JPS636424A - ストリ−ク装置 - Google Patents
ストリ−ク装置Info
- Publication number
- JPS636424A JPS636424A JP15076186A JP15076186A JPS636424A JP S636424 A JPS636424 A JP S636424A JP 15076186 A JP15076186 A JP 15076186A JP 15076186 A JP15076186 A JP 15076186A JP S636424 A JPS636424 A JP S636424A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photocathode
- electrode
- accelerating electrode
- accelerating
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 40
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100321817 Human parvovirus B19 (strain HV) 7.5K gene Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、高速度で変化する光の時間的な明るさの変化
をピコ秒または、数百フェムト秒のオーダで計測できる
ストリーク装置に関する。
をピコ秒または、数百フェムト秒のオーダで計測できる
ストリーク装置に関する。
(従来の技術)
ストリーク装置は、被測定光の時間的な強度分布を出力
面上に空間的な強度分布に変換する装置である。
面上に空間的な強度分布に変換する装置である。
ピコ秒台の時間分解能が得られるので超高速光現象の解
析に用いられている。
析に用いられている。
まず、従来のストリーク装面の構成および動作を簡単に
説明する。
説明する。
第7図は従来のスl−IJ−り管の構成を示す管軸を含
み、偏向電極に平行な平面で切断して示した断面図、お
よび光電陰極と光学像の関係を示す略図である。
み、偏向電極に平行な平面で切断して示した断面図、お
よび光電陰極と光学像の関係を示す略図である。
第8図は前記ストリーク管の管軸を含み、偏向電極に垂
直な平面で切断して示した断面図である。
直な平面で切断して示した断面図である。
ストリーク管の真空気密容器203の一端面は解析しよ
うとする光学像が結像させられる入射窓201、他端面
は処理された光学像を出射する出射窓202を形成して
いる。
うとする光学像が結像させられる入射窓201、他端面
は処理された光学像を出射する出射窓202を形成して
いる。
この真空気密容器203の管軸に沿って、入射窓201
と出射窓202との間に順次光電陰極204、メツシュ
電極205、集束電極206、アパーチャ電極207、
偏向電極208、螢光面209が配設されている。
と出射窓202との間に順次光電陰極204、メツシュ
電極205、集束電極206、アパーチャ電極207、
偏向電極208、螢光面209が配設されている。
そして光電陰極204に対して集束電極206、メツシ
ュ電極205、アパーチャ電極207にこの順序でより
高い電圧を加え、さらに螢光面209にアパーチャ電極
207と同一の電位を与えておく。
ュ電極205、アパーチャ電極207にこの順序でより
高い電圧を加え、さらに螢光面209にアパーチャ電極
207と同一の電位を与えておく。
図示されていない装置で入射窓201を経て光電陰極2
04に前記光電陰極204の中心を通る線上に光学像2
04aが投影されたとする。
04に前記光電陰極204の中心を通る線上に光学像2
04aが投影されたとする。
光電陰極204は前記光学像に対応した電子像を放出し
、放出された電子はメツシュ電極205により加速され
、集束電極206により集束され、アパーチャ電極20
7を通過し、偏向電極208の間隙に入射させられる。
、放出された電子はメツシュ電極205により加速され
、集束電極206により集束され、アパーチャ電極20
7を通過し、偏向電極208の間隙に入射させられる。
この線状の電子像が偏向電極208の間隙を通過する期
間、前記偏向電極208に傾斜状の偏向電圧を加える。
間、前記偏向電極208に傾斜状の偏向電圧を加える。
この電圧によって生ずる電界の方向は管軸および線状の
電子像に垂直(第7図の断面図において紙面に垂直、第
8図では紙面に平行)であり、その強さは偏向電圧に比
例する。
電子像に垂直(第7図の断面図において紙面に垂直、第
8図では紙面に平行)であり、その強さは偏向電圧に比
例する。
そして偏向電極208の偏向電界により偏向され、螢光
面209に入射させられる。
面209に入射させられる。
第8図に偏向の方向を矢印220で示しである。
螢光面209上には線状の電子ビームがその線状の方向
と垂直に走査されることにより、最終的に螢光面209
上に、光電陰極204に投影された線状の光学像をその
線の方向と垂直に時間的に順次配列した光学像、いわゆ
るストリーク像が形成される。
と垂直に走査されることにより、最終的に螢光面209
上に、光電陰極204に投影された線状の光学像をその
線の方向と垂直に時間的に順次配列した光学像、いわゆ
