2,3に示すように次第に輝度分布が明らかにな
る。理論的にはnに示すように、n回の掃引によ
り一回の掃引による場合のn倍に近い輝度を増す
ことができる。
2,3に示すように次第に輝度分布が明らかにな
る。理論的にはnに示すように、n回の掃引によ
り一回の掃引による場合のn倍に近い輝度を増す
ことができる。
ところが、周期Tの繰り返し被計測光がこれに
同期した掃引の戻り期間、つまり第9図Bの正弦
波掃引電圧のs1〜t1、s2〜t2、……、sn〜tnの期
間にも発光しておれば、p1〜q1、p2〜q2、……、
pn〜qnでのストリーク像と重なつてしまい、し
かもこのストリーク像は互いに時間軸の方向が逆
であることから、測定が不可能になる。
同期した掃引の戻り期間、つまり第9図Bの正弦
波掃引電圧のs1〜t1、s2〜t2、……、sn〜tnの期
間にも発光しておれば、p1〜q1、p2〜q2、……、
pn〜qnでのストリーク像と重なつてしまい、し
かもこのストリーク像は互いに時間軸の方向が逆
であることから、測定が不可能になる。
すでに知られているサーキユラースキヤン方式
を利用すれば前記重なりの問題は解決できる。
を利用すれば前記重なりの問題は解決できる。
第10図は、前記サーキユラースキヤン方式を
実現することができるストリーク管を示す断面図
である。
実現することができるストリーク管を示す断面図
である。
先に第8図を参照して説明したストリーク管と
同一の機能を果たす部分には同一の符号を付して
説明を省略する。
同一の機能を果たす部分には同一の符号を付して
説明を省略する。
このサーキヤラースキヤン用のストリーク管に
は先に説明したストリーク偏向電極86a,86
bに加えて、この偏向電極の偏向方向に対して垂
直な方向に偏向できるもう一対の偏向電極89
a,89bが設けられている。
は先に説明したストリーク偏向電極86a,86
bに加えて、この偏向電極の偏向方向に対して垂
直な方向に偏向できるもう一対の偏向電極89
a,89bが設けられている。
従来行われているサーキユラースキヤン方式
は、本質的に単一現象の時間変化を測定するため
の方式であり、通常光電陰極82への入射光はス
ポツト状に集光され、このスポツトから出る光電
子ビームを2対に偏向電極に位相の90°異なる正
弦波による偏向電界により掃引される。
は、本質的に単一現象の時間変化を測定するため
の方式であり、通常光電陰極82への入射光はス
ポツト状に集光され、このスポツトから出る光電
子ビームを2対に偏向電極に位相の90°異なる正
弦波による偏向電界により掃引される。
第11図は前記ストリーク管を螢光面側から見
た略図である。
た略図である。
掃引像は第11図に示すように円周状に現れ前
述した重なりは現れない。
述した重なりは現れない。
一つの円周上を繰り返し掃引することにより、
同一繰り返し発光が重ねられる。
同一繰り返し発光が重ねられる。
(発明が解決しようとする問題点)
先に第8図および第9図を参照して説明したシ
ンクロスキヤン方式で螢光寿命の測定を行うとき
前述した重なりにより次の問題が生じる。
ンクロスキヤン方式で螢光寿命の測定を行うとき
前述した重なりにより次の問題が生じる。
掃引電圧の半周期以上の長い寿命を持つた螢光
を発生するサンプルでは、戻り掃引期間まで螢光
のすそが掛り、往復の互いに逆方向の掃引で生じ
たストリーク像が重なり、正確な計測ができな
い。また、掃引の1周期のちようど整数分のの周
期で発光する、半導体レーザの発光波形を測定す
る場合も、戻り掃引期間にも発光がある場合は、
出力面上でこれが重なり、測定ができなくなる。
を発生するサンプルでは、戻り掃引期間まで螢光
のすそが掛り、往復の互いに逆方向の掃引で生じ
たストリーク像が重なり、正確な計測ができな
い。また、掃引の1周期のちようど整数分のの周
期で発光する、半導体レーザの発光波形を測定す
る場合も、戻り掃引期間にも発光がある場合は、
出力面上でこれが重なり、測定ができなくなる。
前述したようにサーキユラースキヤン方式によ
れば前述の問題を解決することができる。
れば前述の問題を解決することができる。
しかし、ストリーク像から定量的データを得る
ためには、この出力像をTVカメラで撮像し、こ
の映像信号を処理するときに問題となる。
ためには、この出力像をTVカメラで撮像し、こ
の映像信号を処理するときに問題となる。
第12図にリニア掃引のストリーク像を示す。
第13図はストリーク像の時間軸上の強度分布
の例を示すグラフである。通常のリニア掃引では
直線からなる時間軸を撮像管の走査方向に一致さ
せるか、これに垂直になるように、撮像を行うこ
とによつて信号処理を容易にすることができる。
の例を示すグラフである。通常のリニア掃引では
直線からなる時間軸を撮像管の走査方向に一致さ
せるか、これに垂直になるように、撮像を行うこ
とによつて信号処理を容易にすることができる。
これに対して円形掃引の場合は、非常に面倒な
