JPH0230652B2 - Kosokukurikaeshiparusuhikarikeisokusochi - Google Patents

Kosokukurikaeshiparusuhikarikeisokusochi

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JPH0230652B2
JPH0230652B2 JP904083A JP904083A JPH0230652B2 JP H0230652 B2 JPH0230652 B2 JP H0230652B2 JP 904083 A JP904083 A JP 904083A JP 904083 A JP904083 A JP 904083A JP H0230652 B2 JPH0230652 B2 JP H0230652B2
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Ju Koishi
Akira Takeshima
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Hamamatsu Photonics KK
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
    • H01J31/501Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system
    • H01J31/502Image-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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors

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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は高速繰返しパルス光の計測装置、例え
ば被計測光に含まれる多数の波長成分の内の任意
の波長成分が同一の波形で正確な周期で繰返され
るパルスである場合とか発光特性に指向性があり
任意の立体角内の放射強度の波形が同一の波形で
正確な周期で繰返されるパルスである場合などの
計測に適した高速繰返しパルス光の計測装置に関
する。
まず、前述のような発光現象に付いて簡単に説
明する。
第1図は多くの波長成分を含む高速繰返しパル
ス光に含まれる単一パルスの発光強度の変化を示
す説明図である。
軸間軸をt、波長軸をλ、強度軸をIとして3
次元的に略図示してある。
第2図は第1図からλ3とλ4の成分を取り出して
示した図である。このような多くの波長成分を含
む高速繰返しパルス光が微弱であるとき、任意の
波長成分の時間波形を計測することは容易ではな
い。
一般的にいつて、高速繰返しパルスで特定の物
質を励起したときに発生するパルス光は物質の物
理的構造や物質を取り巻く環境等により、第3図
に示すように指向性を持つことが予想される。
このように同一時点に発生する光の成分の内時
間的または空間的に意味のある任意の情報を分離
して取り出したいという強い要請がある。
癌組織に吸収されたヘマトポルフイリイン誘導
体をダイレーザ発振器(波長約405nano m)の
出力で励起することによつて得られる螢光発光パ
ルストレインは、630nano mと690nano mの
2箇所にピークを持つ。それぞれを任意に分離し
て取り出し解析することができると、癌の発見の
精度を著しく向上させることができると言われて
いる。
〔従来技術〕
高速で変化する光の強度分布を観察する装置と
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
管は光電面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面に光が入射させられる
と、光電面が光電子を放出する。この光電子が螢
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(掃引すると)入射光の強さの変
化が螢光面上の一方向(時間軸方向)の輝度の変
化として現れる。
この輝度の変化により得られる像をストリーク
像と呼んでいる。
ストリークカメラは前記のようなストリーク管
とこのストリーク管の光電面に被計測光を投影す
る光学系、このストリーク管に電圧を加える電源
等から構成されている。
前記ストリーク像を解析する方法として、螢光
面上のストリーク像をテレビジヨンカメラで撮像
し、得られた映像信号を処理する方法が知られて
いる。この解析方法によつて高速繰返しパルス光
のストリーク像を撮像すると1フイールド期間に
わたつてストリーク像が多数回重なることになる
から、大きな映像信号が得られると言う利点があ
る。しかしながら当然この期間中撮像管固有の暗
電流も蓄積されるので低い輝度レベルの計測が不
正確になると言う問題がある。
またデータのコントラストは映像増幅時のダイ
ナミツクレンジにより制限され、それ以上のダイ
ナミツクレンジを期待できない。
高速繰返しパルス光のストリーク像の螢光面の
時間軸方向に垂直に細い幅でかつ前記垂直方向の
任意の一部を104〜106のような大きなダイナミツ
クレンジで解析したいと言う要請があるが、前記
方法では到底この要請を満たすことができない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は前記螢光面上のストリーク像の
一部を前記螢光面の時間軸方向に垂直に細い幅で
かつ前記垂直方向の任意の一部を取り出し、光電
子増倍管を用いて増倍することにより前記問題を
解決し、高速繰返しパルス光のストリーク像の任
意の部分を大きいダイナミツクレンジで解析でき
る高速繰返しパルス光の計測装置を提供すること
にある。
〔発明の構成および作用〕
前記目的を達成するために本発明による被計測
光が実質的に同一の波形および周期で繰返される
パルス光の計測装置は、基本的にストリークカメ
ラと、前記螢光面上のストリーク像の一部を前記
螢光面の時間軸方向に垂直に細い幅でかつ前記垂
直方向の任意の一部を取り出すサンプリング手段
と、前記サンプリング手段で取り出したストリー
ク像を光電変換して増倍する光電子増倍管と、前
記光電子増倍管の出力を前記遅延時間制御信号発
生器の出力との関係で出力する出力装置から構成
されている。
前記ストリークカメラは、ストリーク管、前記
ストリーク管の光電面に前記被計測光を前記スト
リーク管の螢光面上のストリーク像の時間軸と垂
直方向の位置が計測上の意味を持つように入力す
る光学手段と、前記被計測光と同期した同期信号
を発生する同期信号発生器、前記同期信号を順次
一定時間だけ遅延させる制御信号を発生する遅延
時間制御信号発生器、前記同期信号発生器の出力
を前記制御信号により遅延させる遅延回路、前記
遅延回路の出力を偏向電圧に変換してストリーク
管の偏向電極に接続する偏向電圧接続手段から構
成されている。
前記装置によれば繰返し入射するパルス光のス
トリーク像はストリーク管の螢光面上に時間軸方
向に一回毎に順次ずれて形成される。
このように像のずれる方向に垂直で狭く長いス
リツトなどの前記サンプリング手段により順次異
なる部分が取り出される。
前記螢光面上のストリーク像の一部をサンプリ
ング手段で、前記螢光面の時間軸方向に垂直に細
い幅でかつ前記垂直方向の任意の一部を取り出
す。各部は前記光電子増倍管で光電変換され増倍
されて取り出され、出力装置に入力される。出力
装置は前記遅延時間制御信号発生器の出力との関
係で、一つのパルス光の中の時間的または空間的
に意味のある成分のプロフアイルを高い精度で出
力する。
〔実施例の説明〕
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4図は本発明による高速繰り返しパルス光の
計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
弱な螢光発光のスペクトル分布の任意の部分を観
測することを目的として構成されたものである。
まず初めにストリークカメラの主要部を形成す
るストリーク管の構成を説明する。
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、他の対向す
る内壁面には螢光面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、マイクロチヤ
ンネルプレート32が順次配置されている。
マイクロチヤンネルプレート32は、32.7mmの
外径、27mmの内径をもつ枠の中にチヤンネル(二
次電子増倍器)が平行に配列してある。各チヤン
ネル(二次電子増倍器)は、内径25μmで隣接す
るチヤンネルとの中心の間は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50:1である。
前記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900ボルトを印加し
て、入力側に1個の電子が入射すると約103個の
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27と分割抵抗22,23,24によつて光電
面31に−4000ボルト、網状電極35に−3000ボ
ルト、集束電極36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。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。
この実施例装置の被計測光パルスを発生するヘ
マトポルフイリン誘導体4はダイレーザ発振器1
の出力パルス光により照射される。
ダイレーザ発振器1は波長約600nano m、パ
ルス幅1p 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。
半透明鏡であるビームスプリツタ2は、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4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前記パルスレーザ光に同期し
た螢光パルスを発生する。
前記螢光発光はストリークカメラのストリーク
管3の光電面31に被計測光を入力する光学手段
により入力される。前記光学手段は、分光器20
と、スリツト板15およびレンズ16,17から
形成されている。スリツトの方向は紙面に垂直で
あり、分光器20の分光方向と一致させられてい
る。
第5図にヘマトポルフイリン誘導体4と分光器
20の関係を平面的に示してある。
前記光学手段によりヘマトポルフイリン誘導体
4から、螢光パルスは、光電面31の一定の位置
に形成されるスペクトル像がストリーク管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
に投影される。
前記半透明鏡2により分岐させられた他方のパ
ルスレーザ光は同期信号の発生に利用される。
前記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。
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により増幅され同期信号が形成
される。増幅器6の出力端は遅延回路7に接続さ
れており、同期信号は遅延回路7で遅延させられ
る。
遅延回路7は、遅延時間制御信号発生器10か
らの信号に基づいて前記同期信号を適当な時間遅
延するため、および順次位相を遅らせるために設
けたものである。
前記遅延させられた同期信号によつて光電面3
1からの光電子が偏向電極33の近くを通過して
いるときに加える掃引電圧の位相を順次遅らせ
る。遅延時間制御信号発生器10は第7図に示す
鋸歯状波電圧を出力している。
遅延回路7の出力は同調増幅器8に接続されて
おり、前記同調増幅器8は前記遅延させられた同
期信号と同一の周波数の正弦波が発生させられ
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。
同調増幅器8の出力は駆動増幅器9により増幅
され前記ストリーク管3の偏向電極33に接続さ
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、尖頭値間電圧
1150ボルトの正弦波(正確には正弦波に極めて類
似した交流波)であり、この波形の+100ボルト
から−100ボルトまでが螢光面上の有効な掃引に
利用される。
遅延時間制御信号発生器10の出力は前記の遅
延回路7および、出力装置であるXYプロツタ1
4のX軸座標入力端に接続されている。
前記ストリーク管3の螢光面34の時間軸方向
(この実施例では紙面の上下方向)に垂直な前記
螢光面上のストリーク像の垂直方向の任意の一部
は、サンプリング手段により光電子増倍管の光電
面に形成される。
前記サンプリング手段は、レンズ18と部分抽
出板11から形成されている。
サンプリング手段に含まれる部分抽出板の実施
例を第6図に展開的に示してある。
部分抽出板11のスリツト11cは螢光面34
上の像ががレンズ18によつて結像させられる面
に、ストリーク像の掃引方向(螢光面34の時間
軸方向)に垂直で狭く長く形成されている。
前記スリツト11cの上方にこのスリツト11
cに平行な蟻溝11fが設けられており、開口1
1dを持つ可動部11bが11e部で摺動可能に
支持されている。
光電子増倍管12は部分抽出板11の可動部1
1dとスリツト11cにより制限されなかつた光
のみを光電変換し増倍する。
光電子増倍管12の出力信号は増幅器13を介
してXYプロツタ14のY軸座標入力端に接続さ
れている。
次に前記実施例装置の動作を、レーザ光により
励起されたヘマトポルフイリン誘導体の発生する
螢光パルスの波形を計測する場合を例にして詳し
く説明する。
まず、遅延時間制御信号発生器10を起動す
る。この遅延時間制御信号発生器10は第7図に
示すように振幅10V、周波数1Hzの鋸歯状波を繰
返し出力する。
次にダイレーザ発振器1を起動する。
このダイレーザ発振器1は100MHzでレーザパ
ルス光を発射する。このレーザパルス光は半透明
鏡であるビームスプリツタ2を介してヘマトポル
フイリン誘導体4に入射させられる。
これによりヘマトポルフイリン誘導体4は励起
され、螢光を発光する。この螢光は前記レーザパ
ルス光に正確に同期させられている。
この螢光は分光器20、レンズ16,17、ス
リツト板15からなる光学系により、ストリーク
管3の光電面31に投影される。
スリツト板15のスリツトの幅は狭いので光電
面31に投影された像も極めて細い線となりこの
線上に螢光に含まれるスペクトルが整列させられ
る。光電面31は入射像に対応する電子が放出
し、放出された電子は電界によつて加速されて偏
向電極33、螢光面34の方向に移動させられ
る。
他方ビームスプリツタ2で分岐したレーザパル
ス光はPINフオトダイオードによつて電気信号に
変換され増幅器6を介して遅延回路7に入力され
ている。
前記遅延回路7は入力信号を制御信号0Vで固
定遅延時間tだけ遅延し、制御信号10Vでt+
3nano sec遅延する。
この遅延時間は0Vから10Vの間で一次関数的
に変化させられている。
また前述したようにレーザ光パルスに同期した
入力信号が100MHzの周波数(従つて10nano sec
の周期)で遅延回路7に入力させられている。こ
のとき遅延時間制御信号が連続する2つの入力信
号の間、すなわち10nano sec間、すなわち
100nanoV変化するから可制御遅延回路7による
信号の遅延時間は3×10-17secだけ長くなる。こ
のパルス間の制御信号の変化は、10V×10nano
sec/1sec=100nanoVであり、パルス間の遅延時
間の変化は3nano sec×100nanoV/10V=3×
10-17secとなる。したがつて、遅延回路7へ
10nano secの周期で入力するパルスは3×
10-17secだけ位相が遅れる。
遅延回路7で遅延させられた信号は同調増幅器
8で正弦波に変換され、駆動増幅器9で振幅が−
575ボルトから+575ボルトまでの尖頭値間電圧
1150ボルトに増幅して偏向電極33に加えられ
る。
この電圧のうち−100ボルトから+100ボルトま
でが掃引に利用される。
前述の動作の結果、ヘマトポルフイリン誘導体
4の螢光に対応する電子が10nano secごとに偏
向電極33のつくる偏向電界に入射するのに対
し、前記偏向電界は位相が3×10-17sec/パルス
ずつ遅れる。
次に前記螢光に対応する電子と偏向電界の時間
関係から螢光面34上に生ずるストリーク像の状
態について説明する。
いま、理解を容易にするため、ヘマトポルフイ
リン誘導体4の発生するパルス列に含まれる単一
の螢光パルスの特定のスペクトル強度変化のプロ
フアイルが第8図に示すようなものであるとす
る。この波形は第2図に示した波形に相当する波
形である。また一番目の螢光パルスに対応する前
記スペクトルに対応する電子群の先頭部分が偏向
電界へ入射したとき偏向電界が0V/mであり
(第1図の偏向電極33で下から上へ向かう電界
を正、上から下へ向かう電界を負とする。)正か
ら負へ変化しているものとする。
また電子群の先頭はストリーク管3の中心、つ
まり螢光面34の中心を通る水平線上に入射する
ものとし、この水平線を第9図にxで示す。
電子群の先頭から尾部へ進むに従つて第9図の
xから下に順次入射する。そして先頭から
280psec遅れた電子は+100ボルトで偏向され螢光
面34の下端に入射する。このストリーク像の変
化を第9図のAに示す。この曲線の時間軸は、ス
トリーク像の時間軸と一致しており、輝度を直線
Yからの距離で示してある。
光電子増倍管12はレンズ18によつて、部分
抽出板11に結像させられた螢光面34上の像の
内第9図xで示した線上にあり、かつ前記移動板
11bの開口11dにより抽出された部分のみを
光電変換して増倍する。
この開口11dの位置は例えば、螢光発光の
630nano mに対応する位置とか、690nano m
に対応する位置とか測定者が任意に設定する。二
番目の螢光に対応する電子群は、一番目の螢光か
ら10nano sec遅れて偏向電界に入射する。これ
に対し二周期目の偏向電界は一周期目の偏向電界
から(10nano sec+3×10-17sec)遅れて加えら
れる。
これを一番目の螢光面に対応する電子群と対比
すると相対的に偏向電界の位相が3×10-17secだ
け遅く加えられることになる。すなわち電子群の
先頭は約−10μVで偏向される。二番目の螢光の
ストリーク像を第9図のBに示す。このとき光電
子増倍管12は、ストリーク像の先頭から3×
10-17secだけ遅れた部分を光電変換する。
このように繰返し螢光が入射するたびに螢光に
対応する電子群が偏向電界に入射する時刻に対し
て偏向電圧が加えられる時刻は3×10-17secずつ
遅くなる。そして順次3×10-17secだけずれたス
トリーク像が螢光面34に形成される。このスト
リーク像を第9図A,B,C……X,Y,Zに示
してある。ただし、連続するストリーク像のピツ
チは理解を容易にするため誇張して示してある。
そして部分抽出板11により抽出された特定の波
長のストリーク像の先頭から3×10-17secずつ遅
れた部分が10nano sec(10-8sec)ごとに光電子増
倍管12で光電変換される。
この光電子増倍管12の出力信号は増幅器13
を介してXYプロツタ14のY軸座標入力端へ出
力する。
次にXYプロツタ14に遅延時間制御信号発生
器10の出力信号と光電子増倍管12の出力信号
を入力して表示する場合について説明する。
いま理解を容易にするため、前述の一番目の螢
光に対応する電子群は遅延時間制御信号発生器1
0の出力が0Vによつて制御された偏向電圧によ
つて偏向されたものとする。そしてその時刻を0
とする。
第10図は出力装置であるXYプロツタ14の
X軸座標入力とY軸座標入力との相関を示す図で
ある。これは言うまでもなくXYプロツタ14に
表示される図形である。XYプロツタ14のX軸
座標は入力電圧に比例し、入力電圧は基準時刻か
らの時間に比例する。そして、入力電圧10Vが時
間1秒に対応する。この入力電圧と時間を第10
図に横軸で示してある。
Y軸座標は光電子増倍管12の出力電流に比例
する。まず一番目の螢光の入射に対応して螢光の
先頭部分に対応する電流がXYプロツタ14のY
軸座標入力端から入力する。いま、この電流を0
とする。このときX軸座標入力端の入力電圧は0
ボルトである。これは第10図の原点に相当す
る。二番目の螢光の入射に対応して螢光の先頭部
分に対応する電流がXYプロツタ14のY軸座標
から入力する。この電流をi2とする。X軸座標の
入力は100nanoVである。
以下同様にして、n番目の螢光の入射に対応し
て螢光の先頭より(n−1)×3×10-17sec遅れ
た部分の螢光強度inをY軸座標入力として(n−
1)×100nanoVをX軸座標入力として同時に入
力しXYプロツタ14にプロツトすると、XYプ
ロツタ14に螢光の先頭から3nano secまでのス
トリーク像の輝度分布図を108のサンプリング数
で描くことができる。このようなサンプリング数
は通常ストリーク管の螢光面の有効な径が30mm程
度でスリツト板11のスリツト幅が0.1mm程度で
あることから十分なものである。
〔発明の効果の説明〕
以上説明したように本発明による装置によれ
ば、入射光の繰返し速度と少しずつ位相をずらし
た偏向電界を加えることによつてストリーク像を
僅かずつずらしストリーク像の掃引方向に狭いス
リツトに対応するストリーク像のスリツト方向の
部分を抽出して、これを光電子増倍管で光電変換
し、光電子増倍管の出力を一定速度で掃引しなが
らプロツトしてストリーク像の特定のスペクトル
の分布図を描くことができる。
部分抽出板の開口部は移動可能に構成されてい
るのでこの開口部を移動させて任意の波長を次々
に選択して計測することができる。このようにし
て、従来計測することができなかつたストリーク
管の光電面に入射した偏向方向に垂直方向に拡が
る線上の情報の経済的な変化を、それぞれ取り出
すことが可能となつた。
また光電子増倍管は、極めて大きいダイナミツ
クレンジを提供できるので、本発明による装置は
従来のテレビジヨン撮像管を使つてストリーク像
を撮像する場合に比べて数千倍という極めて大き
なダイナミツクレンジの計測データが得られる。
〔変形例の説明〕
以上1実施例に付き本発明の装置の構造、およ
び動作を詳細に述べた。
前記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。
前述の実施例はヘマトポルフイリン誘導体の微
弱パルスに含まれる任意の波長成分の計測に関す
るものである。第3図に示したような広い範囲に
放射する発光源を種々の方向から計測にも好適に
利用できる。
第11図は前記計測に適した装置のストリーク
管と光学手段の実施例を示す斜視図である。
Ex方向から励起された発光源Sの廻りにライ
トガイドの一端側を所定の角度に対応させて、配
列し、他端側をストリーク管3の光電面に直接的
に結合させてある。
この構成によれば、前述したサンプリング手段
によりストリーク管3の螢光面の対応する部分を
抽出することにより希望する方向の発光の強度変
化を計測することができる。
また前記特定の光学手段を用いないで例えば第
4図において分光器20を省略した光学系で被測
定光源の像を線状にストリーク管3の光電面に形
成しても線上の強度分布に強弱が発生する場合が
ある。そのような場合は螢光面のストリーク像の
時間軸に垂直方向のストリーク像の輝度分布も対
応した強弱が生じる。
このような場合に特に強度の強い部分のみをあ
らかじめ確認しておいて、前記サンプリング手段
によりその部分のみを取り出すことができる。
前述の実施例では理解を容易にするために、光
電子増倍管の出力を単に増幅してXYプロツタ1
4のY軸に入力した。
しかし前記増幅器13を対数圧縮増幅器とし
て、XYプロツタ14のY軸を対数目盛にした方
が良い場合が多い。
この対数圧縮増幅器に置き換える変形は、大き
いダイナミツクレンジの入力信号を表示すること
ができると言う点で本発明の目的に合致する。
前記実施例ではストリーク像の一部を透過させ
るサンプリング手段として、光電子増倍管側に部
分抽出板を配置する例を示したが、ストリークカ
メラ側からスリツト形状の螢光像の一部を出すよ
うに構成することも可能である。
すなわち、前記ストリーク管3の螢光面34を
光学フアイバープレートからなる気密容器壁に形
成し、スリツト部分を残し他を不透明にしてスト
リーク管の出射面からスリツト状の像を出力し、
これを分割して分割された任意の部分を光電子増
倍管側に接続するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は多くの波長成分を含む高速繰返しパル
ス光に含まれる単一パルスの発光強度の変化を示
す説明図である。第2図は第1図から波長λ3とλ4
の成分を取り出して示した図である。第3図は計
測対象の発光源が指向性をもつ例を示す説明図で
ある。第4図は本発明による高速繰返しパルス光
計測装置の実施例を示すブロツク図である。第5
図は被測定光源と分光器の関係を示す平面図であ
る。第6図は部分抽出板の展開的斜視図である。
第7図は遅延時間制御信号発生器の出力信号波形
を示す波形図である。第8図はレーザ光により励
起されたヘマトポルフイリン誘導体が発生する螢
光パルストレイン中の一つの螢光パルスに含まれ
る特定の波長成分のプロフアイルを示すグラフで
ある。第9図は順次移動するストリーク像とスト
リーク管の螢光面の関係を示した説明図である。
第10図はXYプロツタのX軸座標入力とY軸座
標入力との相関を説明する説明図である。第11
図は指向性を持つ発光源の計測に適した装置のス
トリーク管と光学手段の実施例を示す斜視図であ
る。 1……ダイレーザ発振器、2……ビームスプリ
ツタ(半透明鏡)、3……ストリーク管、25,
26,27……電源装置、22,23,24……
抵抗器、30……ストリーク管の気密容器、31
……ストリーク管の光電面、32……ストリーク
管のマイクロチヤンネルプレート、33……スト
リーク管の偏向電極、34……ストリーク管の螢
光面、35……ストリーク管の網状電極、36…
…ストリーク管の集束電極、37……ストリーク
管のアパーチヤ電極、4……ヘマトポリフイン誘
導体(被測定発光源)、5……PINホトダイオー
ド、6,13……増幅器、7……遅延回路、8…
…同調増幅器、9……駆動増幅器、10……遅延
時間制御信号発生器、11……部分抽出板、12
……光電子増倍管、14……XYプロツタ、15
……アパーチヤ板、16,17,18……レン
ズ、20……分光器、21……ライトガイド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被計測光が実質的に同一の波形および周期で
    繰返されるパルス光の計測装置であつて、ストリ
    ーク管、前記ストリーク管の光電面に前記被計測
    光を前記ストリーク管の螢光面上のストリーク像
    の時間軸と垂直方向の位置が計測上の意味を持つ
    ように入力する光学手段、前記被計測光と同期し
    た同期信号を発生する同期信号発生器、前記同期
    信号を順次一定時間だけ遅延させる制御信号を発
    生する遅延時間制御信号発生器、前記同期信号発
    生器の出力を前記制御信号により遅延させる遅延
    回路、前記遅延回路の出力を偏向電圧に変換して
    ストリーク管の偏向電極に接続する偏向電圧接続
    手段、からなるストリークカメラと、前記螢光面
    上のストリーク像の一部を前記螢光面の時間軸方
    向に垂直に細い幅でかつ前記垂直方向の任意の一
    部を取り出すサンプリング手段と、前記サンプリ
    ング手段で取り出したストリーク像を光電変換し
    て増倍する光電子増倍管と、前記光電子増倍管の
    出力を前記遅延時間制御信号発生器の出力との関
    係で出力する出力装置から構成した高速繰返しパ
    ルス光計測装置。 2 前記同期信号発生器は前記被計測光を発生す
    る物体を励起する信号に基づいて同期信号を発生
    する特許請求の範囲第1項記載の高速繰返しパル
    ス光計測装置。 3 前記同期信号を順次一定時間だけ遅延させる
    制御信号は前記同期信号の多数倍の周期の鋸歯状
    波信号であり前記同期信号は前記遅延回路により
    その時点の前記鋸歯状波信号の振幅に対応する時
    間だけ遅延させられる特許請求の範囲第1項記載
    の高速繰返しパルス光計測装置。 4 偏向電圧接続手段は前記遅延回路出力に同調
    して正弦波を発生する同調増幅器と前記同調増幅
    器の出力を増幅して前記ストリーク管の偏向電極
    に接続する駆動増幅器から構成される特許請求の
    範囲第1項記載の高速繰返しパルス光計測装置。 5 前記ストリーク像の一部を取り出すサンプリ
    ング手段はストリーク像を前記光電子増倍管の光
    電面の前に結像させる光学装置と前記結像面に配
    置された開口位置可変な部分抽出板である特許請
    求の範囲第1項記載の高速繰返しパルス光計測装
    置。 6 前記出力装置は前記遅延時間制御信号発生器
    の出力を第1の軸、前記光電子増倍管の出力を第
    2の軸として出力するプロツタである特許請求の
    範囲第1項記載の高速繰返しパルス光計測装置。 7 前記プロツタの第2の軸には前記光電子増倍
    管の出力を対数圧縮した信号が接続され、前記第
    2の軸の目盛は対数目盛である特許請求の範囲第
    6項記載の高速繰返しパルス光計測装置。
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