JPS58146B2 - フレ−ミング管 - Google Patents
フレ−ミング管Info
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- JPS58146B2 JPS58146B2 JP55143984A JP14398480A JPS58146B2 JP S58146 B2 JPS58146 B2 JP S58146B2 JP 55143984 A JP55143984 A JP 55143984A JP 14398480 A JP14398480 A JP 14398480A JP S58146 B2 JPS58146 B2 JP S58146B2
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- JP
- Japan
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- electron beam
- electrode
- photocathode
- shutter device
- electrons
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- 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
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明に極めて短い測定時間と測定間隔で画像を得るた
めのフレーミンク管に関する。
めのフレーミンク管に関する。
例えばレーザ・ビームで重水のカプセルを爆縮したとき
に生じる極めて高速で変化する核融合の現象を高い時間
精度で得た連続した画像は核融合炉の開発などの貴重な
資料となる。
に生じる極めて高速で変化する核融合の現象を高い時間
精度で得た連続した画像は核融合炉の開発などの貴重な
資料となる。
このような撮影には極めて短い露光時間と露光間隔が要
求される。
求される。
（以下この発明では画像のサンプリング期間を露光時間
、サンプリング間隔を露光間隔と言うことにする。
、サンプリング間隔を露光間隔と言うことにする。
）フレーミング撮像装置ぽこのような用途に用いられる
装置で、フレーミング管はフレーミング撮像装置の中枢
に用いられるシャッタ作用が可能な真空管である。
装置で、フレーミング管はフレーミング撮像装置の中枢
に用いられるシャッタ作用が可能な真空管である。
従来のフレーミング撮像装置およびフレーミング管に次
に述べるような構造を有し、動作をするものであるが構
造および動作が複雑で、かつ露光時間や露光間隔につい
て十分な精度が得られない従来のフレーミング装置の第
１例を第１図に示す。
に述べるような構造を有し、動作をするものであるが構
造および動作が複雑で、かつ露光時間や露光間隔につい
て十分な精度が得られない従来のフレーミング装置の第
１例を第１図に示す。
１はフレーミング管の断面で、円筒状気密容器１１の第
１の誘明な底面１２の内壁に光電面１３を形成し、光電
面に平行かつ近接した網状電極１４を設け、円筒状気密
容器１１の第２の透明な底面１９の内壁に螢光面１８を
形成し、網状電極１４と螢光面１８の光電子ビームの通
路を挾んで偏向電極１６および１７を設けである。
１の誘明な底面１２の内壁に光電面１３を形成し、光電
面に平行かつ近接した網状電極１４を設け、円筒状気密
容器１１の第２の透明な底面１９の内壁に螢光面１８を
形成し、網状電極１４と螢光面１８の光電子ビームの通
路を挾んで偏向電極１６および１７を設けである。
なお１５は集束電極である。
光電面１３は直流電源２４によって螢光面１８に対して
低電位に維持されているが、網状電極１４は直流電源２
３および抵抗２６によってさらに低電位に維持されてい
るので、光電面１３に光学像Ａが投影されても光電子は
網状電極１４に遮断されるがパルス電源２０から網状電
極１４に第２図■に示すような正電圧矩形波パルスがコ
ンデンサ２５を介して加えられた瞬間のみ通過し、同時
に偏向電極１６と１７の間にランプ電圧発生器２７から
上記パルスが数個発生する期間に光電子ビームを螢光面
１８の一端から他端まで掃引するような第２図■に示す
ランプ電圧を加えて螢光面１８に上記パルスの時間間隔
ごとに変化した光学像Ａを複数の画像Ａ１゜Ａ２．Ａ３
・・・・・・として再現する。
低電位に維持されているが、網状電極１４は直流電源２
３および抵抗２６によってさらに低電位に維持されてい
るので、光電面１３に光学像Ａが投影されても光電子は
網状電極１４に遮断されるがパルス電源２０から網状電
極１４に第２図■に示すような正電圧矩形波パルスがコ
ンデンサ２５を介して加えられた瞬間のみ通過し、同時
に偏向電極１６と１７の間にランプ電圧発生器２７から
上記パルスが数個発生する期間に光電子ビームを螢光面
１８の一端から他端まで掃引するような第２図■に示す
ランプ電圧を加えて螢光面１８に上記パルスの時間間隔
ごとに変化した光学像Ａを複数の画像Ａ１゜Ａ２．Ａ３
・・・・・・として再現する。
このようなフレーミング撮像装置ではパルス発生技術上
の問題から１０ナノ秒以下の短い露光時間を得ることが
できない。
の問題から１０ナノ秒以下の短い露光時間を得ることが
できない。
また露光時間は、第２の画像Ａ２が第１の画像Ａ１に重
ならないように光電子ビーム偏向するに要する時間で決
まる。
ならないように光電子ビーム偏向するに要する時間で決
まる。
すなわち、ランプ電圧発生器２７の送出する電圧の変化
の速度によって決まるが、５０ナノ秒が限界である。
の速度によって決まるが、５０ナノ秒が限界である。
なお、偏向電極１６と１７に加える電圧は、ランプ電圧
に代えて第２図■に示すようなパルス電源２０から矩形
パルスが送出する期間に定常で矩形パルスが送出しない
ときに変化するような電圧であれば一層鮮明な画像が得
られる。
に代えて第２図■に示すようなパルス電源２０から矩形
パルスが送出する期間に定常で矩形パルスが送出しない
ときに変化するような電圧であれば一層鮮明な画像が得
られる。
また網状電極１４に正電圧パルスを加える代りに光電面
１３に負電圧パルスを加えてもよいが、上記の露光時間
や露光間隔に関する性能の限界は同等である。
１３に負電圧パルスを加えてもよいが、上記の露光時間
や露光間隔に関する性能の限界は同等である。
従来のフレーミング撮像装置の第２例を第３図に示す。
３はフレーミンク管の断面で円筒状気密容器３１の第１
の透明な底面３２の内壁に光電面３３を形成し、第２の
透明な底面４１の内壁に螢光面４０を形成し、光電面３
３と螢光面４０の間に複数の平行なスリット板３７１．
３７２゜３７３を有するスリット板３７を光電面３３と
螢光面４００間にそれらと平行に設け、さらに光電面３
３とスリット板３７の間に光電子の通路を挾んで偏向電
流３５および３６が対をなすように設けてあり、スリッ
ト板３７と螢光面４０の間に光電子の通路を挾んで偏向
電極３８および３９が設けである。
の透明な底面３２の内壁に光電面３３を形成し、第２の
透明な底面４１の内壁に螢光面４０を形成し、光電面３
３と螢光面４０の間に複数の平行なスリット板３７１．
３７２゜３７３を有するスリット板３７を光電面３３と
螢光面４００間にそれらと平行に設け、さらに光電面３
３とスリット板３７の間に光電子の通路を挾んで偏向電
流３５および３６が対をなすように設けてあり、スリッ
ト板３７と螢光面４０の間に光電子の通路を挾んで偏向
電極３８および３９が設けである。
なお、３４は集束電極である。光電面３３は直流電源４
２によってスリット板３７に対して低電位に維持されて
いるから光電面３３に光学像Ｂが投影されたとき放出す
る光電子はスリット板３７に衝突する。
２によってスリット板３７に対して低電位に維持されて
いるから光電面３３に光学像Ｂが投影されたとき放出す
る光電子はスリット板３７に衝突する。
このときランプ電圧発生器４８から偏向電極３５と３６
の間にランプ電圧を加えると電子ビームはスリット３７
１，３７２゜３７３に垂直に掃引され、光電子ビームが
構成する像の一端から順次スリット３７１を通過し、続
いて掃引速度とスリット間隔で決まる時間遅れてスリッ
ト３７２．さらにスリット３７３を光電子ビ１ム像の一
端から順次通過する。
の間にランプ電圧を加えると電子ビームはスリット３７
１，３７２゜３７３に垂直に掃引され、光電子ビームが
構成する像の一端から順次スリット３７１を通過し、続
いて掃引速度とスリット間隔で決まる時間遅れてスリッ
ト３７２．さらにスリット３７３を光電子ビ１ム像の一
端から順次通過する。
さらにスリット３７１，３７２，３７３を通過した光電
子ビームは、上記掃引速度とスリット間隔で決まる時間
間隔の間に変化した光学像Ｂを一端から時系列に配列し
たものであるから、ランプ電圧発生器４７から偏向電極
３８と３９の間に逆極性のラング電圧を加えると、螢光
面上に上記時間間隔ごとの光学像Ｂを複数の画像Ｂ１．
Ｂ２．Ｂ３として再現する。
子ビームは、上記掃引速度とスリット間隔で決まる時間
間隔の間に変化した光学像Ｂを一端から時系列に配列し
たものであるから、ランプ電圧発生器４７から偏向電極
３８と３９の間に逆極性のラング電圧を加えると、螢光
面上に上記時間間隔ごとの光学像Ｂを複数の画像Ｂ１．
Ｂ２．Ｂ３として再現する。
このフレーミング撮像装置によって得られる画像Ｂ１．
Ｂ２．Ｂ３Ｕいずれも時刻の異なる光学像Ｂの各部分を
再構成したものであって同一時刻の像ではない。
Ｂ２．Ｂ３Ｕいずれも時刻の異なる光学像Ｂの各部分を
再構成したものであって同一時刻の像ではない。
また、スリット板３７で電子ビームの大部分を遮ってい
るので螢光面４０上で像を再現する光電子ビームの利用
率が悪い。
るので螢光面４０上で像を再現する光電子ビームの利用
率が悪い。
また、このようなフレーミング撮像装置ではランプ電圧
発生器４７および４８の送出する電圧の変化の速度の限
界によって露光時間および露光間隔が決まり、電子ビー
ム像がスリットを横切る時間１００ピコ秒以下、螢光面
４０の上で像Ｂ１ とＢ２が重ならないために必要な
偏向時間５０ナノ秒以下の露光時間および露光間隔を得
ることは困難である。
発生器４７および４８の送出する電圧の変化の速度の限
界によって露光時間および露光間隔が決まり、電子ビー
ム像がスリットを横切る時間１００ピコ秒以下、螢光面
４０の上で像Ｂ１ とＢ２が重ならないために必要な
偏向時間５０ナノ秒以下の露光時間および露光間隔を得
ることは困難である。
従来のフレーミング撮像装置の第３例を第４図に示す。
５にフレーミング管の断面で円筒状気密容器５１の第１
の透明な底面５２の内壁に光電面５３を形成し、第２の
透明な底面５４の内壁に螢光面６３を形成し、光電面５
３と螢１面６３０間にシャッタ電極５６．５７．補正電
極５９，６０゜シフト電極６１．６２を設け、光電面５
３と螢光面６３０間に直流電圧源６８を接続し、螢光面
６３に対応して光電面５３を低電位に維持している。
の透明な底面５２の内壁に光電面５３を形成し、第２の
透明な底面５４の内壁に螢光面６３を形成し、光電面５
３と螢１面６３０間にシャッタ電極５６．５７．補正電
極５９，６０゜シフト電極６１．６２を設け、光電面５
３と螢光面６３０間に直流電圧源６８を接続し、螢光面
６３に対応して光電面５３を低電位に維持している。
このとき光電面に光学像Ｃが投影されたとき、繰返し偏
向電圧発生器６５からシャッタ電極５６゜５７に第５図
■に示すような繰返し偏向電圧を加えて電子ビームを図
面の下から上へ偏向し、補正電極５９．６０に上記シャ
ッタ電極５６．５７とは逆の方向に同位相か僅かに遅延
した上記繰返し偏向電圧と同じ波形の偏向電圧を加える
ことにより、特定の瞬間における電子ビームを通過させ
、さらに、ランプ電圧発生器６６からシフト電極６１．
６２に上記電子ビームが螢光面６３を掃引するような第
５図Ｖに示すランプ電圧を加えて、螢光面６３の上に上
記繰返し電圧波形の周期の２分の１時間Ｑ間隔ごとに変
化した光学像Ｃを複数の画像Ｃ１，Ｃ２、Ｃ３として再
現する。
向電圧発生器６５からシャッタ電極５６゜５７に第５図
■に示すような繰返し偏向電圧を加えて電子ビームを図
面の下から上へ偏向し、補正電極５９．６０に上記シャ
ッタ電極５６．５７とは逆の方向に同位相か僅かに遅延
した上記繰返し偏向電圧と同じ波形の偏向電圧を加える
ことにより、特定の瞬間における電子ビームを通過させ
、さらに、ランプ電圧発生器６６からシフト電極６１．
６２に上記電子ビームが螢光面６３を掃引するような第
５図Ｖに示すランプ電圧を加えて、螢光面６３の上に上
記繰返し電圧波形の周期の２分の１時間Ｑ間隔ごとに変
化した光学像Ｃを複数の画像Ｃ１，Ｃ２、Ｃ３として再
現する。
なお第４図において５４は集束電極、５５はアノード電
極、５８はアパーチャ板である。
極、５８はアパーチャ板である。
このようなフレーミング撮像装置はランプ電圧発生器の
他に繰返し偏向電圧発生器を必要とする。
他に繰返し偏向電圧発生器を必要とする。
また、第１例の場合と同じ理由から露光時間は１０ナノ
秒、露光間隔は繰返し偏向電圧の周期で決まり５０ナノ
秒が限界である。
秒、露光間隔は繰返し偏向電圧の周期で決まり５０ナノ
秒が限界である。
この例においてもシフト電極６１と６２に加える電圧に
ランプ電圧に代えて第５図■に示すような繰返し偏向電
圧が０ボルトとなる前後では定常で、そうでないときに
変化するような電圧であれば一層鮮明な画像が得られる
。
ランプ電圧に代えて第５図■に示すような繰返し偏向電
圧が０ボルトとなる前後では定常で、そうでないときに
変化するような電圧であれば一層鮮明な画像が得られる
。
以上３例のフレーミング撮像装置で用いられる偏向電圧
は数キロボルト以上の振幅と１ボルト／ピコ秒程度の高
速の電圧の変化を要するが、このように大きな振幅と高
速の電圧の変化をする電圧の発生は技術的に極めて困難
である。
は数キロボルト以上の振幅と１ボルト／ピコ秒程度の高
速の電圧の変化を要するが、このように大きな振幅と高
速の電圧の変化をする電圧の発生は技術的に極めて困難
である。
本発明の目的は、以上に述べたような従来のフレーミン
グ撮像装置に使用されているフレーミング管の有する欠
点を除去したフレーミング管を提供することにある。
グ撮像装置に使用されているフレーミング管の有する欠
点を除去したフレーミング管を提供することにある。
本発明によるフレーミング管は真空気密容器内に設けた
平行かつ対面する光電面と螢光面の間に電極により分割
された複数の電子ビーム通路部分を持つシャツタ板から
なる電子ビームシャッタ装置を設けて構成されている。
平行かつ対面する光電面と螢光面の間に電極により分割
された複数の電子ビーム通路部分を持つシャツタ板から
なる電子ビームシャッタ装置を設けて構成されている。
このフレーミンク管を使用するフレーミンク装置に、被
写体からの入射光を半透明鏡で複数個に分割してフレー
ミング管の前記複数の電子ビーム通路部分に電子ビーム
が到達できるようにフレーミング管の光電面の各部分に
入射する。
写体からの入射光を半透明鏡で複数個に分割してフレー
ミング管の前記複数の電子ビーム通路部分に電子ビーム
が到達できるようにフレーミング管の光電面の各部分に
入射する。
フレーミンク管の電子ビームシャッタ装置の各電極の間
にそれぞれ時間のずれた電圧を加えられ、フレーミング
撮像装置が行われる。
にそれぞれ時間のずれた電圧を加えられ、フレーミング
撮像装置が行われる。
次に本発明によるフレーミング管を用いてフレーミング
撮像装置を構成する場合の一例につきフレーミング管の
構成と作用を詳しく説明する。
撮像装置を構成する場合の一例につきフレーミング管の
構成と作用を詳しく説明する。
第６図は本発明によるフレーミング管を用いて構成した
フレーミング撮像装置の実施例を示す略図である。
フレーミング撮像装置の実施例を示す略図である。
第７図はフレーミング管のランプ電圧を発生する回路の
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
第８図はフレーミング管の動作を説明するための電圧波
形図である。
形図である。
第９図はフレーミング管のシャツタ板の正面図である。
第１０図はフレーミング管の螢光面上に現れた被観測体
の像を示す説明図である。
の像を示す説明図である。
第１１図はフレーミンク管のランプ電圧を発生する回路
に必要に応じて挿入される遅延回路の実施例を示す回路
図である。
に必要に応じて挿入される遅延回路の実施例を示す回路
図である。
第６図において、７１は高速で変化する被観測体、７２
，７３．７４，７５，７６．７７および７８は、上記被
観測体７１の像を２つに分け、それぞれの像を等しい光
路長で、次に詳細に述べるフレーミング管８０の光電面
８２の異なる部分に投影する光学装置を構成する。
，７３．７４，７５，７６．７７および７８は、上記被
観測体７１の像を２つに分け、それぞれの像を等しい光
路長で、次に詳細に述べるフレーミング管８０の光電面
８２の異なる部分に投影する光学装置を構成する。
７２はリレーレンズ、７７および７８は結像レンズ、７
３は半透明鏡、７４，７５および７６は反射鏡である。
３は半透明鏡、７４，７５および７６は反射鏡である。
ここで像を２つに分けるとは像を幾何学的に２つの部分
に分割するのではなく、２つの同一な光学像を得ること
である。
に分割するのではなく、２つの同一な光学像を得ること
である。
線りおよびＥは被観測体７１から後述するフレーミング
管８０の光電面８２に結像する被観測体７１の光学像ま
での光の径路を示す。
管８０の光電面８２に結像する被観測体７１の光学像ま
での光の径路を示す。
８０ハフレーミンク管の断面で有底円筒状の気密容器８
１の第１の底面内壁に光電面８２を第２の底面内壁に螢
光面８６を形成してあり、上記光主面８２と螢光面８６
０間に順次メツシュ状の電極８３．シャッタ板８４．マ
イクロチャンネルプレート８５を設けである。
１の第１の底面内壁に光電面８２を第２の底面内壁に螢
光面８６を形成してあり、上記光主面８２と螢光面８６
０間に順次メツシュ状の電極８３．シャッタ板８４．マ
イクロチャンネルプレート８５を設けである。
メツシュ状の電極８３は後述するようにシャツタ板８４
にその面に平行な電圧を加えたときに生ずるその而に沿
った電位勾配にも拘わらす光電面８２から放出する光電
子をシャツタ板８４の方向へ一様に加速するために設け
である。
にその面に平行な電圧を加えたときに生ずるその而に沿
った電位勾配にも拘わらす光電面８２から放出する光電
子をシャツタ板８４の方向へ一様に加速するために設け
である。
シャツタ板８４は第９図に示したその正面図によって説
明すれば、その面に垂直に直径数十ミクロンの貫通孔が
極めて多数段けられ、それ白木適当な電気抵抗を有する
板状体の一部に導電体からなる層を間隔をおいて形成し
て電極８４１．８４３および８４５とし、上記電極に挾
才れる部分を光電子ビームの通路８４２および８４４と
するもので、シャツタ板８４の電極８４１と８４３との
間の電圧がＯボルトまたは十分小さいとき光電子ビーム
の通路８４２に貫通孔に平行に入射した電子は貫通孔を
通過できるが、所定の電圧より太きいとき貫通孔の内壁
に衝突して吸収される。
明すれば、その面に垂直に直径数十ミクロンの貫通孔が
極めて多数段けられ、それ白木適当な電気抵抗を有する
板状体の一部に導電体からなる層を間隔をおいて形成し
て電極８４１．８４３および８４５とし、上記電極に挾
才れる部分を光電子ビームの通路８４２および８４４と
するもので、シャツタ板８４の電極８４１と８４３との
間の電圧がＯボルトまたは十分小さいとき光電子ビーム
の通路８４２に貫通孔に平行に入射した電子は貫通孔を
通過できるが、所定の電圧より太きいとき貫通孔の内壁
に衝突して吸収される。
従って電極８４１と８４３の間に極性が反転するような
ランプ電圧を加えると電圧が０ボルトとなる前後の極め
て短い期間のみ光電子ビームが通過するから電子ビーム
のシャッタとして動作する。
ランプ電圧を加えると電圧が０ボルトとなる前後の極め
て短い期間のみ光電子ビームが通過するから電子ビーム
のシャッタとして動作する。
通路８４４も同様の動作を行う。８５はマイクロチャン
ネルプレートと呼ばれる電子増倍器で、平板状をなし、
その面に垂直または数度傾けた孔が設けてあり、上記貫
通孔内壁は二次電子放出能を有するもので両面の間に電
圧を加えたとき、低電位の面から入射した電子の数を増
倍して高電位の面から放射するものである。
ネルプレートと呼ばれる電子増倍器で、平板状をなし、
その面に垂直または数度傾けた孔が設けてあり、上記貫
通孔内壁は二次電子放出能を有するもので両面の間に電
圧を加えたとき、低電位の面から入射した電子の数を増
倍して高電位の面から放射するものである。
直流電源９１によってメツシュ電極８３とシャツタ板８
４の中央の電極８４３の電位は光電面８２より１キロボ
ルト高く保たれており、マイクロチャンネルプレート８
５のシャツタ板８４に対面する面は直流電源９２によっ
てメツシュ電極８３よりさらに１キロボルト高く保たれ
ており、マイクロチャンネルプレート８５の螢光面８６
に対面する而は直流電源９３によってそのシャツタ板８
４に対面する面より、８００ボルト高く保たれており、
螢光面８６は直流電源９３によってそのシャツタ板８４
に対面する面より、８００ボルト高く保たれており、螢
光面８６に対面する面よりさらに３キロボルト高く保た
れている。
４の中央の電極８４３の電位は光電面８２より１キロボ
ルト高く保たれており、マイクロチャンネルプレート８
５のシャツタ板８４に対面する面は直流電源９２によっ
てメツシュ電極８３よりさらに１キロボルト高く保たれ
ており、マイクロチャンネルプレート８５の螢光面８６
に対面する而は直流電源９３によってそのシャツタ板８
４に対面する面より、８００ボルト高く保たれており、
螢光面８６は直流電源９３によってそのシャツタ板８４
に対面する面より、８００ボルト高く保たれており、螢
光面８６に対面する面よりさらに３キロボルト高く保た
れている。
シャツタ板８４の電極８４１にランプ電圧発生器１００
の出力端面図１１１より加える第８図に示す極性の反転
するランプ電圧■によって１００ボルトから一１００ボ
ルトまで変化する。
の出力端面図１１１より加える第８図に示す極性の反転
するランプ電圧■によって１００ボルトから一１００ボ
ルトまで変化する。
上記ランプ電圧は振幅がたかだか２００で十分であるか
ら第７図に示すようなトリガパルス発生器１０８の送出
するトリガパルスによって導通するスイッチングトラン
ジスタ１０１でキャパシタ１２１の電荷を放電すること
によって極めて高速で変化するランプ電圧が得られ、従
ってシャッタ時間を極めて短くすることができる。
ら第７図に示すようなトリガパルス発生器１０８の送出
するトリガパルスによって導通するスイッチングトラン
ジスタ１０１でキャパシタ１２１の電荷を放電すること
によって極めて高速で変化するランプ電圧が得られ、従
ってシャッタ時間を極めて短くすることができる。
例えばランプ電圧の変化の速度が５ボルト／ピコ秒であ
り、入射電子のエネルギが１キロボルトであり、貫通孔
の内径２５ミクロン、長さ５ミリメートル、電極８４１
と８４３との間隔を１０ミリメートルとすれば１６ピコ
秒の露出時間となる。
り、入射電子のエネルギが１キロボルトであり、貫通孔
の内径２５ミクロン、長さ５ミリメートル、電極８４１
と８４３との間隔を１０ミリメートルとすれば１６ピコ
秒の露出時間となる。
同様に、シャツタ板８４の電極８４５に上述のようなラ
ンプ電圧をランプ電圧発生器１００の出力端１１２より
加えることによってシャッタ動作をする。
ンプ電圧をランプ電圧発生器１００の出力端１１２より
加えることによってシャッタ動作をする。
このとき第７図のトリガパルス発生器１０８からスイッ
チングトランジスタ１０２０ベースまでの伝送線路の長
さＬ２をトリガパルス発生器１０８からスイッチングト
リガ１０１０ベースまでの伝送線路の長さＬｌより長く
することによって所望の時間だけ遅延させることができ
る。
チングトランジスタ１０２０ベースまでの伝送線路の長
さＬ２をトリガパルス発生器１０８からスイッチングト
リガ１０１０ベースまでの伝送線路の長さＬｌより長く
することによって所望の時間だけ遅延させることができ
る。
例えばＬｌよりＬ２を２０ミリメートルだけ長くするこ
とによって約１００ピコ秒遅延できる。
とによって約１００ピコ秒遅延できる。
さらに上記伝送線路の一部に第１１図に示すような直列
のインダクタンス１０３と１０４およびその接続点に可
変キャパシタ１０５を並列に接続したＴ型口路網を挿入
し、可変キャパシタ１０５の容量をかえることによって
遅延時間を調整することができる。
のインダクタンス１０３と１０４およびその接続点に可
変キャパシタ１０５を並列に接続したＴ型口路網を挿入
し、可変キャパシタ１０５の容量をかえることによって
遅延時間を調整することができる。
このようにして得られたシャツタ板８４の電極８４１に
加わる電圧の波形を第８図■に電極８４５に加わる電圧
を■に時間軸を共通に示しである。
加わる電圧の波形を第８図■に電極８４５に加わる電圧
を■に時間軸を共通に示しである。
上述の装置では、トリガパルス発生キャパシタ１０８は
独立にパルスを発生するが前述の被観測体７１の光学像
を光電面８２に投影するための光路長より短い光路長で
被観測体７１０発する光を検知するピンフォトダイオー
ドの出力パルスを用いれば被観測体７１の生ずる現象に
同期してフレーミング撮像することができる。
独立にパルスを発生するが前述の被観測体７１の光学像
を光電面８２に投影するための光路長より短い光路長で
被観測体７１０発する光を検知するピンフォトダイオー
ドの出力パルスを用いれば被観測体７１の生ずる現象に
同期してフレーミング撮像することができる。
また第６図において被観測体７１から光電面までの二系
列の光路ＥとＤは等しい光路長であるとして説明したが
、これらの光路長に差があってもよい。
列の光路ＥとＤは等しい光路長であるとして説明したが
、これらの光路長に差があってもよい。
このときは前述のトリガパルス発生キャパシタ１０８か
らトランジスタ１０１および１０２０ベースまでの伝送
線路の長さを調整することによって補償することができ
る。
らトランジスタ１０１および１０２０ベースまでの伝送
線路の長さを調整することによって補償することができ
る。
上述の装置において被観測体７１の像はリレーレンズ７
２を経て半透明鏡７３によって透過するものと反射する
ものとの二系列に分岐され、一方は反射鏡７４．７５を
経て結像レンズによって光電面８２のシャツタ板８４０
通路８４２に対向する部分に結像する。
２を経て半透明鏡７３によって透過するものと反射する
ものとの二系列に分岐され、一方は反射鏡７４．７５を
経て結像レンズによって光電面８２のシャツタ板８４０
通路８４２に対向する部分に結像する。
同様に他方は反射鏡７６を経て光電面８２のシャツタ板
８４０通路８４４に対向する部分に結像する。
８４０通路８４４に対向する部分に結像する。
従ってこれら２つの光学像ハそれぞれ光電子ビーム像に
変換され、メツシュ電極８３により加速され、シャツタ
板８４の通路８４２および８４４に入射する。
変換され、メツシュ電極８３により加速され、シャツタ
板８４の通路８４２および８４４に入射する。
この光電子ビームはシャツタ板８４０面に沿って１００
ボルト印加しであるから、貫通孔の管壁に吸収されシャ
ツタ板８４０通路を通過できない。
ボルト印加しであるから、貫通孔の管壁に吸収されシャ
ツタ板８４０通路を通過できない。
このとき電極８４１に第８図■に示すランプ電圧が、電
極８４５に第８図■に示すランプ電圧が加えられるとそ
れぞれ絶対値が４０ボルト以下となる１６ピコ秒間のみ
電子ビームは通過する。
極８４５に第８図■に示すランプ電圧が加えられるとそ
れぞれ絶対値が４０ボルト以下となる１６ピコ秒間のみ
電子ビームは通過する。
上述のランプ電圧■と■は前述のように伝送線路の長さ
の差によって１００ピコ秒だけずらして発生すれば第１
０図に示すように１００ピコ秒の時間をおいた被観測体
７１の像７１１および７１２が螢光面８６上に得られる
。
の差によって１００ピコ秒だけずらして発生すれば第１
０図に示すように１００ピコ秒の時間をおいた被観測体
７１の像７１１および７１２が螢光面８６上に得られる
。
このとき可変キャパシタ１０５の容量を変化することに
よって２つの像７１１と７１２の時間差を変えることが
できる。
よって２つの像７１１と７１２の時間差を変えることが
できる。
以上の説明は電子ビームの通路が２個所である場合につ
いて述べたがより多いときも本発明が成り立つことは明
白である。
いて述べたがより多いときも本発明が成り立つことは明
白である。
このとき、より多くの反射鏡でより多くの光学像に分割
しなければならないが、電子ビームの通路の個所に相当
するそれぞれ時間間隔をもった像を得ることができる。
しなければならないが、電子ビームの通路の個所に相当
するそれぞれ時間間隔をもった像を得ることができる。
なお被観測体の発する光の強度の変化のみを観測すれば
よいときは、被観測体の像を結像する結像レンズを省略
することができる。
よいときは、被観測体の像を結像する結像レンズを省略
することができる。
以上詳しく説明したように本発明によるフレーミンク管
に、電子ビームの通路が複数に分割されているのでフレ
ーミンクが可能となりシャッタ作用も低い電圧で高速に
行うことができると言う特徴が得られる。
に、電子ビームの通路が複数に分割されているのでフレ
ーミンクが可能となりシャッタ作用も低い電圧で高速に
行うことができると言う特徴が得られる。
第１図は従来のフレーミング撮像装置の第１例を示す図
である。 第２図は第１図のフレーミング撮像装置において用いら
れる電圧波形を示す図、第３図は従来のフレーミング撮
像装置の第２例を示す図、第４図は従来のフレーミング
撮像装置の第３例を示す図、第５図は第４図のフレーミ
ング撮像装置において用いられる電圧波形を示す図であ
る。 第６図は本発明によるフレーミング管を用いて構成した
フレーミング撮像装置の実施例を示す略図である。 第７図はフレーミンク管のランプ電圧を発生する回路の
実施例を示す回路図である。 第８図はフレーミング管の動作を説明するための電圧波
形図である。 第９図ぽフレーミング管のシャツタ板の正面図である。 第１０図はフレーミング管の螢光面上に現れた被観測体
の像を示す説明図である。 第１１図はフレーミング管のランプ電圧を発生する回路
に必要に応じて挿入される遅延回路の実施例を示す回路
図である。 ７１……被観測体、７２……リレーレンズ、７３……半
透明鏡、７４，７５，７６……反射鏡、７７．７８……
結像ンンズ、８０……フレーミング管、８１……フレー
ミング管の容器、８２……光電面、８３……メツシユ状
電極、８４……シヤツタ板、８４１．８４２，８４３…
…シヤツタ板の電極、８４２，８４３……シヤツタ板の
電子ビーム通路部分、８５……マイクロチヤンネルプレ
ート、８６……螢光面、９１，９２，９３．９４……直
流電源装置、１００う…ラング電圧発生回路、１０１，
１０２……ランプ電圧発生回路に含まれるスイッチング
トランジスタ。
である。 第２図は第１図のフレーミング撮像装置において用いら
れる電圧波形を示す図、第３図は従来のフレーミング撮
像装置の第２例を示す図、第４図は従来のフレーミング
撮像装置の第３例を示す図、第５図は第４図のフレーミ
ング撮像装置において用いられる電圧波形を示す図であ
る。 第６図は本発明によるフレーミング管を用いて構成した
フレーミング撮像装置の実施例を示す略図である。 第７図はフレーミンク管のランプ電圧を発生する回路の
実施例を示す回路図である。 第８図はフレーミング管の動作を説明するための電圧波
形図である。 第９図ぽフレーミング管のシャツタ板の正面図である。 第１０図はフレーミング管の螢光面上に現れた被観測体
の像を示す説明図である。 第１１図はフレーミング管のランプ電圧を発生する回路
に必要に応じて挿入される遅延回路の実施例を示す回路
図である。 ７１……被観測体、７２……リレーレンズ、７３……半
透明鏡、７４，７５，７６……反射鏡、７７．７８……
結像ンンズ、８０……フレーミング管、８１……フレー
ミング管の容器、８２……光電面、８３……メツシユ状
電極、８４……シヤツタ板、８４１．８４２，８４３…
…シヤツタ板の電極、８４２，８４３……シヤツタ板の
電子ビーム通路部分、８５……マイクロチヤンネルプレ
ート、８６……螢光面、９１，９２，９３．９４……直
流電源装置、１００う…ラング電圧発生回路、１０１，
１０２……ランプ電圧発生回路に含まれるスイッチング
トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空気密容器の第１の内面に設けられた光電面と、
真空気密容器の前記第１の内面に平行な第２の面に設け
られた螢光面と、前記光電面と螢光面の間に偏向電極で
分割され、それぞれ衝突した電子を吸収する内面を持つ
多数の貫通孔を有する複数の電子ビーム通路部分を持つ
シャツタ板よりなるｔ子ビームシャッタ装置と、前記光
電面から発生した電子を前記電子ビームシャッタ装置の
入射面方向に、前記電子ビームシャッタ装置を通過した
電子を前記螢光面方向に移動させる電界を発生させる電
極と、前記電子ビームシャッタ装置の電極に電子ビーム
通路部分ごとに偏向電界を発生させることができる電源
とから構成したフレーミング管。 ２ 真空気密容器の第１の内面に設けられた光電面と、
真空気密容器の前記第１の内面に平行な第２の面に設け
られた螢光面と、前記光電面と螢光面の間に偏向電極で
分割され、それぞれ衝突した電子を吸収する内面を持つ
多数の貫通孔を有する複数の電子ビーム通路部分を持つ
シャツタ板よりなる電子ビームシャッタ装置と、前記電
子ビームシャッタ装置の直前に設けられ前記光電面から
発生した電子を前記電子ビームシャッタへ加速して入射
させるためのメツシュ電極と、前記電子ビームシャッタ
装置を通過した電子を前記螢文面方向に移動させる電界
を発生させる電極と、前記電子ビームシャッタ装置の電
極に電子ビーム通路部分ごとに偏向電界を発生させるこ
とができる電源とから構成したフレーミング管。 ３ 真空気密容器の第１の内面に設けられた光電面と、
真空気密容器の前記第１の内面に平行な第２の面に設け
られた螢光面と、前記光電面と螢光面の間に偏向電極で
分割され、それぞれ衝突した電子を吸収する内面を持つ
多数の貫通孔を有する複数の電子ビーム通路部分を持つ
シャツタ板よりなる電子ビームシャッタ装置と、前記電
子ビームシャッタ装置と前記螢光面間に設けられたマイ
クロチャンネルプレートと、前記光電面から発生した電
子を前記電子ビームシャッタ装置の入射面方向に、前記
電子ビームシャッタ装置を通過した電子を前記マイクロ
チャンネルプレート方向に、前記マイクロチャンネルプ
レートで増倍された電子を前記螢光面方向に移動させる
電界を発生させる電極と、前記電子ビームシャッタ装置
の電極に電子ビーム通路部分ごとに偏向電界を発生させ
ることができる電源とから構成したフレーミング管。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55143984A JPS58146B2 (ja) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | フレ−ミング管 |
| US06/308,172 US4467189A (en) | 1980-10-14 | 1981-10-02 | Framing tube and framing camera |
| GB8130723A GB2085652B (en) | 1980-10-14 | 1981-10-12 | Framing tube and framing camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55143984A JPS58146B2 (ja) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | フレ−ミング管 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12925582A Division JPS596015B2 (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | フレ−ミング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5767270A JPS5767270A (en) | 1982-04-23 |
| JPS58146B2 true JPS58146B2 (ja) | 1983-01-05 |
Family
ID=15351600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55143984A Expired JPS58146B2 (ja) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | フレ−ミング管 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4467189A (ja) |
| JP (1) | JPS58146B2 (ja) |
| GB (1) | GB2085652B (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2109659B (en) * | 1981-10-15 | 1985-06-19 | Hadland John | Image converters and methods of operating them |
| JPS5895476A (ja) * | 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 | 画像変換器 |
| GB2146168A (en) * | 1983-09-05 | 1985-04-11 | Philips Electronic Associated | Electron image projector |
| US4659921A (en) * | 1984-03-01 | 1987-04-21 | Alfano Robert R | Ultrafast gated light detector |
| DE3527167C1 (en) * | 1985-07-30 | 1987-02-19 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Multi-channel plate for image-intensifier tubes |
| US4853595A (en) * | 1987-08-31 | 1989-08-01 | Alfano Robert R | Photomultiplier tube having a transmission strip line photocathode and system for use therewith |
| JPS6460944A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Hamamatsu Photonics Kk | Framing camera |
| US5278403A (en) * | 1991-04-29 | 1994-01-11 | Alfano Robert R | Femtosecond streak camera |
| JP3372584B2 (ja) * | 1993-03-23 | 2003-02-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | ストリーク管 |
| GB2322230A (en) * | 1997-02-17 | 1998-08-19 | Paul Antony Kellett | Image multiplier |
| US6376985B2 (en) * | 1998-03-31 | 2002-04-23 | Applied Materials, Inc. | Gated photocathode for controlled single and multiple electron beam emission |
| RU2462009C1 (ru) * | 2011-06-08 | 2012-09-20 | Мурадин Абубекирович Кумахов | Способ изменения направления движения пучка ускоренных заряженных частиц, устройство для осуществления этого способа, источник электромагнитного излучения, линейный и циклический ускорители заряженных частиц, коллайдер и средство для получения магнитного поля, создаваемого током ускоренных заряженных частиц |
| US8873596B2 (en) | 2011-07-22 | 2014-10-28 | Kla-Tencor Corporation | Laser with high quality, stable output beam, and long life high conversion efficiency non-linear crystal |
| US10197501B2 (en) * | 2011-12-12 | 2019-02-05 | Kla-Tencor Corporation | Electron-bombarded charge-coupled device and inspection systems using EBCCD detectors |
| US9496425B2 (en) | 2012-04-10 | 2016-11-15 | Kla-Tencor Corporation | Back-illuminated sensor with boron layer |
| US9601299B2 (en) | 2012-08-03 | 2017-03-21 | Kla-Tencor Corporation | Photocathode including silicon substrate with boron layer |
| US9151940B2 (en) | 2012-12-05 | 2015-10-06 | Kla-Tencor Corporation | Semiconductor inspection and metrology system using laser pulse multiplier |
| US9426400B2 (en) | 2012-12-10 | 2016-08-23 | Kla-Tencor Corporation | Method and apparatus for high speed acquisition of moving images using pulsed illumination |
| US9529182B2 (en) | 2013-02-13 | 2016-12-27 | KLA—Tencor Corporation | 193nm laser and inspection system |
| US9608399B2 (en) | 2013-03-18 | 2017-03-28 | Kla-Tencor Corporation | 193 nm laser and an inspection system using a 193 nm laser |
| US9478402B2 (en) | 2013-04-01 | 2016-10-25 | Kla-Tencor Corporation | Photomultiplier tube, image sensor, and an inspection system using a PMT or image sensor |
| US9106841B2 (en) * | 2013-06-18 | 2015-08-11 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods and apparatus for high speed camera |
| US9347890B2 (en) | 2013-12-19 | 2016-05-24 | Kla-Tencor Corporation | Low-noise sensor and an inspection system using a low-noise sensor |
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| US9410901B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-08-09 | Kla-Tencor Corporation | Image sensor, an inspection system and a method of inspecting an article |
| US9804101B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-10-31 | Kla-Tencor Corporation | System and method for reducing the bandwidth of a laser and an inspection system and method using a laser |
| US9767986B2 (en) | 2014-08-29 | 2017-09-19 | Kla-Tencor Corporation | Scanning electron microscope and methods of inspecting and reviewing samples |
| US9419407B2 (en) | 2014-09-25 | 2016-08-16 | Kla-Tencor Corporation | Laser assembly and inspection system using monolithic bandwidth narrowing apparatus |
| CN104267421B (zh) * | 2014-09-30 | 2017-05-24 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种行波选通分幅相机mcp微带线装置及阻抗匹配方法 |
| US9748729B2 (en) | 2014-10-03 | 2017-08-29 | Kla-Tencor Corporation | 183NM laser and inspection system |
| CN104503200B (zh) * | 2014-12-05 | 2017-05-24 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种超高速分幅相机成像方法 |
| US9860466B2 (en) | 2015-05-14 | 2018-01-02 | Kla-Tencor Corporation | Sensor with electrically controllable aperture for inspection and metrology systems |
| US10748730B2 (en) | 2015-05-21 | 2020-08-18 | Kla-Tencor Corporation | Photocathode including field emitter array on a silicon substrate with boron layer |
| US10462391B2 (en) | 2015-08-14 | 2019-10-29 | Kla-Tencor Corporation | Dark-field inspection using a low-noise sensor |
| US10313622B2 (en) | 2016-04-06 | 2019-06-04 | Kla-Tencor Corporation | Dual-column-parallel CCD sensor and inspection systems using a sensor |
| US10778925B2 (en) | 2016-04-06 | 2020-09-15 | Kla-Tencor Corporation | Multiple column per channel CCD sensor architecture for inspection and metrology |
| US10175555B2 (en) | 2017-01-03 | 2019-01-08 | KLA—Tencor Corporation | 183 nm CW laser and inspection system |
| CN108777910B (zh) * | 2018-06-15 | 2020-05-12 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 柔性电路板、显示面板以及显示模组 |
| US11114489B2 (en) | 2018-06-18 | 2021-09-07 | Kla-Tencor Corporation | Back-illuminated sensor and a method of manufacturing a sensor |
| US10943760B2 (en) | 2018-10-12 | 2021-03-09 | Kla Corporation | Electron gun and electron microscope |
| US11114491B2 (en) | 2018-12-12 | 2021-09-07 | Kla Corporation | Back-illuminated sensor and a method of manufacturing a sensor |
| CN109585243A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-05 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种x射线分幅相机分幅变像管及封接方法 |
| US11848350B2 (en) | 2020-04-08 | 2023-12-19 | Kla Corporation | Back-illuminated sensor and a method of manufacturing a sensor using a silicon on insulator wafer |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4243878A (en) * | 1977-07-07 | 1981-01-06 | Ralph Kalibjian | Ultra-fast framing camera tube |
| US4350919A (en) * | 1977-09-19 | 1982-09-21 | International Telephone And Telegraph Corporation | Magnetically focused streak tube |
-
1980
- 1980-10-14 JP JP55143984A patent/JPS58146B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-10-02 US US06/308,172 patent/US4467189A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-10-12 GB GB8130723A patent/GB2085652B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US4467189A (en) | 1984-08-21 |
| GB2085652B (en) | 1984-06-13 |
| GB2085652A (en) | 1982-04-28 |
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