演算が必要になる。
演算が必要になる。
さらに、時間分解分光測光のように、掃引方向
に垂直な方向に各種の波長の先を並べた(分光ス
ペクトル)掃引する場合、リニア掃引では、第1
4図に示すようにストリーク像が現れるからTV
カメラで撮像したデータを容易に得られる。
に垂直な方向に各種の波長の先を並べた(分光ス
ペクトル)掃引する場合、リニア掃引では、第1
4図に示すようにストリーク像が現れるからTV
カメラで撮像したデータを容易に得られる。
しかし、円形掃引では第15図に示すようなス
トリーク像が形成されるので、出力像を解析する
ことが非常に困難となる。
トリーク像が形成されるので、出力像を解析する
ことが非常に困難となる。
本発明の目的は、前述したストリーク像の重な
りによる問題を解決し、解析が容易な出力像を得
ることができるストリークカメラ装置を提供する
ことにある。
りによる問題を解決し、解析が容易な出力像を得
ることができるストリークカメラ装置を提供する
ことにある。
(問題点を解決するための手段)
前記目的を達成するために、本発明によるスト
リークカメラ装置は、イメージ管の集束電子レン
ズ系の後段に互いに時間軸方向の偏向電界を発生
する第1偏向電極と前記偏向電界と略直角方向の
偏向電界を発生する第2偏向電極を備えるストリ
ーク管と、前記ストリーク管に動作電圧を供給す
る直流高圧発生部と、繰り返し被計測光からトリ
ガ信号を得るためのトリガ信号発生部と、前記ス
トリーク管の前記第1偏向電極と第2偏向電極に
前記トリガ信号に同期してそのトリガ信号周波数
の整数分の1の正弦波偏向電圧を第1偏向電極に
よる偏向電界と第2偏向電極による偏向電界の合
成が時間軸方向が長軸となり前記第1偏向電極に
よる一方の掃引波形と他方の掃引波形が前記スト
リーク管の螢光面上で重ならせないように楕円掃
引する偏向電圧を印加する偏向電圧発生部から構
成されている。
リークカメラ装置は、イメージ管の集束電子レン
ズ系の後段に互いに時間軸方向の偏向電界を発生
する第1偏向電極と前記偏向電界と略直角方向の
偏向電界を発生する第2偏向電極を備えるストリ
ーク管と、前記ストリーク管に動作電圧を供給す
る直流高圧発生部と、繰り返し被計測光からトリ
ガ信号を得るためのトリガ信号発生部と、前記ス
トリーク管の前記第1偏向電極と第2偏向電極に
前記トリガ信号に同期してそのトリガ信号周波数
の整数分の1の正弦波偏向電圧を第1偏向電極に
よる偏向電界と第2偏向電極による偏向電界の合
成が時間軸方向が長軸となり前記第1偏向電極に
よる一方の掃引波形と他方の掃引波形が前記スト
リーク管の螢光面上で重ならせないように楕円掃
引する偏向電圧を印加する偏向電圧発生部から構
成されている。
また前記ストリーク管と被測定発光源の間に被
測定発光源からの光を分光して前記第1偏向電極
の発生する電界に直角方向に分散して前記ストリ
ーク管の光電陰極に入射する分光器を配置するこ
とにより前記光源の波長成分に対応するストリー
ク像を得ることができる。
測定発光源からの光を分光して前記第1偏向電極
の発生する電界に直角方向に分散して前記ストリ
ーク管の光電陰極に入射する分光器を配置するこ
とにより前記光源の波長成分に対応するストリー
ク像を得ることができる。
(実施例)
以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく説
明する。
明する。
第1図は本発明によるストリークカメラの実施
例を示すブロツク図である。
例を示すブロツク図である。
ストリーク管10の真空容器内には光電陰極1
1、メツシユ電極12、集束電極13、中央に開
口を有する陽極板14、第1偏向電極(時間軸方
向偏向電極)15、第2偏向電極16、螢光面1
7が設けられている。
1、メツシユ電極12、集束電極13、中央に開
口を有する陽極板14、第1偏向電極(時間軸方
向偏向電極)15、第2偏向電極16、螢光面1
7が設けられている。
第2偏向電極16の掃引方向は第1偏向電極1
5の掃引方向に直交するように設けられている。
5の掃引方向に直交するように設けられている。
直流高圧発生部20から前記ストリーク10の
電極に各部に動作電圧が供給されている。
電極に各部に動作電圧が供給されている。
ストリーク管10の光電陰極11には基準電位
点(接地電圧)から−5KV、メツシユ電極12
には−4KV、フオーカス電極13には−4.4KV、
陽極板14には0V(接地電位)が印加されてい
る。
点(接地電圧)から−5KV、メツシユ電極12
には−4KV、フオーカス電極13には−4.4KV、
陽極板14には0V(接地電位)が印加されてい
る。
また螢光面17、第1偏向電極15の片側の偏
向板、第2偏向電極16の片側の偏向板は、それ
ぞれ基準電位点(接地電位)に接続されている。
向板、第2偏向電極16の片側の偏向板は、それ
ぞれ基準電位点(接地電位)に接続されている。
被測定発光源30が、80MHzの整数倍の繰り返
