JPH0216983B2 - - Google Patents
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- JPH0216983B2 JPH0216983B2 JP57169381A JP16938182A JPH0216983B2 JP H0216983 B2 JPH0216983 B2 JP H0216983B2 JP 57169381 A JP57169381 A JP 57169381A JP 16938182 A JP16938182 A JP 16938182A JP H0216983 B2 JPH0216983 B2 JP H0216983B2
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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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
-
- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高速で繰返し発生させられる生体や有
機化合物等からの微弱パルス光を高感度で観測す
る微弱発光現象の観測装置に関する。
機化合物等からの微弱パルス光を高感度で観測す
る微弱発光現象の観測装置に関する。
有機化合物の螢光発光を観測して化合物の組成
を特定したり、生体の螢光発光を観測して病巣を
発見する等微弱な螢光発光を正確に測定したいと
言う強い要請がある。
を特定したり、生体の螢光発光を観測して病巣を
発見する等微弱な螢光発光を正確に測定したいと
言う強い要請がある。
このような場合生体や有機化合物である被観測
体を強く励起すると被観測体が変質させられる恐
れがある。したがつて、観測可能な螢光発光を得
るのに充分な励起をすることができないことがし
ばしばある。極めて微弱な画像を計測する技術と
して、例えば、テレビジヨン学会1981年全国大会
二次元微弱光計測装置と題して発表された論文
（予稿集17−５）に示されているようなホトンカ
ウンテイングの技術が知られている。
体を強く励起すると被観測体が変質させられる恐
れがある。したがつて、観測可能な螢光発光を得
るのに充分な励起をすることができないことがし
ばしばある。極めて微弱な画像を計測する技術と
して、例えば、テレビジヨン学会1981年全国大会
二次元微弱光計測装置と題して発表された論文
（予稿集17−５）に示されているようなホトンカ
ウンテイングの技術が知られている。
ホトンカウンテイングにおいては、真空容器内
に形成された光電面からの１光電子を２次電子増
倍を行い、増倍された電子群を半導体入射位置検
出装置等の前記光電子の発生位置に対応する位置
に入射させる装置が用いられる。
に形成された光電面からの１光電子を２次電子増
倍を行い、増倍された電子群を半導体入射位置検
出装置等の前記光電子の発生位置に対応する位置
に入射させる装置が用いられる。
前記半導体入射位置検出装置の出力を演算し
て、光電子の発生位置を推定し、この推定結果を
画像処理演算装置により、集積演算することによ
り微弱光による像を再構成することができる。
て、光電子の発生位置を推定し、この推定結果を
画像処理演算装置により、集積演算することによ
り微弱光による像を再構成することができる。
前記ホトンカウンテイングの技術は、前記論文
にも示されているように天文、生物物理、高いエ
ネルギー物理の分野などでより低い光量レベルの
画像を捕えようとするときに利用される。
にも示されているように天文、生物物理、高いエ
ネルギー物理の分野などでより低い光量レベルの
画像を捕えようとするときに利用される。
しかし、前記光電子の発性位置を推定した結果
を積算演算する画像処理演算装置は比較的複雑で
ある。
を積算演算する画像処理演算装置は比較的複雑で
ある。
また前記装置において、まれではあるが光電面
の異なる位置で同時（装置の時間分解能を越える
時間間隔内）に光電子が発生した場合には前記半
導体入射位置検出装置の出力からは、それぞれの
入射位置を推定することができないという問題が
ある。
の異なる位置で同時（装置の時間分解能を越える
時間間隔内）に光電子が発生した場合には前記半
導体入射位置検出装置の出力からは、それぞれの
入射位置を推定することができないという問題が
ある。
高速で変化する微弱な発光現象を観測する装置
としてマイクロチヤンネルプレートを内蔵したス
トリーク管が知られている。
としてマイクロチヤンネルプレートを内蔵したス
トリーク管が知られている。
前記ストリーク管により、微弱光を光電面で光
電変換して光電子を発生させ、前記光電子を偏向
電極で偏向させ、光電子マイクロチヤンネルプレ
ートで増倍し、前記マイクロチヤンネルプレート
出力により螢光面を励起し、螢光面に入射した光
を増倍して観測することができる。
電変換して光電子を発生させ、前記光電子を偏向
電極で偏向させ、光電子マイクロチヤンネルプレ
ートで増倍し、前記マイクロチヤンネルプレート
出力により螢光面を励起し、螢光面に入射した光
を増倍して観測することができる。
しかし前記装置を使用しても、螢光面に充分な
輝度を得ることができないことが多い。
輝度を得ることができないことが多い。
そこで本件発明者等は、被観測体の励起とスト
リーク管の偏向を同期させて螢光発光のストリー
ク像を螢光面に重畳させることにより、輝度を増
加させることに着目し、実験を行つたが良い結果
が得られなかつた。
リーク管の偏向を同期させて螢光発光のストリー
ク像を螢光面に重畳させることにより、輝度を増
加させることに着目し、実験を行つたが良い結果
が得られなかつた。
この原因は次の理由によるものと考えられる。
マイクロチヤンネルプレートのような連続ダイ
ノードを有する二次電子増倍器では、一次電子が
ダイノード壁へ衝突する角度やチヤンネルの入口
から出口までの間で一次電子がダイノード壁へ衝
突する回数にばらつきが生ずる。
ノードを有する二次電子増倍器では、一次電子が
ダイノード壁へ衝突する角度やチヤンネルの入口
から出口までの間で一次電子がダイノード壁へ衝
突する回数にばらつきが生ずる。
一次電子の衝突する角度は、放出される二次電
子の数に影響し（垂直に衝突する場合の方が水平
に近い角度で衝突する場合より二次電子増倍率は
大きい）電子の衝突する回数は一回の衝突による
二次電子増倍率の回数乗として電子増倍率に影響
する。
子の数に影響し（垂直に衝突する場合の方が水平
に近い角度で衝突する場合より二次電子増倍率は
大きい）電子の衝突する回数は一回の衝突による
二次電子増倍率の回数乗として電子増倍率に影響
する。
このようなことから、マイクロチヤンネルプレ
ートの任意の一つのチヤンネルに１個の電子が入
射したとき出力される電子の数は第１図Ａに示す
ように広い範囲に分布する。
ートの任意の一つのチヤンネルに１個の電子が入
射したとき出力される電子の数は第１図Ａに示す
ように広い範囲に分布する。
このグラフから一つの光電子に対する出力電子
数が少ない場合が圧倒的に多く、出力電子数が多
くなる確率は次第に減少する分布となつているこ
とが理解できる。
数が少ない場合が圧倒的に多く、出力電子数が多
くなる確率は次第に減少する分布となつているこ
とが理解できる。
このような増倍特性のマイクロチヤンネルプレ
ートを用いたストリーク管で繰返し光パルスのス
トリーク像を前記ストリーク管の螢光面上に重ね
合わせると、個々の光パルスのストリーク像の輝
度のばらつきが大きいため、その重ね合わせたス
トリーク像の輝度にもばらつきが生じ良好な重ね
合せ像が得られない。
ートを用いたストリーク管で繰返し光パルスのス
トリーク像を前記ストリーク管の螢光面上に重ね
合わせると、個々の光パルスのストリーク像の輝
度のばらつきが大きいため、その重ね合わせたス
トリーク像の輝度にもばらつきが生じ良好な重ね
合せ像が得られない。
一般にＮ個の電子の量子ノイズはN1/2となり、
Ｓ／Ｎ比はN2/1となるから重ね合わせによつて、
Ｓ／Ｎ比を向上させることができるように思われ
るが、前述のようなマイクロチヤンネルプレート
の増倍率のばらつきもまたノイズの一因でその大
きさはN1/2以上となり、結果的に期待する効果を
得ることが出来なかつたのである。
Ｓ／Ｎ比はN2/1となるから重ね合わせによつて、
Ｓ／Ｎ比を向上させることができるように思われ
るが、前述のようなマイクロチヤンネルプレート
の増倍率のばらつきもまたノイズの一因でその大
きさはN1/2以上となり、結果的に期待する効果を
得ることが出来なかつたのである。
本発明の目的は、改良されたマイクロチヤンネ
ルプレートを用いたストリーク管を用い、微弱発
光現象を合理的に計測することができる微弱発光
現象の観測装置を提供することにある。
ルプレートを用いたストリーク管を用い、微弱発
光現象を合理的に計測することができる微弱発光
現象の観測装置を提供することにある。
前記目的を達成するために本発明による微弱発
光現象の観測装置は、観察対象物に励起信号を一
定周期で繰り返し送出して対応する発光をさせる
励起信号源と、前記繰り返し発光を光電変換する
光電面、光電子を偏向する偏向電界を発生する偏
向電極、前記光電面の発生する各単一光電子を略
一定電子数に増倍するマイクロチヤンネルプレー
ト、前記マイクロチヤンネルプレート出力により
励起される螢光面を有するストリーク管と、前記
信号源から送出された励起信号と同期した掃引電
圧を前記偏向電極に印加する偏向回路と、前記ス
トリーク管の螢光面に現れる前記単一光電子を増
倍して発生させた輝点の像を撮像する撮像装置か
ら構成されている。
光現象の観測装置は、観察対象物に励起信号を一
定周期で繰り返し送出して対応する発光をさせる
励起信号源と、前記繰り返し発光を光電変換する
光電面、光電子を偏向する偏向電界を発生する偏
向電極、前記光電面の発生する各単一光電子を略
一定電子数に増倍するマイクロチヤンネルプレー
ト、前記マイクロチヤンネルプレート出力により
励起される螢光面を有するストリーク管と、前記
信号源から送出された励起信号と同期した掃引電
圧を前記偏向電極に印加する偏向回路と、前記ス
