JPS6017049B2 - streak camera device - Google Patents

streak camera device

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JPS6017049B2
JPS6017049B2 JP12647078A JP12647078A JPS6017049B2 JP S6017049 B2 JPS6017049 B2 JP S6017049B2 JP 12647078 A JP12647078 A JP 12647078A JP 12647078 A JP12647078 A JP 12647078A JP S6017049 B2 JPS6017049 B2 JP S6017049B2
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deflection
voltage
deflection voltage
streak
circuit
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裕 土屋
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Hamamatsu Photonics KK
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • 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

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  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は高速度で変化する光の強度の時間的変化等の観
察、特に単一光パルス等の観察に適したストリークカメ
ラ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a streak camera device suitable for observing temporal changes in the intensity of light that changes at high speed, particularly for observing single light pulses.

(発明の背景) まずストリークカメラの基本的な構成と動作を簡単に説
明する。
(Background of the Invention) First, the basic configuration and operation of a streak camera will be briefly explained.

第1図はストリーク管を斜視図的に示したストリークカ
メラ装置の略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a streak camera device showing a streak tube in a perspective view.

第2図は偏向電圧とトリガパルス、蟹光面上の綾点の位
置関係を説明するためのグラフである。
FIG. 2 is a graph for explaining the positional relationship between the deflection voltage, the trigger pulse, and the twill point on the crab light surface.

第1図において、被測定光源からの入射光Lはスリット
laを通って短冊形の断面とされた後、ストリーク管2
の光電面21に入射させられる。この光により、光電面
21は光電子を発生する。この光電子のビームがストリ
ーク管2の蟹光面22の方向へ加速されて移動する過程
で、偏向板23,24に加えた掃引電圧により、入射ス
リットの長手方向に垂直に偏向させられて蟹光面22上
に達する。偏向板23,24間に発生させられる偏向電
界の強度は時間経過とともに変化させられるから、前記
光電子が偏向板23,24間を通過する時点によって偏
向される度合が変わる。
In FIG. 1, the incident light L from the light source to be measured passes through the slit la to have a rectangular cross section, and then passes through the streak tube 2.
is made incident on the photocathode 21 of. This light causes the photocathode 21 to generate photoelectrons. While this photoelectron beam is accelerated and moves in the direction of the crab light surface 22 of the streak tube 2, it is deflected perpendicularly to the longitudinal direction of the incident slit by the sweep voltage applied to the deflection plates 23 and 24, and the crab light beam is It reaches above surface 22. Since the intensity of the deflection electric field generated between the deflection plates 23 and 24 changes over time, the degree to which the photoelectrons are deflected changes depending on the time point at which the photoelectrons pass between the deflection plates 23 and 24.

そのため、光電子が偏向板23,24間を通過する時点
は釜光面22上の位置に対応させられ、入射光Lに強度
の時間的変化があれば、蟹光面22の上に像の濃淡とな
って現われる。
Therefore, the time point at which photoelectrons pass between the deflection plates 23 and 24 corresponds to the position on the pot light surface 22, and if the incident light L has a temporal change in intensity, the light and shade of the image will appear on the crab light surface 22. It appears as.

この像をストリーク像といっている。このようにして、
入射光Lの強度の変化を蟹光面22上の位置とその輝き
により推定することができる。
This image is called a streak image. In this way,
Changes in the intensity of the incident light L can be estimated based on the position on the crab light surface 22 and its brightness.

このようなストリークカメラ装置で、数ナノ秒から数十
ピコ秒の時間内に発生するパルス・レーザ発光、パルス
レーザにより誘起されて生ずる化学発光現象などの測定
をするためには、それに対応する高速度で変化する偏向
電圧を発生させる必要がある。
In order to measure pulsed laser emission that occurs within a few nanoseconds to several tens of picoseconds and chemiluminescence phenomena induced by pulsed laser using such a streak camera device, it is necessary to use a corresponding high-speed camera. It is necessary to generate a deflection voltage that changes with speed.

しかし、そのような高速度で変化する直線性の良い偏向
電圧を発生させるのは容易ではない。そのため、蟹光面
22の有効面の上端から下端まで掃引するのに必要な偏
向電圧の数倍の電圧の中腹の直線性の良い部分のみを偏
向に使用するようにしてある。
However, it is not easy to generate a deflection voltage with good linearity that changes at such a high speed. Therefore, only a portion with good linearity in the middle of a voltage several times the deflection voltage required to sweep the effective surface of the crab light surface 22 from the upper end to the lower end is used for deflection.

また、偏向電圧の直線性のよい部分のみによって蟹光面
の上端から下端まで掃引するように、適宜のバイアス電
圧を加える。そしてこの偏向電圧の発生と被測定事象の
発生を同期させる必要がある。
Further, an appropriate bias voltage is applied so that only the portion of the deflection voltage with good linearity sweeps from the upper end to the lower end of the crab light surface. It is necessary to synchronize the generation of this deflection voltage and the occurrence of the measured event.

そのため入射光を充分な光路長を持つ光学的遅延手段(
図示せず)を介してストリーク管2の入力面に配置され
ているスリットlaに到達するようにする。
Therefore, an optical delay means (
(not shown) to reach the slit la arranged on the input surface of the streak tube 2.

光電変換素子5は光学的遅延手段に入射する前の光を検
出して電気信号に変換する。
The photoelectric conversion element 5 detects the light before it enters the optical delay means and converts it into an electrical signal.

トリガ回路4は前記電気信号を遅延させて、偏向電圧発
生回路3を起動するトリガパルスを発生する。
The trigger circuit 4 delays the electrical signal and generates a trigger pulse for starting the deflection voltage generating circuit 3.

次に、第2図を参照して、前記偏向電圧と対応する蟹光
面上の位置および望ましい時間関係の入射パルス光の波
形を説明する。
Next, with reference to FIG. 2, the waveform of the incident pulsed light with the desired time relationship and the position on the crab light surface corresponding to the deflection voltage will be explained.

第2図aは、偏向電圧を示すグラフであって、機軸は時
間軸T、縦軸は電圧Vである。
FIG. 2a is a graph showing the deflection voltage, where the horizontal axis is the time axis T and the vertical axis is the voltage V.

第2図bは前記偏向板の位置で偏向電圧に理想的に対応
させられた入射光に基づく光電子群を示すグラフであっ
て、横軸は時間軸T、縦軸は電荷Qである。
FIG. 2b is a graph showing a group of photoelectrons based on incident light ideally matched to the deflection voltage at the position of the deflection plate, where the horizontal axis is the time axis T and the vertical axis is the charge Q.

第2図cは前記偏向電圧に対応する蟹光面上の位置を示
している。
FIG. 2c shows the position on the crab light plane corresponding to the deflection voltage.

第2図aに示す時刻中tにトリガ信号が偏向電圧発生回
路3に入力され、偏向電圧41が発生させられたとする
Assume that a trigger signal is input to the deflection voltage generation circuit 3 at time t shown in FIG. 2A, and a deflection voltage 41 is generated.

そして前記トリガ信号を発生させる原因となった光に基
づく光電子群42が第2図の時刻中aからThの間に偏
向板23,24の形成する偏向空間の中心を通過したと
する。
Assume that the photoelectron group 42 based on the light that caused the trigger signal to be generated passes through the center of the deflection space formed by the deflection plates 23 and 24 between times a and Th in FIG.

第2図aに示す偏向電圧41がVa(Va>0)の時点
で偏向板23,24の形成する偏向空間の中心に到達し
た光電子はストリーク管の蟹光面22のAの示す位置に
輝線を発生し、偏向電圧41がVb(Vbく0)の時点
で前記偏向空間の中心に到達した光電子はストリーク管
の笛光面22のBの示す位置に輝線を発生する。
When the deflection voltage 41 shown in FIG. 2A is Va (Va>0), the photoelectrons that have reached the center of the deflection space formed by the deflection plates 23 and 24 form an emission line at the position indicated by A on the crab light surface 22 of the streak tube. The photoelectrons that reach the center of the deflection space when the deflection voltage 41 reaches Vb (Vb 0) generate a bright line at the position indicated by B on the flute light surface 22 of the streak tube.

したがって前記光電子群は第2図cのA〜B間のストリ
ーク像を形成することになる。
Therefore, the photoelectron group forms a streak image between A and B in FIG. 2c.

なお、偏向電圧41がVpのレベルは総光面22と同一
の仮想の面の位置、Vqのレベルは蜜光面22と同一の
仮想の面のNの位置に対応する。
The level of Vp of the deflection voltage 41 corresponds to the position of the same virtual surface as the total optical surface 22, and the level of Vq corresponds to the position N of the same virtual surface as the total optical surface 22.

したがって、仮に偏向電圧が、VpやVqのレベルにあ
る時に前記偏向空間の中心に到達した光電子は蟹光面2
2の有効面に到達することができない。トリガ信号Tt
が偏向電圧発生回路3に入力される以前は、偏向電圧は
Vpに保たれているから、偏向された電子ビームによる
スリーク像の位置、つまり橋引開始位置は、蟹光面外の
位置Mにある。
Therefore, if the deflection voltage is at the level of Vp or Vq, the photoelectrons that reach the center of the deflection space will pass through the crab optical surface 2.
It is not possible to reach the effective surface of 2. Trigger signal Tt
Since the deflection voltage is maintained at Vp before it is input to the deflection voltage generating circuit 3, the position of the leak image by the deflected electron beam, that is, the bridging start position, is at the position M outside the crab light plane. be.

以上説明したのは理想的な場合であって、この様な同期
状態を作りだすことは極めて困難である。
The above explanation is an ideal case, and it is extremely difficult to create such a synchronized state.

第2図cの蟹光面上の位置AとBの間を例えば1ナノ秒
で走査し、かつ光パルス42のaおよびbが蟹光面上の
位置AおよびBに対応させたいというような極めて困難
な要求がある。
For example, it is desired to scan between positions A and B on the crab light surface in FIG. There are extremely difficult demands.

通常婦引電圧(Vp−Vq)は数キロボルトを必要とす
る。
Normally, the voltage (Vp-Vq) requires several kilovolts.

トリガ信号の遅延時間の調整は、あらかじめ設計した条
件で、光学系の光路長、電気系の遅延時間、高圧婦引回
路のトリガ応答特性を得て、たとえば電気系に適宜の遅
延回路を挿入する等の配慮を行っても完全な同期は不可
能であった。
To adjust the delay time of the trigger signal, obtain the optical path length of the optical system, the delay time of the electrical system, and the trigger response characteristics of the high-voltage circuit under pre-designed conditions, and insert an appropriate delay circuit into the electrical system, for example. Even if such considerations were taken, complete synchronization was not possible.

そのため実際にパルス光を観測しながら調整の試行錯誤
を繰り返して同期を調整する方法が用いられている。
Therefore, a method is used to adjust the synchronization by repeating trial and error adjustment while actually observing the pulsed light.

前記調整の際、設定されている遅延時間が短過ぎるとき
(トリガパルスの発生が早すぎるとき)は縄線は蟹光面
22の外の位置Nにあり鰭光面に現れない。
During the adjustment, if the set delay time is too short (the trigger pulse is generated too quickly), the rope line is at position N outside the crab light surface 22 and does not appear on the fin light surface.

また逆に遅延時間が長過ぎるとき(トリガパルスの発生
が遅いとき)は綾線は蟹光面22の外の位置Mにあり同
様にあり同様に蟹光面に現れない。このことが前記調整
を一層困難にしている。
Conversely, when the delay time is too long (when the trigger pulse is generated slowly), the twill line is located at a position M outside the crab light surface 22 and similarly does not appear on the crab light surface. This makes the adjustment even more difficult.

(発明の目的)本発明の目的は、前述の調整を容易にし
、特に単一光パルス等の観察に適したストリークカメラ
装置を提供することにある。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a streak camera device that facilitates the above-mentioned adjustment and is particularly suitable for observing single light pulses.

(発明の構成) 前記目的を達成するために、本発明によるストリークカ
メラ装置は、入射した粒子線を光電子に変換する変換面
、蟹光面、光電子を前記蟹光両方向に加速する電界発生
手段、前記光電子が加速され移動する経路で前記移動経
略に直角方向に偏向電界を発生させる偏向板をもつスト
リーク管と、前記ストリーク管の蜜光面の走査方向の有
効長を越える偏向電界を発生させる偏向電圧を前記偏向
板に印加する第1の偏向電圧発生回路と、前記ストリー
ク管の蟹光面の走査方向の有効長以内の偏向電界を発生
させる偏向電圧を前記偏向板に印加する第2の偏向電圧
発生回路と、前記第1または第2の偏向電圧発生回路の
何れを動作させるかを選択する制御回路と、前記粒子線
の発生に同期して前記選択回路で選択された偏向電圧発
生回路を起動するトリガ回路と、前記被測定粒子線の発
生時点から前記粒子線が前記ストリーク管の光電面に到
達するまでの時間または前記トリガ回路の動作時点まで
を調節する遅延手段とを設けて構成されている。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the streak camera device according to the present invention includes a conversion surface that converts an incident particle beam into photoelectrons, a crab light surface, an electric field generating means that accelerates the photoelectrons in both directions of the crab light, a streak tube having a deflection plate that generates a deflection electric field in a direction perpendicular to the travel path along the path along which the photoelectrons are accelerated; and a deflection plate that generates a deflection electric field that exceeds the effective length of the optical surface of the streak tube in the scanning direction. a first deflection voltage generation circuit that applies a voltage to the deflection plate; and a second deflection circuit that applies a deflection voltage to the deflection plate that generates a deflection electric field within the effective length of the optical surface of the streak tube in the scanning direction. a voltage generation circuit; a control circuit for selecting which of the first or second deflection voltage generation circuit to operate; and a control circuit for selecting the deflection voltage generation circuit selected by the selection circuit in synchronization with generation of the particle beam. A trigger circuit to be activated and a delay means to adjust the time from the generation point of the particle beam to be measured until the particle beam reaches the photocathode of the streak tube or the point at which the trigger circuit is activated. ing.

前記構成によるストリークカメラ装置はまず前記制御回
路で前記ストリーク管の受光面の走査方向の有効長以内
の偏向電界を発生させる偏向電圧を前記偏向板に印加す
る第2の偏向電圧発生回路を選択して動作させることに
より、ストリーク像を必ず蟹光面内に入れることができ
る。
In the streak camera device having the above configuration, first, the control circuit selects a second deflection voltage generation circuit that applies a deflection voltage to the deflection plate to generate a deflection electric field within the effective length of the light receiving surface of the streak tube in the scanning direction. By operating the lens in such a manner, the streak image can always be placed within the crab light plane.

第1の偏向電圧発生回路ではストリーク像が蟹光面に現
れない場合が多く、偏向電圧の発生時点が遅いのか早い
のか判断さえも困難であった。
In the first deflection voltage generation circuit, a streak image often does not appear on the crab light surface, and it is difficult to even judge whether the deflection voltage is generated late or early.

第2の偏向電圧発生回路を選択することにより遅いのか
早いのかの判断は容易となり、この判断に基づいて遅延
手段を調節することによりストリーク像を蟹光面の中心
にもたらすことができる。この調整終了後に前記第2の
偏向電圧発生回路を選択して動作させるとストリーク像
は拡大された時間軸で蟹光面に現れる。これにより高速
で変化する光の変化を高い精度で観測できる。(実施例
) 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
By selecting the second deflection voltage generating circuit, it becomes easy to judge whether it is slow or fast, and by adjusting the delay means based on this judgment, a streak image can be brought to the center of the crab light plane. After this adjustment is completed, when the second deflection voltage generating circuit is selected and operated, a streak image appears on the crab optical surface on an enlarged time axis. This makes it possible to observe changes in light that change rapidly with high precision. (Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.

第3図は本発明によるストリークカメラ装置の実施例を
示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the streak camera device according to the present invention.

略図示されているストリーク管2の構成は先に第1図で
詳しく説明した構成と同じである。
The construction of the streak tube 2, which is schematically illustrated, is the same as that described in detail above in FIG.

また光源、スリットla、光源からスリットlaまでの
光路、光路に挿入される光学的遅延手段等は省略してあ
る。第3図中破線で囲む30の部分には、第1および第
2の偏向電圧発生回路、および前記各偏向電圧発生回路
の何れかを選択する切換えスイッチ等が含まれている。
Also, the light source, the slit la, the optical path from the light source to the slit la, the optical delay means inserted into the optical path, etc. are omitted. A portion 30 surrounded by a broken line in FIG. 3 includes first and second deflection voltage generation circuits, a changeover switch for selecting one of the deflection voltage generation circuits, and the like.

第1の偏向電圧発生回路は、前記ストリーク管2の後光
面22の走査方向の有効長さを越える偏向電界を前記偏
向板23,24間に発生させる偏向電圧を発生する回路
である。
The first deflection voltage generating circuit is a circuit that generates a deflection voltage that generates a deflection electric field between the deflection plates 23 and 24 that exceeds the effective length of the rear light surface 22 of the streak tube 2 in the scanning direction.

第2の偏向電圧発生回路は、蟹光面22の走査方向の有
効長さを越える偏向電界を同機に前記ストリーク管2の
前記偏向板23,24間に発生させる偏向電圧を発生す
る回路である。
The second deflection voltage generation circuit is a circuit that generates a deflection voltage that causes the machine to generate a deflection electric field between the deflection plates 23 and 24 of the streak tube 2 that exceeds the effective length of the crab light surface 22 in the scanning direction. .

電圧源E,およびE2はそれぞれ第1および第2の偏向
電圧発生回路の電圧源で、E,の出力電圧は2.4KV
、E2のそれは0.9KVである。
Voltage sources E and E2 are the voltage sources of the first and second deflection voltage generation circuits, respectively, and the output voltage of E is 2.4KV.
, that of E2 is 0.9KV.

定電流源1,および12はそれぞれ第1および第2の偏
向電圧発生回路に含まれる定電流回路であり、定電流源
1,の電流値は12の3倍である。バイアス電源B,お
よびBはそれぞれ第1および第2の偏向電圧発生回路に
含まれるバイアス電源である。バイアス電源$,および
B2の出力電圧はそれぞれ1.2KVおよび0.4KV
である。コンデンサC,,C2および比較的高い抵抗値
の抵抗器R,,R2は第1および第2の偏向電圧発生回
路で共通に使用される。
Constant current sources 1 and 12 are constant current circuits included in the first and second deflection voltage generating circuits, respectively, and the current value of constant current sources 1 and 12 is three times that of constant current sources 12. Bias power supplies B and B are bias power supplies included in the first and second deflection voltage generation circuits, respectively. Bias power supply $ and output voltage of B2 are 1.2KV and 0.4KV respectively
It is. Capacitors C, , C2 and relatively high resistance value resistors R, , R2 are commonly used in the first and second deflection voltage generating circuits.

なお前記コンデンサの間にC,くC2の関係を与えてい
る。スイッチS,,S3,S4はいずれかの偏向電圧発
生回路を選択する切換えスイッチであって、制御回路3
1からの信号により切り換えられる。
Note that a relationship of C and C2 is given between the capacitors. Switches S, S3, and S4 are changeover switches for selecting one of the deflection voltage generation circuits, and are
It is switched by a signal from 1.

第3図に示す切換位置は第2の偏向電圧発生回路が選択
された状態を示している。
The switching position shown in FIG. 3 shows a state in which the second deflection voltage generating circuit is selected.

スイッチS2は、例えば半導体スイッチで形成させられ
るトリガスイツチである。
The switch S2 is a trigger switch formed, for example, by a semiconductor switch.

このトリガスィッチS2の閉成時点から選択された偏向
電圧発生回路が動作させうれる。
The selected deflection voltage generating circuit can be operated from the time when the trigger switch S2 is closed.

前記切換えスイッチS,,S3,S4により、第1の偏
向電圧発生回路が選択された状態では、コンデンサC,
は抵抗R,を介して電源E,により、2.4KVまで充
電される。
When the first deflection voltage generation circuit is selected by the changeover switches S, S3, and S4, the capacitors C,
is charged to 2.4 KV by the power source E, via the resistor R,.

このときコンデンサC,はE,−B,(1.雛Vの電圧
)を発生させる電荷が蓄積されているからストリーク管
2の偏向板23、と接地されている他の偏向板24間に
は2.巡V‐1.がV(=1.狐V)の電圧が現れてい
る。
At this time, since the capacitor C, has accumulated electric charge that generates E, -B, (voltage of 1.V), there is a gap between the deflection plate 23 of the streak tube 2 and the other deflection plate 24 which is grounded. 2. Tour V-1. A voltage of V (=1.Fox V) appears.

この状態でトリガスィッチS2が閉成されると、前記コ
ンデンサC,の電荷は定電流凝包,により放電される。
When the trigger switch S2 is closed in this state, the charge in the capacitor C is discharged by constant current condensation.

この状態を第4図aに数字44の示す曲線で示してある
。前記切換えスイッチS,,S3,S4により、第2の
偏向電圧発生回路が選択された状態では、コンデンサC
,は抵抗R,を介して電源E2により、0.雛Vまで充
電される。
This condition is shown in FIG. 4a by the curve indicated by the numeral 44. When the second deflection voltage generation circuit is selected by the changeover switches S, S3, and S4, the capacitor C
, are set to 0. Charged to chick V.

このときコンデンサC,はE2一&(0.4KVの電圧
)を発生させる電荷が蓄積されているからストリーク管
2の偏向板23,24間には0.雛V−0.4KVの電
圧が現れることになる。この状態でトリガスィッチS2
が開成されると、前記コンデンサC,の電荷は定電流源
12により放電される。この状態を第4図aに数字43
の示す曲線で示してある。
At this time, since the capacitor C has accumulated a charge that generates E2-& (voltage of 0.4 KV), the voltage between the deflection plates 23 and 24 of the streak tube 2 is 0. A voltage of chick V-0.4KV will appear. In this state, trigger switch S2
When the capacitor C is opened, the charge in the capacitor C is discharged by the constant current source 12. This state is shown in Figure 4a with the number 43.
It is shown by the curve shown.

各曲線43,44はトリガスィツチS2が閉じてからの
偏向電圧の変換を示しており、偏向電圧が0となる時点
で交叉している。第4図b、偏向電極23,24で形成
される偏向空間の中心を光電子が通過したときに偏向電
圧が1.松Vであれば仮想の蟹光面のMの位置に競点が
発生し、一1.がVであれば同様に仮想の受光面のNの
位置に輝点が発生し、実際に後光面で観察できないこと
を示している。
Each of the curves 43 and 44 shows the conversion of the deflection voltage after the trigger switch S2 is closed, and they intersect when the deflection voltage becomes zero. In FIG. 4b, when a photoelectron passes through the center of the deflection space formed by the deflection electrodes 23 and 24, the deflection voltage is 1. If it is pine V, a competing point will occur at the position of M on the virtual crab light surface, and 11. If is V, a bright spot will similarly occur at the position N on the virtual light-receiving surface, indicating that it cannot actually be observed on the back light surface.

また前記偏向空間の中心を光電子が通過したときに偏向
電圧が0.4KVであれば蟹光面22のCの位置に輝点
が発生し、−0.4KVであれば同機に蟹光面22のD
位置に糠点が発生することを示している。次に前記実施
例装置で単一パルス光の観察をする例について詳しく説
明する。
Further, when the photoelectron passes through the center of the deflection space, if the deflection voltage is 0.4KV, a bright spot will be generated at the position C of the crab light surface 22, and if it is -0.4KV, the crab light surface 22 will be D of
This shows that bran dots occur at certain locations. Next, an example of observing a single pulse of light using the apparatus of the embodiment will be described in detail.

まず、制御回路31により第2の偏向電圧発生回路を形
成する。
First, the control circuit 31 forms a second deflection voltage generation circuit.

この状態で被測定光源を励起するとすでに調整されてい
るタイミングとトリガパルスが発生し、第2の偏向電圧
発生回路が第4図の43の示すような偏向電圧を発生す
る。
When the light source to be measured is excited in this state, the already adjusted timing and trigger pulse are generated, and the second deflection voltage generating circuit generates a deflection voltage as shown at 43 in FIG. 4.

その結果、前記被測定光源の発光に原因する光電子が蟹
光面22のCからDまでのどこかで蟹光面を発光させる
As a result, photoelectrons caused by the light emission of the light source to be measured cause the crab light surface 22 to emit light somewhere from C to D.

その発光がCまたはCに近接した位置にあれば、トリガ
バルスの発生時点が測定事象に対して遅すぎることを意
味し、DまたはDに近接した位置にあれば、トリガパル
スの発生時点が測定事象に対して早すぎることを意味す
る。
If the emission is at or near C, it means that the trigger pulse occurs too late relative to the measurement event; if it is at or near D, it means that the trigger pulse occurs too late relative to the measurement event. It means that it is too early for

前記発光がCまたはCに近接した位置であれば、トリガ
パルス発生の電気的遅延を短くするかまたは光源からス
リットlaまでの光路長を大きくする。
If the light emission occurs at C or a position close to C, the electrical delay of trigger pulse generation is shortened or the optical path length from the light source to slit la is increased.

前記発光がDまたはDに近接した位置であれば、トリガ
パルス発生の電気的遅延を長くするかまたは光源からス
リットlaまでの光路長を小さくする。
If the light emission occurs at D or a position close to D, the electrical delay of trigger pulse generation is lengthened or the optical path length from the light source to slit la is shortened.

この状態で制御回路31により第1の偏向電圧発生回路
を形成し、被測定光源を励起すると被測定光源のストリ
ーク像は蟹光面22の中央部に現れるはずである。
In this state, when the control circuit 31 forms the first deflection voltage generating circuit and excites the light source to be measured, a streak image of the light source to be measured should appear at the center of the crab light surface 22.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によるストリークカメラ装
置は、ストリーク管の後光面の走査方向の有効長内の偏
向電界を発生させる第2の偏向電圧発生回路を設け、こ
の回路と第1の偏向電圧発生回路を切り換えて使用する
ことができる。
(Effects of the Invention) As explained above, the streak camera device according to the present invention is provided with a second deflection voltage generating circuit that generates a deflection electric field within the effective length of the rear optical surface of the streak tube in the scanning direction. and the first deflection voltage generating circuit can be used by switching.

制御回路によりまず前記第2の偏向電圧発生回路を選択
して測定をすれば、測定事象に対する偏向電圧発生時点
の適否を簡単に知ることができる。その結果により簡単
にそれ等の関係を調整することができる。調整終了後、
前記制御回路により前記第1の偏向電圧発生回路を切り
換えて使用すれば、その事象のストリーク像をストリー
ク管の姿光面の中央部に発生させることができる。この
ストリーク像は第4図aの44の示す曲線の直線性に優
れた部分で偏向されて形成したものであり、直線性に優
れ、高い時間分解が得られるストリーク像を得ることが
できる。
If the control circuit first selects the second deflection voltage generating circuit and performs the measurement, it is possible to easily know whether or not the deflection voltage generation time point is appropriate for the measurement event. Based on the results, those relationships can be easily adjusted. After completing the adjustment,
If the first deflection voltage generating circuit is switched and used by the control circuit, a streak image of the event can be generated at the center of the optical surface of the streak tube. This streak image is formed by being deflected at a portion of the curve 44 in FIG. 4a with excellent linearity, and it is possible to obtain a streak image with excellent linearity and high time resolution.

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

第1図はストリークカメラの構造を説明するための斜視
図である。 第2図はストリーク管の偏向電圧と対応する蟹光面上の
位置および望ましい時間関係の入射パルス光の波形を示
す説明図であって、同図aは、横軸を時間軸T、縦軸を
電圧Vとして、偏向電圧を示すグラフ、同図bは機軸を
時間軸T、縦軸を電荷Qとして前記偏向電圧に偏向板の
位置で理想的に対応させられた光電子群を示すグラフ、
同図cは前記偏向電圧に対応する姿光面上の位置を示す
グラフである。第3図は本発明によるストリークカメラ
装置の偏向電圧発生回路の実施例を詳細に示した回路図
である。第4図は前記実施例の動作を示す説明図であっ
て同図aは偏向電圧波形、同図bは偏向電圧波形とスト
リーク像の位置の関係を示すグラフである。L・・・・
・・入射光、1・・・・・・スリット板、la・・・・
・・スリット、2……ストリーク管、4……トリガ回路
、21・・・・・・光電面、22・・・・・・蟹光面、
23,24・・・・・・偏向板、25・・・・・・電子
ビーム軌跡、3,30・・・・・・偏向電圧発生回路、
31・・・・・・切換えスイッチ制御回路、41,43
,44・・・・・・偏向電圧の波形、E,,E2……電
圧源、S,S3,S4・・・・・・切換スイッチ、S2
・・・・・・トリガスイッチ、R,,R2・・・・・・
高抵抗、C,,C2・・・・・・コンデンサ、1,,1
2・・・・・・定電流回路、B,B2・・・・・・バイ
アス電源。才1図 才2図 才3図 才4図
FIG. 1 is a perspective view for explaining the structure of a streak camera. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the waveform of the incident pulsed light at the position on the crab light surface corresponding to the deflection voltage of the streak tube and the desired time relationship. is a graph showing the deflection voltage, where is the voltage V; FIG.
Figure c is a graph showing the position on the optical surface corresponding to the deflection voltage. FIG. 3 is a circuit diagram showing in detail an embodiment of the deflection voltage generating circuit of the streak camera device according to the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment, in which FIG. 4a is a graph showing the deflection voltage waveform, and FIG. 4b is a graph showing the relationship between the deflection voltage waveform and the position of the streak image. L...
...Incoming light, 1...Slit plate, la...
...Slit, 2...Streak tube, 4...Trigger circuit, 21...Photocathode, 22...Crab optical surface,
23, 24... Deflection plate, 25... Electron beam trajectory, 3, 30... Deflection voltage generation circuit,
31... Changeover switch control circuit, 41, 43
, 44... Deflection voltage waveform, E,, E2... Voltage source, S, S3, S4... Changeover switch, S2
...Trigger switch, R,, R2...
High resistance, C,, C2...Capacitor, 1,,1
2... Constant current circuit, B, B2... Bias power supply. 1 figure, 2 figures, 3 figures, 4 figures

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入射した粒子線を光電子に変換する変換面、螢光面
、光電子を前記螢光面方向に加速する電界発生手段、前
記光電子が加速され移動する経路で前記移動経路に直角
方向に偏向電界を発生させる偏向板をもつストリーク管
と、前記ストリーク管の螢光面の走査方向の有効長を越
える偏向電界を発生させる偏向電圧を前記偏向板に印加
する第1の偏向電圧発生回路と、前記ストリーク管の螢
光面の走査方向の有効長以内の偏向電界を発生させる偏
向電圧を前記偏向板に印加する第2の偏向電圧発生回路
と、前記第1または第2の偏向電圧発生回路の何れを動
作させるかを選択する制御回路と、前記粒子線の発生に
同期して前記選択回路で選択された偏向電圧発生回路を
起動するトリガ回路と、前記被測定粒子線の発生時点か
ら前記粒子線が前記ストリーク管の光電面に到達するま
での時間または前記トリガ回路の動作時点までを調節す
る遅延手段とを設けて構成したストリークカメラ装置。 2 前記変換面は光電面である特許請求の範囲第1項記
載のストリークカメラ装置。
[Scope of Claims] 1. A conversion surface that converts an incident particle beam into photoelectrons, a fluorescent surface, electric field generating means that accelerates the photoelectrons in the direction of the fluorescent surface, and a path along which the photoelectrons are accelerated and moves along the moving path. a streak tube having a deflection plate that generates a deflection electric field in the orthogonal direction; and a first deflection voltage that applies to the deflection plate a deflection voltage that generates a deflection electric field that exceeds the effective length of the fluorescent surface of the streak tube in the scanning direction. a second deflection voltage generating circuit that applies to the deflection plate a deflection voltage that generates a deflection electric field within the effective length of the fluorescent surface of the streak tube in the scanning direction; and the first or second deflection generator. a control circuit that selects which of the voltage generation circuits to operate; a trigger circuit that activates the deflection voltage generation circuit selected by the selection circuit in synchronization with the generation of the particle beam; and generation of the particle beam to be measured. A streak camera device comprising a delay means for adjusting the time from the time point until the particle beam reaches the photocathode of the streak tube or the time point at which the trigger circuit is activated. 2. The streak camera device according to claim 1, wherein the conversion surface is a photocathode.
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JPS5895476A (en) * 1981-10-15 1983-06-07 ジヨン・ハドランド(フオトグラフイツク・インスツルメンテイシヨン)リミテツド Image converter
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