し放射光を発生している場合を例にて説明する。
し放射光を発生している場合を例にて説明する。
この放射光の一部は前記ストリーク管10の光
電陰極に入射される。他の一部はPINダイオード
を用いたトリガ信号発生部40に入射され、トリ
ガ信号に変換され第1偏向電圧発生部50に接続
される。
電陰極に入射される。他の一部はPINダイオード
を用いたトリガ信号発生部40に入射され、トリ
ガ信号に変換され第1偏向電圧発生部50に接続
される。
第1偏向電圧発生部50には、カウントダウン
回路51が設けられており、トリガ信号を整数分
の1に分周して80MHzに分周されたトリガ信号を
遅延回路52に接続する。
回路51が設けられており、トリガ信号を整数分
の1に分周して80MHzに分周されたトリガ信号を
遅延回路52に接続する。
遅延回路52で遅延された信号は高周波の増幅
に適した増幅回路53で増幅され、同調ユニツト
54に接続される。
に適した増幅回路53で増幅され、同調ユニツト
54に接続される。
これにより第1偏向電圧発生部50は、前記ト
リガ信号に同期したその整数分の1の周期の正弦
波を発生する。
リガ信号に同期したその整数分の1の周期の正弦
波を発生する。
この正弦波は偏向電圧としてストリーク管20
の第1偏向電極15に接続される。
の第1偏向電極15に接続される。
遅延回路52の遅延時間の調整により、被計測
光と第1偏向電極の偏向電圧の位相関係を任意に
選ぶことができる。
光と第1偏向電極の偏向電圧の位相関係を任意に
選ぶことができる。
第2偏向電圧発生部60は、位相制御回路6
1、増幅回路62、同調回路63、水平位置調整
回路64から構成されている。
1、増幅回路62、同調回路63、水平位置調整
回路64から構成されている。
第2偏向電圧発生部60の位相制御回路61に
は前記第1偏向電圧発生部50の増幅回路53の
出力が接続されている。
は前記第1偏向電圧発生部50の増幅回路53の
出力が接続されている。
位相制御回路61は、第1および第2偏向電極
に発生する各電界による掃引が楕円となるように
第2偏向電極の偏向電圧を第1偏向電極の偏向電
圧に対して位相差が90°+αとするための位相制
御回路である。
に発生する各電界による掃引が楕円となるように
第2偏向電極の偏向電圧を第1偏向電極の偏向電
圧に対して位相差が90°+αとするための位相制
御回路である。
前記αは、光電子の第1偏向電極と、第2偏向
電極の間の走行時間が正弦波偏向電圧の周期に比
較して無視できれば0で良い。
電極の間の走行時間が正弦波偏向電圧の周期に比
較して無視できれば0で良い。
この実施例ストリーク管では、前記両偏向電極
間の走行時間差は約300psであるから、80MHzの
周波数では次の計算によりαは約8.6°になる。
間の走行時間差は約300psであるから、80MHzの
周波数では次の計算によりαは約8.6°になる。
(2π×80×106×300×10−12×360/2π)
=8.6°
水平位置調整回路64は第2偏向電圧発生部6
0の正弦波出力に直流電圧を重畳させて、ストリ
ーク像の水平方向の位置を調整する回路である。
0の正弦波出力に直流電圧を重畳させて、ストリ
ーク像の水平方向の位置を調整する回路である。
前記水平位置調整回路64の出力が0Vである
場合を例にして出力像の具体例を説明する。
場合を例にして出力像の具体例を説明する。
第1偏向電極15に600Vp−p、第2偏向電極
16に200Vp−pの電圧を印加する。
16に200Vp−pの電圧を印加する。
この実施例ストリーク管30の第1偏向電極1
5の偏向感度は50mm/KV、第2偏向電極の偏向
感度は28mm/KVである。
5の偏向感度は50mm/KV、第2偏向電極の偏向
感度は28mm/KVである。
ストリーク管10の出力螢光面17が10mm×10
mmであると前記偏向による軌跡の上下端は振り切
れて、略直線と見なせる部分が重ならないで現れ
る。この状態を第2図に示す。
mmであると前記偏向による軌跡の上下端は振り切
れて、略直線と見なせる部分が重ならないで現れ
る。この状態を第2図に示す。
楕円の長軸と短軸の比は略5.6である。
ストリーク像の時間軸方向を直線とみなしても
差支えなく、TV読み出しをして信号処理する場
合も、面倒な信号処理を行う必要がない。
差支えなく、TV読み出しをして信号処理する場
合も、面倒な信号処理を行う必要がない。
第3図は前記ストリーク装置のさらに他の使用
例を示す図である。
例を示す図である。
第2図に示す使用例では時間軸掃引の戻りの軌
跡が螢光面17に現れる。
跡が螢光面17に現れる。
通常この戻り部分は計測に使用しないため、出
力面外側に出しても良い。
力面外側に出しても良い。
また、この戻り掃引像の発光像が強い場合は、
螢光面内部などで生じる光のカブリによるバツク
グランドの上昇につながる可能性がある。
螢光面内部などで生じる光のカブリによるバツク
グランドの上昇につながる可能性がある。
