JP2005505773A

JP2005505773A - 真空紫外線分光計測定装置

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Publication number: JP2005505773A
Application number: JP2003536695A
Authority: JP
Inventors: ヴォルフガングビィール; アルフレッドショール; ノルバートザンドリィ; ガードテルマン; ディートマーブリンクマン
Original assignee: フォルシェングスツェントルムユーリッヒゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフトゥング
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2005-02-24
Also published as: US20050105086A1; EP1434976B1; WO2003034006A1; DE50211529D1; EP1434976A1; ATE383569T1; US7294842B2

Abstract

【課題】プラズマ内の不純物の移動を今まで以上に正確に測定する装置を提供すること。
【解決手段】分光計と、分光計を励起している光を空間分解的に電荷に変換する光電変換手段と、電荷を空間分解的に積分する積分回路と、その位置ごとに積分された電荷を表示する手段とからなり、前記積分回路が作動増幅器（ＩＣ２）と抵抗器（Ｒ３）及び並行に接続した消去用スイッチ（ＩＣ３）を有するコンデンサ（Ｃ９）とからなる離散的成分で構成し、コンデンサ（Ｃ９）とスイッチ（ＩＣ３）との間に位置する抵抗器（Ｒ５，Ｒ６）がスイッチの内部抵抗と共に消去時にスイッチ（ＩＣ３）の最大許容電流を超えないように機能することを特徴とする測定装置。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光計と線走査カメラからなり、プラズマにおける不純物粒子の移動時間を測定する装置に関する。分光計は入射スリットを有する。不純物粒子から発射する分光線は入射スリットを通過し、回折格子に到達する。分光線は波長によって異なる角度で反射する。分光計から出る分割光信号は空間分解線走査カメラに集光する。移動時間はこのようにして得られた測定情報から計算される。作動中、分光計は真空環境に置かれる。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ不純物の放射移動についての実験的検査のため、即ち、少量のプラズマ不純物がプラズマ縁においてプラズマに導入され、そこで、異なるイオン化度の時間的な進展が測定される。例えば「ＴＥＸＴＯＲ−９４における物理学研究のための新しい診断」、ＲｅｖｉｅｗｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ第７２巻、１０４６−１０５３頁に記載のとおり、このような実験ではプラズマにおける不純物を構成する粒子（以下、不純物粒子と称する）はプラズマの縁からプラズマ中心へ向けて高い電子温度領域に進み、徐々にイオン化して更に高いイオン化度となる。同時に、これらイオン化した不純物粒子（以下、不純物イオンと称する）は励起されて特性分光線を発射する。この実験において、イオン化度の高い分光線はイオン化度の低い分光線と比較して時間遅れを生ずる。イオン化度の異なる二本の分光線の出現の遅れＺ₁及びＺ₂は、不純物粒子が観察分光線の発射性放射位置ｒ₁及びｒ₂の間を移動するのに必要な移動時間の直接測定値である。前記の方法の正確さは異なるイオン化度の多数の異なる分光線の同時観察可能性の度合いに依存して良好な信号対雑音比と充分な時間分解能を達成することが可能となる。
【０００３】
融合実験の代表的な条件での予備実験の結果、一般に、イオン化度の異なる分光線間の遅れを測定技術により充分に分解するためには１ミリ秒の時間分解能が必要であった。物理学に関与する放電期間内の全プロセスを記録し得るためには、代表的なプラズマ放電持続時間（６ないし１０秒）にわたる連続測定が可能であることが必要である。
【０００４】
