JPS62204130A - ストリ−クカメラ装置 - Google Patents

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） 本発明は、複数のストリーク管を同一の偏向信号発生装
置からの信号で駆動することにより、同一の現象を多面
的に解析することができるストリークカメラ装置に関す
る。

（従来の技術） 同一の現象を同時に多面的に観察したいと言う要請があ
る。

例えば、レーザ光等で励起された螢光発光の波長毎の減
衰特性を測定したいときには、前記発光を分光器で分散
させてストリーク管の光電面に直角方向に線状に入射さ
せる等の方法が提案され実施されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記方法によれば、前記ストリーク管の光電面の光電変
換可能な波長領域において同時に波長の異なる多数の螢
光の減衰特性を測定することができる。

しかしながら、ストリーク管の光電面の光電変換可能な
波長領域を越える部分については、前記測定方法を用い
ても測定することができない。

そこで本件発明者等は、光電変換可能な波長領域の異な
るストリーク管を用いて２以上のストリークカメラ装置
を用意し、並列的に動作させる方法について検討を行っ
た。

しかし、前記２以上の装置を１つのトリガ信号でドライ
ブしても、各偏向信号発生器のもつジッタにより、それ
ぞれのストリークカメラの出力像には、数１０ｐｓのタ
イミングのずれが不規則に発生するので、得られたデー
タの整合に問題があった。

本発明の目的は、前述の問題を解決した複数のストリー
ク管を用いて同一の現象を多面的に計測することができ
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） 前記問題を解決するために本発明によるストリークカメ
ラ装置は、２以上のストリーク管と、単一の偏向信号発
生装置と、前記偏向信号発生装置の出力を前記ストリー
ク管の各偏向電極に接続する手段と、前記各ストリーク
管の出力を記録する装置から構成されている。

（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
。

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
示すブロック図である。

計測対象からの発光Ｓは、発光接続手段４を介しストリ
ーク管６−１．６−２の光電面に同時に接続される。

発光接続手段４はスリ・ノド板４−０とそれぞれのスリ
ットを透過した光の像を前記ストリーク管６−１．６−
２の光電面に結像させるレンズ４−１゜４−２から構成
されている。

前記発光源の発光はホトダイオード１により検出され高
速増幅器２で増幅されて偏向信号発生器３のトリガ信号
として偏向信号発生器３に接続される。

偏向信号発生器３の出力を接続手段７を介してストリー
ク管６−１．６−２に同時に接続する。

ストリーク管６−１．６−２として互いに光電面のカバ
ーする波長領域の異なるものを用いる。

ここで、第３図を参照してストリーク管の基本的な構成
例と動作を簡単に説明する。

ストリーク管は第３図に示されているように、気密容器
６０の内面に、光電面６１およびこれに対向する面に螢
光面６６が設けられた電子管であって、光電面６１側か
らメツシュ電極６２、集束電極６３、偏向電極６４、マ
イクロチャンネルプレート６５が順に設けられている。

螢光面６６の発生した電子は前記偏向電極６４の傾斜偏
向電界により偏向され、前記マイクロチャンネルプレー
ト６５により増倍され、前記螢光面６６にその発生順に
対応させられる。

偏向信号発生器３の出力は第２図に示されているように
、接続手段７によりストリーク管６−１゜６−２の偏向
電極６４−１．６４−２に接続され、各ストリーク管６
−１．６−２は同時に偏向電界を発生する。これにより
、それぞれのストリーク管の螢光面に同一の偏向信号に
より偏向された電子に原因する螢光像が得られる。

前記偏向信号発生器３の発生する傾斜電圧として正弦波
の直線部分を利用することができる。

この螢光像は、各ストリーク管の出力を記録する装置９
によって記録され、比較検討される。

撮像レンズ９１−１．９１−２は、ストリーク管６−１
．６−２の螢光面の像を撮像管９２−１゜９２−２の光
電面に結像する。

各撮像管９２−１．９２−２の出力はフレームメモリか
ら構成される画像記憶装置９３−１．９３−２に記録さ
れる。

第４図は本発明によるストリークカメラ装置の他の実施
例を示すブロック図である。

この実施例は５本のストリーク管６−１〜５を同一の偏
向信号発生器３からの信号で駆動するものである。

ストリーク管６−１の光電面はＸ線領域に感度を持つも
のである。

ストリーク管６−２の光電面は遠紫外線領域に感度を持
つものである。

ストリーク管６−３の光電面は近紫外線領域に感度を持
つものである。

ストリーク管６−４の光電面は可視光線領域に感度を持
つものである。

ストリーク管６−５の光電面は赤外線領域に感度を持つ
ものである。

偏向信号発生器３の端子■はトリガ信号に対応して同図
（１）に示す波形の信号を発生し、端子■は同図（ｎ）
に示す波形を発生する。

これらの波形は差動的にストリーク管の上下の偏向電極
に偏向タイミングおよび偏向の掃引速度調整回路７１−
１〜７１−５．７２−１〜７２−５を介して接続されて
いる。

偏向タイミングおよび偏向の掃引速度調整回路の偏向調
整回路部は、高耐圧高周波ケーブルから形成されており
、その長さを個別的に調整することにより、ストリーク
間相互のタイミングや１個別のストリーク管の偏向信号
（１）　　（ＩＴ）のタイミングを調整する。

偏向の掃引速度調整回路の掃引速度調整回路部はミラー
積分回路が設けられており、各ストリーク管ごとに前記
偏向信号（Ｉ）（ｎ）の宙なり方を調整して、偏向感度
を調整する。

第５図は本発明によるストリークカメラ装置のさらに他
の実施例を示すブロック図である。

スｌ−ＩＪ−り管６−１の光電面は５−２０　（米国電
子機械工業会の光電面の規格）、ストリーク管６−２の
光電面はＳ−１（米国電子機械工業会の光電面の規格）
であり、ストリーク管６−１は３００ｎｍから８００ｎ
ｍの波長の光に応答し、ストリーク６−２は３００　ｎ
ｍから１．１μｍの領域の光に応答する。

これらのストリーク管としてそれぞれの光電面をもつＮ
１３５７型（浜松ホトニクス）のストリーク管を利用す
ることができる。

偏向信号発生器３の出力は２分されて、接続手段である
同軸ケーブル７３−１および７３−２を介してストリー
ク管６−１．６−２の偏向電極に接続されている。

同軸ケーブル７３−１および７３−２は一種の遅延手段
であって、それぞれの長さｌ、、１２は、それぞれのス
トリーク管の光電子のトランジットタイムの差と、偏向
中心ずれを調整し、正確に対応するストリーク像が螢光
面に現れるように長さの調整がなされている。各ストリ
ーク管６−１゜６−２の螢光面の出力像はそれぞれファ
イバプレートで形成された像結合手段９９−１．９９−
２を介してＳ　Ｉ　Ｔ　（Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｉｎｔｅｎ
ｓｉｆｉｅｄ　Ｔａｒｇｅｔ）撮像管９２−１．９２−
２の光電面に接続されて撮像される。このＳＩＴ撮像管
９２−１．９２−２の出力は各ストリーク管の出力を記
録する装置９の画像処理ブロック９３に入力される。

前記５ＩＴＪＩｉｉ像管９２−１．９２−２として、浜
松ホトニクス株式会社のＳＩＴカメラＣ１００Ｏ−１８
を利用することができる。

ＣＣＵＩ、、ＣＣＵ２はＳＩＴカメラの動作電源。

ビデオ同期信号発生、ビデオ信号の増幅を行うカメラ制
御ユニットである。

ＴＡＩ、ＴＡ２は、前記ＣＣＵ１．ＣＣＵ２からのビデ
オ信号に対して各信号処理、処理データの出力を行う装
置である。

ストリーク像を取り込むフレームメモリと、このフレー
ムメモリ内データの解析を行い出力像の強度や時間軸補
正、波長軸（空間軸）補正を行うことができる。

Ｍｏｌ、ＭＯ２はＴＡＩ；　ＴＡ２からの出力データの
表示や、ストリーク像の表示を行う。

前記実施例装置では、光源Ｓからの光の可視領域から赤
外領域の時間分解計測が、約２ｐｓの時間分解能で、そ
れぞれの出力像の時間的なタイミングずれがｌｐｓ以内
で、計測が可能となる。

なお、前記各ストリーク管６−１．６−２の前面に分光
器をそれぞれ配置して、ストリーク管６−１には３００
ｎｍから８００ｎｍの光を展開して入射させ、ストリー
ク管６−２には８００　ｎｍから１．３μｍの光を入射
すれば、３００　ｎｍから１．３μｍの光の同時時間分
解分光計測を行うことができる。

第６図は光源の放射を複数方向から計測するためのスト
リーク管の配置例を示す略図である。

発光現象に指向性があるようなとき、または指向性の有
無が不明のときに、光源Ｓの異なる方向の発光を計測す
るために第６図に示すようなストリーク管の配列が有効
である。

この実施例では光源Ｓを囲むように３個のストリーク管
６−１．６−２．６−３を配置しである。

光源Ｓとしては、レーザ核融合における燃料ペレットを
挙げることができる。レーザ光と同一のタイミングで得
られるトリガ信号を偏向器に入力し、これにより、偏向
信号が、各ストリーク管に印加され、燃料ペレットから
の光現象を３方向から、同時に計測できる。

これにより、燃料ペレットの爆縮等の時間変動の空間方
向での変化がｌｐｓ以内の時間精度で計測できる。

（発明の効果） 本発明によるストリークカメラ装置は、２以上のストリ
ーク管と、単一の偏向信号発生装置と、前記偏向信号発
生装置の出力を前記ストリーク管の各偏向電圧に接続す
る手段と、前記各ストリーク管の出力を記録する装置か
ら構成されている。

そして各ストリーク管に印加される偏向電圧の遅延量、
振幅等は前記偏向信号発生装置の出力を前記ストリーク
管の各偏向電圧に接続する手段により精密に調整するこ
とができる。

したがって、従来装置に比べ、１桁以上の時間精度で、
２本以上のストリーク管を用いた同時光計測が可能とな
った。

従来の複数の偏向信号発生手段で対応するストリーク管
を駆動する方式では、時間精度は±２０ｐＳ程度であっ
たが、本発明による装置によれば、±ｌｐｓ以下の精度
が得られる。

【図面の簡単な説明】

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
示すブロック図である。 第２図は前記実施例の接続手段による偏向電極への接続
例を示す略図である。 第３図は前記装置で使用するストリークカメラの内部構
造を示す断面図である。 第４図は本発明によるストリークカメラ装置の他の実施
例を示すブロック図である。 第５図は本発明によるストリークカメラ装置のさらに他
の実施例を示すブロック図である。 第６図は光源の放射を複数方向から計測するためのスト
リーク管の配置例を示す略図である。 Ｓ・・・計測対象となる発光 １・・・発光検出器（ホトダイオード）２・・・トリガ
信号増幅器（高速増幅器）３・・・偏向信号発生器 ４・・・発光接続手段 ４−０・・・スリンＩ・板 ４−１．４−２・・・レンズ ６．６−１．〜６−５・・・ストリーク管６０・・・ス
トリーク管の気密容器 ６１・・・光電面 ６２・・・メツシュ電極 ６３・・・集束電極 ６４・・・偏向電極 ６５・・・マイクロチャンネルプレート６６・・・螢光
面 ７・・・偏向信号接続手段 ７１−１〜７１−５．７２−１〜７２−５・・・偏向タ
イミングおよび偏向の掃引速度調整回路９・・・各スト
リーク管の出力を記録する装置９１−１．９１−２・・
・撮像レンズ ９２−１．９２−２・・・撮像装置 ９３−１．．９３−２・・・記録装置 才４図 ＝）？５図 ？ ２６図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）２以上のストリーク管と、単一の偏向信号発生装
   置と、前記偏向信号発生装置の出力を前記ストリーク管
   の各偏向電極に接続する手段と、前記各ストリーク管の
   出力を記録する装置から構成したストリークカメラ装置
   。
2. （２）前記偏向信号発生装置は、一方の電極に印加され
   る傾斜電圧であるか、両方の電極に差動的に印加される
   傾斜電圧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. （３）前記偏向信号発生装置の出力を前記ストリーク管
   の各偏向電極に接続する手段は、各ストリーク管の偏向
   感度や、偏向中心ずれや光電子走行時間を補正するため
   に、振幅または遅延時間を補正する機能をもつ特許請求
   の範囲第１項記載のストリークカメラ装置。
4. （４）前記２以上のストリーク管の光電面の波長感度領
   域は互いに異なるもの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。
5. （５）前記２以上のストリーク管の光電面の波長感度領
   域は略同一でありそれぞれのストリーク管は計測対象の
   光源が異なる方向に発生する光をそれぞれ受け入れるよ
   うに配置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。
6. （６）前記２以上のストリーク管のうち少なくとも一つ
   は、光以外の粒子線に対して応答するものである特許請
   求の範囲第１項記載のストリークカメラ装置。