そのためこの使用例では第2偏向電圧発生部6
0の水平位置調整回路で、第2偏向電極16に印
加される正弦波電圧に直流電圧を重畳して水平位
置の調節を行い、戻りの軌跡が螢光面17に現れ
ないようにしてある。
0の水平位置調整回路で、第2偏向電極16に印
加される正弦波電圧に直流電圧を重畳して水平位
置の調節を行い、戻りの軌跡が螢光面17に現れ
ないようにしてある。
第3図に示す出力像は、ストリーク管10の第
1偏向電極15に600Vp−pの正弦波電圧、第2
の偏向電極16の一方に200Vp−pの正弦波電圧
と第2偏向電極に加える偏向電圧の全振幅の1/2
の100Vの直流電圧を重畳して印加して得たもの
である。
1偏向電極15に600Vp−pの正弦波電圧、第2
の偏向電極16の一方に200Vp−pの正弦波電圧
と第2偏向電極に加える偏向電圧の全振幅の1/2
の100Vの直流電圧を重畳して印加して得たもの
である。
ストリーク管10の光電陰極11の中心に入射
した光のストリーク像は出力螢光面17の中心を
通り、戻り掃引のストリーク像は出力有効面の外
側になり、螢光面17に現れない。
した光のストリーク像は出力螢光面17の中心を
通り、戻り掃引のストリーク像は出力有効面の外
側になり、螢光面17に現れない。
第4図は本発明によるストリークカメラ装置の
さらに他の実施例の測定光入力部とストリーク管
の関係を示す略図である。
さらに他の実施例の測定光入力部とストリーク管
の関係を示す略図である。
ストリーク管10を時間軸方向に垂直で管軸を
含む平面で切断して示してある。
含む平面で切断して示してある。
被測定発光源30からの光は、分光器31で分
光されストリーク管10の光電陰極11に時間軸
方向に直角方向に分散させられて入射させられ
る。ストリーク管10を第3図の場合と同じ動作
条件で動作させると、第5図に示す出力像が得ら
れる。出力有効面の中では各波長(λ1〜λ3)のス
トリーク像が時間軸方向にほぼ平行と見なせるよ
うに配列される。
光されストリーク管10の光電陰極11に時間軸
方向に直角方向に分散させられて入射させられ
る。ストリーク管10を第3図の場合と同じ動作
条件で動作させると、第5図に示す出力像が得ら
れる。出力有効面の中では各波長(λ1〜λ3)のス
トリーク像が時間軸方向にほぼ平行と見なせるよ
うに配列される。
したがつて、第15図に示したような不都合は
防止され、通常のTV装置などでストリーク像を
読み出し信号処理するのが非常に容易である。
防止され、通常のTV装置などでストリーク像を
読み出し信号処理するのが非常に容易である。
さらに、第1図に示した第1偏向電圧発生部の
遅延回路52を調整して遅延時間を制御すれば、
第3図の楕円走査線に沿う情報を出力有効面で観
測できる部分に変えることができる。
遅延回路52を調整して遅延時間を制御すれば、
第3図の楕円走査線に沿う情報を出力有効面で観
測できる部分に変えることができる。
例えば、第3図では時刻t1,t2のストリーク像
を観測しているが、遅延時間を短くするにつれ
て、t3,t4……tnの部分が観測できることになる。
を観測しているが、遅延時間を短くするにつれ
て、t3,t4……tnの部分が観測できることになる。
楕円走査線がこの楕円に沿つて回転すると考え
ても良い。
ても良い。
これにより、掃引に用いている正弦波状電圧の
1周期の中の任意の部分のストリーク増が観測で
きることとなる。
1周期の中の任意の部分のストリーク増が観測で
きることとなる。
このような計測法は次の場合特に重要となる。
(1) 被計測光が掃引周波数のn倍の繰り返しパル
スであるとき、各光パルスのストリーク像は第
3図のt1,t2……tnの位置にある。
スであるとき、各光パルスのストリーク像は第
3図のt1,t2……tnの位置にある。
この時、前述の方法を用いれば、各々のパル
スを順次計測することができる。
スを順次計測することができる。
(2) 比較的長い螢光寿命を測定するとき、第3図
でt1で立ち上がり、tmまで続く螢光寿命を計
測する場合にも、遅延時間を制御して、t1〜
t2、t2〜tn……tm−1、tmと順次に計測して行
けば、t1〜tmまでの計測ができることになる。
でt1で立ち上がり、tmまで続く螢光寿命を計
測する場合にも、遅延時間を制御して、t1〜
t2、t2〜tn……tm−1、tmと順次に計測して行
けば、t1〜tmまでの計測ができることになる。
第6図は、さらに他の実施例を示す図であ
る。第2偏向電極に印加する直流電圧を、掃引
電圧に同期して少しずつ変化させたものであ
る。
る。第2偏向電極に印加する直流電圧を、掃引
電圧に同期して少しずつ変化させたものであ
る。
このようにすれば、掃引電圧波形の周期に比
してかなり長い螢光などの測定ができる。
してかなり長い螢光などの測定ができる。
これは長い発光現象を掃引周波数と同一周期
でサンプリングすることになる(第7図)。
