JPH06275216A - ストリーク管 - Google Patents
ストリーク管Info
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- JPH06275216A JPH06275216A JP5064113A JP6411393A JPH06275216A JP H06275216 A JPH06275216 A JP H06275216A JP 5064113 A JP5064113 A JP 5064113A JP 6411393 A JP6411393 A JP 6411393A JP H06275216 A JPH06275216 A JP H06275216A
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- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
- H01J29/89—Optical or photographic arrangements structurally combined or co-operating with the vessel
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- 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
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J2231/00—Cathode ray tubes or electron beam tubes
- H01J2231/50—Imaging and conversion tubes
- H01J2231/50005—Imaging and conversion tubes characterised by form of illumination
- H01J2231/5001—Photons
- H01J2231/50015—Light
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- H01J2231/50—Imaging and conversion tubes
- H01J2231/503—Imaging and conversion tubes with scanning or gating optics
- H01J2231/5033—Imaging and conversion tubes with scanning or gating optics electrostatic
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- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、全長の短いストリーク管を提供す
ることを目的とする。 【構成】 変換手段（２１、２２）で被写体光像を複数
の微小分割入力電子像に変換し、これらの微小分割入力
電子像からの光電子が集束電子レンズ（４０）で集束さ
れる。さらに、偏向手段（５０）で掃引されて、出力面
（３１）に結像する。このように、被写体光像を複数の
微小分割入力電子像に変換しているので、短い距離で集
束・掃引が行える。したがって、管の全長を短くでき
る。
ることを目的とする。 【構成】 変換手段（２１、２２）で被写体光像を複数
の微小分割入力電子像に変換し、これらの微小分割入力
電子像からの光電子が集束電子レンズ（４０）で集束さ
れる。さらに、偏向手段（５０）で掃引されて、出力面
（３１）に結像する。このように、被写体光像を複数の
微小分割入力電子像に変換しているので、短い距離で集
束・掃引が行える。したがって、管の全長を短くでき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速度で形状や明るさ
が変化する物体や像等の時間変化を二次元的に計測でき
るストリーク管に関する。
が変化する物体や像等の時間変化を二次元的に計測でき
るストリーク管に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次元画像の時間情報を得ることのでき
る従来のストリーク管としては、文献Ｒｅｖ．Ｓｃｉ
Ｉｎｓｔｒｕｍ ５２（８）． Ａｕｇ． １９８１
ｐ．１１９０〜１１９２に記載されたものがある。この
従来のストリーク管の構造を、図２４を用いて説明す
る。同図より、従来のストリーク管は、光電面１０１の
前方に光学マスク１０２および光学レンズ１０３を備
え、光電面１０１の後方には、メッシュ加速電極１０
４、集束レンズ１０５、偏向電極１０６、１０７、出力
蛍光面１０８を備えている。このストリーク管に入射さ
れた二次元の被写体光像は、光学マスク１０２を通して
微小分割画像となり、この微小分割画像が光電面１０１
上に結像する。そして、光電面１０１から放出された光
電子ビームが偏向電極１０６、１０７で掃引され、各微
小分割画像（画素）のストリーク像を出力蛍光面１０８
上に結像する。
る従来のストリーク管としては、文献Ｒｅｖ．Ｓｃｉ
Ｉｎｓｔｒｕｍ ５２（８）． Ａｕｇ． １９８１
ｐ．１１９０〜１１９２に記載されたものがある。この
従来のストリーク管の構造を、図２４を用いて説明す
る。同図より、従来のストリーク管は、光電面１０１の
前方に光学マスク１０２および光学レンズ１０３を備
え、光電面１０１の後方には、メッシュ加速電極１０
４、集束レンズ１０５、偏向電極１０６、１０７、出力
蛍光面１０８を備えている。このストリーク管に入射さ
れた二次元の被写体光像は、光学マスク１０２を通して
微小分割画像となり、この微小分割画像が光電面１０１
上に結像する。そして、光電面１０１から放出された光
電子ビームが偏向電極１０６、１０７で掃引され、各微
小分割画像（画素）のストリーク像を出力蛍光面１０８
上に結像する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この場合、入射された
被写体光像は５〜１０ｍｍの大きさを持つので、これに
対応するストリーク像を出力蛍光面上に結像するには、
球面収差等を考慮すると、被写体光像の大きさの数倍の
口径の集束電子レンズが必要となり、それに対応した集
束電極系の管軸方向の長さは、集束電子レンズの口径の
５〜６倍となる。このため、ストリーク管の全長は２０
０〜３００ｍｍと長くなる。さらに、ストリーク管の全
長が長いため、その間の光電子の走行時間広がりも大き
くなり、明度の高い被写体光像は空間電荷効果によるボ
ケが大きくなる。また、光像全体に対応して放出される
光電流が陽極アパーチャー１０９付近で交差して、光電
流密度が大きくなるので、やはり空間電荷効果による像
のボケが大きくなる。
被写体光像は５〜１０ｍｍの大きさを持つので、これに
対応するストリーク像を出力蛍光面上に結像するには、
球面収差等を考慮すると、被写体光像の大きさの数倍の
口径の集束電子レンズが必要となり、それに対応した集
束電極系の管軸方向の長さは、集束電子レンズの口径の
５〜６倍となる。このため、ストリーク管の全長は２０
０〜３００ｍｍと長くなる。さらに、ストリーク管の全
長が長いため、その間の光電子の走行時間広がりも大き
くなり、明度の高い被写体光像は空間電荷効果によるボ
ケが大きくなる。また、光像全体に対応して放出される
光電流が陽極アパーチャー１０９付近で交差して、光電
流密度が大きくなるので、やはり空間電荷効果による像
のボケが大きくなる。
【０００４】また、光電面１０１上の異なった位置から
放出された光電子は、集束レンズ１０５の異なった位置
を通り抜けるので、ストリーク像の幾何学的歪みもレン
ズの収差により大きくなる欠点があった。
放出された光電子は、集束レンズ１０５の異なった位置
を通り抜けるので、ストリーク像の幾何学的歪みもレン
ズの収差により大きくなる欠点があった。
【０００５】本発明では、ストリーク管の全長を大幅に
短くするとともに、上記特性上の欠点を除去したストリ
ーク管を提供することを目的とする。
短くするとともに、上記特性上の欠点を除去したストリ
ーク管を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のストリーク管は、被写体光像を複数の微小
分割入力電子像からなる２次元配列像に変換する変換手
段と、変換手段で作成された各微小分割入力電子像に対
応して配列された複数の開口をそれぞれに有する複数の
集束電極板からなり、これらの集束電極板の各開口を一
致させて一体構造とし、各開口を通過させることにより
微小分割入力電子像からの光電子を集束させる集束電子
レンズと、一対の櫛歯状偏向電極の櫛歯部分を相互に噛
み合わせた構造を有し、集束電子レンズを通過した微小
分割入力電子像からの光電子を１列ごとに当該偏向電極
の櫛歯間を通過させることにより各微小分割入力電子像
からの光電子を偏向させる偏向手段と、偏向手段を通過
した微小分割入力電子像からの光電子が結像する出力面
とを備える。
に、本発明のストリーク管は、被写体光像を複数の微小
分割入力電子像からなる２次元配列像に変換する変換手
段と、変換手段で作成された各微小分割入力電子像に対
応して配列された複数の開口をそれぞれに有する複数の
集束電極板からなり、これらの集束電極板の各開口を一
致させて一体構造とし、各開口を通過させることにより
微小分割入力電子像からの光電子を集束させる集束電子
レンズと、一対の櫛歯状偏向電極の櫛歯部分を相互に噛
み合わせた構造を有し、集束電子レンズを通過した微小
分割入力電子像からの光電子を１列ごとに当該偏向電極
の櫛歯間を通過させることにより各微小分割入力電子像
からの光電子を偏向させる偏向手段と、偏向手段を通過
した微小分割入力電子像からの光電子が結像する出力面
とを備える。
【０００７】ここで、変換手段は、被写体光像を複数の
微小分割光像に分割する分割手段と、分割手段で分割さ
れた各微小分割光像をそれぞれ微小分割入力電子像に変
換する光電面とを備えていてもよく、また、被写体光像
を被写体光電子群に変換する光電面と、光電面から放出
された被写体光電子群を複数の微小分割入力電子像に分
割する分割手段とを備えていてもよい。
微小分割光像に分割する分割手段と、分割手段で分割さ
れた各微小分割光像をそれぞれ微小分割入力電子像に変
換する光電面とを備えていてもよく、また、被写体光像
を被写体光電子群に変換する光電面と、光電面から放出
された被写体光電子群を複数の微小分割入力電子像に分
割する分割手段とを備えていてもよい。
【０００８】さらに、集束電子レンズの開口の列の数に
比して、２つの偏向電極の櫛歯間の空間の数が少なくて
もよく、出力面の各微小分割出力電子像の掃引される際
の待機位置に相当する領域をアルミ遮蔽していてもよ
い。
比して、２つの偏向電極の櫛歯間の空間の数が少なくて
もよく、出力面の各微小分割出力電子像の掃引される際
の待機位置に相当する領域をアルミ遮蔽していてもよ
い。
【０００９】
【作用】図２５は、本発明の基本概念図である。以下、
同図を参照しながら本発明の作用を説明する。まず、変
換手段１１０に入射された被写体光像は、所定の間隔を
もって離散した画素からなる複数の微小分割入力電子像
に変換されて放出される。これらの微小分割入力電子像
からの光電子は、集束電子レンズ１１１の各開口を通過
することにより集束され、さらに、偏向手段１１２を通
過することにより掃引されて、出力面１１３に再結像す
る。
同図を参照しながら本発明の作用を説明する。まず、変
換手段１１０に入射された被写体光像は、所定の間隔を
もって離散した画素からなる複数の微小分割入力電子像
に変換されて放出される。これらの微小分割入力電子像
からの光電子は、集束電子レンズ１１１の各開口を通過
することにより集束され、さらに、偏向手段１１２を通
過することにより掃引されて、出力面１１３に再結像す
る。
【００１０】偏向手段１１２では、各微小分割入力電子
像の間隔の範囲で掃引されるので、出力面１１３上には
入射した微小分割光像の各画素の時間強度変化に対応し
た輝度分布が掃引方向に沿って生じる。微小分割入力電
子像の大きさは、例えば直径１０μｍ程度と小さいの
で、これに対応する集束電子レンズ１１１の径も小さ
く、従って集束電子レンズ１１１の管軸方向の長さも短
くてよい。また、出力面１１３上に生じる各出力像の大
きさもやはり１０μｍ程度と小さいので、それを偏向す
る距離は短く、偏向手段１１２と出力面１１３間の距離
も短くてよい。したがって、管の全長は極めて短くでき
る。
像の間隔の範囲で掃引されるので、出力面１１３上には
入射した微小分割光像の各画素の時間強度変化に対応し
た輝度分布が掃引方向に沿って生じる。微小分割入力電
子像の大きさは、例えば直径１０μｍ程度と小さいの
で、これに対応する集束電子レンズ１１１の径も小さ
く、従って集束電子レンズ１１１の管軸方向の長さも短
くてよい。また、出力面１１３上に生じる各出力像の大
きさもやはり１０μｍ程度と小さいので、それを偏向す
る距離は短く、偏向手段１１２と出力面１１３間の距離
も短くてよい。したがって、管の全長は極めて短くでき
る。
【００１１】さらに、本発明によれば、変換手段１１０
から放出された微小分割入力電子像からの光電子は、偏
向手段１１２に入射する時には既に画素に分解されてい
るので、偏向手段１１２には斜状電極を印加するだけで
も像のボケが生じることもなく、光電子流のゲート動作
も必要ない。
から放出された微小分割入力電子像からの光電子は、偏
向手段１１２に入射する時には既に画素に分解されてい
るので、偏向手段１１２には斜状電極を印加するだけで
も像のボケが生じることもなく、光電子流のゲート動作
も必要ない。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１３】図１は、本実施例の構成を示す側面断面図
である。同図より、本実施例に係るストリーク管は、円
筒状のガラス管１０の２つの開口部をガラス板で塞ぎ、
一方を入射窓２０、他方を出射窓３０としている。入射
窓２０の内面には、光学マスク２１が蒸着されている。
光学マスク２１は、例えば、Ａｌを数１０００オングス
トロームの厚さで蒸着し、これをレジストを用いたエッ
チングにより、光電面の有効面積１００ｍｍ×１００ｍ
ｍの範囲で、直径２０μｍの開口をピッチ０．５ｍｍで
マトリクス状に空けている。図では開口の数を省略し
て、一部だけを拡大して示している。さらに、光学マス
ク２１の内面には、Ｓ−２０光電面２２が形成されてい
る。また、出射窓３０の内面には、蛍光面３１が形成さ
れている。
である。同図より、本実施例に係るストリーク管は、円
筒状のガラス管１０の２つの開口部をガラス板で塞ぎ、
一方を入射窓２０、他方を出射窓３０としている。入射
窓２０の内面には、光学マスク２１が蒸着されている。
光学マスク２１は、例えば、Ａｌを数１０００オングス
トロームの厚さで蒸着し、これをレジストを用いたエッ
チングにより、光電面の有効面積１００ｍｍ×１００ｍ
ｍの範囲で、直径２０μｍの開口をピッチ０．５ｍｍで
マトリクス状に空けている。図では開口の数を省略し
て、一部だけを拡大して示している。さらに、光学マス
ク２１の内面には、Ｓ−２０光電面２２が形成されてい
る。また、出射窓３０の内面には、蛍光面３１が形成さ
れている。
【００１４】入射窓２０と出射窓３０の間には、複数枚
の円板状の電極からなる微小集束電子レンズ４０と、一
対の櫛歯状の電極からなる偏向電極５０とが設けられて
いる。つまり、入射窓２０の光電面２２の約１．５ｍｍ
後方に微小集束電子レンズ４０が、微小集束電子レンズ
４０の約１．５ｍｍ後方に偏向電極５０がそれぞれ配置
されており、偏向電極５０と蛍光面３１の間隔は約１５
ｍｍである。
の円板状の電極からなる微小集束電子レンズ４０と、一
対の櫛歯状の電極からなる偏向電極５０とが設けられて
いる。つまり、入射窓２０の光電面２２の約１．５ｍｍ
後方に微小集束電子レンズ４０が、微小集束電子レンズ
４０の約１．５ｍｍ後方に偏向電極５０がそれぞれ配置
されており、偏向電極５０と蛍光面３１の間隔は約１５
ｍｍである。
【００１５】さらに、偏向電極５０と出射窓３０の間の
管壁には帯電防止のための壁電極６０が蒸着されてい
る。この壁電極６０は、管内部で蛍光面３１のフランジ
と電気的に接続されている。
管壁には帯電防止のための壁電極６０が蒸着されてい
る。この壁電極６０は、管内部で蛍光面３１のフランジ
と電気的に接続されている。
【００１６】図２（ａ）は、微小集束電子レンズ４０の
構造を示す断面図であり、図２（ｂ）は、微小集束電子
レンズ４０の外観を示す斜視図である。図２（ａ）に示
すように、微小集束電子レンズ４０は、Ｇ1 電極４１、
Ｇ2 電極４２、Ｇ3 電極４３が備えられ、各電極の間に
は厚さ１ｍｍのセラミックからなる絶縁リング４４、４
５が挟まれている。Ｇ1 電極４１、Ｇ2 電極４２、Ｇ3
電極４３はそれぞれ厚みが１ｍｍ、２．５ｍｍ、１ｍｍ
からなるステンレス金属板で、かつ、Ｇ1 電極４１とＧ
3 電極４３は直径０．１ｍｍの開口が、Ｇ2 電極４２は
直径０．１５ｍｍの開口がピッチ０．５ｍｍで１００ｍ
ｍ×１００ｍｍの範囲で空けられている。
構造を示す断面図であり、図２（ｂ）は、微小集束電子
レンズ４０の外観を示す斜視図である。図２（ａ）に示
すように、微小集束電子レンズ４０は、Ｇ1 電極４１、
Ｇ2 電極４２、Ｇ3 電極４３が備えられ、各電極の間に
は厚さ１ｍｍのセラミックからなる絶縁リング４４、４
５が挟まれている。Ｇ1 電極４１、Ｇ2 電極４２、Ｇ3
電極４３はそれぞれ厚みが１ｍｍ、２．５ｍｍ、１ｍｍ
からなるステンレス金属板で、かつ、Ｇ1 電極４１とＧ
3 電極４３は直径０．１ｍｍの開口が、Ｇ2 電極４２は
直径０．１５ｍｍの開口がピッチ０．５ｍｍで１００ｍ
ｍ×１００ｍｍの範囲で空けられている。
【００１７】また、図２（ｂ）に示すように、絶縁リン
グ４４、４５の周辺部には金属ピンが埋め込まれてお
り、これらの金属ピンに固定用金具が溶接されている。
この固定用金具によって、各電極と絶縁リングが一体構
造となっている。また、固定の際には、各電極の開口の
中心が一致するよう調整されている。
グ４４、４５の周辺部には金属ピンが埋め込まれてお
り、これらの金属ピンに固定用金具が溶接されている。
この固定用金具によって、各電極と絶縁リングが一体構
造となっている。また、固定の際には、各電極の開口の
中心が一致するよう調整されている。
【００１８】図３（ａ）は、偏向電極５０の外観を示す
斜視図であり、図３（ｂ）は、偏向電極５０を光電面２
２側から見た平面図である。図３（ａ）に示すように、
偏向電極５０は１対の櫛歯状の電極５１、５２を、櫛歯
が噛み合うように交互に挟み込んでいる。各電極５１、
５２は、管軸方向の長さ２ｍｍ、管軸方向に垂直な方向
の長さ１２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの偏向板を平行かつ
０．５ｍｍピッチで並べることにより、櫛歯形状として
いる。さらに、それぞれの偏向板が０．５ｍｍピッチの
間隔を保つために、偏向板の両端には幅０．４ｍｍ、高
さ０．５ｍｍの絶縁板が挟み込まれている。各電極５
１、５２からは、それぞれリードが取り出され、ガラス
管１０から導出されている。
斜視図であり、図３（ｂ）は、偏向電極５０を光電面２
２側から見た平面図である。図３（ａ）に示すように、
偏向電極５０は１対の櫛歯状の電極５１、５２を、櫛歯
が噛み合うように交互に挟み込んでいる。各電極５１、
５２は、管軸方向の長さ２ｍｍ、管軸方向に垂直な方向
の長さ１２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの偏向板を平行かつ
０．５ｍｍピッチで並べることにより、櫛歯形状として
いる。さらに、それぞれの偏向板が０．５ｍｍピッチの
間隔を保つために、偏向板の両端には幅０．４ｍｍ、高
さ０．５ｍｍの絶縁板が挟み込まれている。各電極５
１、５２からは、それぞれリードが取り出され、ガラス
管１０から導出されている。
【００１９】また、図３（ｂ）に示すように、偏向電極
５０は、各電極５１、５２の偏向板間の空間上に、Ｇ1
電極４１、Ｇ2 電極４２、Ｇ3 電極４３の各開口が来る
よう位置付けられている。このため、光電面２２側から
見通す時、偏向電極５０はその視野を妨げない。つま
り、光電面２２から光電子が放出されて出力側に向かう
時、光電子ビームの走行を妨げないように偏向電極５０
が配置されているのである。
５０は、各電極５１、５２の偏向板間の空間上に、Ｇ1
電極４１、Ｇ2 電極４２、Ｇ3 電極４３の各開口が来る
よう位置付けられている。このため、光電面２２側から
見通す時、偏向電極５０はその視野を妨げない。つま
り、光電面２２から光電子が放出されて出力側に向かう
時、光電子ビームの走行を妨げないように偏向電極５０
が配置されているのである。
【００２０】本実施例に係るストリーク管の部品展開図
を図４に示す。同図より、このストリーク管は、微小集
束電子レンズ４０や偏向電極５０などの多くの部品を全
長の短いガラス管１０に収めていることが判る。このよ
うに、ストリーク管の全長が小さくできれば、光電子の
走行時間が短くなり、空間電荷効果によるボケを大幅に
小さくすることができる。
を図４に示す。同図より、このストリーク管は、微小集
束電子レンズ４０や偏向電極５０などの多くの部品を全
長の短いガラス管１０に収めていることが判る。このよ
うに、ストリーク管の全長が小さくできれば、光電子の
走行時間が短くなり、空間電荷効果によるボケを大幅に
小さくすることができる。
【００２１】次に、本実施例に係るストリーク管を用い
たストリークカメラの構成を図５に示す。このストリー
クカメラを用いて、本実施例の動作を説明する。まず、
被写体７０の入力光像が光学レンズ７１を通して入射窓
２０内側の光電面２２に結像される。入射窓２０と光電
面２２の間にはＡｌ層の光学マスク２１が設けられてい
るので、０．５ｍｍピッチの２００×２００個のマスク
の開口によって分割された画素ごとの微小分割光像が光
電面２２に結像される。開口の大きさは２０μｍである
ので、光電面２２からはこの部分からだけ光電子が放出
される。こうして、被写体７０の入力光像は複数の微小
分割入力電子像に変換される。この場合、開口の縦・横
の間隔は、等しくなくてもよい。
たストリークカメラの構成を図５に示す。このストリー
クカメラを用いて、本実施例の動作を説明する。まず、
被写体７０の入力光像が光学レンズ７１を通して入射窓
２０内側の光電面２２に結像される。入射窓２０と光電
面２２の間にはＡｌ層の光学マスク２１が設けられてい
るので、０．５ｍｍピッチの２００×２００個のマスク
の開口によって分割された画素ごとの微小分割光像が光
電面２２に結像される。開口の大きさは２０μｍである
ので、光電面２２からはこの部分からだけ光電子が放出
される。こうして、被写体７０の入力光像は複数の微小
分割入力電子像に変換される。この場合、開口の縦・横
の間隔は、等しくなくてもよい。
【００２２】一方、管内の各部には、次の直流電圧が印
加されている。まず、光電面２２には−１０ｋＶが、Ｇ
1 電極４１とＧ3 電極４３には０Ｖ（グランド電位）が
印加されている。また、Ｇ2 電極４２には可変抵抗７２
により−１０ｋＶから０Ｖの間の電圧で光電面２２上の
各微小分割入力電子像が蛍光面３１上に再結像するよう
な電圧が、壁電極６０と蛍光面３１には０Ｖ（グランド
電位）が印加されている。このような電圧がそれぞれ印
加されることにより、光電面２２上の微小分割入力電子
像の各々に対して、微小集束電子レンズ４０が形成さ
れ、各微小分割入力電子像は蛍光面３１上に離散的に配
列された微小分割出力電子像として再結像される。
加されている。まず、光電面２２には−１０ｋＶが、Ｇ
1 電極４１とＧ3 電極４３には０Ｖ（グランド電位）が
印加されている。また、Ｇ2 電極４２には可変抵抗７２
により−１０ｋＶから０Ｖの間の電圧で光電面２２上の
各微小分割入力電子像が蛍光面３１上に再結像するよう
な電圧が、壁電極６０と蛍光面３１には０Ｖ（グランド
電位）が印加されている。このような電圧がそれぞれ印
加されることにより、光電面２２上の微小分割入力電子
像の各々に対して、微小集束電子レンズ４０が形成さ
れ、各微小分割入力電子像は蛍光面３１上に離散的に配
列された微小分割出力電子像として再結像される。
【００２３】このような処理の流れに併行して入射光の
一部がハーフミラー７３によりＰＩＮダイオード７５に
入射し、トリガー信号を発生する。このトリガー信号
は、遅延回路７６を通って偏向電圧発生回路７７を起動
して、この例では斜状の掃引電圧を発生させる。この掃
引電圧が偏向電極５０の一方の電極５２に印加され、か
つ他方の電極５１には０Ｖ（グランド電極）が印加され
ているので、各々の微小分割出力電子像は蛍光面３１上
で分離されているピッチに相当する間隙で掃引される。
ここで、斜状偏向電圧の振幅は、各画素の掃引像が重な
らない範囲、この例では画素ピッチの０．５ｍｍ以内と
なるよう調整される。例えば、５ｎｓで−６０Ｖから＋
６０Ｖに立ち上がる波形を印加する。
一部がハーフミラー７３によりＰＩＮダイオード７５に
入射し、トリガー信号を発生する。このトリガー信号
は、遅延回路７６を通って偏向電圧発生回路７７を起動
して、この例では斜状の掃引電圧を発生させる。この掃
引電圧が偏向電極５０の一方の電極５２に印加され、か
つ他方の電極５１には０Ｖ（グランド電極）が印加され
ているので、各々の微小分割出力電子像は蛍光面３１上
で分離されているピッチに相当する間隙で掃引される。
ここで、斜状偏向電圧の振幅は、各画素の掃引像が重な
らない範囲、この例では画素ピッチの０．５ｍｍ以内と
なるよう調整される。例えば、５ｎｓで−６０Ｖから＋
６０Ｖに立ち上がる波形を印加する。
【００２４】こうして蛍光面３１に、入力光像の各画素
の明るさの変化が掃引方向の明るさの空間分布として得
られる。本実施例では、偏向電極５０の各々の偏向板間
で交互に反対方向の掃引が行われるので、時間軸の方向
も交互に反対になっている。こうして得られた出力光像
をＴＶカメラ７８で撮像し、解折すれば、入力光像の明
るさの分布の時間変化を知ることができる。この例で
は、１ｎｓ程度の時間分解能が得られる。なお、ＴＶカ
メラ７８の代わりに写真機を備え付けて、フィルムに記
録してもよい。
の明るさの変化が掃引方向の明るさの空間分布として得
られる。本実施例では、偏向電極５０の各々の偏向板間
で交互に反対方向の掃引が行われるので、時間軸の方向
も交互に反対になっている。こうして得られた出力光像
をＴＶカメラ７８で撮像し、解折すれば、入力光像の明
るさの分布の時間変化を知ることができる。この例で
は、１ｎｓ程度の時間分解能が得られる。なお、ＴＶカ
メラ７８の代わりに写真機を備え付けて、フィルムに記
録してもよい。
【００２５】このように本実施例では、偏向電極５０に
よって掃引される幅が狭いので、光電面２２と蛍光面３
１の間隔は２６．５ｍｍと非常に短くでき、ガラス管１
０の全長も４５ｍｍとなった。また、偏向電極５０に掛
ける掃引電圧も、階段波電圧でなく斜状電圧でよい。
よって掃引される幅が狭いので、光電面２２と蛍光面３
１の間隔は２６．５ｍｍと非常に短くでき、ガラス管１
０の全長も４５ｍｍとなった。また、偏向電極５０に掛
ける掃引電圧も、階段波電圧でなく斜状電圧でよい。
【００２６】次に、微小分割入力電子像を形成する方法
について説明する。光学マスク２１で入力光像を複数の
画素に分離する場合、光学マスク２１を被写体７０の側
に置き、あらかじめ画素分離した像を光学レンズ７１で
光電面２２上に結像する方法がある。また図６に示すよ
うに、多数のファイバーケーブル２３を被写体７０のそ
ばに置き、これらのファイバーケーブル２３の出射端を
ファイバー面板２４にマトリクス状に接続した装置を用
いて、入力光像を複数の画素に分離して光電面２２に導
く方法がある。
について説明する。光学マスク２１で入力光像を複数の
画素に分離する場合、光学マスク２１を被写体７０の側
に置き、あらかじめ画素分離した像を光学レンズ７１で
光電面２２上に結像する方法がある。また図６に示すよ
うに、多数のファイバーケーブル２３を被写体７０のそ
ばに置き、これらのファイバーケーブル２３の出射端を
ファイバー面板２４にマトリクス状に接続した装置を用
いて、入力光像を複数の画素に分離して光電面２２に導
く方法がある。
【００２７】さらに図７に示すように、微細加工技術を
用いて入射窓２０自体に微小光学レンズをマトリクス状
に設け、それぞれに入射する光を微小スポットに絞り、
光電面２２に入射させて、微小分割入力電子像を形成す
る方法がある。これは、開口を通り抜ける以外の光はマ
スクで阻止されて光の利用率が低いといった光学マスク
２１の問題点を改善したものである。この場合、各画素
間のクロストークをなくすために、図８（ａ）に示すよ
うに、マイクロレンズで形成される各々の微小光像の間
をＡｌ層等でマスクしてもよい。これは、マイクロレン
ズとマトリクス状に開口の開いた光学マスク２１の組合
わせであり、図８（ｂ）に示すように入射窓２０のマイ
クロレンズ間を不透明ガラスとすることもできる。
用いて入射窓２０自体に微小光学レンズをマトリクス状
に設け、それぞれに入射する光を微小スポットに絞り、
光電面２２に入射させて、微小分割入力電子像を形成す
る方法がある。これは、開口を通り抜ける以外の光はマ
スクで阻止されて光の利用率が低いといった光学マスク
２１の問題点を改善したものである。この場合、各画素
間のクロストークをなくすために、図８（ａ）に示すよ
うに、マイクロレンズで形成される各々の微小光像の間
をＡｌ層等でマスクしてもよい。これは、マイクロレン
ズとマトリクス状に開口の開いた光学マスク２１の組合
わせであり、図８（ｂ）に示すように入射窓２０のマイ
クロレンズ間を不透明ガラスとすることもできる。
【００２８】その他、図９に示すように画素毎にファイ
バー群２５を入射窓２０に埋め込み、光電面２２に縮小
光像を作る方法や、図１０に示すように表面を鏡面とし
た金属板２６を入射窓２０に埋め込み、多数回反射させ
て光電面２２に縮小光像を作る方法もある。
バー群２５を入射窓２０に埋め込み、光電面２２に縮小
光像を作る方法や、図１０に示すように表面を鏡面とし
た金属板２６を入射窓２０に埋め込み、多数回反射させ
て光電面２２に縮小光像を作る方法もある。
【００２９】また、図７〜図１０に示したような、マイ
クロ光学レンズを入射窓２０内に直接作る代わりに、図
１１に示すようにマイクロレンズを形成した板２７を入
射窓２０に密着させてもよい。さらに、図１２に示すよ
うに画素毎にファイバー群２５を埋め込んだ板２８をフ
ァイバー面板２４に密着させてもよい。
クロ光学レンズを入射窓２０内に直接作る代わりに、図
１１に示すようにマイクロレンズを形成した板２７を入
射窓２０に密着させてもよい。さらに、図１２に示すよ
うに画素毎にファイバー群２５を埋め込んだ板２８をフ
ァイバー面板２４に密着させてもよい。
【００３０】次に、微小分割入力電子像を電子レンズを
用いて得る実施例を図１３に示す。同図より、本実施例
に係るストリーク管には、光電面２２から０．５ｍｍ離
れて直径０．１８ｍｍの開口が０．５ｍｍピッチでマト
リクス状に開いた金属板からなるコリメート電極８０が
設けられ、さらに３ｍｍ離れて、２０μｍの開口がマト
リクス状に０．５ｍｍピッチで開いたマスク電極８１が
設けられている。その後には微小集束電子レンズ４０が
配置されている。この場合、それぞれの電極の開口のセ
ンターは一致している。
用いて得る実施例を図１３に示す。同図より、本実施例
に係るストリーク管には、光電面２２から０．５ｍｍ離
れて直径０．１８ｍｍの開口が０．５ｍｍピッチでマト
リクス状に開いた金属板からなるコリメート電極８０が
設けられ、さらに３ｍｍ離れて、２０μｍの開口がマト
リクス状に０．５ｍｍピッチで開いたマスク電極８１が
設けられている。その後には微小集束電子レンズ４０が
配置されている。この場合、それぞれの電極の開口のセ
ンターは一致している。
【００３１】コリメート電極８０には光電面２２の印加
電圧−１０ｋＶに近い−９．９５ｋＶが印加され、一方
マスク電極８１には０Ｖ（グランド電位）が印加されて
いる。また、Ｇ1 電極４１とＧ3 電極４３には０Ｖ（グ
ランド電位）が印加され、Ｇ2 電極４２には可変抵抗７
２の調整により−１０ｋＶから０Ｖの間の適当な電圧が
印加されている。この時、光電面２２から放出された光
電子流は、光電面２２、コリメート電極８０、マスク電
極８１で形成される電子レンズにより、コリメート電極
８０のそれぞれの開口に対応して、その開口の直径０．
１８ｍｍと同等かそれより少し大きいくらいの範囲の光
電子が、それぞれマスク電極８１の２０μｍの開口に向
かって、縮小されながら（コリメートされて）流れ込
む。マスク電極８１では、光電子流の一部は２０μｍの
開口よりはずれてマスク電極８１に吸収されるが、大部
分の光電子流はこの開口を通過して出力側に向かう。こ
うして、微小分割入力電子像が形成され、これが微小集
束電子レンズ４０により蛍光面３１上に結像されること
になる。
電圧−１０ｋＶに近い−９．９５ｋＶが印加され、一方
マスク電極８１には０Ｖ（グランド電位）が印加されて
いる。また、Ｇ1 電極４１とＧ3 電極４３には０Ｖ（グ
ランド電位）が印加され、Ｇ2 電極４２には可変抵抗７
２の調整により−１０ｋＶから０Ｖの間の適当な電圧が
印加されている。この時、光電面２２から放出された光
電子流は、光電面２２、コリメート電極８０、マスク電
極８１で形成される電子レンズにより、コリメート電極
８０のそれぞれの開口に対応して、その開口の直径０．
１８ｍｍと同等かそれより少し大きいくらいの範囲の光
電子が、それぞれマスク電極８１の２０μｍの開口に向
かって、縮小されながら（コリメートされて）流れ込
む。マスク電極８１では、光電子流の一部は２０μｍの
開口よりはずれてマスク電極８１に吸収されるが、大部
分の光電子流はこの開口を通過して出力側に向かう。こ
うして、微小分割入力電子像が形成され、これが微小集
束電子レンズ４０により蛍光面３１上に結像されること
になる。
【００３２】この場合、コリメート電極８０は１つであ
るがマスク電極８１の開口への光電子の流入効率を良く
するために２つ設けることもできる。また、コリメート
電極８０の開口は丸で示したが、マスク電極８１のアパ
ーチャーに集めるのが目的なので結像電子レンズのよう
な軸対称レンズの必要はなく長方形もしくは正方形の開
口や、楕円の開口でもよい。また、マスク電極８１とＧ
1 電極４１を、接着して一体としてもよい。
るがマスク電極８１の開口への光電子の流入効率を良く
するために２つ設けることもできる。また、コリメート
電極８０の開口は丸で示したが、マスク電極８１のアパ
ーチャーに集めるのが目的なので結像電子レンズのよう
な軸対称レンズの必要はなく長方形もしくは正方形の開
口や、楕円の開口でもよい。また、マスク電極８１とＧ
1 電極４１を、接着して一体としてもよい。
【００３３】図１４は図１３のマスク電極８１の出力側
表面に薄膜の透過形電子増倍ダイノード８２を張ったも
のである。マスク電極８１の開口を通過した光電子は、
透過形電子増倍ダイノード８２によって出力側に増倍二
次電子を放出する。こうして、微小分割入力電子像が形
成され、これを微小集束電子レンズ４０で出力面に結像
する。
表面に薄膜の透過形電子増倍ダイノード８２を張ったも
のである。マスク電極８１の開口を通過した光電子は、
透過形電子増倍ダイノード８２によって出力側に増倍二
次電子を放出する。こうして、微小分割入力電子像が形
成され、これを微小集束電子レンズ４０で出力面に結像
する。
【００３４】コリメート電極８０には光電面２２の印加
電圧−１８ｋＶに近い−１７．８ｋＶが印加され、一方
マスク電極８１と透過形電子増倍ダイノード８２には−
１０ｋＶが印加されている。また、Ｇ1 電極４１とＧ3
電極４３には０Ｖ（グランド電位）が印加され、Ｇ2 電
極４２には可変抵抗７２の調整により−１０ｋＶから０
Ｖの間の適当な電圧が印加されている。
電圧−１８ｋＶに近い−１７．８ｋＶが印加され、一方
マスク電極８１と透過形電子増倍ダイノード８２には−
１０ｋＶが印加されている。また、Ｇ1 電極４１とＧ3
電極４３には０Ｖ（グランド電位）が印加され、Ｇ2 電
極４２には可変抵抗７２の調整により−１０ｋＶから０
Ｖの間の適当な電圧が印加されている。
【００３５】図１５は、入力側が開いた開口を持つ連続
ダイノードを複数束ねたマイクロチャンネルプレート
（ＭＣＰ）８３を用いて微小分割入力電子像を形成する
実施例を示す。ＭＣＰ８３のチャンネルの入力側の開口
の直径は０．１９ｍｍ、出口側の開口の直径は２０μ
ｍ、ピッチは０．５ｍｍで長さは１．５ｍｍである。光
電面２２とＭＣＰinの間隔は０．５ｍｍ、ＭＣＰout と
微小集束電子レンズ４０の間隔は、１．５ｍｍである。
ダイノードを複数束ねたマイクロチャンネルプレート
（ＭＣＰ）８３を用いて微小分割入力電子像を形成する
実施例を示す。ＭＣＰ８３のチャンネルの入力側の開口
の直径は０．１９ｍｍ、出口側の開口の直径は２０μ
ｍ、ピッチは０．５ｍｍで長さは１．５ｍｍである。光
電面２２とＭＣＰinの間隔は０．５ｍｍ、ＭＣＰout と
微小集束電子レンズ４０の間隔は、１．５ｍｍである。
【００３６】光電面２２には−１２ｋＶが印加され、Ｍ
ＣＰinには−１１．５ｋＶ、ＭＣＰout には−１０ｋＶ
が印加されている。また、Ｇ1 電極４１とＧ3 電極４３
には０Ｖ（グランド電位）が印加され、Ｇ2 電極４２に
は可変抵抗７２の調整により−１０ｋＶと０Ｖの間の適
当な電圧が可変抵抗７２により印加されている。
ＣＰinには−１１．５ｋＶ、ＭＣＰout には−１０ｋＶ
が印加されている。また、Ｇ1 電極４１とＧ3 電極４３
には０Ｖ（グランド電位）が印加され、Ｇ2 電極４２に
は可変抵抗７２の調整により−１０ｋＶと０Ｖの間の適
当な電圧が可変抵抗７２により印加されている。
【００３７】光電面２２に結像された光像に対応して、
光電子流が放出される。これが、ＭＣＰinに入射して、
電子増倍されながらＭＣＰout の方へ移動していくが、
ＭＣＰ８３のチャンネルがしだいに細くなり、ＭＣＰ
out では２０μｍの径までしぼられて出力側に放出され
る。こうして、微小分割入力電子像が形成される。この
電子像が微小集束電子レンズ４０で蛍光面３１上に結像
される。
光電子流が放出される。これが、ＭＣＰinに入射して、
電子増倍されながらＭＣＰout の方へ移動していくが、
ＭＣＰ８３のチャンネルがしだいに細くなり、ＭＣＰ
out では２０μｍの径までしぼられて出力側に放出され
る。こうして、微小分割入力電子像が形成される。この
電子像が微小集束電子レンズ４０で蛍光面３１上に結像
される。
【００３８】さらに、図１６に示すようにＭＣＰ８３の
後に透過形電子増倍ダイノード８２を設けて、ＭＣＰ８
３出力で生じた微小分割入力電子像を透過形電子増倍ダ
イノード８２に入射させて、増倍してから微小集束電子
レンズ４０で蛍光面３１上に結像してもよい。
後に透過形電子増倍ダイノード８２を設けて、ＭＣＰ８
３出力で生じた微小分割入力電子像を透過形電子増倍ダ
イノード８２に入射させて、増倍してから微小集束電子
レンズ４０で蛍光面３１上に結像してもよい。
【００３９】次に、微小集束電子レンズ４０の他の変形
例について述べる。本実施例で用いた微小集束電子レン
ズ４０は、Ｇ1 電極４１、Ｇ2 電極４２、Ｇ3 電極４３
の印加電圧は、Ｇ1 電極４１とＧ3 電極４３を同じ電圧
に、Ｇ2 電極４２をそれより低い（負とする）の電圧と
したユニポテンシャルレンズであるが、Ｇ2 電極４２
を、Ｇ1 電極４１、Ｇ3 電極４３より高い電圧（正とす
る）としたユニポテンシャルも可能である。また、Ｇ1
電極４１の電圧は必ずしもＧ3 電極４３と等しくする必
要はなく、例えばＧ1 電極４１を−５ｋＶ、Ｇ3 電極４
３を０Ｖとすることも可能である。要するに結像電子レ
ンズに使われる電極であれば使用でき、それを微小サイ
ズにして所定のピッチでマトリクス状に並べればよい。
例について述べる。本実施例で用いた微小集束電子レン
ズ４０は、Ｇ1 電極４１、Ｇ2 電極４２、Ｇ3 電極４３
の印加電圧は、Ｇ1 電極４１とＧ3 電極４３を同じ電圧
に、Ｇ2 電極４２をそれより低い（負とする）の電圧と
したユニポテンシャルレンズであるが、Ｇ2 電極４２
を、Ｇ1 電極４１、Ｇ3 電極４３より高い電圧（正とす
る）としたユニポテンシャルも可能である。また、Ｇ1
電極４１の電圧は必ずしもＧ3 電極４３と等しくする必
要はなく、例えばＧ1 電極４１を−５ｋＶ、Ｇ3 電極４
３を０Ｖとすることも可能である。要するに結像電子レ
ンズに使われる電極であれば使用でき、それを微小サイ
ズにして所定のピッチでマトリクス状に並べればよい。
【００４０】さらに、図２に示す実施例では、Ｇ1 電極
４１、Ｇ2 電極４２、Ｇ3 電極４３を別々に用意し、絶
縁リング４４、４５を介して重ねているが、例えば最近
行われているマイクロ電子管の製作手法を用いて、図１
７のように同一Ｓｉ基板上に作ることも可能である。こ
こでは１ｍｍ厚のＳｉ基板４６の両側に１０μｍ厚のＳ
ｉＯ2 膜４７を形成してから、０．５ｍｍピッチで０．
１８ｍｍの開口をエッチングによりマトリクス状に開
け、さらにその両側に５０００オングスクロームのＡｌ
層４８を蒸着して、Ｇ1 電極、Ｇ2 電極、Ｇ3 電極とし
たものである。
４１、Ｇ2 電極４２、Ｇ3 電極４３を別々に用意し、絶
縁リング４４、４５を介して重ねているが、例えば最近
行われているマイクロ電子管の製作手法を用いて、図１
７のように同一Ｓｉ基板上に作ることも可能である。こ
こでは１ｍｍ厚のＳｉ基板４６の両側に１０μｍ厚のＳ
ｉＯ2 膜４７を形成してから、０．５ｍｍピッチで０．
１８ｍｍの開口をエッチングによりマトリクス状に開
け、さらにその両側に５０００オングスクロームのＡｌ
層４８を蒸着して、Ｇ1 電極、Ｇ2 電極、Ｇ3 電極とし
たものである。
【００４１】図１８は偏向電極５０の他の実施例を示す
斜視図である。０．２ｍｍ厚のセラミック板５３を１１
０ｍｍ×２ｍｍの長方形にして、その両側の面にＡｌ層
５４を蒸着して、偏向板とする。そして、図でそれぞれ
の板の上側の面同士を電気的に接続し、また下側の面同
士も電気的に接続し、２本のリードとして管の外へ取り
出し、これらのリードに図に示したプッシュブルの偏向
電圧５５を印加する。このような偏向電圧５５を印加す
れば、それぞれの微小分割出力電子像は蛍光面３１上で
同一方向に掃引される。また偏向板は必ずしも０．５ｍ
ｍピッチの間隔にしなくてもよく、１ｍｍピッチ又は
１．５ｍｍピッチの間隔にして、その間隔の範囲に属す
る微小出力電子像をまとめて掃引してもよい。
斜視図である。０．２ｍｍ厚のセラミック板５３を１１
０ｍｍ×２ｍｍの長方形にして、その両側の面にＡｌ層
５４を蒸着して、偏向板とする。そして、図でそれぞれ
の板の上側の面同士を電気的に接続し、また下側の面同
士も電気的に接続し、２本のリードとして管の外へ取り
出し、これらのリードに図に示したプッシュブルの偏向
電圧５５を印加する。このような偏向電圧５５を印加す
れば、それぞれの微小分割出力電子像は蛍光面３１上で
同一方向に掃引される。また偏向板は必ずしも０．５ｍ
ｍピッチの間隔にしなくてもよく、１ｍｍピッチ又は
１．５ｍｍピッチの間隔にして、その間隔の範囲に属す
る微小出力電子像をまとめて掃引してもよい。
【００４２】また、図１９のように１組の偏向電極群５
６の後に、もう１組の偏向電極群５７を設けて、それぞ
れの組に階段状の電圧を加えることによって、各々の微
小分割入力電子像に対してＡn 、Ｂn 、Ｃn 、Ｄn とい
うような時系列の出力光像を蛍光面３１上に得ることも
できる。この出力光像を図２０に示す。
６の後に、もう１組の偏向電極群５７を設けて、それぞ
れの組に階段状の電圧を加えることによって、各々の微
小分割入力電子像に対してＡn 、Ｂn 、Ｃn 、Ｄn とい
うような時系列の出力光像を蛍光面３１上に得ることも
できる。この出力光像を図２０に示す。
【００４３】図２１は、蛍光面３１上の電子ビームの待
機位置にストライプ状のＡｌ厚膜層３２を設けたもので
ある。これは、各微小分割出力電子像を掃引する際、掃
引する前後の待機状態で蛍光面３１上に発光像が生じる
とバックグラウンド上昇が生じるので、Ａｌ厚膜層３２
を設けて電子ビームの待機位置で発光しないようにした
ものである。また、この変形として、図２２に示すよう
に、偏向電極５０と蛍光面３１の間に、ストライプ状の
電極９０を設けてもよい。
機位置にストライプ状のＡｌ厚膜層３２を設けたもので
ある。これは、各微小分割出力電子像を掃引する際、掃
引する前後の待機状態で蛍光面３１上に発光像が生じる
とバックグラウンド上昇が生じるので、Ａｌ厚膜層３２
を設けて電子ビームの待機位置で発光しないようにした
ものである。また、この変形として、図２２に示すよう
に、偏向電極５０と蛍光面３１の間に、ストライプ状の