るストリーク像が形成される。
したがって、ストリーク像の配列方向すなわち掃引方向
の輝度変化は光電陰極204に入射した光学像の強度の
時間的変化を表すことになる。
の輝度変化は光電陰極204に入射した光学像の強度の
時間的変化を表すことになる。
(発明が解決しようとする問題点)
前述した従来のストリーク管において、光電陰極から放
出された光電子は種々のエネルギーを持つ。
出された光電子は種々のエネルギーを持つ。
そのため、同時に光電陰極から放出された光電子群が時
間分解動作を行う偏向電極に到達する時刻が、バラバラ
となり走行時間広がりが発生する。
間分解動作を行う偏向電極に到達する時刻が、バラバラ
となり走行時間広がりが発生する。
この走行時間広がりが、ストリーク管の時間分解を損ね
るもっとも大きな要因である。
るもっとも大きな要因である。
−般に光電陰極の種類と、被計測光の波長により光電陰
極より放出される光電子群のエネルギー分布が定まり、
かつストリーク管の光電陰極から偏向電極に至る管軸上
の電位分布がこれらの光電子群の加速状況を決定する。
極より放出される光電子群のエネルギー分布が定まり、
かつストリーク管の光電陰極から偏向電極に至る管軸上
の電位分布がこれらの光電子群の加速状況を決定する。
したがって、走行時間広がりは光電陰極の種類と、被計
測光の波長および管の軸上電位分布によって決定される
。
測光の波長および管の軸上電位分布によって決定される
。
この走行時間広がりを小さくするために、光電陰極近傍
での低速領域をできるだけ少なくするように、光電陰極
に近接してメツシュ電極を設は光電子を急加速する構成
が採用されている。
での低速領域をできるだけ少なくするように、光電陰極
に近接してメツシュ電極を設は光電子を急加速する構成
が採用されている。
すなわち、−般にストリーク管では第7図および第8図
に示されているように、メツシュ電極205を光電陰極
204に近接して設け、光電子を急加速して、光電子が
低速で走行している間に生じる走行時間広がりを小さく
抑えている。
に示されているように、メツシュ電極205を光電陰極
204に近接して設け、光電子を急加速して、光電子が
低速で走行している間に生じる走行時間広がりを小さく
抑えている。
このような構造とした時、光電陰極とメツシュ電極の間
の走行時間広がりは、用いる光電陰極と被計測光の波長
が定まれば、この間の電界のみで定まる。
の走行時間広がりは、用いる光電陰極と被計測光の波長
が定まれば、この間の電界のみで定まる。
例えば5−20 (米国電子機械工業団体の規格)とい
われる光電陰極で光波長が500 nmの時は、第9図
のように算出される。
われる光電陰極で光波長が500 nmの時は、第9図
のように算出される。
第9図は加速電界と走行時間広がりの関係を示すグラフ
である。
である。
これから、この間の電界を大きくすれば、この間の走行
時間広がりは、理論的にはいくらでも小さくできること
が理解できる。
時間広がりは、理論的にはいくらでも小さくできること
が理解できる。
しかし、実際には光電陰極表面が例えば6KV/mm以
上になると、電界効果により、入射光がない暗時にも、
暗電子流が放出され、出力螢光面上に雑音による発光(
バックグランド)の増加が生じ、SN比が悪くなる。
上になると、電界効果により、入射光がない暗時にも、
暗電子流が放出され、出力螢光面上に雑音による発光(
バックグランド)の増加が生じ、SN比が悪くなる。
また光電陰極上に微少な突起がある時は、その表面に非
常に強い電界が生じ、トンネル効果により、やはり非常
に大きな暗電子流が生じ、出力螢光面に白スポットとな
って現れる。
常に強い電界が生じ、トンネル効果により、やはり非常
に大きな暗電子流が生じ、出力螢光面に白スポットとな
って現れる。
これを改善する1つの方法として、この光電陰極と、メ
ツシュ電極の間に印加する電圧を非常に短かい時間だけ
印加するようにすれば、前記暗電流の発生時間を減少さ
せることができる。
ツシュ電極の間に印加する電圧を非常に短かい時間だけ
印加するようにすれば、前記暗電流の発生時間を減少さ
せることができる。
しかし、−般に、光電子ビームが出力螢光面上で掃引さ
れる時間は数ns〜数I Qnsのオーダーであり、か
なり高圧の矩形波のシャッタ電圧をこのような時間幅で
作るのは容易でない。
れる時間は数ns〜数I Qnsのオーダーであり、か
なり高圧の矩形波のシャッタ電圧をこのような時間幅で
作るのは容易でない。
実際には、従来の2pSの時間分解能を有する管では光
電陰極とメツシュ電極の間隔は、0.75mmであり、
その間の加速電圧は、1.5KVで、その加速電界は2
K V / m mとなる。
電陰極とメツシュ電極の間隔は、0.75mmであり、
その間の加速電圧は、1.5KVで、その加速電界は2
K V / m mとなる。
この場合、100ns程度のパルス動作は可能となって
いる。
いる。
しかし、より大きな加速電界、例えば6 K V /
m mとした時は、間隔を0.75mmに保ったままで
は、4、5 K Vの電圧を光電陰極とメツシュ電極の
間に印加する必要があり、この場合は、100nsのパ
ルス電圧の発生は、困難である。
m mとした時は、間隔を0.75mmに保ったままで