でサンプリングすることになる(第7図)。
このような測定も極めて有効である。
ただし、この場合、トリガ信号は発光現象のn
倍の繰り返しパルスであることが必要である。
倍の繰り返しパルスであることが必要である。
(発明の効果)
以上詳しく説明したように、本発明によるスト
リークカメラ装置は、イメージ管の集束電子レン
ズ系の後段に互い時間軸方向の偏向電界を発生す
る第1偏向電極と前記偏向電界と略直角方向の偏
向電界を発生する第2偏向電極を備えるストリー
ク管と、前記ストリーク管に動作電圧を供給する
直流高圧発生部と、繰り返し被計測光からトリガ
信号を得るためのトリガ信号発生部と、前記スト
リーク管の前記第1偏向電極と第2偏向電極に前
記トリガ信号に同期してそのトリガ信号の周波数
の整数分の1の正弦波偏向電圧を第1偏向電極に
よる偏向電界と第2偏向電極による偏向電界の合
成が時間軸方向が長軸となり前記第1偏向電極に
よる一方の掃引波形と他方の掃引波形が前記スト
リーク管の螢光面上で重ならせないように楕円掃
引する偏向電圧を印加する偏向電圧発生部から構
成されている。
リークカメラ装置は、イメージ管の集束電子レン
ズ系の後段に互い時間軸方向の偏向電界を発生す
る第1偏向電極と前記偏向電界と略直角方向の偏
向電界を発生する第2偏向電極を備えるストリー
ク管と、前記ストリーク管に動作電圧を供給する
直流高圧発生部と、繰り返し被計測光からトリガ
信号を得るためのトリガ信号発生部と、前記スト
リーク管の前記第1偏向電極と第2偏向電極に前
記トリガ信号に同期してそのトリガ信号の周波数
の整数分の1の正弦波偏向電圧を第1偏向電極に
よる偏向電界と第2偏向電極による偏向電界の合
成が時間軸方向が長軸となり前記第1偏向電極に
よる一方の掃引波形と他方の掃引波形が前記スト
リーク管の螢光面上で重ならせないように楕円掃
引する偏向電圧を印加する偏向電圧発生部から構
成されている。
したがつて、シンクロスキヤンストリーク装置
において往復のストリーク像の重なりを防止する
ことができ、ストリーク像と、時間軸方向に実質
的に直線に対応させることができる。
において往復のストリーク像の重なりを防止する
ことができ、ストリーク像と、時間軸方向に実質
的に直線に対応させることができる。
さらに、第2偏向電極に直流電圧を重畳するこ
とにより戻り掃引像を出力有効面からはずすこと
ができる。その結果、出力面を有効に利用し、か
つ戻り掃引像からの光のカブリによるバツクグラ
ンドの上昇を防止できる。
とにより戻り掃引像を出力有効面からはずすこと
ができる。その結果、出力面を有効に利用し、か
つ戻り掃引像からの光のカブリによるバツクグラ
ンドの上昇を防止できる。
トリガ信号の遅延時間を調整することによつ
て、楕円走査線上に並ぶすべての情報を精度良く
読み出すことができる。
て、楕円走査線上に並ぶすべての情報を精度良く
読み出すことができる。
また、掃引電圧の波形の1周期よりも長い発光
現象の測定も可能となる。
現象の測定も可能となる。
第1図は本発明によるストリークカメラ装置の
実施例を示すブロツク図である。第2図は前記ス
トリークカメラ装置の出力像の第1の例を示す図
である。第3図は前記ストリークカメラ装置の出
力像の第2の例を示す図である。第4図は本発明
によるストリークカメ装置のさらに他の実施例を
示すブロツク図である。第5図は前記ストリーク
カメラ装置の出力像の第3の例を示す図である。
第6図は前記ストリークカメラ装置の出力像の第
4の例を示す図である。第7図は前記第4の使用
例で観測の対象となる発光波形と時間軸方向の偏
向電圧の関係を示すグラフである。第8図は従来
の直線掃引方式のストリークカメラ装置の構成例
を示すブロツク図である。第9図はシンクロスキ
ヤンストリーク方式の原理を説明するための波形
図である。第10図は従来の円形走査ストリーク
カメラの構成例を示すブロツク図である。第11
図は従来の円形走査ストリークカメラの出力像を
示す図である。第12図は従来の直線掃引方式の
ストリークカメラ装置の出力像を示す図である。
第13図は前記直線掃引方式のストリークカメラ
装置の出力像の強度分布を示すグラフである。第
14図は従来の直線掃引方式のストリークカメラ
装置で分光測定をした場合の出力像を示す図であ
る。第15図は従来の円形走査ストリークカメラ
で分光測定をした場合の出力像を示す図である。 10……ストリーク管、11……光電陰極、1
2……メツシユ電極、13……偏向電極、14…
…陽極板、15……第1偏向電極(時間軸)、1
6……第2偏向電極、17……螢光面、20……
直流高圧発生部、30……被測定発光源、40…
…トリガ信号発生部、50……第1偏向電圧発生
部、51……分周回路、52……遅延回路、53
……増幅回路、54……同調回路、60……第2
偏向電圧発生部、61……位相制御回路、62…
…増幅回路、63……同調回路、64……水平位
置調整回路、70……鋸歯状波発生回路。
実施例を示すブロツク図である。第2図は前記ス
トリークカメラ装置の出力像の第1の例を示す図
である。第3図は前記ストリークカメラ装置の出
力像の第2の例を示す図である。第4図は本発明
によるストリークカメ装置のさらに他の実施例を
示すブロツク図である。第5図は前記ストリーク
カメラ装置の出力像の第3の例を示す図である。
第6図は前記ストリークカメラ装置の出力像の第
4の例を示す図である。第7図は前記第4の使用
例で観測の対象となる発光波形と時間軸方向の偏
向電圧の関係を示すグラフである。第8図は従来
の直線掃引方式のストリークカメラ装置の構成例
を示すブロツク図である。第9図はシンクロスキ
ヤンストリーク方式の原理を説明するための波形
図である。第10図は従来の円形走査ストリーク
カメラの構成例を示すブロツク図である。第11
図は従来の円形走査ストリークカメラの出力像を
示す図である。第12図は従来の直線掃引方式の
ストリークカメラ装置の出力像を示す図である。
第13図は前記直線掃引方式のストリークカメラ
装置の出力像の強度分布を示すグラフである。第
14図は従来の直線掃引方式のストリークカメラ
装置で分光測定をした場合の出力像を示す図であ
る。第15図は従来の円形走査ストリークカメラ
で分光測定をした場合の出力像を示す図である。 10……ストリーク管、11……光電陰極、1
2……メツシユ電極、13……偏向電極、14…
…陽極板、15……第1偏向電極(時間軸)、1
6……第2偏向電極、17……螢光面、20……
直流高圧発生部、30……被測定発光源、40…
…トリガ信号発生部、50……第1偏向電圧発生
部、51……分周回路、52……遅延回路、53
……増幅回路、54……同調回路、60……第2
偏向電圧発生部、61……位相制御回路、62…
…増幅回路、63……同調回路、64……水平位
置調整回路、70……鋸歯状波発生回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 イメージ管の集束電子レンズ系の後段に互い
に時間軸方向の偏向電界を発生する第1偏向電極
と前記偏向電界と略直角方向の偏向電界を発生す
る第2偏向電極を備えるストリーク管と、前記ス
トリーク管に動作電圧を供給する直流高圧発生部
と、繰り返し被計測光からトリガ信号を得るため
のトリガ信号発生部と、前記ストリーク管の前記
第1偏向電極と第2偏向電極に前記トリガ信号に
同期してそのトリガ信号の周波数の整数分の1の
正弦波偏向電圧を第1偏向電極による偏向電界と
第2偏向電極による偏向電界の合成が時間軸方向
が長軸となり前記第1偏向電極による一方の掃引
波形と他方の掃引波形が前記ストリーク管の螢光
面上で重ならないように楕円掃引する偏向電圧を
印加する偏向電圧発生部から構成したストリーク
カメラ装置。 2 前記ストリーク管は、光電陰極、メツシユ電
極、集束電極、開口を持つ陽極、互いに直交する
方向に掃引を行う第1偏向電極、第2偏向電極、
螢光面がこの順序で真空容器内に配置されたスト
リーク管である特許請求の範囲第1項記載のスト
リークカメラ装置。 3 前記偏向電圧発生部は前記長軸方向の長さが
螢光面上のストリーク方向の有効長の1.5倍を越
えるように正弦波電圧を印加する電圧発生部であ
る特許請求の範囲第1項記載のストリークカメラ
装置。 4 前記偏向電圧発生部は前記第1偏向電極に偏
向電圧を供給する第1偏向電圧発生部と、前記第
2偏向電極に偏向電圧を供給する第2偏向電圧発
生部から形成されている特許請求の範囲第1項記
載のストリークカメラ装置。 5 前記第1偏向電圧発生部は前記トリガ信号発
生部からの信号を分周する分周器と遅延回路と前
記遅延回路出力に同期した正弦波発生手段から形
成されており、前記遅延回路の遅延量を順次変え
ることにより螢光面に被測定発光源の異なる部分
を順次対応させるようにした特許請求の範囲第4
項記載のストリークカメラ装置。 6 前記第2偏向電圧発生部は前記第1偏向電圧
発生部の出力電圧と同期し位相の異なる正弦波を
発生する部分と前記正弦波に可変直流電圧を印加
する水平位置調整回路から形成されている特許請
求の範囲第4項記載のストリークカメラ装置。 7 前記水平位置調整回路の発生する電圧は前記
第1の偏向電圧による偏向の一方側を螢光面から
外す電圧である特許請求の範囲第6項記載のスト
リークカメラ装置。 8 前記水平位置調整回路の発生する電圧を次第
に増大させることにより、掃引ごとに前記ストリ
ーク管の螢光面の異なる部分にストリーク像を発
生させるようにした特許請求の範囲第6項記載の
ストリークカメラ装置。 9 イメージ管の集束電子レンズ系の後段に互い
に時間軸方向の偏向電界を発生する第1偏向電極
と前記偏向電界と略直角方向の偏向電界を発生す
る第2偏向電極を備えるストリーク管と、被測定
発光源からの光を分光して前記第1偏向電極の発
生する電界に直角方向に分散して前記ストリーク
管の光電陰極に入射する分光器と、前記ストリー
ク管に動作電圧を供給する直流高圧発生部と、繰
り返し被計測光からトリガ信号を得るためのトリ
ガ信号発生部と、前記ストリーク管の前記第1偏
向電極と第2偏向電極に前記トリガ信号に同期し
てそのトリガ信号の周波数の整数分の1の正弦波
偏向電圧を第1偏向電極による偏向電界と第2偏
向電極による偏向電界の合成が時間軸方向が長軸
となり前記第1偏向電極による一方の掃引波形と
他方の掃引波形が前記ストリーク管の螢光面上で
重ならないようにする楕円掃引する偏向電圧を印
加する偏向電圧発生部から構成したストリークカ
メラ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60282690A JPS62142235A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | ストリ−クカメラ装置 |
| GB8629986A GB2186113B (en) | 1985-12-16 | 1986-12-16 | Streak camera unit |
| US06/942,348 US4801796A (en) | 1985-12-16 | 1986-12-16 | Streak camera unit with elliptical deflection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60282690A JPS62142235A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | ストリ−クカメラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142235A JPS62142235A (ja) | 1987-06-25 |
| JPH049449B2 true JPH049449B2 (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=17655786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60282690A Granted JPS62142235A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | ストリ−クカメラ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4801796A (ja) |
| JP (1) | JPS62142235A (ja) |
| GB (1) | GB2186113B (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS649325A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Hamamatsu Photonics Kk | Light waveform observing instrument |
| GB2211983B (en) * | 1987-11-04 | 1992-03-18 | Imco Electro Optics Ltd | Improvements in or relating to a streaking or framing image tube |
| JPH0617819B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1994-03-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電気光学式ストリークカメラ |
| GB2226693B (en) * | 1988-12-28 | 1993-09-01 | Hamamatsu Photonics Kk | Optical waveform observing apparatus |
| GB2226631B (en) * | 1988-12-28 | 1992-10-21 | Hamamatsu Photonics Kk | Optical waveform observing apparatus |
| JPH0367447A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-22 | Hamamatsu Photonics Kk | 電子管ゲート方法及び電子管 |
| DE69320239T2 (de) * | 1992-04-30 | 1999-01-21 | Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu, Shizuoka | Bildaufnahmevorrichtung |
| JP3079042B2 (ja) * | 1996-07-19 | 2000-08-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | ストリーク管の掃引方法および掃引装置 |
| JP3571467B2 (ja) * | 1996-08-06 | 2004-09-29 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光波形測定装置 |
| JPH10142049A (ja) * | 1996-11-13 | 1998-05-29 | Hamamatsu Photonics Kk | ビーム光空間パターン記録装置 |
| US6459467B1 (en) * | 1998-05-15 | 2002-10-01 | Minolta Co., Ltd. | Liquid crystal light modulating device, and a manufacturing method and a manufacturing apparatus thereof |
| CN103780255B (zh) * | 2013-12-30 | 2017-02-01 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 基于pll和dds的同步扫描电路系统 |
| CN111665899B (zh) * | 2020-07-08 | 2024-07-16 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种通用型条纹管高压电源 |
| CN114460621B (zh) * | 2022-03-08 | 2025-01-21 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种非拦截式直流束流位置及束斑形状测量方法及系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5590191A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-08 | Hamamatsu Tv Kk | Streak image analyzer |
| US4431914A (en) * | 1981-08-27 | 1984-02-14 | The University Of Rochester | Photoelectron switching in semiconductors in the picosecond time domain |
| JPS5958745A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Hamamatsu Tv Kk | 微弱発光現象の観測装置 |
| US4645918A (en) * | 1982-12-07 | 1987-02-24 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | Instruments for measuring light pulses clocked at high repetition rate and electron tube devices therefor |
| JPH0762987B2 (ja) * | 1985-04-16 | 1995-07-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | 管内に像切出し装置を有するストリ−ク管 |
| US4661694A (en) * | 1985-09-13 | 1987-04-28 | Corcoran Vincent J | Infrared streak camera |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60282690A patent/JPS62142235A/ja active Granted
-
1986
- 1986-12-16 GB GB8629986A patent/GB2186113B/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-16 US US06/942,348 patent/US4801796A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2186113A (en) | 1987-08-05 |
| US4801796A (en) | 1989-01-31 |
| GB8629986D0 (en) | 1987-01-28 |
| JPS62142235A (ja) | 1987-06-25 |
| GB2186113B (en) | 1990-04-04 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |