JPS5858007B2 - ストリ−ク管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はピコ秒領域の超高速光現象を検出するためのス
トリーク管に関する。

従来のストリーク管は円筒状の高真空容器における一方
の端面に半透明の光電面を形成して、その前面に光電子
の加速電極と集束電極と偏向板および螢光板等を設けた
ものである。

すなわち上記光電面にピコ秒領域において強度が変化す
るレーザ光等をスリットを介して入射させると同時に偏
向板に掃引電圧を加えて、入射光の時間と強度との関係
を螢光板上における位置と螢光の強度との関係に変換し
、これを写真に撮影するかまたはテレビジョンカメラで
ビデオ信号に変換して解析する。

しかしこのようなストリーク管においては、光電面の全
面から放出された熱電子が螢光板に入射するためにバッ
クグラウンドが上昇する。

かつ光電面を形成したガラス基板内における光の反射で
、光の入射点が拡大すると共に光電子流による光電面の
電圧降下で電子放出面の電位が変動して集束条件が変化
し、このため像の鮮鋭度が劣化して時間分解能が低下す
る等の欠点があった。

本発明はこのような欠点のないスＩ−ＩＪ−り管を提供
するものである。

第１図は本発明実施例の縦断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ断面図で、高真空に排気された円筒状のガラス気密
容器１の一方の端部に円環状の金属板よりなる端子導体
２を封着すると共に該容器の端面を透明基板としてその
上に半透明の光電面３を形成し、更にその上に不透明な
導体層４を蒸着してこの導体層４を前記端子導体２に連
結しである。

かつ上記導体層４の中央部には例えば幅ａが３０μｍ１
長さｂが３ｎ程度のスリット５を形成して、光電面３の
一部を露出させである。

また容器１の他方の端面には螢光体６を塗布してその上
に導電層７を被着することにより螢光板を形成し、かつ
容器１の内部には前記導体層４の前面に数粍の距離を介
してメツシュ状の加速電極８を該導体層４と平行に配置
すると共にこの加速電極と前記螢光板との間に円筒状の
集束電極９および陽極１０を設けて、陽極１０の内部に
光電面３から放出された光電子を前記スリット５と直角
な方向へ偏向させるための一対の偏向板１１．１２を配
設し、偏向板１１を陽極１０に接続しである。

更に陽極１０の端部には前記螢光板と対向するようにチ
ャンネルプレート１３を取付けて、その入射面側の電極
を陽極１０に接続しである。

このチャンネルプレート１３はガラス板に微細な多数の
貫通孔を設けてその内面を二次電子の放出面となし、ガ
ラス板の両面に電極を形成したもので、該電極間に数百
乃至数千ボルトの電圧を印加して低電位側の電極面に電
子像を投射すると、各部に入射した電子が微細な貫通孔
の内面で反射を繰返えし、高電位側の電極面から数千倍
に増加された電子が放出される。

上述のストリーク管において、例スば陽極端子１４を接
地し、光電面端子１５、加速電極端子１６および集束電
極端子１７にそれぞれ−６，５，ＫＶ 。

−５に、Ｖおよび−５，６ＫＶの電圧を加える。

またチャンネルプレートの螢光板側電極の端子１８およ
び螢光板端子１９にそれぞれ０．９Ｉ（Ｖおよび３．９
ＫＶ＆）電圧を写える。

この状態において、ピコ秒領賊で強度が変化するレーザ
光等を光４Ｉ面３に入射させると同時に偏向板端子２０
に掃引電圧を加えると、上記光電面３におけるスリット
５と対向した露出部分から光電子が放出される。

この電子線ｅはメツシュ状の電極８で加速されると共に
集束電極９と陽極１０との間の電子レンズで集束されて
偏向板１１．１２の間に入射し、その入射時刻に対応し
た角度の偏向を受１てチャンネルプレート１３の上にス
リット５ｏ）焦点を結ぶ。

従ってチャンネルプレー ト１３における高電位側の電
極面から数千倍に増倍された電子が放出され、上記電極
と螢光板との間の電界で加速されて該螢光板に入射する
。

すなわち螢光体６が入射電子で励起されて発光するから
、螢光板子には前述の入射光における時間と光の強度と
の関係を位ｆ４：と螢光の強度との関係に変換した像が
現れるもので、この像を写真に撮影するか、あるい４’
、−、’ｊ、 ’５−レビジョンカメラでビデオ信号に
変換Ｌ７て解析を行う。

以し実施例について説明したように本発明は、気密容器
の一方の端部における透明な基板上に半透明デ；電面を
形成して更（こその−Ｌに不透明な導体層を被着し、そ
の導体層に細い］つのスリットを設りて光電面の一部を
露出させたものである。

すなわち従来のスト＋、、）−り管におい”Ｃは光電面
の全面から放出される熱電子が螢弄板に入射する。

しかも例え（オ写真、撮影に際して観測光Ｑ〕入射時間
は数百ピコ秒程度であるに対し、シャッタの開放時間は
数十分の一部であって、この開放時間中螢光板が熱電子
で励起されて発光するためにバッグラウンドの輝度が著
しく上昇したものである。

これに対して上述のような本発明のストリーク管は、熱
電子の放出面積が光電子の放出面積と等しく、極めて小
さいためにバッグラウンドの輝度が著しく低下する。

かつ螢光板の発光光線が光電面に入射して放出される光
電子、あるいは第３図に示したようにスリット５を通過
して加速電極８等で反射した光線ｒのうち光電面３に入
射する光線等も極めて小さくなる。

更に光電面３に入射する観測光Ｓが基板中で反射した光
線Ｉ）はスリット５以外の部分における光電面に入射し
て、光電子を放出しない。

従って螢光板におけるバッグラウンドの輝度を極めて低
くくすることができる。

また光電面３における光電子−を放出する部分は数十ミ
クロン以下の至近距離をもって導体層４に接続されるか
ら、その光電流が光電面中を流れることによる電圧降下
は極めて小さく、これを無視することかできる。

従って光電子の放出によってその放出面の電位が変動す
るようなおそれがないもので、このため光電子線Ｃの電
子軌道が安定する。

すなわち集束条件が乱されないと共に光電子の放出部分
がスリット５に限定されているから螢Ｊｆ：、板上に良
好ｊ（ｆ焦点を結んで、時間分解能も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の縦断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ断面図、第３図は第１図の一部を拡大し２だ間であ
る。 なお図において、１は気密容器、２は端子導体、３は光
電面、４は導体層、５はスリット、６は螢光体、７は導
電層、８は加速電極、９は集束電極、１０は陽極、ｌＬ
１２は偏向板、１３はチャンネルプレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高真空に排気された筒状容器の一方の端部における
   透明な基板上に半透明の光電面を形成すると共に１つの
   スリットを有する不透明な導体層を上記光電面上に被着
   して上記導体層を端子導体に接続し、前記光電面の前面
   に該光電面から放出される光電子の加速電極と集束電極
   および光電子を前記スリットと直角な方向へ偏向させる
   一対の偏向板並びに光電子で励起されて発光する螢光板
   を設けたことを特徴とするストリーク管。