JPH08110263A - レーザ光または電子ビームの検出方法および検出器 - Google Patents
レーザ光または電子ビームの検出方法および検出器Info
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- JPH08110263A JPH08110263A JP24902195A JP24902195A JPH08110263A JP H08110263 A JPH08110263 A JP H08110263A JP 24902195 A JP24902195 A JP 24902195A JP 24902195 A JP24902195 A JP 24902195A JP H08110263 A JPH08110263 A JP H08110263A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触でレーザ光または電子ビームの密度分
布、形状などを検出する。 【解決手段】 金属板またはセラミック板からなる絞り
機構２と測定部３とを設け、レーザ光または電子ビーム
を、その中心部に非接触のまま絞り機構の開口部４を通
過させ、開口部４の外縁に衝突するレーザ光の外周部の
反射光、または電子ビームの外周部による発光を、ＣＣ
Ｄイメージセンサーなどで測定する。レーザ光または電
子ビームの外周部の測定結果から、予想されるレーザ光
または電子ビームの強度分布、例えばガウス分布を用
い、レーザ光または電子ビーム全体を検出する。
布、形状などを検出する。 【解決手段】 金属板またはセラミック板からなる絞り
機構２と測定部３とを設け、レーザ光または電子ビーム
を、その中心部に非接触のまま絞り機構の開口部４を通
過させ、開口部４の外縁に衝突するレーザ光の外周部の
反射光、または電子ビームの外周部による発光を、ＣＣ
Ｄイメージセンサーなどで測定する。レーザ光または電
子ビームの外周部の測定結果から、予想されるレーザ光
または電子ビームの強度分布、例えばガウス分布を用
い、レーザ光または電子ビーム全体を検出する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム加速
器、自由電子レーザ発振器などにおいて、レーザ光また
は電子ビームの中心、強度、大きさ、形状などを検出す
るレーザ光または電子ビームの検出方法および検出器に
関する。
器、自由電子レーザ発振器などにおいて、レーザ光また
は電子ビームの中心、強度、大きさ、形状などを検出す
るレーザ光または電子ビームの検出方法および検出器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、公知のレーザ光の測定器として、
例えば、特開昭５０−３６５３号公報は、こう彩絞り機
構の包絡円（開口部）を通過した被測定光の中心部分
を、光電変換素子に直接接触させて測定を行う光束直径
測定装置を開示している。また、特開昭６２−１１３０
３１号公報や特開昭６２ー１１８２２０号公報には、被
測定光を透過させる特性を有する半導体基板を用いたレ
ーザ光の測定方法が記載されている。
例えば、特開昭５０−３６５３号公報は、こう彩絞り機
構の包絡円（開口部）を通過した被測定光の中心部分
を、光電変換素子に直接接触させて測定を行う光束直径
測定装置を開示している。また、特開昭６２−１１３０
３１号公報や特開昭６２ー１１８２２０号公報には、被
測定光を透過させる特性を有する半導体基板を用いたレ
ーザ光の測定方法が記載されている。
【０００３】一方、公知の電子ビームの測定器として、
特開平１−２５７２９５号公報は、スリットを通過した
被測定光の中心部分を蛍光スクリーンに直接接触させて
測定を行う荷電粒子ビーム計測装置を開示している。ま
た、 8th Symposium on Accelator Science and Techno
logy (1991) : Y. Hashimoto et al. は、測定対象の電
子ビームを直接セラミック板などに当てて発光させ、こ
の発光スポットの形状をＣＣＤカメラで測定し、電子ビ
ームの大きさ、形状などを検出する接触型の電子ビーム
検出器を記載している。これらの他に、電子蓄積リング
に用いられるボタンモニタや、レーザ光や電子ビームが
測定対象ではないが、実願昭５６−１４０４１３号に記
載される、被測定光を照度計に直接接触させて測定を行
う照度分布測定装置がある。
特開平１−２５７２９５号公報は、スリットを通過した
被測定光の中心部分を蛍光スクリーンに直接接触させて
測定を行う荷電粒子ビーム計測装置を開示している。ま
た、 8th Symposium on Accelator Science and Techno
logy (1991) : Y. Hashimoto et al. は、測定対象の電
子ビームを直接セラミック板などに当てて発光させ、こ
の発光スポットの形状をＣＣＤカメラで測定し、電子ビ
ームの大きさ、形状などを検出する接触型の電子ビーム
検出器を記載している。これらの他に、電子蓄積リング
に用いられるボタンモニタや、レーザ光や電子ビームが
測定対象ではないが、実願昭５６−１４０４１３号に記
載される、被測定光を照度計に直接接触させて測定を行
う照度分布測定装置がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の測定方
法や測定装置では、いずれも測定系が直接レーザ光また
は電子ビームの中心部分に接触して電子ビームのエネル
ギーやエミッタンスが変化するなど、測定のために電子
ビームなどの特性に影響がでること、特開昭６２−１１
３０３１号公報や特開昭６２−１１８２２０号公報に記
載の測定方法に用いられる、被測定光を透過させる特性
を有する半導体基板がない場合の多いこと、反射光やセ
ラミック板の発光スポットの発光量と実際のレーザ光ま
たは電子ビーム量との関係が必ずしも線形でないこと、
などの問題があった。本発明は、これらの課題を解決す
るために研究の結果、完成されたものである。
法や測定装置では、いずれも測定系が直接レーザ光また
は電子ビームの中心部分に接触して電子ビームのエネル
ギーやエミッタンスが変化するなど、測定のために電子
ビームなどの特性に影響がでること、特開昭６２−１１
３０３１号公報や特開昭６２−１１８２２０号公報に記
載の測定方法に用いられる、被測定光を透過させる特性
を有する半導体基板がない場合の多いこと、反射光やセ
ラミック板の発光スポットの発光量と実際のレーザ光ま
たは電子ビーム量との関係が必ずしも線形でないこと、
などの問題があった。本発明は、これらの課題を解決す
るために研究の結果、完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属板または
セラミック板が重ね合わされて調整自在な開口部が形成
されている絞り機構２と、絞り機構２の開口部４の周縁
に衝突するレーザ光の反射光または電子ビームによる発
光を測定する手段３とを用い、被測定レーザ光または被
測定電子ビームの中心部は開口部４を通過し、外周部は
開口部４の周縁に衝突するように、開口部４を絞り、開
口部４の周縁に衝突したレーザ光の反射光または電子ビ
ームによる発光を測定部３で測定し、レーザ光または電
子ビームの外周部の測定結果から、レーザ光または電子
ビームの中心部とは非接触でレーザ光または電子ビーム
全体を検出する、レーザ光および電子ビームの検出方法
を提供する。この検出方法において、絞り機構２の開口
部４を、貫通口または切欠きを有する２枚の金属板また
はセラミック板６，８を重ね合わせて形成し、かつ、２
枚の板６，８の面を摺動して調節すると、開口部４の調
整が容易である。
セラミック板が重ね合わされて調整自在な開口部が形成
されている絞り機構２と、絞り機構２の開口部４の周縁
に衝突するレーザ光の反射光または電子ビームによる発
光を測定する手段３とを用い、被測定レーザ光または被
測定電子ビームの中心部は開口部４を通過し、外周部は
開口部４の周縁に衝突するように、開口部４を絞り、開
口部４の周縁に衝突したレーザ光の反射光または電子ビ
ームによる発光を測定部３で測定し、レーザ光または電
子ビームの外周部の測定結果から、レーザ光または電子
ビームの中心部とは非接触でレーザ光または電子ビーム
全体を検出する、レーザ光および電子ビームの検出方法
を提供する。この検出方法において、絞り機構２の開口
部４を、貫通口または切欠きを有する２枚の金属板また
はセラミック板６，８を重ね合わせて形成し、かつ、２
枚の板６，８の面を摺動して調節すると、開口部４の調
整が容易である。
【０００６】また、本発明は、金属板またはセラミック
板が重ね合わされて調整自在な開口部が形成されている
絞り機構２と、絞り機構２の開口部４の周縁に衝突す
る、レーザ光の反射光または電子ビームによる発光を測
定する手段３とを有し、被測定レーザ光または被測定電
子ビームの中心部を絞り機構２の開口部４を通過させ、
それらの外周部を絞り機構２の開口部４の周縁に衝突さ
せて反射または発光させ、その反射光または発光を検出
する、レーザ光の検出器および電子ビームの検出器を提
供する。さらに、絞り機構２の開口部４が、貫通口また
は切欠きを有する２枚の金属板またはセラミック板６，
８を重ね合わせて形成され、２枚の板６，８の面を摺動
して開口部４を調節するものである、レーザ光の検出器
および電子ビームの検出器を提供する。
板が重ね合わされて調整自在な開口部が形成されている
絞り機構２と、絞り機構２の開口部４の周縁に衝突す
る、レーザ光の反射光または電子ビームによる発光を測
定する手段３とを有し、被測定レーザ光または被測定電
子ビームの中心部を絞り機構２の開口部４を通過させ、
それらの外周部を絞り機構２の開口部４の周縁に衝突さ
せて反射または発光させ、その反射光または発光を検出
する、レーザ光の検出器および電子ビームの検出器を提
供する。さらに、絞り機構２の開口部４が、貫通口また
は切欠きを有する２枚の金属板またはセラミック板６，
８を重ね合わせて形成され、２枚の板６，８の面を摺動
して開口部４を調節するものである、レーザ光の検出器
および電子ビームの検出器を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のレーザ光または電子ビー
ムの検出器の実施態様例を示す図面を参照しつつ、その
作用を説明する。図１は、本発明のレーザ光または電子
ビームの検出方法および検出器の実施態様例をしめす模
式図である。図２は本発明に使用する絞り機構の１例を
示す概略図である。
ムの検出器の実施態様例を示す図面を参照しつつ、その
作用を説明する。図１は、本発明のレーザ光または電子
ビームの検出方法および検出器の実施態様例をしめす模
式図である。図２は本発明に使用する絞り機構の１例を
示す概略図である。
【０００８】本発明のレーザ光または電子ビームの検出
方法および検出器は、絞り機構２と測定部３とを用い
る。絞り機構２には、アルミニウムなどの金属板、また
はアルミナなどのセラミック板を使用し、例えば、開口
部４の調整が可能な公知の光学系の絞り機構を応用する
ことができる。すなわち、光学カメラなどに使用されて
いる三日月状の絞り羽根板を５〜９枚円周上に配置し、
リングの回転によりカム機構を介して、羽根板を同時に
回動させ虹彩状に開口部の調整を行うものを応用する。
しかし、本発明では必ずしもこのように多数の羽根板を
用いた複雑な絞り機構を使用する必要はない。図２に
は、本発明に用いるのに好ましい絞り機構２の一例を示
した。この絞り機構２は、貫通口５を有する金属板また
はセラミック板６に、切欠き７を有する金属板またはセ
ラミック板８が重ね合わされて開口部４が形成されてい
る。開口部４は、この２枚の板６および８の板面をラッ
ク９とピニオン１０を用い、摺動させて調節することが
できる。絞り機構２の面は、被測定レーザ光または被測
定電子ビーム１の主軸に直角な面に傾斜させて配置し、
測定する反射光または発光１１を測定に都合のよい位置
に導出するとよい。
方法および検出器は、絞り機構２と測定部３とを用い
る。絞り機構２には、アルミニウムなどの金属板、また
はアルミナなどのセラミック板を使用し、例えば、開口
部４の調整が可能な公知の光学系の絞り機構を応用する
ことができる。すなわち、光学カメラなどに使用されて
いる三日月状の絞り羽根板を５〜９枚円周上に配置し、
リングの回転によりカム機構を介して、羽根板を同時に
回動させ虹彩状に開口部の調整を行うものを応用する。
しかし、本発明では必ずしもこのように多数の羽根板を
用いた複雑な絞り機構を使用する必要はない。図２に
は、本発明に用いるのに好ましい絞り機構２の一例を示
した。この絞り機構２は、貫通口５を有する金属板また
はセラミック板６に、切欠き７を有する金属板またはセ
ラミック板８が重ね合わされて開口部４が形成されてい
る。開口部４は、この２枚の板６および８の板面をラッ
ク９とピニオン１０を用い、摺動させて調節することが
できる。絞り機構２の面は、被測定レーザ光または被測
定電子ビーム１の主軸に直角な面に傾斜させて配置し、
測定する反射光または発光１１を測定に都合のよい位置
に導出するとよい。
【０００９】検出に際しては、開孔部４に被測定レーザ
光または被測定電子ビーム１を通過させ、レーザ光また
は電子ビーム１の中心部は通過するが外周部は開口部４
の周縁にかかるように調整して絞り、開口部４の周縁に
かかったレーザ光の反射光または電子ビームによる発光
１１を測定部３で測定する。レーザ光または電子ビーム
本体の形状、強度分布は、通常、推定できるので、前記
の開口部４の周縁での測定値の強度、大きさ、形状など
からレーザ光または電子ビーム全体の強度分布、大き
さ、形状などを検出することができる。すなわち、通
常、レーザ光または電子ビームの強度、形状は、Ｚ軸方
向（進行方向）を中心とする半径方向（ｒ方向）にガウ
ス分布をしているので、レーザ光または電子ビーム１の
外周部の測定結果から、レーザ光または電子ビームの中
心部とは非接触でレーザ光または電子ビーム全体を容易
に検出することができるのである。具体的には、測定部
３にＣＣＤイメージセンサーなどを用いて測定すること
ができる。測定例として、図１中にａ：原レーザ光また
は原電子ビームの強度分布と断面形状、ｂ：通過レーザ
光または通過電子ビームの強度分布と断面形状、ｃ：レ
ーザ光の反射光または電子ビームの発光の分布と断面形
状を示した。
光または被測定電子ビーム１を通過させ、レーザ光また
は電子ビーム１の中心部は通過するが外周部は開口部４
の周縁にかかるように調整して絞り、開口部４の周縁に
かかったレーザ光の反射光または電子ビームによる発光
１１を測定部３で測定する。レーザ光または電子ビーム
本体の形状、強度分布は、通常、推定できるので、前記
の開口部４の周縁での測定値の強度、大きさ、形状など
からレーザ光または電子ビーム全体の強度分布、大き
さ、形状などを検出することができる。すなわち、通
常、レーザ光または電子ビームの強度、形状は、Ｚ軸方
向（進行方向）を中心とする半径方向（ｒ方向）にガウ
ス分布をしているので、レーザ光または電子ビーム１の
外周部の測定結果から、レーザ光または電子ビームの中
心部とは非接触でレーザ光または電子ビーム全体を容易
に検出することができるのである。具体的には、測定部
３にＣＣＤイメージセンサーなどを用いて測定すること
ができる。測定例として、図１中にａ：原レーザ光また
は原電子ビームの強度分布と断面形状、ｂ：通過レーザ
光または通過電子ビームの強度分布と断面形状、ｃ：レ
ーザ光の反射光または電子ビームの発光の分布と断面形
状を示した。
【００１０】
【発明の効果】本発明のレーザ光または電子ビームの検
出方法および検出器は、入手しやすい素材を用いて構成
できる比較的簡単な検出方法および検出器である。レー
ザ光または電子ビームの中心部分に非接触のままで測定
を行い、レーザ光または電子ビームの特性を損なうこと
なく正確な検出が可能になり、エミッタンスの向上に寄
与することができる。
出方法および検出器は、入手しやすい素材を用いて構成
できる比較的簡単な検出方法および検出器である。レー
ザ光または電子ビームの中心部分に非接触のままで測定
を行い、レーザ光または電子ビームの特性を損なうこと
なく正確な検出が可能になり、エミッタンスの向上に寄
与することができる。
【図１】 本発明のレーザ光または電子ビームの検出方
法および検出器の実施態様例をしめす模式図。
法および検出器の実施態様例をしめす模式図。
【図２】 絞り機構の１例を示す概略図。
１：レーザ光または電子ビーム ２：絞り機構 ３：測定部 ４：開口部 ５：貫通口 ６：金属
板またはセラミック板 ７：切欠き ８：金属板またはセラミック板 ９：
ラック １０：ピニオン １１：レーザ光の反射光または電子
ビームによる発光 ａ：原レーザ光または原電子ビームの強度分布とその断
面形状 ｂ：通過レーザ光または電子ビームの強度分布とその断
面形状 ｃ：レーザ光の反射光または電子ビームによる発光の分
布とその断面形状
板またはセラミック板 ７：切欠き ８：金属板またはセラミック板 ９：
ラック １０：ピニオン １１：レーザ光の反射光または電子
ビームによる発光 ａ：原レーザ光または原電子ビームの強度分布とその断
面形状 ｂ：通過レーザ光または電子ビームの強度分布とその断
面形状 ｃ：レーザ光の反射光または電子ビームによる発光の分
布とその断面形状
Claims (6)
- 【請求項１】金属板またはセラミック板が重ね合わされ
て調整自在な開口部が形成されている絞り機構２と、絞
り機構２の開口部４の周縁に衝突するレーザ光の反射光
を測定する手段３とを用い、 被測定レーザ光の中心部は開口部４を通過し、外周部は
開口部４の周縁に衝突するように、開口部４を絞り、 開口部４の周縁に衝突したレーザ光の反射光を測定部３
で測定し、 レーザ光の外周部の測定結果から、レーザ光の中心部と
は非接触でレーザ光全体を検出する、ことを特徴とす
る、レーザ光の検出方法。 - 【請求項２】金属板またはセラミック板が重ね合わされ
て調整自在な開口部が形成されている絞り機構２と、絞
り機構２の開口部４の周縁に衝突する電子ビームによる
発光の反射光を測定する手段３とを用い、 被測定電子ビームの中心部は開口部４を通過し、外周部
は開口部４の周縁に衝突するように、開口部４を絞り、 開口部４の周縁に衝突した電子ビームによる発光を測定
部３で測定し、 電子ビームの外周部の測定結果から、電子ビームの中心
部とは非接触で電子ビーム全体を検出する、ことを特徴
とする、電子ビームの検出方法。 - 【請求項３】絞り機構２の開口部４が、貫通口または切
欠きを有する２枚の金属板またはセラミック板６，８を
重ね合わせて形成され、かつ、２枚の板６，８の面を摺
動して調節されることを特徴とする、請求項１または請
求項２に記載のレーザ光または電子ビームの検出方法。 - 【請求項４】金属板またはセラミック板が重ね合わされ
て調整自在な開口部が形成されている絞り機構２と、絞
り機構２の開口部４の周縁に衝突するレーザ光の反射光
を測定する手段３とを有し、被測定レーザ光の中心部を
絞り機構２の開口部４を通過させ、その外周部を絞り機
構２の開口部４の周縁に衝突させて反射させ、その反射
光を検出する、ことを特徴とするレーザ光の検出器。 - 【請求項５】金属板またはセラミック板が重ね合わされ
て調整自在な開口部が形成されている絞り機構２と、絞
り機構２の開口部４の周縁に衝突する電子ビームによる
発光を測定する手段３とを有し、被測定電子ビームの中
心部を絞り機構２の開口部４を通過させ、その外周部を
絞り機構２の開口部４の周縁に衝突させて発光させ、そ
の発光を検出する、ことを特徴とする電子ビームの検出
器。 - 【請求項６】絞り機構２の開口部４が、貫通口または切
欠きを有する２枚の金属板またはセラミック板６，８を
重ね合わせて形成され、２枚の板６，８の面を摺動して
開口部４を調節するものであることを特徴とする、請求
項４または請求項５に記載のレーザ光または電子ビーム
の検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24902195A JP2694132B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | レーザ光または電子ビームの検出方法および検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24902195A JP2694132B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | レーザ光または電子ビームの検出方法および検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110263A true JPH08110263A (ja) | 1996-04-30 |
| JP2694132B2 JP2694132B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=17186836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24902195A Expired - Fee Related JP2694132B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | レーザ光または電子ビームの検出方法および検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2694132B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003031882A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-31 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 自由電子レーザ共振器 |
| CN117293627A (zh) * | 2023-11-27 | 2023-12-26 | 四川中久大光科技有限公司 | 一体化动态监测指向和功率的小型化装置及其应用方法 |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP24902195A patent/JP2694132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003031882A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-31 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 自由電子レーザ共振器 |
| CN117293627A (zh) * | 2023-11-27 | 2023-12-26 | 四川中久大光科技有限公司 | 一体化动态监测指向和功率的小型化装置及其应用方法 |
| CN117293627B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-02-20 | 四川中久大光科技有限公司 | 一体化动态监测指向和功率的小型化装置及其应用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2694132B2 (ja) | 1997-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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