トリーク管の螢光面に現れる前記単一光電子を増
倍して発生させた輝点の像を撮像する撮像装置か
ら構成されている。
前記ストリーク管のマイクロチヤンネルプレー
トとして、カーブドマイクロチヤンネルプレー
ト、またはバイアス角の異なる複数枚のマイクロ
チヤンネルプレートを用いることができる。
トとして、カーブドマイクロチヤンネルプレー
ト、またはバイアス角の異なる複数枚のマイクロ
チヤンネルプレートを用いることができる。
前記励起信号源として、ダイレーザ発振器を用
いることができる。
いることができる。
前記撮像装置として、蓄積形の撮像装置を用い
ることができる。
ることができる。
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２図は本発明による観測装置の実施例
を示すブロツク図である。
明する。第２図は本発明による観測装置の実施例
を示すブロツク図である。
この実施例装置は癌の診断や治療に利用される
有機分子性結晶であるヘマトポルフイリン誘導体
を特定するためにヘマトポルフイリン誘導体の微
弱な螢光発光を観測することを目的として構成さ
れたものである。
有機分子性結晶であるヘマトポルフイリン誘導体
を特定するためにヘマトポルフイリン誘導体の微
弱な螢光発光を観測することを目的として構成さ
れたものである。
ダイレーザ発振器１は波長約600nｍ、パルス
幅5p secのレーザ光を周波数80〜200MHzの範囲
の任意の繰返し周期で発光可能である。
幅5p secのレーザ光を周波数80〜200MHzの範囲
の任意の繰返し周期で発光可能である。
このダイレーザ発振器１はこの実施例装置の観
測対象物に励起信号を前記周期で繰り返し送出
し、対応する螢光発光をさせる励起信号源を形成
している。
測対象物に励起信号を前記周期で繰り返し送出
し、対応する螢光発光をさせる励起信号源を形成
している。
反透明鏡２はビームスプリツタを形成し、前記
ダイレーザ発振器１の出力光を２系列に分岐す
る。分岐された一方のパルスレーザ光は観測対象
であるヘマトポルフイリン誘導体を照射する。
ダイレーザ発振器１の出力光を２系列に分岐す
る。分岐された一方のパルスレーザ光は観測対象
であるヘマトポルフイリン誘導体を照射する。
ヘマトポルフイリン誘導体４はパルスレーザ光
によつて励起されて螢光を発生する。
によつて励起されて螢光を発生する。
前記螢光発光はストリーク管３の光電面３１に
投影される。光電面３１から放出される電子は、
入射する光の光子数の数十パーセントであるが、
その比は統計的に正確に対応する。
投影される。光電面３１から放出される電子は、
入射する光の光子数の数十パーセントであるが、
その比は統計的に正確に対応する。
光電面３１に投影される光の形成する像はスト
リーク管３の後述する掃引方向に対して極めて狭
い幅となるようにする。そのため、スリツト、レ
ンズ等からなる光学系を投影光学系として用い
る。
リーク管３の後述する掃引方向に対して極めて狭
い幅となるようにする。そのため、スリツト、レ
ンズ等からなる光学系を投影光学系として用い
る。
分岐させられた他方のパルスレーザ光はPINフ
オトダイオード５に入射させられる。
オトダイオード５に入射させられる。
PINフオトダイオード５は極めて応答速度が速
い光電素子で、パルスレーザ光の入射に応答して
パルス電流を出力する。PINフオトダイオード５
の出力は増幅器６および可変遅延回路７を経て同
調増幅器８に接続されている。
い光電素子で、パルスレーザ光の入射に応答して
パルス電流を出力する。PINフオトダイオード５
の出力は増幅器６および可変遅延回路７を経て同
調増幅器８に接続されている。
可変遅延回路７は、光電面３１からの光電子が
偏向電極３３を通過しているときに掃引電圧を加
えるために適当な時間信号を遅延するために設け
たものである。
偏向電極３３を通過しているときに掃引電圧を加
えるために適当な時間信号を遅延するために設け
たものである。
同調増幅器８は80〜200MHzの範囲で任意の周
波数を中心周波数として動作可能であり、その中
心周波数はダイレーザの発振器１の周波数と等し
く設定されている。
波数を中心周波数として動作可能であり、その中
心周波数はダイレーザの発振器１の周波数と等し
く設定されている。
そして、この同調増幅器８はPINフオトダイオ
ード５の出力パルスの繰返し周波数と同期した正
弦波を送出する。同調増幅器８の出力である正弦
波は駆動増幅器９で増幅されストリーク管３の偏
向電極３３に印加される。
ード５の出力パルスの繰返し周波数と同期した正
弦波を送出する。同調増幅器８の出力である正弦
波は駆動増幅器９で増幅されストリーク管３の偏
向電極３３に印加される。
この偏向電極３３に印加される正弦波の振幅は
−575ボルトから＋575ボルトまでの1150ボルトで
あり、＋100ボルトから−100ボルトまでが掃引に
利用される。
−575ボルトから＋575ボルトまでの1150ボルトで
あり、＋100ボルトから−100ボルトまでが掃引に
利用される。
ストリーク管３の気密容器３０の入射面の内壁
には、光電面３１が形成されており、これに対向
する他の面内壁には螢光面３４が形成されてい
る。
には、光電面３１が形成されており、これに対向
する他の面内壁には螢光面３４が形成されてい
る。
それ等の間に網状電極３５、集束電極３６、ア
パーチヤ電極３７、偏向電極３３、わん曲したチ
ヤンネルを持つマイクロチヤンネルプレート（ま
たはカーブドマイクロチヤンネルプレートとい
う）３２が順次配置されている。
パーチヤ電極３７、偏向電極３３、わん曲したチ
ヤンネルを持つマイクロチヤンネルプレート（ま
たはカーブドマイクロチヤンネルプレートとい
う）３２が順次配置されている。
カーブドマイクロチヤンネルプレート３２は、
3.27mmの外経、27mmの内径をもつ枠の中にチヤン
ネル（二次電子増倍器）が平行に配列している。
各チヤンネル（二次電子増倍器）は、内径25μｍ
でこの中心との間は32μｍである。
3.27mmの外経、27mmの内径をもつ枠の中にチヤン
ネル（二次電子増倍器）が平行に配列している。
各チヤンネル（二次電子増倍器）は、内径25μｍ
でこの中心との間は32μｍである。
各チヤンネル（二次電子増倍器）の長さと内径
の比は80：１である。各チヤンネル（二次電子増
倍器）の軸は入口部分でカーブドマイクロチヤン
ネルプレート３２の軸と15゜、中央部分で平行で、
出口部分で入口部分とは逆の方向に15゜を保つて
いる。
の比は80：１である。各チヤンネル（二次電子増
倍器）の軸は入口部分でカーブドマイクロチヤン
ネルプレート３２の軸と15゜、中央部分で平行で、
出口部分で入口部分とは逆の方向に15゜を保つて
いる。
前記カーブドマイクロチヤンネルプレート３２
の入力側電極を接地し、出力側電極に1500ボルト
を印加して、入力側に１個の電子が入射すると第
３図に示すように約1.5×106個を中心として半値
幅６×105個の極めて狭い範囲に分布する数の電
子が出力側から送出される。
の入力側電極を接地し、出力側電極に1500ボルト
を印加して、入力側に１個の電子が入射すると第
３図に示すように約1.5×106個を中心として半値
幅６×105個の極めて狭い範囲に分布する数の電
子が出力側から送出される。
マイクロチヤンネルプレート３２の入力側電極
およびアパーチヤ電極３７は接地されている。電
源２１と分割抵抗２２，２３，２４，２５によつ
て光電面３１に−4000ボルト、網状電極−3000ボ
ルト、集束電極に−3100ボルトの電位が与えられ
ている。螢光面３４は電源２５によりカーブドマ
イクロチヤンネルプレート３２の出力側電極より
3000ボルト高い電位が与えられている。カーブド
マイクロチヤンネルプレート３２の出力側電極
は、電源２６により1500ボルトの電位が与えられ
ている。
およびアパーチヤ電極３７は接地されている。電
源２１と分割抵抗２２，２３，２４，２５によつ
て光電面３１に−4000ボルト、網状電極−3000ボ
ルト、集束電極に−3100ボルトの電位が与えられ
ている。螢光面３４は電源２５によりカーブドマ
イクロチヤンネルプレート３２の出力側電極より
3000ボルト高い電位が与えられている。カーブド
マイクロチヤンネルプレート３２の出力側電極
は、電源２６により1500ボルトの電位が与えられ
ている。
テレビジヨンカメラ１０はストリーク管３の螢
光面を撮像するように設置されている。テレビジ
ヨンカメラ１０の水平走査線の方向とストリーク
管３の偏向方向とは垂直の関係にある。良く知ら
れているように、現在広く使用されているこの種
のテレビジヨンカメラの撮像管は、ほとんど蓄積
効果を持つものであり、これらの撮像管は前記ス
トリーク管の螢光面の発光点を蓄積した結果を出
力することができる。
光面を撮像するように設置されている。テレビジ
ヨンカメラ１０の水平走査線の方向とストリーク
管３の偏向方向とは垂直の関係にある。良く知ら
れているように、現在広く使用されているこの種
のテレビジヨンカメラの撮像管は、ほとんど蓄積
効果を持つものであり、これらの撮像管は前記ス
トリーク管の螢光面の発光点を蓄積した結果を出
力することができる。
次に前記装置の動作を第４図を参照して説明す
る。第４図は動作原理を説明する略図である。
る。第４図は動作原理を説明する略図である。
信号源であるダイレーザ発振器１出力によつて
励起されて発光した有機分子性結晶であるヘマト
ポルフイリン誘導体４からの螢光はスリツトSL
およびレンズL1を介して前記ストリーク管３の
光電面３１に導かれる。
励起されて発光した有機分子性結晶であるヘマト
ポルフイリン誘導体４からの螢光はスリツトSL
およびレンズL1を介して前記ストリーク管３の
光電面３１に導かれる。
ストリーク管３の光電面３１には第４図に示す
ように線状の螢光像が形成される。
ように線状の螢光像が形成される。
前記ストリーク管３の光電面３１で得られた光
電子は螢光面３４の方向へ加速されてストリーク
管の中を進み、その途中で前記偏向電極３３（第
２図参照）に加えられた掃引電圧によつて掃引さ
れる。掃引の方向は前記螢光像に直交する方向で
ある。
電子は螢光面３４の方向へ加速されてストリーク
管の中を進み、その途中で前記偏向電極３３（第
２図参照）に加えられた掃引電圧によつて掃引さ
れる。掃引の方向は前記螢光像に直交する方向で
ある。
なおストリーク像を生ずる掃引に対して必ず逆
方向の掃引電圧が生ずるが、このときはその電界
内に光電子はないので、逆方向のストリーク像が
重なることはない。
方向の掃引電圧が生ずるが、このときはその電界
内に光電子はないので、逆方向のストリーク像が
重なることはない。
偏向電極３３に加えられた掃引電圧は、前述の
螢光発光現象を生ぜしめる励起信号源であるダイ
レーザ発振器１の出力と同期している。
螢光発光現象を生ぜしめる励起信号源であるダイ
レーザ発振器１の出力と同期している。
その結果、前述の螢光発光現象のストリーク像
は螢光面３４上の一定の部分に繰り返し重畳され
表示される。螢光面３４に輝度と時間の座標を重
ねて示してある。
は螢光面３４上の一定の部分に繰り返し重畳され
表示される。螢光面３４に輝度と時間の座標を重
ねて示してある。
例えば繰り返し周波数100MHzのダイレーザで
励起した螢光を１秒間重ねると、重ね合わせたス
トリーク像の数は108個となり、103〜104回の励
起によつて光子１個を生じるような超微弱な光現
象の測定が可能となる。
励起した螢光を１秒間重ねると、重ね合わせたス
トリーク像の数は108個となり、103〜104回の励
起によつて光子１個を生じるような超微弱な光現
象の測定が可能となる。
この重畳され輝度を増加させられたストリーク
像は、テレビジヨンカメラ１０により撮像され
る。
像は、テレビジヨンカメラ１０により撮像され
る。
前述したように、前記励起信号の周波数は、80
〜200MHzであるから、それに対応する回数だけ、
前記ストリーク管の偏向電極に掃引電圧が印加さ
れることになる。
〜200MHzであるから、それに対応する回数だけ、
前記ストリーク管の偏向電極に掃引電圧が印加さ
れることになる。
通常のテレビジヨンカメラの撮像管の垂直走査
周波数は前記周波数に比較して著しく低い。
周波数は前記周波数に比較して著しく低い。
今、ストリーク管の偏向電圧の周波数が120M
Hzであつたとし、垂直走査周波数が60Hzであつた
とすると、１垂直走査期間に2M回のストリーク
像が現われることになる。
Hzであつたとし、垂直走査周波数が60Hzであつた
とすると、１垂直走査期間に2M回のストリーク
像が現われることになる。
しかし、これらの像はテレビジヨンカメラの撮
像管のターゲツトに蓄積されることになるから、
撮像管で一種のアナログ積算をしたことになる。
像管のターゲツトに蓄積されることになるから、
撮像管で一種のアナログ積算をしたことになる。
この映像信号を解折することにより、ヘマトポ
ルフイリン誘導体４の螢光発光の時間的変化の情
報を得ることができる。このようにして得られた
螢光の強度と時間の関係を解折することにより種
類等を特定することができる。
ルフイリン誘導体４の螢光発光の時間的変化の情
報を得ることができる。このようにして得られた
螢光の強度と時間の関係を解折することにより種
類等を特定することができる。
第５図にヘマトポルフイリン誘導体の典型的な
螢光発光波形の２例ＡおよびＢを示してある。
螢光発光波形の２例ＡおよびＢを示してある。
螢光の波形は物質の化学的な性質および構造を
表すものであるから、前述のように螢光波形を第
４図ＡまたはＢに得ることによつて癌の治療に寄
与するヘマトポルフイリン誘導体を特定したり、
あるいはその構造を解明することができる。ヘマ
トポルフイリン誘導体のあるものは、人体にドー
プすると癌組織に集中する性質があることが知ら
れており、癌の発見と治療に応用できる。
表すものであるから、前述のように螢光波形を第
４図ＡまたはＢに得ることによつて癌の治療に寄
与するヘマトポルフイリン誘導体を特定したり、
あるいはその構造を解明することができる。ヘマ
トポルフイリン誘導体のあるものは、人体にドー
プすると癌組織に集中する性質があることが知ら
れており、癌の発見と治療に応用できる。
以上のように本発明によれば、ストリーク像を
形成する原因となる光電子を単一の光電子ごとに
一定の電子数に増倍して螢光面にストリーク像を
重畳して表示することができる。そしてこの螢光
面の像を撮像して映像信号を得るので、被観測体
が微弱な発光現象であつてもＳ／Ｎ比の大きなス
トリーク像の映像信号が得られる。すなわち本発
明によれば、充分な発光を得ることができない観
測物の発光を重畳して観測可能なレベルとして撮
像し観測できるという効果がある。
形成する原因となる光電子を単一の光電子ごとに
一定の電子数に増倍して螢光面にストリーク像を
重畳して表示することができる。そしてこの螢光
面の像を撮像して映像信号を得るので、被観測体
が微弱な発光現象であつてもＳ／Ｎ比の大きなス
トリーク像の映像信号が得られる。すなわち本発
明によれば、充分な発光を得ることができない観
測物の発光を重畳して観測可能なレベルとして撮
像し観測できるという効果がある。
以上詳しく説明した実施例に付き本発明の範囲
で種々の変形を施すことができる。
で種々の変形を施すことができる。
前述した実施例ではマイクロチヤンネルプレー
トとしてカーブドマイクロチヤンネルプレートを
使用した。
トとしてカーブドマイクロチヤンネルプレートを
使用した。
一段ごとにバイアス角（チヤンネルの軸とマイ
クロチヤンネルプレートのなす角）を逆方向にと
つて積み重ねた２枚のチヤンネルプレートを用い
たシエブロン形のマイクロチヤンネルプレート、
同様に積み重ねた３枚のチヤンネルプレートを用
いたＺプレートなどと呼ばれているマイクロチヤ
ンネルプレート、孔の位置を少しずつずらして積
み重ねた積層チヤンネルプレートも同様に利用で
きる。さらに最大の出力の電流に飽和特性を与え
ることにより、単一光電子に対する出力電子数の
分布範囲を狭くすることができる。
クロチヤンネルプレートのなす角）を逆方向にと
つて積み重ねた２枚のチヤンネルプレートを用い
たシエブロン形のマイクロチヤンネルプレート、
同様に積み重ねた３枚のチヤンネルプレートを用
いたＺプレートなどと呼ばれているマイクロチヤ
ンネルプレート、孔の位置を少しずつずらして積
み重ねた積層チヤンネルプレートも同様に利用で
きる。さらに最大の出力の電流に飽和特性を与え
ることにより、単一光電子に対する出力電子数の
分布範囲を狭くすることができる。
前述したように、本発明による装置は一種のア
ナログ積算で微弱発光像を測定しているが、この
テレビジヨンカメラの出力をフレームメモリ等に
多数枚蓄積するようにして演算処理をするハイブ
リツト型が考えられる。
ナログ積算で微弱発光像を測定しているが、この
テレビジヨンカメラの出力をフレームメモリ等に
多数枚蓄積するようにして演算処理をするハイブ
リツト型が考えられる。
この場合、テレビジヨンカメラ１０のターゲツ
トで一種のアナログ積算を行なつているから、前
記フレームメモリ等の補助装置は、ホトンカウン
テイングの場合に比較して簡単になる。
トで一種のアナログ積算を行なつているから、前
記フレームメモリ等の補助装置は、ホトンカウン
テイングの場合に比較して簡単になる。
第３図に示すように本発明による装置で使用す
るストリーク管に使用するマイクロチヤンネルプ
レートは単一光電子を複数の略一定電子数に増倍
するものである。そのため、ストリーク管の螢光
面に発生する単一光電子に起因する輝点は略同一
の輝度になる。
るストリーク管に使用するマイクロチヤンネルプ
レートは単一光電子を複数の略一定電子数に増倍
するものである。そのため、ストリーク管の螢光
面に発生する単一光電子に起因する輝点は略同一
の輝度になる。
したがつて、前述した半導体入射位置検出装置
を用いその出力を評価する回路等の複雑な信号処
理回路を用いなくても、微弱な画像の再構成が可
能となる。
を用いその出力を評価する回路等の複雑な信号処
理回路を用いなくても、微弱な画像の再構成が可
能となる。
第１図は従来のマイクロチヤンネルプレートの
単一電子の増倍特性の一例を示すグラフである。
第２図に本発明による装置の実施例を示すブロツ
ク図である。第３図は本発明による装置で使用す
るマイクロチヤンネルプレートの単一光電子の増
倍率を示すグラフである。第４図は本発明による
装置の動作を説明するための説明図である。第５
図はヘマトポルフイリン誘導体の螢光発光特性の
例を示すグラフである。 １……ダイレーザ発振器、２……反透明鏡、３
……ストリーク管、３０……気密容器、３１……
ストリーク管の光電面、３２……マイクロチヤン
ネルプレート、３３……偏向電極、３４……螢光
面、３５……網状電極、３６……集束電極、３７
……アパーチヤ電極、４……ヘマトポルフイリン
誘導体、５……PINフオトダイオード、６……増
幅器、７……可変遅延回路、８……同調増幅器、
９……駆動増幅器、１０……テレビジヨンカメ
ラ、２１，２５，２６……電源、２２，２３，２
４……分割抵抗。
単一電子の増倍特性の一例を示すグラフである。
第２図に本発明による装置の実施例を示すブロツ
ク図である。第３図は本発明による装置で使用す
るマイクロチヤンネルプレートの単一光電子の増
倍率を示すグラフである。第４図は本発明による
装置の動作を説明するための説明図である。第５
図はヘマトポルフイリン誘導体の螢光発光特性の
例を示すグラフである。 １……ダイレーザ発振器、２……反透明鏡、３
……ストリーク管、３０……気密容器、３１……
ストリーク管の光電面、３２……マイクロチヤン
ネルプレート、３３……偏向電極、３４……螢光
面、３５……網状電極、３６……集束電極、３７
……アパーチヤ電極、４……ヘマトポルフイリン
誘導体、５……PINフオトダイオード、６……増
幅器、７……可変遅延回路、８……同調増幅器、
９……駆動増幅器、１０……テレビジヨンカメ
ラ、２１，２５，２６……電源、２２，２３，２
４……分割抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 観察対象物に励起信号を一定周期で繰り返し
送出して対応する発光をさせる励起信号源と、前
記繰り返し発光を光電変換する光電面、光電子を
偏向する偏向電界を発生する偏向電極、前記光電
面の発生する各単一光電子を略一定電子数に増倍
するマイクロチヤンネルプレート、前記マイクロ
チヤンネルプレート出力により励起される螢光面
を有するストリーク管と、前記信号源から送出さ
れた励起信号と同期した掃引電圧を前記偏向電極
に印加する偏向回路と、前記ストリーク管の螢光
面に現れる前記単一光電子を増倍して発生させた
輝点の像を撮像する撮像装置から構成した微弱発
光現象の観測装置。 ２ 前記ストリーク管のマイクロチヤンネルプレ
ートはカーブドマイクロチヤンネルプレート、ま
たはバイアス角の異なる複数枚のマイクロチヤン
ネルプレートである特許請求の範囲第１項記載の
微弱発光現象の観測装置。 ３ 前記励起信号源はダイレーザ発振器である特
許請求の範囲第１項記載の微弱発光現象の観測装
置。 ４ 前記撮像装置は、蓄積形の撮像装置である特
許請求の範囲第１項記載の微弱発光現象の観測装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57169381A JPS5958745A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 微弱発光現象の観測装置 |
| US06/532,055 US4611920A (en) | 1982-09-28 | 1983-09-14 | Device for measuring extremely diminished intensity of light |
| GB08325894A GB2131165B (en) | 1982-09-28 | 1983-09-28 | Device for measuring low intensity light |
| US07/240,591 USRE33241E (en) | 1982-09-28 | 1988-09-06 | Device for measuring extremely diminished intensity of light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57169381A JPS5958745A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 微弱発光現象の観測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958745A JPS5958745A (ja) | 1984-04-04 |
| JPH0216983B2 true JPH0216983B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=15885539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57169381A Granted JPS5958745A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 微弱発光現象の観測装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4611920A (ja) |
| JP (1) | JPS5958745A (ja) |
| GB (1) | GB2131165B (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116634A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-04 | Hamamatsu Photonics Kk | 光フアイバの伝送特性を計測する装置 |
| JPS61182534A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-15 | Hamamatsu Photonics Kk | 超高速光現象の多チャンネル同時計測装置 |
| 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 |
| JPS61266942A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Hamamatsu Photonics Kk | ２次元微弱発光測定装置 |
| DE3518527A1 (de) * | 1985-05-23 | 1986-11-27 | Ulrich 8700 Würzburg Schliwa | Fluorometer auf impulsbasis |
| JPS62142235A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-25 | Hamamatsu Photonics Kk | ストリ−クカメラ装置 |
| JPH06100532B2 (ja) * | 1986-08-25 | 1994-12-12 | 浜松ホトニクス株式会社 | 高空間・時間分解計測装置 |
| US4975635A (en) * | 1987-11-05 | 1990-12-04 | Hironori Takahashi | Voltage detector using a sampling type high-speed photodetector |
| JP2622978B2 (ja) * | 1988-01-14 | 1997-06-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | 空間光変調装置およびそれを用いた画像再構成装置 |
| US5173954A (en) * | 1988-01-14 | 1992-12-22 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | Spatial light modulation device and image reconstructing apparatus using the same |
| 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 |
| JP2665231B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1997-10-22 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光波形測定装置 |
| JPH0775408B2 (ja) * | 1988-05-17 | 1995-08-09 | 日本放送協会 | 撮像デバイス |
| JPH0775407B2 (ja) * | 1988-05-17 | 1995-08-09 | 日本放送協会 | 撮像デバイス |
| GB2224352B (en) * | 1988-10-05 | 1992-09-16 | Hamamatsu Photonics Kk | Light waveform measuring apparatus |
| US4974089A (en) * | 1989-01-18 | 1990-11-27 | Sperry Marine Inc. | Television camera apparatus using gradient index rod lens |
| JPH0670612B2 (ja) * | 1989-03-08 | 1994-09-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | ストリークカメラ装置 |
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| JP2709135B2 (ja) * | 1989-04-11 | 1998-02-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光信号検出装置 |
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| US4435727A (en) * | 1982-05-27 | 1984-03-06 | Hamamatsu Corporation | Apparatus and method for use in calibrating the time axis and intensity linearity of a streak camera |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP57169381A patent/JPS5958745A/ja active Granted
-
1983
- 1983-09-14 US US06/532,055 patent/US4611920A/en not_active Ceased
- 1983-09-28 GB GB08325894A patent/GB2131165B/en not_active Expired
-
1988
- 1988-09-06 US US07/240,591 patent/USRE33241E/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529787A (en) * | 1978-03-23 | 1980-03-03 | Bradley Daniel Joseph | Optical development*recording device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5958745A (ja) | 1984-04-04 |
| GB2131165B (en) | 1986-02-26 |
| US4611920A (en) | 1986-09-16 |
| USRE33241E (en) | 1990-06-26 |
| GB2131165A (en) | 1984-06-13 |
| GB8325894D0 (en) | 1983-11-02 |
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