一般に、充分な波長分解能を有する分光計を使用することによってのみ、分光線と背景との区別や異なる分光線の分離も可能となる。多くの異なる重要なプラズマ不純物への分離方法の適用可能性は結局、観察対象となる真空紫外線（ＶＵＶ）の波長域（約１０ｎｍないし１００ｎｍ）を決定するが、これは、この範囲で融合実験に関与する不純物が最強の分光線を示すからである。
【０００５】
測定技術に関連し、特に企画した検査に使用する分光計に関連する要件を要約すると以下のとおりとなる：
ａ）分光計は上記の広いＶＵＶ波長域（１０−１００ｎｍ）にわたって作動可能であること。
ｂ）分光計は高度の時間分解能、即ち、毎秒１０００完全スペクトル以上での測定が実行可能であること。
ｃ）信号対雑音比は光子統計学に依存するので、分光計の効率は高いこと。
ｄ）分光計は充分な波長分解能（線分離）を有すること。
ｅ）個々の分光線の強度は非常に変化するので、分光計は広い動作範囲を有すること。
【０００６】
Ｆｏｎｃｋ等による論文、Ａｐｐｌ．Ｏｐｔｉｃｓ第２１巻２１１５頁以下（１９８２）並びにＳｔｒａｔｔｏｎ等による論文、ＲｅｖｉｅｗｓｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ第５７巻２０４３頁以下に記載された分光計の概念「ＳＰＲＥＤ」（低分解能拡張領域研究）は現時点での技術の現状が上述の要件と非常に近く一致していることを示す。
【０００７】
前記分光計の概念は要約すると概略下記のとおりである：分光計の中心片が以下の特性を有するＪｏｂｉｎ−Ｙｖｏｎの回折格子である：
１．５０ｎｍ未満の範囲の格子塗布で、充分な反射性を得るための傾斜入射光角度は格子法線から約７０度である。
２．非点収差通過光の幾何学的損失を縮減するために環状格子基板を用い、効率強化する。
３．イオン・エッチングまたはホログラフにより格子溝を形成する。これにより、１次回折での高効率を確保すると同時に、高次回折も抑制する。更に画像欠陥の縮減を達成し、４０ｍｍ幅の平面における尖鋭スペクトルを得る。
４．３０ｎｍ未満の波長域における効率を改善するため、格子表面には金を塗布する。
５．分光計の２本のアームの長さ（入射スリット−格子間または格子−検出器間の距離と理解されたい）は約３０ｃｍに選定し、今日生産され得る格子寸法と格子密度に対しては、充分な波長分解能での大きな波長域と、大きな開口（ｆ／３０）並びに高効率の器具を得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
回折格子は入射スリットの像を約１：１の尺度で分光計の出射平面に創成する。ＶＵＶ光子を可視光に変換すると同時に信号を増幅するため、分光計の出射平面には開放多チャネル板（ＭＣＰ）検出器を使用する。１０〜１００ｎｍの波長域における照射は全気体及び全物質により吸収されるので、分光計全体は真空内で作動する。開放ＭＣＰ検出器の作動は更に１０^-6ｍｂａｒより低い圧力を必要とするので、分光計全体を超高真空（ＵＨＶ）セットアップとすることが必要となる。
【０００９】
上記ａ）ないしｅ）で求められた技術的要件は、上述の技術の現状から知られる装置に幾つかの点で具体的な改善を必要とする。
【００１０】
本発明の目的は冒頭に記載した、プラズマ内の不純物の移動を今まで以上に正確に測定する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記の目的は主請求項に記載の特徴を有する装置によって達成される。従属請求項からは、有益な実施態様結果が得られる。
【００１２】
本発明の装置は、分光計と、分光計を励起している光を空間分解的に電荷に変換する光電変換手段と、電荷を空間分解的に積分する積分回路と、その位置ごとに積分された電荷を表示する手段とからなる。前記積分回路は離散的成分で構成される。
【００１３】
発明者は、本発明の上記目的を達成するためには、積分回路が従来技術と比較して改善されるべきであることを認識した。特に、従前の経過、すなわち集積回路を使用することは廃止すべきであり、上記目的は離散的成分で積分回路を構築することのみにより達成し得ることを認識した。実装に適した離散的成分は実施態様から得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、プラズマ内の不純物の移動を従来より正確に測定できる。
【発明の実施の形態】
【００１５】
高度な時間分解能での広い動作範囲（直列に接続されるカメラヘッドの与えられた雑音レベル及び「全良好容量」の値に基因する）は出力における増幅スペクトルの全強度を高めるので、例えば開放ＭＣＰ検出器の構築が必要となる。標準ＭＣＰ１段（個々のチャネルの長さ／直径比が４０：１）で、最大約３０００の電流利得が到達可能である。一般にこの程度の利得では不充分である。一般に、多段の標準ＭＣＰは空間的な拡幅（全体システムの空間的分解能及び波長分解能の低下）をもたらす。従って、ＭＣＰは拡張動作範囲（ＥＤＲ−ＭＣＰ）、すなわち係数１０で拡張した動作範囲として特に個々のチャネルの長さ／直径比が６０：１（すなわち総合利得が係数３０相当分高い）に正規に設計する。この実施態様では上記の不足利得に比較して実質的に大きな総合利得が得られることが肝要である。
【００１６】
効率（量子収率）向上のため、ＭＣＰの表面には沃化セシウム（ＣｓＩ）を塗布することが好ましい。
【００１７】
電子パルスを可視光に変換するための直列接続蛍光スクリーンとしては、特別の高感度蛍光体（タイプＰ４６）が選定され、この蛍光体の残像／減衰時間（数１０マイクロ秒）は全体システムに求められる時間分解能よりも大幅に少なくて、その上、直列に接続したカメラヘッドが最高度の効率を得る波長域（約５００ないし７００ｎｍ）において、大きな光収率が得られる。この設計により、高効率で高時間分解能、かつ可能な空間分解能（出力での最小スポット寸法が約６０μｍ）で１０⁵に及ぶＭＣＰ総合利得が達成される。
【００１８】
本発明の一実施態様では、完全なスペクトルが表示されるＭＣＰとスクリーンの直径は４０ｍｍ（利用可能な最大の標準直径）に選定される。分光線は蛍光スクリーンの表面に細線で表示され、裸眼で判別し得る（入射スリットの像）。
【００１９】
要するに、ＭＣＰの空間分解能は、波長分解能の識別可能な劣化を起こすことなく光の入射量（完全システムの効率）が到達し得る入射スリットの最適幅を決定する。従って、幅５０μｍが好ましく選定される。
【００２０】
分解能の損失を伴わずに更に入射光量を望む場合には、本発明においてスリットの高さを増加する。これにより（分光計では像は１：１なので）センサができる限り高いスペクトルを集めるカメラヘッドが必要となる。
【００２１】
カメラヘッドの諸元と接続の設計データ
カメラヘッド／検出器は完全なスペクトル（大センサ幅）を集めるＭＣＰ検出器（蛍光スクリーン）の出口平面におけるスペクトルを集めるために優先され、可能な限り多くの光（センサ高が大きく、分光計の分散方向と直交する）を集光する。必要な寸法値と時間分解能を有する完全システムの市販品は存在せず、特に、毎秒１０００の画像速度で連続的に完全な読み取り値を提供できる要求測定が可能な二次元検出器（例えばＣＣＤ）も共に入手できない。しかしながら、幅２５ｍｍ（各２５μｍ幅あたり１０２４画素）、高さが２．５ｍｍで定格画素速度が２ＭＨｚの一次元センサ（Ｎ−ＭＯＳ，浜松製、光ファイバ入射窓付きタイプＳ３９０４−１０２Ｆ及び駆動回路タイプＣ４０６９）は存在する。
【００２２】
一実施態様において、光ファイバ断面コンバータ（例えば変換比４０：２５）が（蛍光）スクリーン（幅が例えば約４０ｍｍ）とセンサの間に挿入され、像（スペクトル）を小さくする例がある。このように、幾何学的な測定の調整が行われる。この光ファイバ像はレンズにより生成される像と比較してかなり濃密であるので、好ましく利用される。
【００２３】
開放ＭＣＰ検出器に許容される強度は、一般に、線形限界まで変調しても変調センサＳ３９０４（全容量２５ｐＣ）を充分満たさないので、他の実施態様においては、光ファイバ結合を有する第一世代の映像増倍器（「ダイオード」）が光ファイバ断面コンバータとセンサとの間に介挿され、空間分解能に大きな損失をもたらすことなく係数１０〜１５の線形光増強をもたらす。
【００２４】
カメラヘッドの実施態様例を以下に記載する。
【００２５】
使用した浜松製の専用回路Ｃ４０６９付き線状アレイＳ３９４０−Ｆは外部から供給されるべき２種類のトリガ信号：分光を開始するトリガ信号が「マスター開始」入力に付与されることを必要とする。画素に蓄積された電荷を「押し出す」ために、「マスタークロック」入力に１画素あたり６個のトリガパルスを付与する必要がある。従って毎秒１０００スペクトルの測定には分光速度（１ｋＨｚ）のトリガ信号に加えて画素速度の６倍のトリガ信号、１０２４画素と同時に毎秒１０００スペクトルで、６ＭＨｚより少し高いトリガ周波数をもたらす。この作業には市販の標準水晶（６．５５ＭＨｚ）が選定された。既に前述の回路により例えば、回路基板Ｃ４０６９に適切なトリガパルスを送ると、基本スペクトルのオシロスコープ（信号出力「データビデオ」または「ビデオ出力」）上の観察できる。しかしながら、「ビデオ出力」の信号形態は以後「スパイク」（半値幅約１００ナノ秒）の一連の短い流況パルスとして供され、測定技術では集めることが非常に困難である。測定すべき現実の信号である物理的生信号は直前の測定（前のスペクトル）の後に線状アレイの１画素に蓄積される電荷の量である。この電荷の量は、信号出力「ビデオ出力」におけるスパイク下の面積に比例する。したがって、これらの信号を適正に集めるには、その面積に比例した信号を得るためにスパイクを時間積分する必要がある。積分信号の測定の後、次に測定すべきスパイクの前に回路をリセットするため消去せねばならない（切り替え積分器）。スパイクは短い流況で二つのスパイク間のアナログ信号はゼロ電圧に相当するので、積分器の入力前にアナログスイッチを追加する必要はない。
【００２６】
図１及び図２は基本構造を示す図である。他の図面は電子回路を説明する図である。
【００２７】
以下にて、積分回路のアナログ部分の一例について詳細に説明する。
【００２８】
切り替え積分器付きのＩＣ（例えばＢｕｒｒ−Ｂｒｏｗｎ製ＩＶＣ１０２）が市販されているが、これらは６マイクロ秒の時定数（整定時間）で毎秒１０⁵パルスの積分が可能なものの、これでは本発明への適用には一桁遅すぎる。したがって、本発明では図面に示すとおり離散的成分を設ける。
【００２９】
中央片は高速度作動増幅器ＩＣ２（Ｂｕｒｒ−Ｂｒｏｗｎ製ＯＰＡ６５５，４００ＭＨｚ）、抵抗器Ｒ３（３００）、及びコンデンサＣ９（１６２ｐＦ）からなる切り替え（倒置）積分器で、消去用にコンデンサＣ９に繋がる高速度スイッチＩＣ３（Ｓｌｉｌｃｏｎｉｘ製ＤＧ６１２）がこれと並列に接続されている。
【００３０】
倒置増幅器ＩＣ１（これもＯＰＡ６５５）がアナログ入力信号（ソケットＢ１に接続された回路基板Ｃ４０６９からのスパイク）のレベル調節、インピーダンス変成及び倒置のため積分器の前に接続される。スイッチが開くと、積分器は印加入力電圧を、式
Ｕ_OUT＝−（１／ＲＣ）∫Ｕ_INｄｔ＋Ｕ₀
によって積分する。
【００３１】
Ｒ３とＣ９の選定により時定数ＲＣ＞＞５０ナノ秒でスパイクの半値幅よりも少し狭い値に選択できるので、スパイクのピーク後短時間で実質的に所望のタイミングで信号が得られる。しかしながら、積分器の作動増幅器過駆動を避けるためには時定数は過度に短くしてはならない。
【００３２】
スイッチＩＣ３を閉じることにより積分電圧が消去（コンデンサをＵ₀＝０の初期値にリセットすること）される。コンデンサとスイッチとの間の回路には抵抗器Ｒ５とＲ６（各４０オーム）があり、スイッチの内部抵抗とあわせて消去の間にスイッチＩＣ３が最大許容電流（Ｉ_max＝３０ｍＡ）を超えないことを確実にしている：以下が積分器作動増幅器に有効である：Ｕ_max＝３．５ボルト、Ｒ_total＝（２×４４＋４５）オーム、歩留まりＩ_max＝２６ｍＡ。一方、積分回路の時定数はＲＣ＝２１ナノ秒で、約１６０ナノ秒以内に遥か届かないコンデンサのデプレションを初期値の０．１％未満の電圧にもどす、すなわち後続値は先行値の影響を受けない。積分測定信号はライン駆動回路ＩＣ４（Ｅｌａｎｔｅｃ社製ＥＬ２００３）を介してＢＮＣソケット（Ｂ２）への最終出力として現れ、ここではライン駆動回路ＩＣ４は長いＢＮＣライン（この場合３０ｍ）の接続を確実に５０オーム終端とする。
【００３３】
積分回路基板のトリガ電子回路は以下の構成となっている：
【００３４】
トリガ電子回路の構成素子は適時に積分器の作動（積分／消去）に供し、次になされるべきデータ記録のためのトリガ信号を出力するための積分回路板に搭載されている。回路基板Ｃ４０６９からトリガ信号（１画素あたり１パルス）が到来すると、ソケットＢ４へ供給される。この入力信号はＩＣ５とＩＣ６へ分岐する。ＩＣ５（Ｍｏｎｏｆｌｏｐ製７４ＨＣ２２１）では、積分器を作動するパルスが発生し；電位差計Ｐ１によって消去パルスの開始時間（スパイクのピーク後５５０ナノ秒に設定）が、また電位差計Ｐ２よって消去パルスの流況（１６０ナノ秒に設定）がそれぞれ連続的に調節可能なかたちで設定可能となる。引き続き行われるべきデータ記録のためのトリガパルスはＩＣ６（タイマー成分７４ＨＣ２２１）で発生し；開始時間（５００ナノ秒に設定）は電位差計Ｐ３によって設定可能であり、消去パルスの流況（１００ナノ秒に設定）は電位差計Ｐ４によって設定可能である。このトリガパルスは駆動回路ＩＣ８を介してＢＮＣソケットＢ３へ出力する。それ故集積信号の消去は測定後短時間（５０ナノ秒）で発生し、次に、積分器は再び適時（先行信号のピークの約７１０ナノ秒後）に測定準備状態に戻る。
【００３５】
外部トリガにつき、以下に説明する。
【００３６】
毎秒丁度１０００の完全なスペクトルを測定するにはスペクトル速度対応トリガ信号（「マスター開始」、１ｋＨｚ）と印加すべき丁度６×１０２４パルスからなる付加トリガ信号（「マスタークロック」とが１ミリ秒未満の時間枠（さもないと、読み取るべき画素が次のスペクトルと重畳してしまう）内で必要となる。Ｃ４０６９用データシートでは最大６×２ＭＨｚのマスタークロックが可能であるが、本発明では、二つの連なるスパイク間の時間を可能な限り増して積分回路の作動時間を簡便化するために周波数６．５５ＭＨｚを選択した。Ｃ４０６９用に要求される二つのクロック周波数はプログラム可能なパルス発生器によって生成する。
【００３７】
パルス発生器とカメラヘッドとの間の電気的絶縁（測定信号の障害に導き易い「接地ループ」を避けるために必要）を確保するために、マスター開始パルスとマスタークロックとはまずＢＮＣソケットＢ５、Ｂ８へそれぞれ導かれ、次いで高速光結合器（ＩＣ９、ＩＣ１０；ともにＯＰＴＩＳＯ１）へ導かれる。更に又、「マスター開始」信号はＩＣ７（７４Ｓ１４０）にて反転され、次に、両信号はそれぞれソケットＢ６及びＢ７を介して回路基板Ｃ４０６９へ転送される。これら光結合器はスペース上の理由から積分器回路基板に搭載する。
【００３８】
以下、電圧電源についてさらにつまびらかに記載する。
【００３９】
動作用に、積分器回路基板では個別の回路基板（カメラヘッド内）に生成する高安定直流電圧＋５Ｖ、−５Ｖ、＋１５Ｖ、−１５Ｖ及び＋６Ｖが必要となる。
【００４０】
機械的な外箱には回路基板Ｃ４０６９、積分器回路基板及び電圧電源回路基板が収納される。回路基板は簡便なスプリング機構を用いてＭＣＰ検出器の光ファイバ結合器出力に取り外し可能に搭載され、カメラヘッドを分光計に搭載の際に二つの光導通器（線状アレイ／光ファイバ結合器の入射窓）間の光接続を良好にしている。外部からは、交流電流（１８ボルトの２倍）が絶縁ソケットを介して外箱内に供給される。更にまた、トリガ入力（マスター開始及びマスタークロック）、トリガ出力及び積分アナログ信号用に絶縁ＢＮＣソケットが設けられている。
【００４１】
電気的、磁気的外乱を遮蔽する手段は、以下のように提供される。
【００４２】
プラズマ実験ＴＥＸＴＯＲにおいてカメラヘッド作動の間、相当量の電磁妨害の発生は考慮すべきであり、この電磁妨害に対してカメラヘッドを遮蔽する必要がある。カメラヘッドをこれらの妨害から守るために次の処置がとられた：電磁界からのカメラヘッドを遮蔽するための金属外箱（アルミニウム）。磁界から遮蔽するための更に収納する外箱（軟鉄）。カメラヘッドとデータ記録／トリガ間の全てのＢＮＣ電線結合は、結合銅管内の長さ３０ｍの電線束として設計された。カメラヘッドの通信用アースはデータ記録ＰＣでの接地棒によってカメラヘッドを遮蔽して提供される。カメラヘッドの他の全ての接続は、結合浮遊接地もしくは絶縁である。これらの手段によって、カメラヘッドのアナログ信号が１mＶ未満の雑音レベルで測定可能とすることが達成される、一方、同時に、線状アレイの位置（画素数と波長の相関）は安定なままである。
【００４３】
分光記録には、ＴｙｐｅＴ１１２−４（Ｉｍｔｅｃ社製、７１５２２Ｂａｃｋｎａｎｇ）データ取得カードとデータ取得ソフトウエアＩＮＳＩＧＨＴ（Ｉｍｔｅｃ製）を装備した市販のＷｉｎｄｏｗｓ９５ＰＣが使用される。外部トリガ（この場合約１．０８ＭＨｚ）の下で、システムは１２ビットの分解能で、最高４チャネルのアナログデータを同時に記録することができて、ＰＣのＲＡＭでそれらを緩衝記憶する。ＲＡＭの規模が２５６メガバイトであるとすると、１０秒の全測定時間では３台の連結カメラヘッドのデータは連続してＴＥＸＴＯＲに記録される。５００ｋＨｚのカードのアナログ帯域幅では、カメラヘッドのアナログ信号を介して時間平均値をデジタル化した測定値を記録し、平均時間はほぼ３５０ナノ秒である。この時間は、カメラヘッドの集積アナログ信号がスパイクの終端と消去パルスの開始との間の時間として仮定する一定値とほぼ一致する。使用するデータ記録は、現状技術に相当するので本特許出願の主題ではない。
全体で、カメラヘッドは１０．８ＭＨｚの画素率を有する１秒あたり１０００スペクトルの連続速度で動き、実際的な作業の間、１０〜１１ビットの個々の画素のための動作範囲（ノイズと変調限界間との距離）に到達する。上記で議論した個々の成分の設計は、積分器基板のＩＣＣＰＡ６５５が飽和（約３ボルト）にちょうど到達するときにＭＣＰの直線性範囲を限界に導く。データ記録（測定範囲０〜５ボルト）の作動の間、上記限界は約１計数のノイズあたり２０００計数の利用可能な直線性範囲（すなわち完全システムの利用可能な１１ビットの分解能）と一致する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明装置の基本構造にて、回折格子、入射スリット及び焦点面の関係を示す図である。
【図２】本発明装置の基本構造にて、多チャネル板（ＭＣＰ）ないし駆動回路、積分器回路基板及び直流電圧電源の関係を示す図である。
【図３】本発明装置の電子回路である積分器回路基板の概観斜視図である。
【図４】本発明装置の電子回路である積分器回路基板の部品配置図である。
【図５】本発明装置の電子回路である積分器回路基板の結線図である。
【図６】本発明装置の電子回路である積分器回路基板の概観平面図である。
【図７】本発明装置の電子回路である積分回路の結線図である。
【図８】本発明装置の電子回路である拡張回路の結線図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…回折格子
２…入射スリット
３…焦点面
４…多チャネル板（ＭＣＰ）
５…スクリーン
６…光ファイバ結合器
７…画像増幅器
８…一次元センサＳ３９０４−Ｆ
９…駆動回路Ｃ４０６９
１０…積分器回路基板
１１…直流電圧電源
１２…積分器回路基板
１３…拡張回路基板
１４…インバータ
１５…パルス整形回路
１６…ラインドライバ
１７…アナログスイッチ
１８…光結合器

Claims

分光計と、分光計を励起している光を空間分解的に電荷に変換する光電変換手段と、電荷を空間分解的に積分する積分回路と、その位置ごとに積分された電荷を表示する手段とからなり、前記積分回路が作動増幅器（ＩＣ２）と抵抗器（Ｒ３）及び並行に接続した消去用スイッチ（ＩＣ３）を有するコンデンサ（Ｃ９）とからなる離散的成分で構成し、コンデンサ（Ｃ９）とスイッチ（ＩＣ３）との間に位置する抵抗器（Ｒ５，Ｒ６）がスイッチの内部抵抗と共に消去時にスイッチ（ＩＣ３）の最大許容電流を超えないように機能することを特徴とする測定装置。
検出器、特に表面に沃化セシウム（ＣｓＩ）を塗布した多チャネル板（ＭＣＰ）検出器を具備した請求項１に記載の測定装置。
電子パルスを発光後衰微時間が１００マイクロ秒以下、好ましくは３０マイクロ秒以下の可視光に変換する蛍光スクリーンを具備した請求項２に記載の測定装置。
蛍光スクリーンとセンサと、両者の間に搭載した光ファイバ断面コンバータを具備した請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の測定装置。
前記光ファイバ断面コンバータと前記センサとの間にダイオードを具備した請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の測定装置。