電極９０を設けてもよい。
【００４４】さらに上述の例では、微小集束電子レンズ
４０をマトリクス状に並べたが、分光器からのスペクト
ルを測定する場合は２次元である必要はない。したがっ
て図２３に示すように、入射窓２０の表面をカマボコレ
ンズとして、１次元アレイの微小集束電子レンズ９１を
用いてもよい。
４０をマトリクス状に並べたが、分光器からのスペクト
ルを測定する場合は２次元である必要はない。したがっ
て図２３に示すように、入射窓２０の表面をカマボコレ
ンズとして、１次元アレイの微小集束電子レンズ９１を
用いてもよい。
【００４５】なお、本実施例の説明では、微小光学レン
ズ、微小集束電子レンズをマトリクス状に並べるピッチ
を０．５ｍｍで説明したが、もちろんこれは０．３ｍｍ
でも０．２ｍｍでもよく、それに応じて短冊状の偏向板
群のピッチも変えればよい。またＧ1 電極４１、Ｇ2 電
極４２、Ｇ3 電極４３の開口の直径もいろいろの値を取
ることができる。
ズ、微小集束電子レンズをマトリクス状に並べるピッチ
を０．５ｍｍで説明したが、もちろんこれは０．３ｍｍ
でも０．２ｍｍでもよく、それに応じて短冊状の偏向板
群のピッチも変えればよい。またＧ1 電極４１、Ｇ2 電
極４２、Ｇ3 電極４３の開口の直径もいろいろの値を取
ることができる。
【００４６】また、本実施例では蛍光面３１を用いて出
力像を検出しているが、もちろん電子打込みＣＣＤのよ
うな固体撮像デバイスを管の中に入れたものやマルチア
ノードを配列して読み出すこともできる。さらに、光電
子流を増倍するために蛍光面３１の直前にＭＣＰを置い
てもよい。
力像を検出しているが、もちろん電子打込みＣＣＤのよ
うな固体撮像デバイスを管の中に入れたものやマルチア
ノードを配列して読み出すこともできる。さらに、光電
子流を増倍するために蛍光面３１の直前にＭＣＰを置い
てもよい。
【００４７】また、微小分割出力電子像を図２１、図２
２のような蛍光面３１で掃引する時、その掃引面上を時
間軸としないで、掃引方向の全信号を積分して利用して
もよく、この場合は１枚のこま撮り像が得られてシャッ
ターカメラとして働くことになる。
２のような蛍光面３１で掃引する時、その掃引面上を時
間軸としないで、掃引方向の全信号を積分して利用して
もよく、この場合は１枚のこま撮り像が得られてシャッ
ターカメラとして働くことになる。
【００４８】さらに、繰り返し現象の場合は、それに同
期して掃引を繰り返し、写真機やＴＶカメラで積分すれ
ばＳＮの向上が図られるのは、従来のストリークカメラ
と同様である。このような時は掃引電圧波形として正弦
波電圧を印加してもよい。
期して掃引を繰り返し、写真機やＴＶカメラで積分すれ
ばＳＮの向上が図られるのは、従来のストリークカメラ
と同様である。このような時は掃引電圧波形として正弦
波電圧を印加してもよい。
【００４９】
【発明の効果】本発明のストリーク管であれば、変換手
段で被写体光像を複数の微小分割入力電子像に変換し、
これらの微小分割入力電子像からの光電子が集束電子レ
ンズで集束されて、さらに、偏向手段で掃引されて、出
力面に結像する。このように、被写体光像を複数の微小
分割入力電子像に変換しているので、短い距離で集束・
掃引が行える。したがって、管の全長を短くできる。
段で被写体光像を複数の微小分割入力電子像に変換し、
これらの微小分割入力電子像からの光電子が集束電子レ
ンズで集束されて、さらに、偏向手段で掃引されて、出
力面に結像する。このように、被写体光像を複数の微小
分割入力電子像に変換しているので、短い距離で集束・
掃引が行える。したがって、管の全長を短くできる。
【００５０】また、管の全長を短くできるので光電子の
走行時間が短くなり、空間電荷効果によるボケを大幅に
小さくできる。
走行時間が短くなり、空間電荷効果によるボケを大幅に
小さくできる。
【００５１】さらに、入力光像全体に対応する光電子流
の交差点はなくなる（個々の微小分割入力電子像ではそ
の交差はあるが、密度は非常に小さくなる）ので、やは
り空間電荷効果による像のボケを大幅に小さくできる。
の交差点はなくなる（個々の微小分割入力電子像ではそ
の交差はあるが、密度は非常に小さくなる）ので、やは
り空間電荷効果による像のボケを大幅に小さくできる。
【００５２】また、出力像の各画素の位置は分割された
要素の配列で決まるので、入力光像に対応する出力像の
幾何学的歪みは生じない。
要素の配列で決まるので、入力光像に対応する出力像の
幾何学的歪みは生じない。
【図１】本実施例に係るストリーク管の構成を示す側面
断面図である。
断面図である。
【図２】微小集束電子レンズの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図３】偏向電極の外観を示す斜視図である。
【図４】本実施例に係るストリーク管の部品展開図であ
る。
る。
【図５】本実施例に係るストリーク管を用いたストリー
クカメラの構成を示す平面図である。
クカメラの構成を示す平面図である。
【図６】ファイバーケーブルの出射端をファイバー面板
にマトリクス状に接続した例を示す図である。
にマトリクス状に接続した例を示す図である。
【図７】入射窓自体に微小光学レンズをマトリクス状に
設けた例を示す図である。
設けた例を示す図である。
【図８】マイクロレンズとマトリクス状に開口の開いた
光学マスクを組み合わせた例を示す図である。
光学マスクを組み合わせた例を示す図である。
【図９】ファイバー群を入射窓に埋め込み、光電面に縮
小光像を作る例を示す図である。
小光像を作る例を示す図である。
【図１０】金属板を入射窓に埋め込み、多数回反射させ
て光電面に縮小光像を作る例を示す図である。
て光電面に縮小光像を作る例を示す図である。
【図１１】マイクロレンズを形成した板を入射窓に密着
させた例を示す図である。
させた例を示す図である。
【図１２】ファイバー群を埋め込んだ板をファイバー面
板に密着させた例を示す図である。
板に密着させた例を示す図である。
【図１３】コリメート電極およびマスク電極を用いたス
トリーク管を示す平面図である。
トリーク管を示す平面図である。
【図１４】マスク電極の出力側表面に透過形電子増倍ダ
イノードを貼付したストリーク管を示す平面図である。
イノードを貼付したストリーク管を示す平面図である。
【図１５】ＭＣＰを用いたストリーク管を示す平面図で
ある。
ある。
【図１６】ＭＣＰと透過形電子増倍ダイノードを用いた
ストリーク管を示す平面図である。
ストリーク管を示す平面図である。
【図１７】微小集束電子レンズの変形例を示す断面図で
ある。
ある。
【図１８】偏向電極の他の実施例を示す斜視図である。
【図１９】マトリクス状に偏向電極を配置させた例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２０】蛍光面上に得られる出力光像を示す平面図で
ある。
ある。
【図２１】蛍光面上にＡｌ厚膜層を設けた例を示す平面
図である。
図である。
【図２２】偏向電極と蛍光面の間にストライプ状電極を
設けた例を示す平面図である。
設けた例を示す平面図である。
【図２３】入射窓の表面をカマボコレンズ形状とした例
を示す図である。
を示す図である。
【図２４】従来のストリーク管の構造を示す図である。
【図２５】本発明の基本概念を示す図である。
１０…ガラス管、２０…入射窓、２１…光学マスク、２
２…光電面、３０…出射窓、３１…蛍光面、３２…Ａｌ
厚膜層、４０、９１…微小集束電子レンズ、４１…Ｇ1
電極、４２…Ｇ2 電極、４３…Ｇ3 電極、４４、４５…
絶縁リング、４６…Ｓｉ基板、４７…ＳｉＯ2 膜、４
８、５４…Ａｌ層、５０…偏向電極、５１、５２、９０
…電極、５３…セラミック板、５５…偏向電圧、５６、
５７…偏向電極群、６０…壁電極、７０…被写体、７
１、７４…光学レンズ、７２…可変抵抗、７３…ハーフ
ミラー、７５…ＰＩＮダイオード、７６…遅延回路、７
７…偏向電圧発生回路、７８…ＴＶカメラ、８０…コリ
メート電極、８１…マスク電極、８２…透過形電子増倍
ダイノード、８３…ＭＣＰ。
２…光電面、３０…出射窓、３１…蛍光面、３２…Ａｌ
厚膜層、４０、９１…微小集束電子レンズ、４１…Ｇ1
電極、４２…Ｇ2 電極、４３…Ｇ3 電極、４４、４５…
絶縁リング、４６…Ｓｉ基板、４７…ＳｉＯ2 膜、４
８、５４…Ａｌ層、５０…偏向電極、５１、５２、９０
…電極、５３…セラミック板、５５…偏向電圧、５６、
５７…偏向電極群、６０…壁電極、７０…被写体、７
１、７４…光学レンズ、７２…可変抵抗、７３…ハーフ
ミラー、７５…ＰＩＮダイオード、７６…遅延回路、７
７…偏向電圧発生回路、７８…ＴＶカメラ、８０…コリ
メート電極、８１…マスク電極、８２…透過形電子増倍
ダイノード、８３…ＭＣＰ。
Claims (6)
- 【請求項１】 被写体光像を複数の微小分割入力電子像
からなる２次元配列像に変換する変換手段と、 前記変換手段で作成された各微小分割入力電子像に対応
して配列された複数の開口をそれぞれに有する複数の集
束電極板からなり、これらの集束電極板の各開口を一致
させて一体構造とし、各開口を通過させることにより微
小分割入力電子像からの光電子を集束させる集束電子レ
ンズと、 一対の櫛歯状偏向電極の櫛歯部分を相互に噛み合わせた
構造を有し、前記集束電子レンズを通過した微小分割入
力電子像からの光電子を１列ごとに当該偏向電極の櫛歯
間を通過させることにより各微小分割入力電子像からの
光電子を偏向させる偏向手段と、 前記偏向手段を通過した微小分割入力電子像からの光電
子が結像する出力面とを備えることを特徴とするストリ
ーク管。 - 【請求項２】 前記変換手段は、被写体光像を複数の微
小分割光像に分割する分割手段と、前記分割手段で分割
された各微小分割光像をそれぞれ微小分割入力電子像に
変換する光電面とを備えていることを特徴とする請求項
１記載のストリーク管。 - 【請求項３】 前記変換手段は、被写体光像を被写体光
電子群に変換する光電面と、前記光電面から放出された
被写体光電子群を複数の微小分割入力電子像に分割する
分割手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載
のストリーク管。 - 【請求項４】 前記集束電子レンズの開口の列の数に比
して、前記２つの偏向電極の櫛歯間の空間の数が少ない
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記
載のストリーク管。 - 【請求項５】 前記出力面の各微小分割出力電子像の掃
引待機位置に相当する領域をアルミ遮蔽したことを特徴
とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のストリ
ーク管。 - 【請求項６】 前記集束電子レンズは、金属／絶縁部材
／金属／絶縁部材／金属の５層を積層した構造であるこ
とを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載
のストリーク管。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP06411393A JP3372584B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | ストリーク管 |
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| EP94302104A EP0617450B1 (en) | 1993-03-23 | 1994-03-23 | Streak tube |
| US08/785,829 US5719623A (en) | 1993-03-23 | 1997-01-15 | Streak tube |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH06275216A true JPH06275216A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3372584B2 JP3372584B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06411393A Expired - Fee Related JP3372584B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | ストリーク管 |
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| JP2015507321A (ja) * | 2011-12-12 | 2015-03-05 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 電子衝撃電荷結合素子（ｅｂｃｃｄ）、およびｅｂｃｃｄ検出器を用いた検出システム |
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| UA77289C2 (en) * | 2004-11-05 | 2006-11-15 | X-radiation receiver | |
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| RU2561312C1 (ru) * | 2014-03-06 | 2015-08-27 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Электрон" | Входной узел полупроводникового прибора |
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- 1993-03-23 JP JP06411393A patent/JP3372584B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1994
- 1994-03-23 EP EP94302104A patent/EP0617450B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-23 DE DE69412159T patent/DE69412159T2/de not_active Expired - Fee Related
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1997
- 1997-01-15 US US08/785,829 patent/US5719623A/en not_active Expired - Fee Related
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| US5719623A (en) | 1998-02-17 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |