JPH03189567A - Electric waveform measuring instrument - Google Patents

Electric waveform measuring instrument

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Publication number
JPH03189567A
JPH03189567A JP33013289A JP33013289A JPH03189567A JP H03189567 A JPH03189567 A JP H03189567A JP 33013289 A JP33013289 A JP 33013289A JP 33013289 A JP33013289 A JP 33013289A JP H03189567 A JPH03189567 A JP H03189567A
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JP
Japan
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light source
light
deflection
source
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP33013289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motohiro Suyama
本比呂 須山
Katsuyuki Kinoshita
勝之 木下
Satoshi Takahashi
聡 高橋
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To generate sufficient brightness on a fluorescent screen by composing the electron source of a CRT for an oscilloscope by using a light source and a photoelectric surface which emits photoelectrons by being irradiated by the light source. CONSTITUTION:A measuring instrument 11 which uses the CRT 10 for the oscilloscope has its electron source 16 composed of the light source 12 and the photoelectric surface 14 which emits photoelectrons by being irradiated by the light source 12. The light source 12 is a short-pulse light laser diode and is controlled through a driving circuit 30 with the trigger signal from a trigger generating circuit 28. This instrument is so constituted that the timing of the sweep voltage applied from a deflecting circuit 32 to a horizontal deflecting plate 24, the timing of the voltage applied from an electric signal source 31 to be measured which is amplified 29 to a vertical deflecting plate 22, and the light source 12 synchronize with one another. Thus, photoelectrons are emitted according to the quantity of light which is made incident on the photoelectric surface 14. Accordingly, the light from the light source 12 is increased in intensity to emit photoelectrons from the photoelectric surface 14 by a sufficient amount, and a large current is obtained in a short time.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、電気信号を観測するための電気波形測定装
置に関する。
The present invention relates to an electrical waveform measuring device for observing electrical signals.

【従来の技術】[Conventional technology]

電気信号を観測するためのオシロスコープにおいては、
従来、カソードを加熱する熱電子源が利用されている。 [発明が解決しようとする課題1 上記のように、オシロスコープでは熱電子源を用いてい
るため、瞬時電流量が小さく、オシロスコープを高速動
作させるとき蛍光面における輝度が不十分となるという
問題点がある。 これに対して従来は、蛍光面の直前にマイクロチャンネ
ルプレートを挿入し、電子を増倍することによって解決
しているが、構造や動作が複雑になるという問題点があ
る。 この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、電子源、電子源からの電子を偏向する偏向電極、
蛍光面を備える電気波形測定装置において、蛍光面にお
いて十分な輝度を得ることができるようにした電気波形
測定装置を提供することを目的とする。
In an oscilloscope for observing electrical signals,
Conventionally, a thermionic source is used to heat the cathode. [Problem to be Solved by the Invention 1] As mentioned above, since the oscilloscope uses a thermionic source, the instantaneous amount of current is small, and when the oscilloscope is operated at high speed, there is a problem that the brightness on the fluorescent screen is insufficient. be. Conventionally, this problem has been solved by inserting a microchannel plate just in front of the phosphor screen to multiply the electrons, but this has the problem of complicating the structure and operation. This invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and includes an electron source, a deflection electrode that deflects electrons from the electron source,
An object of the present invention is to provide an electrical waveform measuring device including a phosphor screen that can obtain sufficient brightness on the phosphor screen.

【課題を解決するための手段] この発明は、電子源、電子源からの電子を偏向する偏向
電極、信号出力部を備えるオシロスコープ用CR・王を
用いた電気波形測定装置において、光源と、この光源に
より照射されることにより光電子を放出する光電面とか
ら、前記電子源を構成することにより上記目的を達成す
るものである。 又、前記光源を、前記偏向電極における掃引電圧に同期
してオン・オフすることにより上記目的を達成するもの
である。 又、ストリーク管における光電面と、これを照射する光
a装置と、から電子源を構成すると共に、該ストリーク
管の2組の偏向電極のうち、1組の偏向電極に被測定電
気信号を、他の1組の偏向電極に掃引電圧をそれぞれ印
加するよう回路を設けることにより上記課題を達成する
ものである。 又、前記光源を、前記掃引電圧に同期してオン・オフす
ることにより上記目的を達成するものである。 又、前記2組の偏向電極のうち少なくとも1組を、進行
波型偏向電極とすることにより上記目的を達成するもの
である。 更に又、前記光源装置を、前記光電面を電子源として照
射する照射光源と、被測定光の光源とに切替自在とし、
且つ、前記回路を、前記光源の切替と同期して、前記偏
向電極に被測定電気信号とストリーク偏向電圧とを切替
えて印加するようにして上記目的を達成するものである
。 又、前記被測定信号に対する出力と被測定光に対する出
力を記憶するメモリーと、このメモリーの記憶に基づき
、電気信号出力と光信号出力のタイミング差及び時間軸
スケールを補正して表示する表示手段と、を設けること
により前記課題を達成するものである。 【作用】 この発明においては、オシロスコープ用CRTにおける
電子源が、光源と、この光源により照射されることによ
り光電子を放出する光電面とから構成されているので、
光源からの光の強度を高くすることによって、光電面か
ら充分な量の光電子を放出させることができ、蛍光面の
輝度をマイクロチャンネルプレートを設けることなく増
大させることができる。 又、第2発明においては、ストリーク管における光電面
とこれを照射する光源装置とから電子源を構成し、且つ
ストリーク管の一方の組の偏向電極に被測定電気信号を
、他方の組の偏向電極に掃引電圧をそれぞれ印加するよ
うにしたので、ストリーク管によって電気波形を測定す
ることができる。又、偏向電極に印加する偏向電圧を切
換えることによって、通常のストリーク管として、光信
号も測定できる。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an electrical waveform measuring device using a CR for an oscilloscope, which includes an electron source, a deflection electrode for deflecting electrons from the electron source, and a signal output section. The above object is achieved by constructing the electron source from a photocathode that emits photoelectrons when irradiated with a light source. Further, the above object is achieved by turning on and off the light source in synchronization with the sweep voltage at the deflection electrode. Further, an electron source is constituted by a photocathode in the streak tube and an optical a device for irradiating the same, and an electrical signal to be measured is applied to one set of deflection electrodes among the two sets of deflection electrodes of the streak tube. The above object is achieved by providing a circuit to apply a sweep voltage to each of the other sets of deflection electrodes. Further, the above object is achieved by turning on and off the light source in synchronization with the sweep voltage. Further, the above object is achieved by making at least one set of the two sets of deflection electrodes a traveling wave type deflection electrode. Furthermore, the light source device can be freely switched between an irradiation light source that irradiates the photocathode as an electron source and a light source of the light to be measured,
Further, the above object is achieved by causing the circuit to switch and apply an electrical signal to be measured and a streak deflection voltage to the deflection electrode in synchronization with switching of the light source. Further, a memory for storing the output for the signal under test and the output for the light to be measured, and a display means for correcting and displaying a timing difference and a time axis scale between the electrical signal output and the optical signal output based on the memory. The above problem is achieved by providing the following. [Function] In this invention, the electron source in the CRT for an oscilloscope is composed of a light source and a photocathode that emits photoelectrons when irradiated by the light source.
By increasing the intensity of the light from the light source, a sufficient amount of photoelectrons can be emitted from the photocathode, and the brightness of the phosphor screen can be increased without providing a microchannel plate. Further, in the second invention, an electron source is configured from a photocathode in a streak tube and a light source device for irradiating the photocathode, and an electric signal to be measured is applied to one set of deflection electrodes of the streak tube, and an electric signal to be measured is applied to one set of deflection electrodes of the streak tube. Since a sweep voltage was applied to each electrode, the electrical waveform could be measured using a streak tube. Furthermore, by switching the deflection voltage applied to the deflection electrode, optical signals can also be measured as a normal streak tube.

【実施例1 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第1図は本発明の第1実施例を示すものであり、オシロ
スコープ用CRT10を用いた電気波形測定装置11(
全体図示省略)において、光源12と、この光源により
照射させることにより光電子を放出する光電面14とに
より電子源16を構成したものである。 第1図の符号18は、前記光電面14が形成されるガラ
ス面板、20は光電面14と共に電子銃を形成する電子
レンズ、22は垂直偏向板、24は水平偏向板、26は
蛍光面、28はトリガ発生回路、29は増幅器、30は
レーザダイオード駆動回路、31は被測定電気信号源、
32は偏向回路をそれぞれ示す。 前記光源12は短パルス光レーザダイオードであって、
トリガ発生回路28からのトリガ信号に基づきレーザダ
イオード駆動回路30を介して制御される。 又、トリが発生回路28から出力されたトリガ信号に基
づいて、偏向回路32から印加される水平偏向板24へ
の掃引電圧タイミングと増幅33により増幅された被測
定電気信号源31からの電圧が垂直偏向板22へ印加さ
れるタイミングと、光源12とが全て同期するように構
成されている。 次に上記第1実施例の作用について説明する。 オシロスコープ用CRTIOにおいて、上記のように光
源12と光電面14から、電子源16を構成した場合、
基本的に、光電面14に入射する光のmに応じて、該光
電面14から光電子が放出される。 従って、光ti、12からの光の強度を高くすることに
よって、光電面14から十分な量の光電子を放出させる
ことができる。 従って、従来のオシロスコープ用CRTにおけるような
、マイクロチャンネルプレートを設けて、蛍光面26へ
の入射光電子量を増倍する必要がない。 又上記第1実施例のように、光源12として短パルス光
源を使用すると、高速掃引のとき短時間に特に大きな電
流を得ることができる。 通常短パルス光は、OC光に比べ、非常に高いビークパ
ワーを有していて、更に、光電面14は1oors以下
の非常に速い応答特性を有しているので、この光電面1
4に高いピークパワーを有する前述のような短パルス光
を入射することによって、短い時間に大電流を得ること
ができる。このような瞬時大電流は、従来のオシロスコ
ープ用CRTにおける熱電子源では得ることができない
。 更に上記実施例は、レーザダイオード駆動回路30によ
って駆動される短パルス光レーザダイオードにより光源
12が構成されているので、レーザダイオード駆動回路
30からの電気信号で容易に変調させることができ、そ
のオン・オフにより帰線消去が可能になり、高繰返し動
作にも容易に適用できる。 なお上記第1実施例は、光源12として短パルス光レー
ザダイオードを用いたものであるが、モードロックYA
Gレーザ等の別の種類のパルスレーザや通常のDC光源
であってもよい。 更に、上記第1実施例は信号出力部として蛍光面26を
用いたものであるが、これは他の信号出力部、例えば電
子打込CCD等を用いてもよい。 次に第2図に示される本発明の第2実施例について説明
する。 この第2実施例は、本発明をストリークカメラに適用し
て、ストリークカメラを兼ねた電気波形測定装置33を
構成したものである。 即ち、ストリーク管34における光電面36と、これを
照射する光m装置38とから電子源40を構成すると共
に、ストリーク管34の2組の偏向電極のうち、垂直偏
向板42に被測定電気信号を、他方の水平偏向板44に
掃引電圧をそれぞれ印加する回路46を設けたものであ
る。 前記ストリーク管34は、前記光電面36側から順に電
子レンズ48、前記垂直偏向板42、水平偏向板44、
マイクロチャンネルプレート(以下MCPという)50
と、出力面である蛍光面52とを配置して構成されてい
る。 前記蛍光面52に対しては、出力光学系54、TVカメ
ラ56及びこのTVカメラ56の出力信号を処理、記憶
するためのコンピュータ58が配置されている。 前記光源装@38は、前記光電面36側から順に配置さ
れた入力光学系59、スリット60、入射光切替装置6
2、短パルス光レーザダイオード64と、この短パルス
光レーザダイオード64を駆動するためのレーザダイオ
ード駆動回路66とから構成されている。 前記入射光切替装置62は、第3図に示されるように、
前記短パルス光レーザダイオード64から光電面36に
至る光路上に配置されたビームスプリッタ62Aと、こ
のビームスプリッタ62Aと短パルス光レーザダイオー
ド64との間に配置されたシャッター628と、ビーム
スプリッタ62Aに側方から被測定光を入射させるため
の光路上に配置されたシャッター620とから構成され
ている。 前記回路46は、被測定電気信号源70からの被測定電
気信号を増幅するための増幅器46Aと、この増幅器4
6Aの出力よりトリガ信号を発生し、前記レーザダイオ
ード駆動回路66並びに偏向回路46Bに出力するトリ
ガ発生回路46Eと、このトリガ発生回路46Eからの
トリガ信号に基づいて偏向電圧を出力する偏向回路46
Bとシフト電圧発生回路46Cと、前記増幅器46Aを
被測定電気信号源70かストリークトリガ回路72h1
に選択的に接続すると共に、これに対応させて、前記垂
直偏向板42を、増幅器46Aと偏向回路46Bに選択
的に切替え、同時に、水平偏向板44を、偏向回路46
Bとシフト電圧発生回路46Cに選択的に接続させるた
めの切替回路46Dとから構成されている。 このFJJ替回路46Dは、又、前記被測定信号源70
とストリークトリガ回路72との切替に対応して、被測
定電気信号を測定する場合、前記入射光切替装置におけ
るシャッター62Gを閉じ、62Bを開き、逆に、スト
リークカメラとして使用する場合は、シャッター620
を開き、62Bを閉じるようにされている。 次に上記第2実施例の作用について説明する。 まず、電気信号を測定する場合は、切替回路46Dによ
って、増幅器46Aを被測定電気信号源70に、垂直偏
向板42を増幅器46Aに、水平偏向板44は偏向回路
46Bに、それぞれ切替えると共に、シャッター62G
を閉じ、シャッター62Gを開き、レーザダイオード6
4からの短パルス光がストリーク管34に入射するよう
に切替える。 このようにすると、被測定電気信号源70からの電気信
号が、増幅器46Aで増幅されてから、垂直偏向板42
に印加されると同時に、増幅器46Aから前記トリガ発
生回路46Eを経て偏向回路46Bからの掃引電圧が水
平偏向板44に印加される。 このとき、トリガ発生回路46Eからのトリガ信号に同
期して、前記レーザダイオード駆動回路66により短パ
ルス光レーザダイオード64を励起すると、必要なとき
だけ短パルス光レーザダイオード64が発光することに
なる。 短パルス光は、シャッター62B、ビームスプリッタ6
2A、スリット60及び入力光学系59を経て光電面3
6に入射し、ここで光電子を発生させる。 この光電子は、電子レンズ48において加速且つ集束さ
れ、垂直偏向板42、水平偏向板44を経てMCP50
で増倍され、出力面である蛍光面52に、波形として出
力される。 以上の動作により、被測定電気信号に応じて垂直偏向さ
れた光電子がMCP50を経て蛍光面52に出力波形を
形成し、これがTVカメラ56を経てコンピュータに入
力され、ここで信号処理、且つ、記憶されることになる
。 次に、光信号を測定する場合について説明する。 この場合は、切替回路46Dによって、増幅器46Aを
ストリークトリガ回路72に、垂直偏向板42を偏向回
路46Bに、水平偏向板44をシフト電圧発生回路46
Cにそれぞれ切替えると共に、入射光切替装置62にお
いて、シャッター62Bを閉じ、シャッター620を開
く。 従って、被測定光は、シャッター6201、ビームスプ
リッタ62A1スリツト60及び入力光学系58を経て
光電面36に入射し、ここで、光電子を発生させる。 この光電子は、電子レンズ48において加速且つ集束さ
れ、垂直偏向板42、水平偏向板44を経てMCP50
で増倍され、出力面である蛍光面52に、ストリーク像
を形成する 前記垂直及び水平偏向板42.44には、通常のストリ
ーク管におけると同様の電圧が印加される。 即ち、ストリークトリガ回路72からのトリガ信号が、
増幅器46Aを経てトリガ発生回路46Eに入力され、
このトリガ発生回路46Eからのトリガ信号に基づいて
偏向回路46Bから、垂直偏向板42にストリーク掃引
電圧が印加され、同時に、シフト電圧発生回路46Cか
らシフト電圧が水平偏向板44に印加される。 上記のような動作により、蛍光面52上を掃引して得ら
れたストリーク像は、TVカメラ56により読み出され
、コンピュータ58において信号処理、記憶される。 ここで、前記被測定光とストリークトリガ信号のタイミ
ング差、及び、被測定電気信号とストリークトリガ信号
のタイミング差を予め検知しておくと、被測定光と被測
定電気信号の時間軸上の関係が判明するので、これを前
記コンピュータ58で補正することによって、被測定光
及び被測定電気信号のそれぞれの出力像を同一画面上に
出力することができる。 これによって、電気波形と光の相関を、従来にない高い
時間分解能で測定することができる。 又、電気信号を測定する際に、トリガ発生回路46Eか
らの信号に同期して、前述の如くレーザダイオード駆動
回路66により短パルス光レーザダイオード64を励起
すると、必要なときだけ効率良くレーザ光を得ることが
できるのみならず、帰線消去が特別な掃引をすることな
く可能になる。 なお上記実施例において、電気信号測定時の光源として
は短パルス光レーザダイオード64を用いているが、本
発明はこれに限定されるものでなく、モードロックYA
Gレーザ等の他のパルスレーザやDC光源であってもよ
い。 又、入射光切替装置62も、第3図の実施例に限定され
るものでなく、他の構成であってもよい。 更に、上記実施例は、被測定電気信号を、−数的に偏向
感度の高い垂直偏向板42に咀加するようにしているが
、これは水平偏向板44に印加するようにしてもよい。 更に、上記実施例は、出力源である蛍光面52の前面に
MCP50を配置したものであるが、MCP50は必ず
しも設けなくてもよい。 又、蛍光面52にイメージインテンシファイヤを組合せ
たもの、あるいは電子打込みCOD等を、蛍光面52の
代わりに配置したものであってもよい。 更に、上記実施例において、偏向板は、通常の偏向板で
あるが、これを、第4図に示されるような、ミアンダ型
の進行波偏向板74A、第5図に示されるような遮蔽螺
旋型の進行波偏向板74B、第6図に示されるような平
行螺旋型の進行波偏向板74C1第7図に示されるよう
な集中定数型進行波偏向板74Dとするようにしてもよ
い。 このように進行波型の偏向板を用いた場合は、偏向板の
帯域が非常に向上する。 従って、偏向電圧が印加される偏向電極を進行波形にす
ると、高速の偏向電圧が印加できるようになり、より高
速の掃引が可能になる。 又、電気信号を測定するとき、この信号が印加される偏
向電極を進行波型にすると、より高帯域で電気信号を測
定することができる。 【発明の効果】 本発明は、上記のように構成したので、MCP等を用い
ることなく、出力面において十分な輝度を得ることがで
きるという優れた効果を有する。 又、同一の装置で、ストリーク管として光信号を測定で
きると共に、電気信号の測定をすることができるという
優れた効果を有する。
Example 1 An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, which shows an electrical waveform measuring device 11 (
(whole illustration omitted), an electron source 16 is constituted by a light source 12 and a photocathode 14 that emits photoelectrons when irradiated with the light source. Reference numeral 18 in FIG. 1 denotes a glass face plate on which the photocathode 14 is formed, 20 an electron lens forming an electron gun together with the photocathode 14, 22 a vertical deflection plate, 24 a horizontal deflection plate, 26 a fluorescent screen, 28 is a trigger generation circuit, 29 is an amplifier, 30 is a laser diode drive circuit, 31 is an electrical signal source to be measured,
32 indicates a deflection circuit, respectively. The light source 12 is a short pulse light laser diode,
It is controlled via a laser diode drive circuit 30 based on a trigger signal from a trigger generation circuit 28. Also, based on the trigger signal output from the generation circuit 28, the timing of the sweep voltage applied from the deflection circuit 32 to the horizontal deflection plate 24 and the voltage from the electrical signal source 31 to be measured amplified by the amplification 33 are determined. The timing of application to the vertical deflection plate 22 and the light source 12 are all configured to be synchronized. Next, the operation of the first embodiment will be explained. In the CRTIO for an oscilloscope, when the electron source 16 is configured from the light source 12 and the photocathode 14 as described above,
Basically, photoelectrons are emitted from the photocathode 14 depending on m of light incident on the photocathode 14. Therefore, by increasing the intensity of the light from the light ti, 12, a sufficient amount of photoelectrons can be emitted from the photocathode 14. Therefore, there is no need to provide a microchannel plate to multiply the amount of photoelectrons incident on the phosphor screen 26, as in conventional oscilloscope CRTs. Further, if a short pulse light source is used as the light source 12 as in the first embodiment, a particularly large current can be obtained in a short period of time during high-speed sweeping. Usually short pulse light has a very high peak power compared to OC light, and furthermore, the photocathode 14 has a very fast response characteristic of 1 oors or less.
A large current can be obtained in a short period of time by injecting the above-mentioned short pulse light having a high peak power into 4. Such an instantaneous large current cannot be obtained with a thermionic source in a conventional CRT for an oscilloscope. Furthermore, in the above embodiment, since the light source 12 is constituted by a short-pulse laser diode driven by the laser diode drive circuit 30, it can be easily modulated by an electric signal from the laser diode drive circuit 30, and the light source 12 can be easily modulated by an electric signal from the laser diode drive circuit 30.・By turning off, blanking is possible, and it can be easily applied to high repetition operations. Although the first embodiment described above uses a short pulse laser diode as the light source 12, a mode-locked YA laser diode is used as the light source 12.
Other types of pulsed lasers such as G lasers or regular DC light sources may also be used. Furthermore, although the first embodiment uses the phosphor screen 26 as the signal output section, other signal output sections such as an electronically implanted CCD or the like may be used instead. Next, a second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described. In this second embodiment, the present invention is applied to a streak camera to construct an electrical waveform measuring device 33 that also serves as a streak camera. That is, an electron source 40 is constituted by the photocathode 36 in the streak tube 34 and the optical device 38 that irradiates it, and the electrical signal to be measured is applied to the vertical deflection plate 42 of the two sets of deflection electrodes of the streak tube 34. A circuit 46 for applying a sweep voltage to the other horizontal deflection plate 44 is provided. The streak tube 34 includes, in order from the photocathode 36 side, an electron lens 48, the vertical deflection plate 42, the horizontal deflection plate 44,
Microchannel plate (hereinafter referred to as MCP) 50
and a fluorescent screen 52 which is an output surface. An output optical system 54, a TV camera 56, and a computer 58 for processing and storing output signals of the TV camera 56 are arranged for the phosphor screen 52. The light source device @38 includes an input optical system 59, a slit 60, and an incident light switching device 6 arranged in this order from the photocathode 36 side.
2. It is composed of a short pulse light laser diode 64 and a laser diode drive circuit 66 for driving the short pulse light laser diode 64. The incident light switching device 62, as shown in FIG.
A beam splitter 62A disposed on the optical path from the short pulse laser diode 64 to the photocathode 36, a shutter 628 disposed between the beam splitter 62A and the short pulse laser diode 64, and a beam splitter 62A. A shutter 620 is arranged on the optical path to allow the light to be measured to enter from the side. The circuit 46 includes an amplifier 46A for amplifying the electrical signal to be measured from the electrical signal source 70 to be measured;
Trigger generation circuit 46E that generates a trigger signal from the output of 6A and outputs it to the laser diode drive circuit 66 and deflection circuit 46B, and a deflection circuit 46 that outputs a deflection voltage based on the trigger signal from this trigger generation circuit 46E.
B, the shift voltage generation circuit 46C, and the amplifier 46A are connected to the electrical signal source to be measured 70 or the streak trigger circuit 72h1.
and correspondingly, the vertical deflection plate 42 is selectively connected to the amplifier 46A and the deflection circuit 46B, and at the same time, the horizontal deflection plate 44 is connected to the deflection circuit 46B.
B and a switching circuit 46D for selectively connecting to the shift voltage generating circuit 46C. This FJJ replacement circuit 46D also includes the signal source under test 70.
When measuring the electrical signal to be measured, the shutter 62G in the incident light switching device is closed and the shutter 62B is opened, and conversely, when used as a streak camera, the shutter 620 is switched.
62B is opened and 62B is closed. Next, the operation of the second embodiment will be explained. First, when measuring an electrical signal, the switching circuit 46D switches the amplifier 46A to the electrical signal source 70 to be measured, the vertical deflection plate 42 to the amplifier 46A, and the horizontal deflection plate 44 to the deflection circuit 46B. 62G
Close the shutter 62G, open the laser diode 6
4 is switched so that the short pulse light from 4 is incident on the streak tube 34. In this way, the electrical signal from the electrical signal source to be measured 70 is amplified by the amplifier 46A, and then the vertical deflection plate 42
At the same time, a sweep voltage from the deflection circuit 46B is applied to the horizontal deflection plate 44 from the amplifier 46A via the trigger generation circuit 46E. At this time, when the short pulse light laser diode 64 is excited by the laser diode drive circuit 66 in synchronization with the trigger signal from the trigger generation circuit 46E, the short pulse light laser diode 64 emits light only when necessary. The short pulse light is transmitted through the shutter 62B and the beam splitter 6.
2A, the photocathode 3 via the slit 60 and the input optical system 59.
6, where photoelectrons are generated. These photoelectrons are accelerated and focused by the electron lens 48, and then pass through the vertical deflection plate 42 and the horizontal deflection plate 44 to the MCP 50.
The signal is multiplied by the phosphor screen 52, which is the output screen, and output as a waveform. Through the above operations, photoelectrons vertically deflected according to the electrical signal to be measured pass through the MCP 50 and form an output waveform on the phosphor screen 52, which is input to the computer via the TV camera 56, where it is processed and stored. will be done. Next, the case of measuring an optical signal will be explained. In this case, the switching circuit 46D shifts the amplifier 46A to the streak trigger circuit 72, the vertical deflection plate 42 to the deflection circuit 46B, and the horizontal deflection plate 44 to the voltage generation circuit 46.
At the same time, the shutter 62B is closed and the shutter 620 is opened in the incident light switching device 62. Therefore, the light to be measured passes through the shutter 6201, the beam splitter 62A1, the slit 60, and the input optical system 58, and enters the photocathode 36, where photoelectrons are generated. These photoelectrons are accelerated and focused by the electron lens 48, and then pass through the vertical deflection plate 42 and the horizontal deflection plate 44 to the MCP 50.
The same voltage as in a normal streak tube is applied to the vertical and horizontal deflection plates 42 and 44 which form a streak image on the phosphor screen 52 which is the output surface. That is, the trigger signal from the streak trigger circuit 72 is
It is input to the trigger generation circuit 46E via the amplifier 46A,
Based on the trigger signal from the trigger generation circuit 46E, a streak sweep voltage is applied from the deflection circuit 46B to the vertical deflection plate 42, and at the same time, a shift voltage is applied from the shift voltage generation circuit 46C to the horizontal deflection plate 44. A streak image obtained by sweeping the fluorescent screen 52 through the above-described operation is read out by the TV camera 56, subjected to signal processing in the computer 58, and stored. Here, if the timing difference between the light to be measured and the streak trigger signal and the timing difference between the electrical signal to be measured and the streak trigger signal are detected in advance, the relationship between the light to be measured and the electrical signal to be measured on the time axis can be detected. By correcting this using the computer 58, the respective output images of the light to be measured and the electrical signal to be measured can be output on the same screen. This makes it possible to measure the correlation between electrical waveforms and light with unprecedentedly high time resolution. Furthermore, when measuring an electrical signal, if the short pulse light laser diode 64 is excited by the laser diode drive circuit 66 as described above in synchronization with the signal from the trigger generation circuit 46E, the laser light can be efficiently emitted only when necessary. Not only can it be obtained, but blanking is also possible without special sweeps. In the above embodiment, a short pulse laser diode 64 is used as a light source when measuring electrical signals, but the present invention is not limited to this.
Other pulse lasers such as a G laser or a DC light source may also be used. Furthermore, the incident light switching device 62 is not limited to the embodiment shown in FIG. 3, and may have other configurations. Further, in the above embodiment, the electrical signal to be measured is applied to the vertical deflection plate 42, which has a numerically high deflection sensitivity, but it may be applied to the horizontal deflection plate 44. Further, in the above embodiment, the MCP 50 is arranged in front of the phosphor screen 52 which is the output source, but the MCP 50 does not necessarily need to be provided. Further, the phosphor screen 52 may be combined with an image intensifier, or an electronically implanted COD or the like may be placed in place of the phosphor screen 52. Further, in the above embodiment, the deflection plate is a normal deflection plate, but it can be replaced with a meander-type traveling wave deflection plate 74A as shown in FIG. 4, or a shielding spiral as shown in FIG. It is also possible to use a type traveling wave deflection plate 74B, a parallel spiral type traveling wave deflection plate 74C as shown in FIG. 6, and a lumped constant type traveling wave deflection plate 74D as shown in FIG. When a traveling wave type deflection plate is used in this way, the band of the deflection plate is greatly improved. Therefore, if the deflection electrode to which the deflection voltage is applied has a traveling waveform, a high-speed deflection voltage can be applied, and higher-speed sweeping becomes possible. Furthermore, when measuring an electrical signal, if the deflection electrode to which this signal is applied is of a traveling wave type, the electrical signal can be measured in a higher band. [Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it has an excellent effect in that sufficient brightness can be obtained on the output surface without using an MCP or the like. In addition, it has the excellent effect of being able to measure optical signals as well as electrical signals using the same device as a streak tube.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る電気波形測定装置の第1実施例を
示す一部回路図を含む略示断面図、第2図は本発明の第
2実施例を示す一部回路図を含む略示断面図、第3図は
同第2実施例における入射光切替装置を拡大して示すブ
ロック図、第4図〜第6図は同実施例における偏向板の
変形例を示す平面図及び断面図、第7図は同平面図であ
る。 10・・・オシミスコープ用CRT。 11.33・・・電気波形測定装置、 12・・・光源、 14.36・・・光電面、 16.40・・・電子源、 22.42・・・垂直偏向板、 24.44・・・水平偏向板、 26.52・−・蛍光面、 31.70・・・被測定電気信号源、 32・・・偏向回路、 34・・・ストリーク管、 38・・・光源装置、 46・・・回路、 46A・・・増幅器、 46B・・・偏向回路、 46C・・・シフト電圧発生回路、 46D・・・切替回路、 58・・・コンピュータ、 62・・・入射光切替装置、 64・・・短パルス光レーザダイオード、第 図 第 図 72・・・ストリークトリガ回路、 74A〜74D・・・進行波型偏向板。
FIG. 1 is a schematic sectional view including a partial circuit diagram showing a first embodiment of an electrical waveform measuring device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view including a partial circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. 3 is an enlarged block diagram showing the incident light switching device in the second embodiment, and FIGS. 4 to 6 are plan views and sectional views showing modifications of the deflection plate in the same embodiment. , FIG. 7 is a plan view of the same. 10...CRT for oscilloscope. 11.33... Electric waveform measuring device, 12... Light source, 14.36... Photocathode, 16.40... Electron source, 22.42... Vertical deflection plate, 24.44...・Horizontal deflection plate, 26.52... Fluorescent screen, 31.70... Electric signal source to be measured, 32... Deflection circuit, 34... Streak tube, 38... Light source device, 46... -Circuit, 46A...Amplifier, 46B...Deflection circuit, 46C...Shift voltage generation circuit, 46D...Switching circuit, 58...Computer, 62...Incoming light switching device, 64...・Short pulse light laser diode, Fig. 72... Streak trigger circuit, 74A to 74D... Traveling wave type deflection plate.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電子源、電子源からの電子を偏向する偏向電極、
及び信号出力部を備えるオシロスコープ用CRTを用い
た電気波形測定装置において、光源と、この光源により
照射されることにより光電子を放出する光電面とにより
、前記電子源を構成してなることを特徴とする電気波形
測定装置。
(1) An electron source, a deflection electrode that deflects electrons from the electron source,
and an electrical waveform measuring device using a CRT for an oscilloscope having a signal output section, characterized in that the electron source is constituted by a light source and a photocathode that emits photoelectrons when irradiated by the light source. Electric waveform measurement device.
(2)請求項1において、前記光源は、前記偏向電極に
おける掃引電圧に同期してオン・オフされることを特徴
とする電気波形測定装置。
(2) The electrical waveform measuring device according to claim 1, wherein the light source is turned on and off in synchronization with a sweep voltage at the deflection electrode.
(3)ストリーク管における光電面と、これを照射する
光源装置とから電子源を構成すると共に、該ストリーク
管の2組の偏向電極のうち、1組の偏向電極に被測定電
気信号を、他の1組の偏向電極に掃引電圧をそれぞれ印
加する回路を設けたことを特徴とする電気波形測定装置
(3) An electron source is constructed from a photocathode in a streak tube and a light source device that irradiates the photocathode, and an electrical signal to be measured is applied to one set of deflection electrodes among the two sets of deflection electrodes of the streak tube. An electrical waveform measuring device comprising a circuit for applying a sweep voltage to each set of deflection electrodes.
(4)請求項3において、前記光源は、前記掃引電圧に
同期してオン・オフされることを特徴とする電気波形測
定装置。
(4) The electrical waveform measuring device according to claim 3, wherein the light source is turned on and off in synchronization with the sweep voltage.
(5)請求項3又は4において、前記2組の偏向電極の
うち少なくとも1組を、進行波型偏向電極としたことを
特徴とする電気波形測定装置。
(5) The electrical waveform measuring device according to claim 3 or 4, wherein at least one set of the two sets of deflection electrodes is a traveling wave type deflection electrode.
(6)請求項3、4又は5において、前記光源装置は、
光源を、前記光電面を電子源として照射する照射光源と
、被測定光の光源とに切替自在とされ、且つ、前記回路
は、前記光源の切替と同期して、前記偏向電極に、被測
定電気信号と、ストリーク偏向電圧とを切替えて印加す
るようにされたことを特徴とする電気波形測定装置。
(6) In claim 3, 4 or 5, the light source device:
The light source can be freely switched between an irradiation light source that irradiates the photocathode as an electron source and a light source that emits the light to be measured, and the circuit is configured to apply the light to be measured to the deflection electrode in synchronization with the switching of the light source. An electrical waveform measuring device characterized in that an electrical signal and a streak deflection voltage are switched and applied.
(7)請求項6において、前記被測定信号に対する出力
及び前記被測定光に対する出力を記憶するメモリーと、
このメモリーの記憶に基づき、電気信号出力と光信号出
力のタイミング差及び時間軸スケールを補正して表示す
る表示手段と、を設けたことを特徴とする電気波形測定
装置。
(7) In claim 6, a memory that stores an output for the signal under test and an output for the light under test;
An electrical waveform measuring device comprising display means for correcting and displaying the timing difference and time axis scale between the electrical signal output and the optical signal output based on the information stored in the memory.
JP33013289A 1989-12-20 1989-12-20 Electric waveform measuring instrument Pending JPH03189567A (en)

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