は、4、5 K Vの電圧を光電陰極とメツシュ電極の
間に印加する必要があり、この場合は、100nsのパ
ルス電圧の発生は、困難である。
−方間隔を0.25mmにすれば、この間の印加電圧は
もとの1.5KVで済み、100nsのパルス電圧は可
能となる。
もとの1.5KVで済み、100nsのパルス電圧は可
能となる。
しかし、lpsより高い時間分解能を得るためには光電
陰極−ソノシュ間の電界を高くするだけではだめで、メ
ソシュ電極の光電陰極に対する加速電圧そのものも高く
ないといけないことがわかっている。
陰極−ソノシュ間の電界を高くするだけではだめで、メ
ソシュ電極の光電陰極に対する加速電圧そのものも高く
ないといけないことがわかっている。
これは、メツシュ電極とその後の集束電極の間での走行
時間広がりも、数100fs (フェムト秒)の時間
分解能を得ようとすると問題となってくるからである。
時間広がりも、数100fs (フェムト秒)の時間
分解能を得ようとすると問題となってくるからである。
したがって、この場合、光電陰極とメソシュ電極の間の
加速電圧としてl0KVが要求される。
加速電圧としてl0KVが要求される。
そして、これを100nsあるいはそれより短かいパル
ス電圧として供給するのは困難となる。
ス電圧として供給するのは困難となる。
本発明の主たる目的は、前述した問題を解決することが
できるストリーク装置を提供することにある。
できるストリーク装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
前記目的を達成するために、本発明によるストリーク装
置は、入射窓内面に形成された光電陰極、前記光電陰極
の発生した光電子群を加速する加速電極を持つストリー
ク管を用いたストリーク装置において、前記加速電極を
前記光電陰極に近接して配置されている第1加速電極お
よび前記第1加速電極からさらに一定距離離れて設けら
れている第2の加速電極により形成し、前記ストリーク
管にストリーク動作をさせるときに電源装置から前記光
電陰極と前記第1加速電極間に加速用の高電界をパルス
的に発生させる電圧と前記第2加速電極に高速の光電子
にするための電圧を印加するように構成されている。
置は、入射窓内面に形成された光電陰極、前記光電陰極
の発生した光電子群を加速する加速電極を持つストリー
ク管を用いたストリーク装置において、前記加速電極を
前記光電陰極に近接して配置されている第1加速電極お
よび前記第1加速電極からさらに一定距離離れて設けら
れている第2の加速電極により形成し、前記ストリーク
管にストリーク動作をさせるときに電源装置から前記光
電陰極と前記第1加速電極間に加速用の高電界をパルス
的に発生させる電圧と前記第2加速電極に高速の光電子
にするための電圧を印加するように構成されている。
前記ストリーク管の前記第1および第2の加速電極は、
メツシュ状、スリット状、アパーチャ状、スリットにメ
ツシュを重ねた形状またはアパーチャにメツシュを重ね
た形状の電極の1または2の組合せで構成できる。
メツシュ状、スリット状、アパーチャ状、スリットにメ
ツシュを重ねた形状またはアパーチャにメツシュを重ね
た形状の電極の1または2の組合せで構成できる。
前記電源装置により前記パルス的に発生させられる電圧
の期間は、希望するストリーク期間を含む期間であり、
この期間光電陰極から第1の加速電極の方向に光電子が
加速されるようにしである。
の期間は、希望するストリーク期間を含む期間であり、
この期間光電陰極から第1の加速電極の方向に光電子が
加速されるようにしである。
また前記電源装置は第1の加速雪掻と第2の加速電極の
間に、ストリーク動作を行う時間以外にも、光電子群を
第1の加速電極から、第2の加速電極の方向に加速する
ための定常的な加速電圧を印加するように構成できる。
間に、ストリーク動作を行う時間以外にも、光電子群を
第1の加速電極から、第2の加速電極の方向に加速する
ための定常的な加速電圧を印加するように構成できる。
光電陰極と第1の加速電極の間隔は、例えば0゜2mm
というように非常に小さくし、−方この間の加速電圧は
1.5 K Vというように、比較的低電圧に設定する
。
というように非常に小さくし、−方この間の加速電圧は
1.5 K Vというように、比較的低電圧に設定する
。
この時、この間の加速電界は間隔が狭いため7.5K
V / m mと大きな値となり、光電陰極のごく表面
で急加速するという目的はかなえられ、その間の印加電
圧も1,5KVと比較的小さいので、パルス印加も可能
となる。
V / m mと大きな値となり、光電陰極のごく表面
で急加速するという目的はかなえられ、その間の印加電
圧も1,5KVと比較的小さいので、パルス印加も可能
となる。
次に、第1加速電極に対して、光電陰極と反対側に4m
m離して、第2加速電極を設け、これには例えば第1加
速電極に対してl0KV高い電圧を定常的に印加するよ
うにする。
m離して、第2加速電極を設け、これには例えば第1加
速電極に対してl0KV高い電圧を定常的に印加するよ
うにする。
こうすれば、第1加速電極と第2加速電極の間は、定常
的に電圧が印加されているが、電界は2.5KV /
m mと比較的低いため、高電界による電界放出暗電流
は、第1加速電橿からは生じにくくなる。
的に電圧が印加されているが、電界は2.5KV /
m mと比較的低いため、高電界による電界放出暗電流
は、第1加速電橿からは生じにくくなる。
−方第2加速電極は、計測時には光電陰極−第1加速電
極間に、1.5 K Vのパルス電圧が印加されるので
、光電面に対する第2加速電極の位置での加速電圧は1
).5KVとなりメツシュ電極と偏向電極の間に、低速
走行部分がなくなるので、メソシュ電極以降での走行時
開広がりも小さくでき、結局光電陰極から偏向電極まで
の走行時開広がりの非常に小さいストリーク装置を提供
できることになる。
極間に、1.5 K Vのパルス電圧が印加されるので
、光電面に対する第2加速電極の位置での加速電圧は1
).5KVとなりメツシュ電極と偏向電極の間に、低速
走行部分がなくなるので、メソシュ電極以降での走行時
開広がりも小さくでき、結局光電陰極から偏向電極まで
の走行時開広がりの非常に小さいストリーク装置を提供
できることになる。
(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。
第1図は本発明によるストリーク装置の第1の実施例を
示す図であって、管軸を含み、偏向電極に垂直な平面で
切断して示した断面図である。
示す図であって、管軸を含み、偏向電極に垂直な平面で
切断して示した断面図である。
入射窓101の内側の表面にはS−20の光電陰1)0
4が形成されている。
4が形成されている。
この光電陰極104に近接して第1加速電極105が配
置される。
置される。
この加速電極105は、例えば、1000メツシユ/イ
ンチの細かさの平面メツシュで形成され、光電陰極10
4と0.2 m mの間隔で配置される。
ンチの細かさの平面メツシュで形成され、光電陰極10
4と0.2 m mの間隔で配置される。
さらに、第2加速電極106が、第1加速電極105に
対して光電陰極104と反対側に、第1加速電極105
から4mm離れた位置に配置されている。
対して光電陰極104と反対側に、第1加速電極105
から4mm離れた位置に配置されている。
第2加速電極106も前記第1加速電極105と同様に
、1000メツシユ/インチの細かさの平面メツシュか
ら形成されている。
、1000メツシユ/インチの細かさの平面メツシュか
ら形成されている。
この第2加速電極106と、アノード1)0の間にはG
1電極107.G2電極108.Gり電極109が配置
されており、後述する電圧が印加されて集束電極として
動作させられる。
1電極107.G2電極108.Gり電極109が配置
されており、後述する電圧が印加されて集束電極として
動作させられる。
アノードの中央の開口を通過した電子は偏向電極1)1
により偏向され、螢光面1)3上にストリーク像を形成
する。1)2はウオール電極である。
により偏向され、螢光面1)3上にストリーク像を形成
する。1)2はウオール電極である。
前記各部の電極に印加される直流電圧の例を示す。
第1加速電極105−・−40KV
第2加速電極106・・・OV。
G1電極107・・−0V
G2電極108−・−+8KV ’
G3電極109・・・Ov
アノード1)0・・・Ov
偏向電極1)゛1には、そこを光電子流が通過するタイ
ミングに合わせて図示した、1.5 n sで+1゜5
KVから−1,5K Vに変化する傾斜状電圧が印加さ
れ、光電子流は掃引される。
ミングに合わせて図示した、1.5 n sで+1゜5
KVから−1,5K Vに変化する傾斜状電圧が印加さ
れ、光電子流は掃引される。
光電陰極104にはストリーク動作を行わない期間に一
10KVが印加されており、光電陰極近傍の電界は0で
ある。
10KVが印加されており、光電陰極近傍の電界は0で
ある。
さて、この状態で計測したい被計測光が、光電陰極10
4に入射するとき、その計測したい時間帯つまり出力螢
光面1)3上にストリーク像としてとらえたい時間帯が
十分そのパルス印加時間の中に含まれるような電界を第
1加速電極105と光電陰極104間に発生させる。
4に入射するとき、その計測したい時間帯つまり出力螢
光面1)3上にストリーク像としてとらえたい時間帯が
十分そのパルス印加時間の中に含まれるような電界を第
1加速電極105と光電陰極104間に発生させる。
その期間(100n s)光電陰極104の電圧が第1
加速電極105の電圧−10KVよりも1.5KV低く
なる−1).5KVのパルス電圧を印加してその期間加
速電界を発生させる。
加速電極105の電圧−10KVよりも1.5KV低く
なる−1).5KVのパルス電圧を印加してその期間加
速電界を発生させる。
光電陰極104と第1加速電極105間の距離は0.2
mmと小さいので、加速電界は7.5 K V / m
mという非常に強いものとなる。
mmと小さいので、加速電界は7.5 K V / m
mという非常に強いものとなる。
しかも、°このパルス幅は、100nsと非常に短かい
のでこのような高電界に伴って出てくる暗電流もほとん
ど無視することができる。
のでこのような高電界に伴って出てくる暗電流もほとん
ど無視することができる。
−方第1加速電極105と、第2加速電極106の間は
常にl0KVの加速電圧が印加されているが、この間の
間隔は光電陰極104と第1加速電極105の間はど狭
くなく、例えばこの場合4mmであるので、電界は2.
5 K V / m m程度でこの程度の電界なら第1
加速電極105からの暗電子流は無視できる。
常にl0KVの加速電圧が印加されているが、この間の
間隔は光電陰極104と第1加速電極105の間はど狭
くなく、例えばこの場合4mmであるので、電界は2.
5 K V / m m程度でこの程度の電界なら第1
加速電極105からの暗電子流は無視できる。
したがって、第1加速電極105を通り抜けた光電子群
は第2加速電極106によって、さらに光電陰極104
から見て1).5KVの加速電圧に相当する高速まで加
速される。
は第2加速電極106によって、さらに光電陰極104
から見て1).5KVの加速電圧に相当する高速まで加
速される。
また、01〜G3電極107〜109からなる集束電極
群は、折角このように高速に加速したものを再び低速の
領域を作らないようにG、、G3電極は第2加速電極1
06やアノード1)0と同じ電圧のOv、またG2電極
はアノード1)0より非常に高い+8KVを印加してい
る。
群は、折角このように高速に加速したものを再び低速の
領域を作らないようにG、、G3電極は第2加速電極1
06やアノード1)0と同じ電圧のOv、またG2電極
はアノード1)0より非常に高い+8KVを印加してい
る。
以上のように第1加速電極105.第2加速電極106
を設け、動作させることにより、光電陰極104の極近
傍で光電子群を急加速させる強電界をパルス的に発生さ
せることができる。
を設け、動作させることにより、光電陰極104の極近
傍で光電子群を急加速させる強電界をパルス的に発生さ
せることができる。
この場合は強電界に伴うバンクグランド上昇もない、さ
らに光電陰極からかなり短かい距離(この例では、4.
2mm)の第2加速電極106の位置で光電子群を非常
に高速として、第2加速電極106以降の走行時開広が
りも非常に小さくすることができる。
らに光電陰極からかなり短かい距離(この例では、4.
2mm)の第2加速電極106の位置で光電子群を非常
に高速として、第2加速電極106以降の走行時開広が
りも非常に小さくすることができる。
第2図<A)は本発明によるストリーク装置の第2の実
施例の入射部の断面図、同図(B)は第1加速電極を取
り出して示した図である。
施例の入射部の断面図、同図(B)は第1加速電極を取
り出して示した図である。
第1加速電極105Aを長さW = 3 m m 、幅
5=30μmのスリットを持った電極を用いた例である
。
5=30μmのスリットを持った電極を用いた例である
。
このスリットの長手方向は第2図(B)の破線dで示す
偏向電極板に平行に配置される。
偏向電極板に平行に配置される。
第1加速電極105Aの板厚は例えば0.1mmであり
、光電陰極104とのすきまは0.2 m mである。
、光電陰極104とのすきまは0.2 m mである。
光電陰極104への被計測光の投射は、正面からみて、
放出された光電子流が第1加速電極105Aのスリット
を通り抜けるようスリットの中心を通ってかつスリット
に平行な、線状光となるように投射される。
放出された光電子流が第1加速電極105Aのスリット
を通り抜けるようスリットの中心を通ってかつスリット
に平行な、線状光となるように投射される。
この実施例において、第1加速電極105Aによって不
要な部分(スリット以外に対応する部分)からの暗電流
がある場合でも、阻止できるという長所がある。
要な部分(スリット以外に対応する部分)からの暗電流
がある場合でも、阻止できるという長所がある。
第3図は本発明によるストリーク装置の第3の実施例の
第1加速電極105Bの実施例を管軸の後方から見た図
である。
第1加速電極105Bの実施例を管軸の後方から見た図
である。
この実施例は、第2図で示したスリット電極からなる第
1加速電極のスリットの幅Sを100μmに広げて、光
電陰極104への線状光の入射の精度を落として、操作
性を良くしたものである。
1加速電極のスリットの幅Sを100μmに広げて、光
電陰極104への線状光の入射の精度を落として、操作
性を良くしたものである。
この場合はスリット部に無視できない程の電子レンズが
できるので、スリット部にさらに例えば750メツシュ
/インチのメツシュを設けである。
できるので、スリット部にさらに例えば750メツシュ
/インチのメツシュを設けである。
さらに、この変形として第1加速電極105にはメツシ
ュ電極を用い、第2加速電極106には第2図、第3図
に示したようなスリット電極を用いても良い。
ュ電極を用い、第2加速電極106には第2図、第3図
に示したようなスリット電極を用いても良い。
また第1加速電極、第2加速電掻ともにスリットをもつ
加速電極にしても良い。
加速電極にしても良い。
第4図(A)は本発明によるストリーク装置の第4の実
施例の入射部の断面図、同図(B)は入射窓を取り出し
て示した図である。
施例の入射部の断面図、同図(B)は入射窓を取り出し
て示した図である。
この実施例は入射窓101Aの中心に円柱状の突起を設
けたものである。
けたものである。
光電陰極104はこの突起の表面に沿って形成されるか
らこの突起表面の光電陰極104の電界は光電陰極10
4と第1加速電極105の間隔し、その間のパルス印加
電圧■とした時V/Lで定まる電界より非常に大きくな
る。
らこの突起表面の光電陰極104の電界は光電陰極10
4と第1加速電極105の間隔し、その間のパルス印加
電圧■とした時V/Lで定まる電界より非常に大きくな
る。
したがって、光電陰極104の突出部と第1加速電極の
間隔を0.2 m m程小さくしなくても、例えば2m
m程度で済むという長所がある。
間隔を0.2 m m程小さくしなくても、例えば2m
m程度で済むという長所がある。
ただしこの場合突起の高さは、2mmに比較すれば、十
分率さなものでなくてはならない。
分率さなものでなくてはならない。
例えばこの高さを0.1mmとして突起の太さが40μ
m、先端が半径20μmの半球状からなる時、この表面
の電界はV/Lの7倍となる。
m、先端が半径20μmの半球状からなる時、この表面
の電界はV/Lの7倍となる。
したがって、光電陰極104と、第1加速電極105の
間に2KV印加すれば、この間の電界はIK■/mmで
あるが、突起表面の電界は7KV/mmとなる。
間に2KV印加すれば、この間の電界はIK■/mmで
あるが、突起表面の電界は7KV/mmとなる。
したがって、この場合は光電陰1)04と第1加速電極
105の間隔を小さくする必要がないから組立が楽にな
る。
105の間隔を小さくする必要がないから組立が楽にな
る。
第5図は本発明によるストリーク装置の第5の実施例を
示す図であって、管軸を含み、偏向電極に垂直な平面で
切断して示した断面図である。
示す図であって、管軸を含み、偏向電極に垂直な平面で
切断して示した断面図である。
この実施例は加速電極の後に配置される集束電子レンズ
が、電磁集束コイル1)4によって作られる、電磁集束
タイプとしたものである。
が、電磁集束コイル1)4によって作られる、電磁集束
タイプとしたものである。
第2加速電極106から後はすべて第2加速電極106
と同電位となっている。
と同電位となっている。
以上詳しく説明した各実施例について種々の変形を施す
ことができる。
ことができる。
光電陰極と第1加速電極の間に常に暗電流放出が問題と
ならないくらいの順方向直流高圧を印加しておいてさら
にこれに上乗せして、パルス状の電圧を印加することも
可能である。
ならないくらいの順方向直流高圧を印加しておいてさら
にこれに上乗せして、パルス状の電圧を印加することも
可能である。
この構成によれば、より大きなパルス電界を光電陰極表
面に得ることができる。
面に得ることができる。
例えば、第6図に示すように光電陰極と第1加速電極の
間隔を0.2 m m、その間に直流高圧を常に500
■印加してお(。
間隔を0.2 m m、その間に直流高圧を常に500
■印加してお(。
そしてさらに、ストリーク動作時に光電陰極に1゜5K
Vのパルス電圧を印加すると光電陰極表面にはl0KV
/mmのパルス電界を得ることができる。
Vのパルス電圧を印加すると光電陰極表面にはl0KV
/mmのパルス電界を得ることができる。
またストリーク動作を行わない時は、この部分の電界は
2.5KV/mmであるので暗電子流放出の心配はない
。
2.5KV/mmであるので暗電子流放出の心配はない
。
さらに、他の変形例として上記では、パルス電圧は光電
陰極側に負のパルス電圧を印加させていたが、光電陰極
は常に直流電圧を印加して第1加速電極の方に正のパル
ス電圧を印加するのももちろん可能である。
陰極側に負のパルス電圧を印加させていたが、光電陰極
は常に直流電圧を印加して第1加速電極の方に正のパル
ス電圧を印加するのももちろん可能である。
(発明の効果)
以上詳しく説明したように本発明によるストリーク装置
は、入射窓内面に形成された光電陰極、前記光電陰極の
発生した光電子群を加速する加速電極を持つストリーク
管を用いたストリーク装置において、前記加速電極を前
記光電陰極に近接して配置されている第1加速電極およ
び前記第1加速電極からさらに一定距離離れて設けられ
ている第2の加速電極により形成し、前記ストリーク管
にストリーク動作をさせるときに電源装置から前記光電
陰極と前記第1加速電極間に加速用の高電界をパルス的
に発生させる電圧と前記第2加速電極に高速の光電子に
するための電圧を印加するように構成されている。
は、入射窓内面に形成された光電陰極、前記光電陰極の
発生した光電子群を加速する加速電極を持つストリーク
管を用いたストリーク装置において、前記加速電極を前
記光電陰極に近接して配置されている第1加速電極およ
び前記第1加速電極からさらに一定距離離れて設けられ
ている第2の加速電極により形成し、前記ストリーク管
にストリーク動作をさせるときに電源装置から前記光電
陰極と前記第1加速電極間に加速用の高電界をパルス的
に発生させる電圧と前記第2加速電極に高速の光電子に
するための電圧を印加するように構成されている。
したがって、本発明によれば光電陰極表面に非常に高い
パルス電界を生じさせ光電子群を急加速するとともに、
光電陰極から短かい距離で放出光電子群を非常に高速ま
で加速できるので、走行時開広がりの非常に小さいスト
リーク装置を実現できる。
パルス電界を生じさせ光電子群を急加速するとともに、
光電陰極から短かい距離で放出光電子群を非常に高速ま
で加速できるので、走行時開広がりの非常に小さいスト
リーク装置を実現できる。
すなわち本発明によれば、時間分解能の非常に良く (
例えば数100fsというような)、かつバックグラン
ド上昇のない(S/Hの良い)ストリーク装置を得るこ
とができる。
例えば数100fsというような)、かつバックグラン
ド上昇のない(S/Hの良い)ストリーク装置を得るこ
とができる。
第1図は、本発明によるストリーク装置の第1の実施例
を示す図であって、管軸を含み、偏向電極に垂直な平面
で切断して示した断面図である。 第2図(A)は、本発明によるストリーク装置の第2の
実施例の入射部の断面図、同図(B)は第1加速電極を
取り出して示した図である。 第3図は、本発明によるストリーク装置の第3の実施例
の第1加速電極の実施例を管軸の後方から見た図である
。 第4図(A)は、本発明によるストリーク装置の第4の
実施例の入射部の断面図、同図(B)は入射窓を取り出
して示した図である。 第5図は、本発明によるストリーク装置の第5の実施例
を示す図であって、管軸を含み、偏向電極に垂直な平面
で切断して示した断面図である。 第6図は、電源装置による電圧印加の変形例を示すグラ
フである。 第7図は、従来のストリーク管の構成を示す管軸を含み
、偏向電極に平行な平面で切断して示した断面図、およ
び光電陰極と光学像の関係を示す略図である。 第8図は、前記ストリーク管の管軸を含み、偏向電極に
垂直な平面で切断して示した断面図である。 第9図は、従来のストリークにおける加速電界と走行時
開広がりの関係を示すグラフである。 101・・・入射窓 104・・・光電陰極 105.105A、105B・・・第1加速電極106
・・・第2加速電極 107・・・G1電極 108・・・G2電極 109・・・G3電極 1)0・・・アノード 1)1・・・偏向電極 1)2・・・ウオール電極 1)3・・・螢光面 1)4・・・集束コイル 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 ・禿′20 (A) (B)%4図 (A) %70 ・鳥8Z
を示す図であって、管軸を含み、偏向電極に垂直な平面
で切断して示した断面図である。 第2図(A)は、本発明によるストリーク装置の第2の
実施例の入射部の断面図、同図(B)は第1加速電極を
取り出して示した図である。 第3図は、本発明によるストリーク装置の第3の実施例
の第1加速電極の実施例を管軸の後方から見た図である
。 第4図(A)は、本発明によるストリーク装置の第4の
実施例の入射部の断面図、同図(B)は入射窓を取り出
して示した図である。 第5図は、本発明によるストリーク装置の第5の実施例
を示す図であって、管軸を含み、偏向電極に垂直な平面
で切断して示した断面図である。 第6図は、電源装置による電圧印加の変形例を示すグラ
フである。 第7図は、従来のストリーク管の構成を示す管軸を含み
、偏向電極に平行な平面で切断して示した断面図、およ
び光電陰極と光学像の関係を示す略図である。 第8図は、前記ストリーク管の管軸を含み、偏向電極に
垂直な平面で切断して示した断面図である。 第9図は、従来のストリークにおける加速電界と走行時
開広がりの関係を示すグラフである。 101・・・入射窓 104・・・光電陰極 105.105A、105B・・・第1加速電極106
・・・第2加速電極 107・・・G1電極 108・・・G2電極 109・・・G3電極 1)0・・・アノード 1)1・・・偏向電極 1)2・・・ウオール電極 1)3・・・螢光面 1)4・・・集束コイル 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 ・禿′20 (A) (B)%4図 (A) %70 ・鳥8Z
Claims (4)
- (1)入射窓内面に形成された光電陰極、前記光電陰極
の発生した光電子群を加速する加速電極を持つストリー
ク管を用いたストリーク装置において、前記加速電極を
前記光電陰極に近接して配置されている第1加速電極お
よび前記第1加速電極からさらに一定距離離れて設けら
れている第2の加速電極により形成し、前記ストリーク
管にストリーク動作をさせるときに電源装置から前記光
電陰極と前記第1加速電極間に加速用の高電界をパルス
的に発生させる電圧と前記第2加速電極に高速の光電子
にするための電圧を印加するように構成したことを特徴
とするストリーク装置。 - (2)前記第1および第2の加速電極は、メッシュ状、
スリット状、アパーチャ状、スリットにメッシュを重ね
た形状またはアパーチャにメッシュを重ねた形状の電極
の1または2の組合せである特許請求の範囲第1項記載
のストリーク装置。 - (3)前記電源装置により前記パルス的に発生させられ
る電圧の期間は、希望するストリーク期間を含む期間で
あり、この期間、光電陰極から第1の加速電極の方向に
光電子が加速されるようにした特許請求の範囲第1項記
載のストリーク装置。 - (4)前記電源装置は第1の加速電極と第2の加速電極
の間に、ストリーク動作を行う時間以外にも、光電子群
を第1の加速電極から、第2の加速電極の方向に加速す
るための定常的な加速電圧を印加するものである特許請
求の範囲第1項記載のストリーク装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15076186A JPH0623669B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ストリ−ク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15076186A JPH0623669B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ストリ−ク装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20635793A Division JPH06241895A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | ストリーク装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS636424A true JPS636424A (ja) | 1988-01-12 |
JPH0623669B2 JPH0623669B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=15503836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15076186A Expired - Fee Related JPH0623669B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ストリ−ク装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623669B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001052300A1 (fr) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Dispositif a image continue |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP15076186A patent/JPH0623669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001052300A1 (fr) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Dispositif a image continue |
US7196723B2 (en) | 2000-01-12 | 2007-03-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Streak apparatus with focus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0623669B2 (ja) | 1994-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1054209A (en) | Streak camera tube | |
US4350919A (en) | Magnetically focused streak tube | |
JP4429447B2 (ja) | ストリーク装置 | |
JP3071809B2 (ja) | ストリーク管 | |
US4764674A (en) | High time resolution electron microscope | |
JP2572388B2 (ja) | ストリ−ク管 | |
JPS636424A (ja) | ストリ−ク装置 | |
US4506191A (en) | Light source cathode ray tube | |
JP2813010B2 (ja) | ストリーク管 | |
JPH06241895A (ja) | ストリーク装置 | |
US5180908A (en) | Device for deriving a change of time-dependent information by converting the information to positional-dependent information | |
JPH0479466B2 (ja) | ||
JP6401600B2 (ja) | ストリーク管及びそれを含むストリーク装置 | |
JP2948621B2 (ja) | ストリーク管 | |
JPH0824037B2 (ja) | スリツト走査による像変換管 | |
JP2527735B2 (ja) | ストリ−ク装置 | |
RU2100867C1 (ru) | Импульсный электронно-оптический преобразователь для временного анализа изображений | |
JP2527736B2 (ja) | サンプリングストリ−ク装置 | |
JP3133394B2 (ja) | パルスビーム発生装置 | |
Dashevsky | SCANCROSS: a new chronographic image intensifier for highly sensitive optical oscilloscopes and lidar detection systems | |
Bryukhnevitch et al. | High-speed image-converter tubes for investigation of laser radiation with picosecond and femtosecond temporal resolution | |
Garfield et al. | Developments in Image Tubes for Ultra-high-speed Photography | |
JPS5858005B2 (ja) | ストリ−ク管 | |
JPS6119035A (ja) | ストリ−ク装置 | |
JPS6180741A (ja) | ストリ−ク装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |