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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024087262
(43)【公開日】2024-07-01
(54)【発明の名称】ストリーク管
(51)【国際特許分類】
H01J 31/50 20060101AFI20240624BHJP
G01J 1/02 20060101ALI20240624BHJP
【ＦＩ】
H01J31/50 D
G01J1/02 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022201991
(22)【出願日】2022-12-19
(71)【出願人】
【識別番号】000236436
【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100140442
【弁理士】
【氏名又は名称】柴山 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100183081
【弁理士】
【氏名又は名称】岡▲崎▼ 大志
(72)【発明者】
【氏名】石原 良俊
(72)【発明者】
【氏名】田村 春樹
【テーマコード（参考）】
2G065
【Ｆターム（参考）】
2G065AA11
2G065AA12
2G065BA23
2G065BC22
2G065CA30
(57)【要約】
【課題】時間分解能を効果的に向上させることができるストリーク管を提供する。
【解決手段】一実施形態のストリーク管は、入射面板と出力面板とを有する容器と、光電面と、掃引電極と、光電面と掃引電極との間に設けられ、電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、複数の電極の少なくとも１つに印加される電位を制御する制御部と、を備える。複数の電極は、入射面板に最も近い位置に配置される第１電極と、出力面板に最も近い位置に配置される第２電極と、第１電極及び第２電極の間に第１電極及び第２電極から離間して配置される第３電極と、を有する。制御部は、第３電極に、第１電極の電位及び第２電極の電位よりも高い電位を印加する。
【選択図】図１
【解決手段】一実施形態のストリーク管は、入射面板と出力面板とを有する容器と、光電面と、掃引電極と、光電面と掃引電極との間に設けられ、電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、複数の電極の少なくとも１つに印加される電位を制御する制御部と、を備える。複数の電極は、入射面板に最も近い位置に配置される第１電極と、出力面板に最も近い位置に配置される第２電極と、第１電極及び第２電極の間に第１電極及び第２電極から離間して配置される第３電極と、を有する。制御部は、第３電極に、第１電極の電位及び第２電極の電位よりも高い電位を印加する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入射面板と出力面板とを有する容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した被計測光に応じて電子を放出する光電面と、
前記容器内に設けられ、前記出力面板に沿った掃引方向に互いに対向する一対の板状電極からなり、前記電子を前記掃引方向に掃引する掃引電極と、
前記光電面と前記掃引電極との間に設けられ、前記電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ前記電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、
前記複数の電極の少なくとも１つに印加される電位を制御する制御部と、を備え、
前記複数の電極は、前記入射面板に最も近い位置に配置される第１電極と、前記出力面板に最も近い位置に配置される第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の間に前記第１電極及び前記第２電極から離間して配置される第３電極と、を有し、
前記制御部は、前記第３電極に、前記第１電極の電位及び前記第２電極の電位よりも高い電位を印加する、ストリーク管。
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した被計測光に応じて電子を放出する光電面と、
前記容器内に設けられ、前記出力面板に沿った掃引方向に互いに対向する一対の板状電極からなり、前記電子を前記掃引方向に掃引する掃引電極と、
前記光電面と前記掃引電極との間に設けられ、前記電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ前記電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、
前記複数の電極の少なくとも１つに印加される電位を制御する制御部と、を備え、
前記複数の電極は、前記入射面板に最も近い位置に配置される第１電極と、前記出力面板に最も近い位置に配置される第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の間に前記第１電極及び前記第２電極から離間して配置される第３電極と、を有し、
前記制御部は、前記第３電極に、前記第１電極の電位及び前記第２電極の電位よりも高い電位を印加する、ストリーク管。
【請求項2】
前記第１電極は、前記第２電極と同電位である、請求項１に記載のストリーク管。
【請求項3】
前記電子レンズと前記掃引電極との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第１スリットを有する第１スリット部材を更に備え、
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第１スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第１板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、請求項１に記載のストリーク管。
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第１スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第１板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、請求項１に記載のストリーク管。
【請求項4】
前記第１スリット部材は、前記第２電極と同電位である、請求項３に記載のストリーク管。
【請求項5】
前記電子レンズと前記入射面板との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第２スリットを有する第２スリット部材を更に備え、
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第２スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第２板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のストリーク管。
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第２スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第２板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のストリーク管。
【請求項6】
前記第２スリット部材と前記入射面板との間に設けられ、前記電子を通過させるための開口が設けられたアパーチャー電極を更に備え、
前記第２スリット部材は、前記アパーチャー電極及び前記第１電極の少なくとも一方と同電位である、請求項５に記載のストリーク管。
前記第２スリット部材は、前記アパーチャー電極及び前記第１電極の少なくとも一方と同電位である、請求項５に記載のストリーク管。
【請求項7】
前記入射面板は、前記被計測光が入射する光入射面と、前記光入射面とは反対側に位置し前記光電面が形成された光電面形成面と、を有し、
前記光電面形成面は、前記光入射面側に向かって窪んだ曲面状に形成されている、請求項１に記載のストリーク管。
前記光電面形成面は、前記光入射面側に向かって窪んだ曲面状に形成されている、請求項１に記載のストリーク管。
【請求項8】
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対向する前記第１板状電極の内側面における前記入射面板に最も近い端部と前記中心面との距離は、前記中心面に対向する前記第２板状電極の内側面における前記入射面板に最も近い端部と前記中心面との距離よりも短い、請求項１に記載のストリーク管。
前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対向する前記第１板状電極の内側面における前記入射面板に最も近い端部と前記中心面との距離は、前記中心面に対向する前記第２板状電極の内側面における前記入射面板に最も近い端部と前記中心面との距離よりも短い、請求項１に記載のストリーク管。
【請求項9】
前記一対の板状電極は、前記一対の板状電極の間における前記電子の走行速度と同期して印加される電位が変化するように構成された進行波型電極である、請求項１に記載のストリーク管。
【請求項10】
入射面板と出力面板とを有する容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した被計測光に応じて電子を放出する光電面と、
前記容器内に設けられ、前記出力面板に沿った掃引方向に互いに対向する一対の板状電極からなり、前記電子を前記掃引方向に掃引する掃引電極と、
前記光電面と前記掃引電極との間に設けられ、前記電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ前記電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、
前記掃引電極に印加される電位と前記複数の電極の少なくとも１つに印加される電位とを制御する制御部と、
前記電子レンズと前記掃引電極との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第１スリットを有する第１スリット部材と、
前記電子レンズと前記入射面板との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第２スリットを有する第２スリット部材と、を備え、
前記制御部は、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加し、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第１スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第１板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されており、
前記掃引方向における前記第２スリットの中心は、前記中心面に対して前記第２板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、ストリーク管。
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した被計測光に応じて電子を放出する光電面と、
前記容器内に設けられ、前記出力面板に沿った掃引方向に互いに対向する一対の板状電極からなり、前記電子を前記掃引方向に掃引する掃引電極と、
前記光電面と前記掃引電極との間に設けられ、前記電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ前記電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、
前記掃引電極に印加される電位と前記複数の電極の少なくとも１つに印加される電位とを制御する制御部と、
前記電子レンズと前記掃引電極との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第１スリットを有する第１スリット部材と、
前記電子レンズと前記入射面板との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第２スリットを有する第２スリット部材と、を備え、
前記制御部は、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加し、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第１スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第１板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されており、
前記掃引方向における前記第２スリットの中心は、前記中心面に対して前記第２板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、ストリーク管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ストリーク管に関する。
【背景技術】
【0002】
光を伴う短時間の現象を捕捉するための装置として、ストリーク管（例えば、特許文献１参照）が知られている。特許文献１に開示されたストリーク管は、光電面で発生した電子を集束させる電子集束系と掃引電極との間に、１次元集束レンズを形成する３つの付加電極が管軸方向に沿って配置された構造を有している。このストリーク管では、時間分解能の改善を図るために、３つの付加電極のうち両外側に配置された第１付加電極及び第３付加電極にグランド電位（０Ｖ）が印加され、第１付加電極と第３付加電極との間に配置された第２付加電極にマイナスの電位（例えば、－３５０Ｖ又は－５００Ｖ）が印加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５８２４３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、高エネルギー分野（例えば、高エネルギー加速器電子ビームの研究、超短パルス光源の開発等）、科学計測分野（例えば、材料開発研究分野における分子ダイナミクスの計測等）等において、極めて短時間に生じる発光現象を捉える超高速光計測のニーズが高まっている。すなわち、上記したストリーク管（例えば、時間分解能が悪化しがちであるシンクロスキャン掃引を行う構成等）において、より一層の時間分解能の向上が求められている。
【0005】
そこで、本開示の一側面は、時間分解能を効果的に向上させることができるストリーク管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、以下の［１］～［１０］のストリーク管を含む。
【0007】
［１］
入射面板と出力面板とを有する容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した被計測光に応じて電子を放出する光電面と、
前記容器内に設けられ、前記出力面板に沿った掃引方向に互いに対向する一対の板状電極からなり、前記電子を前記掃引方向に掃引する掃引電極と、
前記光電面と前記掃引電極との間に設けられ、前記電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ前記電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、
前記複数の電極の少なくとも１つに印加される電位を制御する制御部と、を備え、
前記複数の電極は、前記入射面板に最も近い位置に配置される第１電極と、前記出力面板に最も近い位置に配置される第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の間に前記第１電極及び前記第２電極から離間して配置される第３電極と、を有し、
前記制御部は、前記第３電極に、前記第１電極の電位及び前記第２電極の電位よりも高い電位を印加する、ストリーク管。
入射面板と出力面板とを有する容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した被計測光に応じて電子を放出する光電面と、
前記容器内に設けられ、前記出力面板に沿った掃引方向に互いに対向する一対の板状電極からなり、前記電子を前記掃引方向に掃引する掃引電極と、
前記光電面と前記掃引電極との間に設けられ、前記電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ前記電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、
前記複数の電極の少なくとも１つに印加される電位を制御する制御部と、を備え、
前記複数の電極は、前記入射面板に最も近い位置に配置される第１電極と、前記出力面板に最も近い位置に配置される第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の間に前記第１電極及び前記第２電極から離間して配置される第３電極と、を有し、
前記制御部は、前記第３電極に、前記第１電極の電位及び前記第２電極の電位よりも高い電位を印加する、ストリーク管。
【0008】
上記ストリーク管では、電子レンズを形成する複数の電極のうち両端部に位置する第１電極及び第２電極よりも内側に配置された第３電極に対して、第１電極の電位及び第２電極の電位よりも高い電位が印加される。ここで、仮に第３電極に第１電極及び第２電極よりも低い電位を印加した場合には、第３電極の電子入射側の開口部付近に電子の速度を減速させる電子減速領域が形成されてしまう。これに対して、第３電極に第１電極及び第２電極よりも高い電位が印加される上記ストリーク管によれば、上記のような電子減速領域が形成されることを抑制し、第３電極の電子入射側の開口部付近を通過する電子を加速させることができる。さらに、電子レンズを通過する電子群のうち、電子レンズの中心面から離れた軌道を通る電子ほど電位差による加速作用を強く受けることになる。その結果、電子群が電子レンズを通過することで生じる、電子レンズ通過後の電子群の各電子間の速度差（すなわち、掃引電極までの到達時間差）を小さくすることができる。したがって、上記ストリーク管によれば、時間分解能を効果的に向上させることができる。
【0009】
［２］
前記第１電極は、前記第２電極と同電位である、［１］のストリーク管。
前記第１電極は、前記第２電極と同電位である、［１］のストリーク管。
【0010】
第１電極と第２電極とを同電位にすることにより、時間分解能をより一層効果的に向上させることができる。
【0011】
［３］
前記電子レンズと前記掃引電極との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第１スリットを有する第１スリット部材を更に備え、
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第１スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第１板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、［１］又は［２］のストリーク管。
前記電子レンズと前記掃引電極との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第１スリットを有する第１スリット部材を更に備え、
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第１スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第１板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、［１］又は［２］のストリーク管。
【0012】
第１板状電極と第２板状電極と間の領域のうち中心面よりも第２板状電極が位置する側における電子入射側の領域は、掃引開始時において負の電場が生じることにより、電子が減速され易い減速領域となる。一方、第１板状電極と第２板状電極と間の領域のうち中心面よりも第１板状電極が位置する側における電子入射側の領域は、掃引開始時において正の電場が生じることにより、電子が加速され易い加速領域となる。上記構成によれば、電子レンズを通過した電子群のうち上記減速領域に向かう電子群（すなわち、中心面よりも第２板状電極が位置する側に離間した周辺部を通過する電子）の一部を遮断し、上記減速領域に進入する電子の数を減らすことができる。これにより、第１板状電極と第２板状電極との間に進入する電子群の速度及び進行方向（角度）のばらつきを抑制できる。その結果、出力面板に到達する電子群の掃引方向（時間方向）の空間的な拡がりを抑制でき、時間分解能を向上させることができる。
【0013】
［４］
前記第１スリット部材は、前記第２電極と同電位である、［３］のストリーク管。
前記第１スリット部材は、前記第２電極と同電位である、［３］のストリーク管。
【0014】
第１スリット部材と第２電極とを同電位にすることにより、時間分解能をより一層効果的に向上させることができる。
【0015】
［５］
前記電子レンズと前記入射面板との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第２スリットを有する第２スリット部材を更に備え、
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第２スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第２板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、［１］～［４］のいずれかのストリーク管。
前記電子レンズと前記入射面板との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第２スリットを有する第２スリット部材を更に備え、
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第２スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第２板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、［１］～［４］のいずれかのストリーク管。
【0016】
上記構成によれば、電子レンズに入射する電子群のうち中心面よりも第１板状電極が位置する側に離間した周辺部を通過する電子の一部を遮断することができる。これにより、電子群が電子レンズを通過することで生じる、第１板状電極と第２板状電極との間に進入する電子群の速度及び進行方向（角度）のばらつき（すなわち、掃引電極までの到達時間のばらつき）を抑制できる。その結果、出力面板に到達する電子群の掃引方向（時間方向）の空間的な拡がりを抑制でき、時間分解能を向上させることができる。
【0017】
［６］
前記第２スリット部材と前記入射面板との間に設けられ、前記電子を通過させるための開口が設けられたアパーチャー電極を更に備え、
前記第２スリット部材は、前記アパーチャー電極及び前記第１電極の少なくとも一方と同電位である、［５］のストリーク管。
前記第２スリット部材と前記入射面板との間に設けられ、前記電子を通過させるための開口が設けられたアパーチャー電極を更に備え、
前記第２スリット部材は、前記アパーチャー電極及び前記第１電極の少なくとも一方と同電位である、［５］のストリーク管。
【0018】
第２スリット部材をアパーチャー電極及び第１電極の少なくとも一方と同電位にすることにより、時間分解能をより一層効果的に向上させることができる。
【0019】
［７］
前記入射面板は、前記被計測光が入射する光入射面と、前記光入射面とは反対側に位置し前記光電面が形成された光電面形成面と、を有し、
前記光電面形成面は、前記光入射面側に向かって窪んだ曲面状に形成されている、［１］～［６］のいずれかのストリーク管。
前記入射面板は、前記被計測光が入射する光入射面と、前記光入射面とは反対側に位置し前記光電面が形成された光電面形成面と、を有し、
前記光電面形成面は、前記光入射面側に向かって窪んだ曲面状に形成されている、［１］～［６］のいずれかのストリーク管。
【0020】
上記構成によれば、電子の進行方向（すなわち、入射面板から出力面板に向かう方向）において、光電面の中央に近い位置から放出される電子のフォーカスポイントと、光電面の中央から離れた位置から放出される電子のフォーカスポイントとの距離差を小さくすることができる。その結果、光電面における電子放出位置（すなわち、光電面における被計測光の入射位置）の違いによる空間方向（掃引方向及び電子の進行方向に直交する方向）における解像度（空間分解能）を向上させることができる。
【0021】
［８］
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対向する前記第１板状電極の内側面における前記入射面板に最も近い端部と前記中心面との距離は、前記中心面に対向する前記第２板状電極の内側面における前記入射面板に最も近い端部と前記中心面との距離よりも短い、［１］～［７］のいずれかのストリーク管。
前記制御部は、前記掃引電極に印加される電位を制御することにより、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加すると共に、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対向する前記第１板状電極の内側面における前記入射面板に最も近い端部と前記中心面との距離は、前記中心面に対向する前記第２板状電極の内側面における前記入射面板に最も近い端部と前記中心面との距離よりも短い、［１］～［７］のいずれかのストリーク管。
【0022】
上記構成によれば、電子レンズを通過した電子群を、掃引開始時に正電位が印加される第１板状電極に近い領域（加速領域）に好適に誘導できるとともに、掃引開始時に負電位が印加される第２板状電極に近い領域（減速領域）に入射する電子を減少させることができる。これにより、電子群が電子レンズを通過することで生じる、電子間の掃引電極までの到達時間のばらつきが低減される。その結果、より一層効果的に時間分解能を向上させることができる。
【0023】
［９］
前記一対の板状電極は、前記一対の板状電極の間における前記電子の走行速度と同期して印加される電位が変化するように構成された進行波型電極である、［１］～［８］のいずれかのストリーク管。
前記一対の板状電極は、前記一対の板状電極の間における前記電子の走行速度と同期して印加される電位が変化するように構成された進行波型電極である、［１］～［８］のいずれかのストリーク管。
【0024】
上記構成によれば、掃引電極間を通過する電子の速度に合わせて、掃引電極間に伝播する電位を印加することができる。これにより、電子群のより精密な掃引制御が可能になるため、より一層効果的に時間分解能を向上させることができる。
【0025】
［１０］
入射面板と出力面板とを有する容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した被計測光に応じて電子を放出する光電面と、
前記容器内に設けられ、前記出力面板に沿った掃引方向に互いに対向する一対の板状電極からなり、前記電子を前記掃引方向に掃引する掃引電極と、
前記光電面と前記掃引電極との間に設けられ、前記電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ前記電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、
前記掃引電極に印加される電位と前記複数の電極の少なくとも１つに印加される電位とを制御する制御部と、
前記電子レンズと前記掃引電極との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第１スリットを有する第１スリット部材と、
前記電子レンズと前記入射面板との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第２スリットを有する第２スリット部材と、
を備え、
前記制御部は、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加し、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第１スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第１板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されており、
前記掃引方向における前記第２スリットの中心は、前記中心面に対して前記第２板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、ストリーク管。
入射面板と出力面板とを有する容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した被計測光に応じて電子を放出する光電面と、
前記容器内に設けられ、前記出力面板に沿った掃引方向に互いに対向する一対の板状電極からなり、前記電子を前記掃引方向に掃引する掃引電極と、
前記光電面と前記掃引電極との間に設けられ、前記電子を集束させる電子レンズを形成し、それぞれ前記電子が通過する開口部が設けられた複数の電極と、
前記掃引電極に印加される電位と前記複数の電極の少なくとも１つに印加される電位とを制御する制御部と、
前記電子レンズと前記掃引電極との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第１スリットを有する第１スリット部材と、
前記電子レンズと前記入射面板との間に設けられ、前記掃引方向において前記複数の電極の各々の前記開口部の幅よりも小さい幅を有する第２スリットを有する第２スリット部材と、
を備え、
前記制御部は、前記掃引電極の掃引開始時において、前記一対の板状電極のうちの一方である第１板状電極に正電位を印加し、前記一対の板状電極のうちの他方である第２板状電極に負電位を印加し、
前記掃引方向における前記第１スリットの中心は、前記電子レンズの中心を通り前記掃引方向に直交する中心面に対して前記第１板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されており、
前記掃引方向における前記第２スリットの中心は、前記中心面に対して前記第２板状電極が位置する側に前記中心面から離間した位置に配置されている、ストリーク管。
【0026】
上記構成によれば、上述した［２］及び［５］の両方の効果を得ることができるため、時間分解能を効果的に向上させることができる。
【発明の効果】
【0027】
本開示の一側面によれば、時間分解能を効果的に向上させることができるストリーク管を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】第１実施形態のストリーク管の構造を模式的に示す断面図である。
【図4】比較例及び実施例の各々の１次元電子レンズの作用を模式的に示す図である。
【図5】比較例及び実施例の各々の光電面の作用を模式的に示す図である。
【図6】比較例及び実施例の各々の光電面の作用を模式的に示す図である。
【図7】１次元電子レンズの変形例を模式的に示す断面図である。
【図8】第２実施形態のストリーク管の構造を模式的に示す断面図である。
【図10】比較例のストリーク管の時間分解能解析の結果を模式的に示す図である。
【図11】第１実施例のストリーク管の時間分解能解析の結果を模式的に示す図である。
【図12】第２実施例のストリーク管の時間分解能解析の結果を模式的に示す図である。
【図13】比較例のストリーク管及び第２実施形態のストリーク管の時間分解能の測定結果を示す図である。
【図14】掃引電極の第１変形例及び第２変形例を模式的に示す図である。
【図15】掃引電極の第３変形例を模式的に示す図である。
【図16】メインフォーカス電極の変形例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【0030】
［第１実施形態］
図１～図７を参照して、第１実施形態のストリーク管１Ａについて説明する。図１は、ストリーク管１Ａの、管軸Ａを含み、掃引電極６の偏向板（板状電極６ａ，６ｂ）に垂直な面に沿った断面図である。図１に示されるように、ストリーク管１Ａは、容器２と、メッシュ電極３と、メインフォーカス電極４と、アパーチャー電極５と、掃引電極６と、光電面７と、蛍光面８と、１次元電子レンズ９と、第１スリット部材１１と、第２スリット部材１２と、高圧電源１３と、電圧分配回路１４と、メインフォーカス電極用電圧源１５と、第３電極用電圧源１６と、掃引電圧発生部１７と、設定信号発生部１８（制御部）と、ＰＩＮフォトダイオード１９と、遅延回路２０と、を備える。
図１～図７を参照して、第１実施形態のストリーク管１Ａについて説明する。図１は、ストリーク管１Ａの、管軸Ａを含み、掃引電極６の偏向板（板状電極６ａ，６ｂ）に垂直な面に沿った断面図である。図１に示されるように、ストリーク管１Ａは、容器２と、メッシュ電極３と、メインフォーカス電極４と、アパーチャー電極５と、掃引電極６と、光電面７と、蛍光面８と、１次元電子レンズ９と、第１スリット部材１１と、第２スリット部材１２と、高圧電源１３と、電圧分配回路１４と、メインフォーカス電極用電圧源１５と、第３電極用電圧源１６と、掃引電圧発生部１７と、設定信号発生部１８（制御部）と、ＰＩＮフォトダイオード１９と、遅延回路２０と、を備える。
【0031】
容器２は、円筒状に形成されている。上述したストリーク管１Ａの管軸Ａは、容器２の中心軸である。管軸Ａに沿った方向における容器２の一端面には、被計測光Ｌが入射される透光性材料からなる入射面板２ａが固定されている。入射面板２ａは、被計測光Ｌが入射する光入射面２ａ１と、光入射面２ａ１とは反対側に位置する光電面形成面２ａ２と、を有している。管軸Ａに沿った方向における容器２の他端面には、出力像が出射される透光性材料からなる出力面板２ｂが固定されている。なお、以下の説明においては、容器２の管軸Ａに沿った方向をＺ軸方向とし、掃引電極６の板状電極６ａ（第１板状電極）及び板状電極６ｂ（第２板状電極）が互いに対向し且つＺ軸方向に直交する方向（掃引方向）をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向（空間方向）をＹ軸方向とする。
【0032】
容器２の内部において、入射面板２ａの内側の面である光電面形成面２ａ２は、光入射面２ａ１側に向かって窪んだ曲面状に形成されており、その上に光電面７が設けられている。換言すれば、光電面形成面２ａ２上に、出力面板２ｂから入射面板２ａに向かって凸な曲面状に形成された光電面７が設けられている。一例として、光電面形成面２ａ２に曲面状の凹部が設けられており、光電面７は、Ｚ軸方向の厚みが略一定であり且つ当該凹部に沿った曲面状に形成されている。光電面７は、管軸Ａに対して回転対称（軸対称）な形状を有している。例えば、光電面７の入射面（入射面板２ａ（光電面形成面２ａ２）に対向する面）及び出射面（出力面板２ｂに対向する面）は、球面状又は放物面状に形成されてもよい。光電面７は、いわゆる透過型の光電陰極であり、入射面板２ａから入射した被計測光Ｌに応じて電子（光電子）を蛍光面８（出力面板２ｂ）に向けて放出する。容器２の内部において、出力面板２ｂの内側の面には、蛍光面８が設けられている。蛍光面８は、光電面７によって放出された電子の入射に応じて、その電子の入射分布に応じた出力像（ストリーク像）を外部にむけて放出する。
【0033】
メッシュ電極３は、円筒状電極の光電面７側の端部がメッシュ状の電極によって覆われた形状を有する電子ビーム加速用の電極である。メッシュ電極３の中心軸は、容器２の管軸Ａと略一致している。メッシュ電極３は、容器２の内部において光電面７に隣接して配置されている。メッシュ電極３は、入射面板２ａにＹ軸方向に沿った線状の光学像が入射した場合にその光学像とメッシュとの角度が略４５度を成すように、すなわち、メッシュがＸ軸（Ｙ軸）に対して４５度を成すように配置される。これにより、出力像におけるモワレを防ぐことができる。このメッシュの間隔は、例えば、１，０００本／インチに設定される。
【0034】
メインフォーカス電極４は、軸対称の円筒状電極である。メインフォーカス電極４の中心軸は、容器２の管軸Ａと略一致している。メインフォーカス電極４は、容器２の内部においてメッシュ電極３に隣接して配置されている。メインフォーカス電極４は、メッシュ電極３とアパーチャー電極５との間に配置されている。
【0035】
アパーチャー電極５は、メインフォーカス電極４に対してメッシュ電極３が位置する側とは反対側において、メインフォーカス電極４に隣接して配置されている。アパーチャー電極５は、管軸Ａと略一致する中心軸を有する円筒状電極５ａと、円筒状電極５ａの蛍光面８側の端部に形成された円板状電極５ｂと、を有している。円板状電極５ｂの中心部には、電子を通過させるためのアパーチャー５ｃ（開口）が設けられている。
【0036】
メッシュ電極３、メインフォーカス電極４、及びアパーチャー電極５は、光電面７から放出された電子を蛍光面８に向けて集束させるための軸対称電子レンズを形成する円筒状電極群（電子集束系）である。このような電子集束系を実現するために、光電面７には所定の負電位（例えば、－３ｋＶ）が印加され、メッシュ電極３には所定の正電位（例えば、＋３ＫＶ）が印加され、メインフォーカス電極４には正極性の高電位が印加され、アパーチャー電極５及び蛍光面８にはグランド電位（０Ｖ）が印加される。これにより、メッシュ電極３とメインフォーカス電極４との間、及び、メインフォーカス電極４とアパーチャー電極５との間に、メッシュ電極３によってＺ軸方向に加速された電子ビームを蛍光面８上に集束させるための２次元電子レンズ（容器２の管軸Ａに対して対称なレンズ）が形成される。メインフォーカス電極４に印加される電位の大きさは、電子ビームが蛍光面８上に最適に集束されるように調整可能とされている。メッシュ電極３、メインフォーカス電極４、及びアパーチャー電極５の円筒部の内径は、例えば２０ｍｍである。
【0037】
１次元電子レンズ９（電子レンズ）は、アパーチャー電極５及び後述する第２スリット部材１２のスリット１２ａを通過した電子をＸ軸方向に集束させる。すなわち、１次元電子レンズ９は、管軸Ａを含みＸ軸に垂直な平面（中心面ＣＳ）上に電子を集束させるように構成されている。
【0038】
掃引電極６は、出力面板２ｂに沿った掃引方向（Ｘ軸方向）に互いに対向する一対の板状電極（板状電極６ａ，６ｂ）を有している。板状電極６ａ，６ｂは、中心面ＣＳを挟んでＸ軸方向に互いに対向している。図１に示されるように、一例として、板状電極６ａは、入射面板２ａから出力面板２ｂに向かうにつれて中心面ＣＳから遠ざかるように、中心面ＣＳに対して傾斜するように配置されている。板状電極６ｂは、中心面ＣＳに対して平行に配置されている。板状電極６ａ，６ｂに掃引電圧が印加されることにより、掃引電極６を通過する電子群がＸ軸方向に掃引される。
【0039】
図２は、アパーチャー電極５、第２スリット部材１２、１次元電子レンズ９、及び第１スリット部材１１を模式的に示す斜視断面図である。図１及び図２に示されるように、アパーチャー電極５と掃引電極６との間には、第２スリット部材１２、１次元電子レンズ９、及び第１スリット部材１１が、この順に配置されている。
【0040】
図２に示されるように、１次元電子レンズ９は、複数（本実施形態では３枚）の円板状の電極（第１電極９ａ、第２電極９ｂ、及び第３電極９ｃ）を有している。第１電極９ａは、入射面板２ａに最も近い位置に配置されている。第２電極９ｂは、出力面板２ｂに最も近い位置に配置されている。第３電極９ｃは、第１電極９ａと第２電極９ｂとの間に第１電極９ａ及び第２電極９ｂから離間して配置されている。第１電極９ａ、第２電極９ｂ、及び第３電極９ｃは、出力面板２ｂに沿った状態でＺ軸方向（容器２の管軸Ａに沿った方向）に空間的に分離して配置されている。
【0041】
第１電極９ａには、Ｚ軸方向に貫通する開口部１０ａが設けられている。Ｚ軸方向から見た場合に、開口部１０ａは、第１電極９ａの掃引方向（Ｘ軸方向）の略中央部（すなわち、中心面ＣＳを含む領域）においてＹ軸方向（掃引方向に垂直な方向）に延びる横長の形状を有する。第２電極９ｂ及び第３電極９ｃにも、第１電極９ａの開口部１０ａと同様の開口部１０ｂ及び１０ｃが設けられている。開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの中心は、容器２の管軸Ａ上に位置している。
【0042】
開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃのＹ軸方向の長さのＸ軸方向の幅に対する倍率は、１次元電子レンズ９を効率よく機能させる観点から３倍以上であることが好ましい。開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの倍率が３倍以上の場合には、開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの長さ方向（Ｙ軸方向）の両端の電位が影響して不要なＹ軸方向の電子レンズ作用が生じることを防止することができる。例えば、第１電極９ａ，第２電極９ｂ，第３電極９ｃの各々の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、３ｍｍに設定され、各開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの開口幅（Ｘ軸方向の幅）は４ｍｍに設定され、各開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃのＹ軸方向の長さは２５ｍｍに設定され、第１電極９ａ、第２電極９ｂ、及び第３電極９ｃの間隔は３ｍｍに設定される。また、開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃのＹ軸方向の両端部は、図２に示されるような円弧状に形成されていてもよいし、直線状に形成されてもよい。
【0043】
第１スリット部材１１は、電子の進行方向（Ｚ軸正方向）における１次元電子レンズ９の下流側に設けられている。すなわち、第１スリット部材１１は、１次元電子レンズ９と掃引電極６との間に設けられている。本実施形態では、一例として、第１スリット部材１１は、第２電極９ｂの外面（蛍光面８に対向する面）に接触するように設けられている。すなわち、第１スリット部材１１と第２電極９ｂとは電気的に接続されており、同電位となっている。また、第１スリット部材１１は、円板状に形成されている。第１スリット部材１１は、Ｚ軸方向に貫通するスリット１１ａ（第１スリット）を有する。スリット１１ａの掃引方向における中心は、開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの中心と同様に、管軸Ａ上に位置している。第１スリット部材１１は、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属材料によって形成されている。
【0044】
第２スリット部材１２は、電子の進行方向における１次元電子レンズ９の上流側に設けられている。すなわち、第１スリット部材１１は、１次元電子レンズ９と入射面板２ａとの間（より具体的には、第１電極９ａとアパーチャー電極５との間）に設けられている。本実施形態では、一例として、第２スリット部材１２は、アパーチャー電極５の円板状電極５ｂの外面（蛍光面８に対向する面）に接触するように設けられている。すなわち、第２スリット部材１２とアパーチャー電極５とは電気的に接続されており、同電位となっている。また、第２スリット部材１２は、第１スリット部材１１と同様に、円板状に形成されている。第２スリット部材１２は、Ｚ軸方向に貫通するスリット１２ａ（第２スリット）を有する。スリット１２ａの掃引方向における中心は、開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの中心と同様に、管軸Ａ上に位置している。第２スリット部材１２は、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属材料によって形成されている。
【0045】
スリット１１ａの掃引方向（Ｘ軸方向）の幅は、好ましくは、０．５ｍｍ～１．５ｍｍであり、本実施形態では、一例として、０．８ｍｍである。スリット１２ａの掃引方向（Ｘ軸方向）の幅は、好ましくは、０．８ｍｍ～１．５ｍｍであり、本実施形態では、一例として、１．２ｍｍである。すなわち、スリット１１ａ，１２ａの掃引方向（Ｘ軸方向）の幅は、いずれも上述した複数の電極（第１電極９ａ、第２電極９ｂ、及び第３電極９ｃ）の各々の開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの掃引方向の幅よりも小さい。また、スリット１１ａの掃引方向の幅は、スリット１２ａの掃引方向の幅以下とされることが好ましく、本実施形態においては、スリット１１ａの掃引方向の幅は、スリット１２ａの掃引方向の幅よりも小さい。スリット１１ａは、１次元電子レンズ９を通過した電子群の一部を遮断し、掃引電極６へと向かう電子群の範囲を絞る役割を果たす。スリット１２ａは、アパーチャー電極５のアパーチャー５ｃを通過した電子群の一部を遮断し、１次元電子レンズ９へと向かう電子群の範囲を絞る役割を果たす。
【0046】
次に、図１を再度参照しながら、ストリーク管１Ａの電圧制御系について説明する。第１電極９ａ及び第２電極９ｂは、容器２内で互いに電気的に接続されると共に、アパーチャー電極５に電気的に接続されている。すなわち、第１電極９ａ、第２電極９ｂ、及びアパーチャー電極５は、同電位となっている。また、第３電極９ｃは、外部から任意の電位Ｖｃを印加可能なように構成されている。
【0047】
アパーチャー電極５及び蛍光面８は、グランド電位が印加される（接地される）ことにより０Ｖに設定される。これにより、第１電極９ａ及び第２電極９ｂの電位が０Ｖに設定される。それと同時に、高圧電源１３により発生される電圧が電圧分配回路１４によって分圧されることにより、光電面７に－３ｋＶの電位が印加され、メッシュ電極３に＋３ｋＶの電位が印加される。また、メインフォーカス電極用電圧源１５がメインフォーカス電極４に接続され、メインフォーカス電極用電圧源１５からメインフォーカス電極４に正極性の高電圧が印加される。さらに、第３電極用電圧源１６が１次元電子レンズ９の第３電極９ｃに接続され、第３電極用電圧源１６から第３電極９ｃに予め設定した電位Ｖｃが印加される。メインフォーカス電極用電圧源１５及び第３電極用電圧源１６により出力される電圧は調整可能にされている。
【0048】
掃引電極６の板状電極６ａ，６ｂには、掃引電圧発生部１７が接続されている。掃引電圧発生部１７により、板状電極６ａ，６ｂのそれぞれに、逆極性（プッシュプル）の掃引電圧Ｖｄ１（ｔ）、Ｖｄ２（ｔ）が供給される。掃引電圧Ｖｄ１（ｔ）、Ｖｄ２（ｔ）は、時間的に変化する電圧であり、互いに逆極性の電圧になるように設定される。本実施形態では、後述する設定信号発生部１８は、掃引電極６の掃引開始時において、板状電極６ａに正電位を印加し、板状電極６ｂに負電位を印加するように構成されている。
【0049】
図３は、掃引電極６に印加される掃引電圧の例を示す図である。図３の（Ａ）は、シンクロスキャン方式における掃引電圧Ｖｄ１（ｔ）及びＶｄ２（ｔ）の一例である。図３の（Ａ）に示されるように、シンクロスキャン方式でストリーク管１Ａを動作させる場合には、高周波（例えば、５０～２００ＭＨｚ程度）の正弦高周波電圧である掃引電圧Ｖｄ１（ｔ）及びＶｄ２（ｔ）が板状電極６ａ，６ｂに印加される。図３の（Ａ）に示されるように、Ｖｄ１（ｔ）とＶｄ２（ｔ）とは、半波長（波長ｗの１／２）だけずれており、位相が逆とされている。例えば、高速で繰り返し発生する光を観測する場合、上記シンクロスキャン方式において、掃引周波数を被計測光の繰り返しと同期させることにより、蛍光面８上の同一位置にストリーク像を重ね合わせる（積算する）ことができる。これにより、微弱な発光現象でも高いＳ／Ｎ比で測定することができる。図３の（Ａ）の例では、Ｖｄ１（ｔ）及びＶｄ２（ｔ）の極性が入れ替わる前後のタイミング（図３の（Ａ）における時間間隔ｓ、電位変動幅ｈの領域）に合わせて電子群が掃引電極６を通過するように、後述する設定信号発生部１８によって掃引電圧Ｖｄ１（ｔ）及びＶｄ２（ｔ）が設定される。一方、図３の（Ｂ）に示されるように、単発掃引方式でストリーク管１Ａを動作させる場合には、掃引電圧Ｖｄ１（ｔ）及びＶｄ２（ｔ）は、斜状に１回だけ変化するように制御されてもよい。
【0050】
第３電極用電圧源１６及び掃引電圧発生部１７には、設定信号発生部１８が接続されている。設定信号発生部１８からの信号により、第３電極用電圧源１６の出力する電圧値、及び掃引電圧発生部１７が生成する掃引電圧の周期、傾斜等が変更可能である。すなわち、設定信号発生部１８は、掃引電極６に印加される電位と１次元電子レンズ９（複数の電極）の少なくとも１つ（第３電極９ｃ）に印加される電位とを制御する。設定信号発生部１８は、掃引電圧の変化に連動して、１次元電子レンズ９の第３電極９ｃに印加される電圧値を設定し、掃引電圧の変化に関するパラメータ（例えば、上述したシンクロスキャン方式の場合における周波数、単発掃引方式の場合に斜状に変化する電圧の傾き等）及び第３電極９ｃに印加される電圧値を示す設定値を、それぞれ掃引電圧発生部１７及び第３電極用電圧源１６に出力する。
【0051】
ＰＩＮフォトダイオード１９は、容器２の外側において、被計測光Ｌの入射を検知してトリガ信号を生成する。遅延回路２０は、ＰＩＮフォトダイオード１９により生成されたトリガ信号を遅延させて掃引電圧発生部１７に出力する。掃引電圧発生部１７は、トリガ信号の発生タイミングに合わせて掃引電圧Ｖｄ１（ｔ）、Ｖｄ２（ｔ）を掃引電極６に印加する。ＰＩＮフォトダイオード１９及び遅延回路２０により、被計測光Ｌの入射に応じて光電面７において発生した電子群が掃引電極６を通過するタイミングに合わせて、掃引電極６に対して掃引電圧を印加することが可能に構成されている。
【0052】
次に、ストリーク管１Ａの動作の一例について説明する。最初に、掃引電極６の板状電極６ａ，６ｂと１次元電子レンズ９の第１電極９ａ及び第２電極９ｂにグランド電位（Ｖａ＝Ｖｂ＝０ｋＶ）を印加し、第３電極９ｃに＋６００Ｖ～＋１ｋＶの範囲内の電位（本実施形態では、＋７００Ｖ）である電位Ｖｃを印加した状態で、図示しないハーフミラー、スリット板、及び光学レンズを経由させて被計測光Ｌを入射面板２ａ上に結像させることにより、Ｙ軸方向に沿った線状光学像を光電面７上に入射させる。このとき、メインフォーカス電極用電圧源１５の出力電位を＋６ｋＶ～＋１０ｋＶの範囲内の所定電位（本実施形態では、＋７ｋＶ）に調整することにより、蛍光面８上に静止した線状光学像を焦点の合った状態で得ることができる。メインフォーカス電極４によって形成される電子レンズは軸対称電子レンズであるので、線状光学像の線方向に垂直な方向（掃引方向、Ｘ軸方向）にも、その線方向（空間方向、Ｙ軸方向）にも焦点の合った状態で電子群が集束される。
【0053】
次に、掃引電圧発生部１７によって掃引電圧を発生させて蛍光面８上で電子群を掃引させた場合、蛍光面８上において線状光学像の強度の時間変化に対応した輝度分布（ストリーク像）が得られる。この時、設定信号発生部１８は、掃引速度に応じた最適な掃引電圧が板状電極６ａ，６ｂに印加されるように、掃引電圧発生部１７を制御する。
【0054】
図４は、比較例及び実施例の各々の１次元電子レンズの作用を模式的に示す図である。図４の（Ａ）は、比較例のストリーク管における１次元電子レンズ９の、管軸Ａを含むＸＺ平面に沿った断面を模式的に示している。図４の（Ｂ）は、実施例（すなわち、本実施形態のストリーク管１Ａの構成を備えたストリーク管）における１次元電子レンズ９の、管軸Ａを含むＸＺ平面で沿った断面を模式的に示している。
【0055】
図４の（Ａ）に示される比較例では、第１電極９ａの電位Ｖａ及び第２電極９ｂの電位Ｖｂよりも低い電位Ｖｃが、第３電極９ｃに印加されている。例えば、第１電極９ａ及び第２電極９ｂに印加される電位Ｖａ及びＶｂをグランド電位（０Ｖ）に設定し、第３電極９ｃに印加される電位を負電位（例えば、－３５０Ｖ、－５００Ｖ等）に設定する場合について考える。
【0056】
図４において、中心軌道Ｔｃは、被計測光Ｌの入射に応じて光電面７で発生した電子群のうち管軸Ａに沿った中心面ＣＳを通過して１次元電子レンズ９に到達する電子の軌道（管軸Ａを含むＸＺ平面に投影したもの）を示している。周辺軌道Ｔｐは、上記電子群のうち中心面ＣＳから離間した周辺部を通過して１次元電子レンズ９に到達する電子の軌道（管軸Ａを含むＸＺ平面に投影したもの）を示している。位置Ｐｃは、中心軌道Ｔｃに沿って移動する電子が１次元電子レンズ９（第２電極９ｂ）の開口部１０ｂを通過した直後の時点ｔにおける上記電子の位置を示している。位置Ｐｐは、周辺軌道Ｔｐに沿って移動する電子の時点ｔにおける位置を示している。
【0057】
図４の（Ａ）に示される比較例においては、上述した通り、第３電極９ｃに対して第１電極９ａ及び第２電極９ｂに印加される電位Ｖａ及びＶｂよりも低い負の電位Ｖｃが印加されている。そのため、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子入射側付近には電子減速領域が形成され、開口部１０ｃの電子出射側付近には電子加速領域が形成される。そのため、電位Ｖａ及びＶｂと電位Ｖｃとの電位差によって生じる電場により、特に第１電極９ａと第３電極９ｃとの間の領域を通過する電子に対して、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子入射側付近において電子の進行方向（光電面７から蛍光面８へと向かう方向）とは逆向きの成分（減速成分）を有する外力Ｆが作用する。このように、１次元電子レンズ９に入射した電子群を最初に電子減速領域（すなわち、開口部１０ｃの電子入射側付近に形成される領域）に入射させた場合には、１次元電子レンズ９の中心面ＣＳから離れた軌道を通る電子ほど、減速に伴う速度差を生みながら、１次元電子レンズ９による集束作用によって中心面ＣＳに近づくため、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子出射側付近に形成される電子加速領域を通過する際の効果（電子間の速度差を低減する効果）が殆どなくなってしまう。さらに、中心面ＣＳに沿った中心軌道Ｔｃに沿って移動する電子よりも中心面ＣＳから離れた周辺部の周辺軌道Ｔｐに沿って移動する電子の方が、上述した外力Ｆの影響（減速作用）を受け易い。このため、中心軌道Ｔｃに沿って移動する電子と周辺軌道Ｔｐに沿って移動する電子との速度差が比較的大きくなる。このような速度差が大きくなると、光電面７において同時に発生した電子群の蛍光面８への到達時間差が大きくなるため、ストリーク管の時間分解能が損なわれる。
【0058】
これに対し、図４の（Ｂ）に示される実施例においては、上述した通り、第３電極９ｃに対して第１電極９ａ及び第２電極９ｂに印加される電位Ｖａ及びＶｂよりも高い正の電位Ｖｃが印加されている。そのため、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子入射側付近には電子加速領域が形成され、開口部１０ｃの電子出射側付近には電子減速領域が形成される。そのため、電位Ｖａ及びＶｂと電位Ｖｃとの電位差によって生じる電場により、特に第１電極９ａと第３電極９ｃとの間の領域を通過する電子に対して、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子入射側付近において電子の進行方向（光電面７から蛍光面８へと向かう方向）と同じ向きの成分（加速成分）を有する外力Ｆが作用する。このように、１次元電子レンズ９に入射した電子群を最初に電子加速領域（すなわち、開口部１０ｃの電子入射側付近に形成される領域）に入射させた場合には、電子の軌道（特に１次元電子レンズ９の中心面ＣＳから離れた軌道）が１次元電子レンズ９の中心面ＣＳに近づき過ぎることを抑制できるため、電子間の速度差を効果的に低減できる。また、電子群が比較例（図４の（Ａ））よりも速度を増した状態で開口部１０ｃの電子出射側付近の電子減速領域をより短時間で通過することが可能となる。すなわち、電子間の速度差を大きくする要因となる電子減速領域の影響を比較例よりも低減できる。以上述べた作用により、実施例によれば、１次元電子レンズ９を通過する電子群の速度差を小さくすることができる。さらに、中心面ＣＳに沿った中心軌道Ｔｃに沿って移動する電子よりも中心面ＣＳから離れた周辺部の周辺軌道Ｔｐに沿って移動する電子の方が、上述した外力Ｆの影響（加速作用）を受け易い。このため、中心軌道Ｔｃに沿って移動する電子と周辺軌道Ｔｐに沿って移動する電子との速度差が比較的小さくなる。その結果、実施例によれば、光電面７において同時に発生した電子群の蛍光面８への到達時間差を比較例よりも小さくできるため、比較例よりも高い時間分解能を得ることができる。
【0059】
また、周辺軌道Ｔｐを通過する電子群は、１次元電子レンズ９よりも手前の電子集束系においても、中心軌道Ｔｃを通過する電子群に対して迂回する経路（すなわち、中心軌道Ｔｃに沿った経路よりも長い経路）を通過してきている。そのため、１次元電子レンズ９に入射する時点において、周辺軌道Ｔｐを通過する電子群は、中心軌道Ｔｃを通過する電子群に対して若干遅延する可能性がある。ストリーク管１Ａにおいては、第３電極９ｃに対し第１電極９ａ及び第２電極９ｂに印加される電位Ｖａ及びＶｂよりも高い電位Ｖｃを印加する構成を採用することにより、中心軌道Ｔｃを通過する電子群に対する周辺軌道Ｔｐを通過する電子群の遅延が適切に補正される。つまり、周辺軌道Ｔｐを通過する電子群を、中心軌道Ｔｃを通過する電子群に適切に追いつかせることができる。これにより、光電面７において同時に発生した電子群の蛍光面８への到達時間差を小さくでき、ストリーク管１Ａの高時間分解能化を図ることができる。
【0060】
［第１実施形態の作用効果］
以上述べたように、ストリーク管１Ａでは、１次元電子レンズ９を形成する複数の電極（本実施形態では一例として、第１電極９ａ、第２電極９ｂ、及び第３電極９ｃ）のうち両端部に位置する第１電極９ａ及び第２電極９ｂよりも内側に配置された第３電極９ｃに対して、第１電極９ａの電位Ｖａ及び第２電極９ｂの電位Ｖｂよりも高い電位Ｖｃが印加される。ここで、仮に、上述した比較例のように第３電極９ｃに第１電極９ａ及び第２電極９ｂよりも低い電位を印加した場合には、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子入射側付近に電子の速度を減速させる電子減速領域（図４の（Ａ）に示されるように電子の進行方向とは逆向きの成分を含む外力Ｆが作用する領域）が形成されてしまう。これに対して、第３電極９ｃに第１電極９ａ及び第２電極９ｂよりも高い電位Ｖｃが印加される本実施形態の構成によれば、図４の（Ｂ）に示されるように、上記のような電子減速領域が形成されることを抑制し、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子入射側付近を通過する電子を加速させることができる。さらに、１次元電子レンズ９を通過する電子群のうち、１次元電子レンズ９の中心面ＣＳから離れた軌道を通る電子ほど電位差による加速作用を強く受けることになる。その結果、電子群が１次元電子レンズ９を通過することで生じる、１次元電子レンズ９通過後の電子群の各電子間の速度差（すなわち、掃引電極６までの到達時間差）を小さくすることができる。したがって、ストリーク管１Ａによれば、時間分解能を効果的に向上させることができる。
以上述べたように、ストリーク管１Ａでは、１次元電子レンズ９を形成する複数の電極（本実施形態では一例として、第１電極９ａ、第２電極９ｂ、及び第３電極９ｃ）のうち両端部に位置する第１電極９ａ及び第２電極９ｂよりも内側に配置された第３電極９ｃに対して、第１電極９ａの電位Ｖａ及び第２電極９ｂの電位Ｖｂよりも高い電位Ｖｃが印加される。ここで、仮に、上述した比較例のように第３電極９ｃに第１電極９ａ及び第２電極９ｂよりも低い電位を印加した場合には、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子入射側付近に電子の速度を減速させる電子減速領域（図４の（Ａ）に示されるように電子の進行方向とは逆向きの成分を含む外力Ｆが作用する領域）が形成されてしまう。これに対して、第３電極９ｃに第１電極９ａ及び第２電極９ｂよりも高い電位Ｖｃが印加される本実施形態の構成によれば、図４の（Ｂ）に示されるように、上記のような電子減速領域が形成されることを抑制し、第３電極９ｃの開口部１０ｃの電子入射側付近を通過する電子を加速させることができる。さらに、１次元電子レンズ９を通過する電子群のうち、１次元電子レンズ９の中心面ＣＳから離れた軌道を通る電子ほど電位差による加速作用を強く受けることになる。その結果、電子群が１次元電子レンズ９を通過することで生じる、１次元電子レンズ９通過後の電子群の各電子間の速度差（すなわち、掃引電極６までの到達時間差）を小さくすることができる。したがって、ストリーク管１Ａによれば、時間分解能を効果的に向上させることができる。
【0061】
また、第１電極９ａは、第２電極９ｂと同電位である。上記構成によれば、時間分解能をより一層効果的に向上させることができる。より具体的には、第１電極９ａと第２電極９ｂとを同電位にすることにより、第３電極９ｃの周りに形成される電子レンズ（すなわち、第３電極９ｃが形成する電界によって電子レンズ作用を生じさせる領域）を局在化させる（すなわち、第３電極９ｃの近傍に形成する）ことができる。これにより、１次元電子レンズ９の中心面ＣＳ付近を通過する電子よりも中心面ＣＳから離れた軌道を通過する電子ほど、電位差による加速作用を強く受けることになる。その結果、中心面ＣＳ付近を通過する電子と中心面ＣＳから離れた軌道を通過する電子との速度差（すなわち、掃引電極６までの到達時間差）をより効果的に低減できるため、上述した時間分解能向上効果を高めることができる。
【0062】
また、第１スリット部材１１は、第２電極９ｂと同電位である。上記構成によれば、時間分解能をより一層効果的に向上させることができる。仮に、第２電極９ｂと第１スリット部材１１とを別電位にした場合、第１スリット部材１１のスリット１１ａ（開口部）付近に、掃引電極６が形成する電界と混在する不要な電子レンズ（すなわち、１次元電子レンズ９によって形成される電子レンズとは別に１次元電子レンズ９と掃引電極６との間に形成される電子レンズ作用を生じさせる領域）が形成され得る。このような不要な電子レンズは、時間分解能特性に影響を及ぼす。これに対して、第２電極９ｂと第１スリット部材１１とを同電位にすることにより、掃引電極６が形成する電界から第１スリット部材１１を確実に分離できるため、上述したような不要な電子レンズが形成されることを防止できる。その結果、時間分解能特性を安定化させることができる。
【0063】
また、第２スリット部材１２は、アパーチャー電極５及び第１電極９ａの少なくとも一方（本実施形態では両方）と同電位である。上記構成によれば、時間分解能をより一層効果的に向上させることができる。より具体的には、第２スリット部材１２と第１電極９ａとを同電位にした場合には、第３電極９ｃの周りに形成される電子レンズを効果的に局在化させることができるため、上述した第１電極９ａと第２電極９ｂとを同電位にした場合と同様の効果を促進させることができる。また、第２スリット部材１２とアパーチャー電極５とを同電位にした場合には、第３電極９ｃの周りに形成される電子レンズの局在化がやや緩和されてしまうものの、その代わりに、第１電極９ａの電子入射側の開口付近にも電子加速領域を形成することが可能となる。このように、前者の構成（第２スリット部材１２と第１電極９ａとを同電位にする構成）によれば、狭い領域（第３電極９ｃ周りの局在化した領域）での加速作用の効率化によって時間分解能の向上を図ることができる。一方、後者の構成（第２スリット部材１２とアパーチャー電極５とを同電位にする構成）によれば、広い領域での加速作用の効率化によって時間分解能の向上を図ることができる。また、上述したように、後者の構成によって前者の構成の効果がやや緩和されてしまうものの、両方の構成を備える場合には、上述した前者の構成及び後者の構成の各々の効果をバランス良く得ることができる。
【0064】
次に、第１実施形態の他の作用効果として、本実施形態の光電面７の効果について説明する。図５の（Ａ）は、比較例のストリーク管５０１の容器２内の構造をＸ軸正方向からの視点で模式的に示す図であり、図５の（Ｂ）は、実施例（第１実施形態のストリーク管１Ａ）の容器２内の構造をＸ軸正方向からの視点で模式的に示す図である。
【0065】
ストリーク管５０１は、ＸＹ平面に略平行な平面状（平板状）の光電面５０７を備える点において、入射面板２ａに向かって凸な曲面状を有する光電面７を備えるストリーク管１Ａと異なる。
【0066】
図５の（Ａ）及び（Ｂ）において、被計測光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、入射面板２ａのそれぞれ異なるＹ座標に入射する被計測光Ｌ（Ｙ軸方向に延びる線状光学像）の代表的な成分である。上記被計測光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が光電面７，５０７に衝突することによって、出力面板２ｂに向けて電子群を放出させる。電子ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、それぞれ、上記被計測光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の入射に応じて光電面７，５０７で発生する電子の、光電面７，５０７から蛍光面８に到達するまでの経路群の概形を表す。説明を簡略にするため、被計測光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３及び電子ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３のＸ軸方向の座標については、ここでは考慮しない。
【0067】
図５に示されるように、被計測光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が発生させる電子群は、光電面７，５０７から蛍光面８に向かうまでの間にアパーチャー電極５の円板状電極５ｂのアパーチャー５ｃを通過する必要があることから、電子ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、容器２の中央付近において交差する。すなわち、被計測光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が発生させる電子群のＹ座標の順序関係は、光電面７，５０７から蛍光面８に向かうまでの間に入れ替わる。
【0068】
従って、図５の（Ａ）に示されるストリーク管５０１のように光電面５０７がＸＹ平面に平行な平面状である場合、管軸ＡからＹ方向に離間して入射する被計測光Ｌ１，Ｌ３が発生させる電子群の経路は、管軸Ａの近傍で入射する被計測光Ｌ２に比べて長くなる。これに対し、図５の（Ｂ）に示されるストリーク管１Ａのように光電面７を入射面板２ａに向かって凸な曲面状とすることにより、上記電子群の蛍光面８までの経路長の差を低減することができる。
【0069】
【0070】
図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示される焦点線ＦＬは、各電子ビームＢ１，ｂ２，Ｂ３の拡がりが最も小さくなる点（フォーカスポイント）を結んだ曲線である。図６に示されるように、管軸Ａに沿った最も経路の短い電子ビームＢ２の蛍光面８での拡がりが最小になるようにピントを調整した場合、電子ビームＢ１，Ｂ３のフォーカスポイントは蛍光面８から遠ざかることになる。すなわち、電子ビームＢ１，Ｂ３の経路長と電子ビームＢ２の経路長が互いに異なることから、電子ビームＢ２のフォーカスポイントに蛍光面８が位置するように調整した場合、電子ビームＢ１，Ｂ３のフォーカスポイントが蛍光面８から離れてしまう。その結果、図６の（Ａ）に示されるように、比較例のストリーク管５０１では、中心部から離れた周辺部の電子ビームＢ１，Ｂ３の蛍光面８での拡がり幅Ｗが大きくなってしまい、空間分解能が損なわれてしまう可能性がある。
【0071】
一方、図６の（Ｂ）に示される実施例（第１実施形態のストリーク管１Ａ）のように、入射面板２ａに向かって凸な曲面を有する光電面７を採用した場合、電子ビームＢ１，Ｂ３の経路長と電子ビームＢ２の経路長との差を比較例よりも小さくすることができる。すなわち、図６の（Ｂ）に示される実施例の焦点線ＦＬの曲率は、図６の（Ａ）に示される比較例の焦点線ＦＬの曲率よりも小さくなる（緩やかになる）。その結果、実施例によれば、電子ビームＢ１，Ｂ３の蛍光面８での拡がり幅Ｗを比較例よりも抑えることができ、空間分解能を向上させることができる。言い換えれば、電子の進行方向（すなわち、入射面板２ａから出力面板２ｂに向かう方向）において、光電面７の中央に近い位置から出力面板２ｂに向けて放出される電子（すなわち、電子ビームＢ２）のフォーカスポイントと、光電面７の中央から離れた位置から出力面板２ｂに向けて放出される電子（すなわち、電子ビームＢ１，Ｂ３）のフォーカスポイントとの距離差を小さくすることができる。その結果、光電面７における電子放出位置（すなわち、光電面７における被計測光Ｌの入射位置）の違いによる空間方向（Ｙ軸方向）における解像度（空間分解能）を向上させることができる。
【0072】
また、上記構成によって中心部を通る電子ビームＢ２と周辺部を通る電子ビームＢ１，Ｂ３との経路長の差を小さくすることにより、各電子ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３を構成する電子群間の蛍光面８への到達時間差のばらつきを抑制することも期待できる。その結果、各電子ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３を構成する電子群の蛍光面８上における電子密度の低下を抑制することができる。したがって、上記構成によれば、空間分解能の向上と共に時間分解能の向上を図ることもできる。
【0073】
［第１実施形態の変形例］
１次元電子レンズ９は４枚以上の電極で構成されていてもよい。すなわち、第１電極９ａと第２電極９ｂとの間に、上述した第３電極９ｃを含む２以上の電極が配置されてもよい。
１次元電子レンズ９は４枚以上の電極で構成されていてもよい。すなわち、第１電極９ａと第２電極９ｂとの間に、上述した第３電極９ｃを含む２以上の電極が配置されてもよい。
【0074】
図７は、変形例に係る１次元電子レンズ７０９を模式的に示す図である。図７に示されるように、１次元電子レンズ７０９は、入射面板２ａに最も近い位置に配置される第１電極９ａと、出力面板２ｂに最も近い位置に配置される第２電極９ｂと、第１電極９ａ及び第２電極９ｂの間に第１電極９ａ及び第２電極９ｂから離間して配置される第３電極９ｃと、を有し、更に、第２電極９ｂ及び第３電極９ｃの間に第２電極９ｂ及び第３電極９ｃから離間して配置される他の電極９ｄを有する。
【0075】
第１電極９ａ、第２電極９ｂ、第３電極９ｃ、及び他の電極９ｄには、それぞれ、電位Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄが印加される。このとき、「Ｖｃ＞Ｖａ」かつ「Ｖｃ＞Ｖｂ」が満たされていればよい。例えば、印加される電位の大小関係として、「Ｖｄ＞Ｖｃ＞Ｖａ＝Ｖｂ」，「Ｖｃ＝Ｖｄ＞Ｖａ＝Ｖｂ」，「Ｖｃ＞Ｖａ＝Ｖｂ＝Ｖｄ」，「Ｖｃ＞Ｖａ＝Ｖｂ＞Ｖｄ」等の態様を取り得る。また、他の電極９ｄは、２枚以上配置されてもよい。また、他の電極９ｄは、第１電極９ａ及び第２電極９ｂに印加される電位Ｖａ，Ｖｂよりも高い電位Ｖｄを印加される電極（すなわち、第３電極９ｃと同様の役割を果たす電極）として機能してもよい。すなわち、１次元電子レンズは、上述した電位の要件を満たす電極（第３電極）を複数有してもよい。また、図７に示されるように、１次元電子レンズを構成する各電極の幅（Ｚ軸方向の長さ）は、互いに異なっていてもよい。各電極の開口部１０ａ～１０ｄの開口幅（Ｘ軸方向の幅）も、互いに異なっていてもよい。
【0076】
［第２実施形態］
図８～図１３を参照して、第２実施形態のストリーク管１Ｂについて説明する。図８は、ストリーク管１Ｂの、管軸Ａを含み、掃引電極６の偏向板（板状電極６ａ，６ｂ）に垂直な面に沿った断面図である。図９は、ストリーク管１Ｂにおける、アパーチャー電極５、第２スリット部材１２Ｂ、１次元電子レンズ９、及び第１スリット部材１１Ｂを模式的に示す斜視断面図である。
図８～図１３を参照して、第２実施形態のストリーク管１Ｂについて説明する。図８は、ストリーク管１Ｂの、管軸Ａを含み、掃引電極６の偏向板（板状電極６ａ，６ｂ）に垂直な面に沿った断面図である。図９は、ストリーク管１Ｂにおける、アパーチャー電極５、第２スリット部材１２Ｂ、１次元電子レンズ９、及び第１スリット部材１１Ｂを模式的に示す斜視断面図である。
【0077】
図８及び図９に示されるように、ストリーク管１Ｂの第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂは、以下の点において、第１実施形態のストリーク管１Ａの第１スリット部材１１及び第２スリット部材１２と相違している。
【0078】
第１スリット部材１１Ｂは、掃引方向（Ｘ軸方向）におけるスリット１１ａの中心が中心面ＣＳ（１次元電子レンズ９の中心を通り掃引方向に直交する平面）に対して板状電極６ａ（掃引開始時に正電位を印加される電極）が位置する側に中心面ＣＳから離間した位置に配置されている。すなわち、第１スリット部材１１Ｂは、ストリーク管１Ａの第１スリット部材１１よりもＸ軸正方向に僅かにスライド（平行移動）した位置に配置されている。本実施形態では、一例として、第１スリット部材１１Ｂのスリット１１ａの中心は、中心面ＣＳよりもＸ軸正方向に０．１ｍｍ～０．７ｍｍの範囲内の距離（本実施形態では、０．３ｍｍ）だけ離間（偏心）した位置に配置されている。
【0079】
第２スリット部材１２Ｂは、掃引方向（Ｘ軸方向）におけるスリット１２ａの中心が中心面ＣＳに対して板状電極６ｂ（掃引開始時に負電位を印加される電極）が位置する側に中心面ＣＳから離間した位置に配置されている。すなわち、第２スリット部材１２Ｂは、ストリーク管１Ａの第２スリット部材１２よりもＸ軸負方向に僅かにスライド（平行移動）した位置に配置されている。本実施形態では、一例として、第２スリット部材１２Ｂのスリット１２ａの中心は、中心面ＣＳよりもＸ軸負方向に０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲内の距離（本実施形態では、０．２ｍｍ）だけ離間（偏心）した位置に配置されている。
【0080】
ここで、掃引電極６の板状電極６ａ，６ｂ間の領域のうち中心面ＣＳよりも板状電極６ｂが位置する側における電子入射側の領域は、掃引開始時において負の電場が生じることにより、電子が減速され易い減速領域となる。一方、掃引電極６の板状電極６ａ，６ｂ間の領域のうち中心面ＣＳよりも板状電極６ａが位置する側における電子入射側の領域は、掃引開始時において正の電場が生じることにより、電子が加速され易い加速領域となる。
【0081】
上述したようにＸ軸正方向に偏心するように配置された第１スリット部材１１Ｂを設けることにより、１次元電子レンズ９を通過した電子群のうち上記減速領域に向かう電子群（すなわち、中心面ＣＳよりもＸ軸負方向側に大きく離間した周辺部を通過する電子）の一部を遮断し、上記減速領域に進入する電子の数を減らすことができる。これにより、板状電極６ａ，６ｂ間に進入する電子群の速度及び進行方向（角度）のばらつき（すなわち、蛍光面８への到達時間のばらつき）を抑制できる。その結果、蛍光面８に到達する電子群の掃引方向（時間方向）の空間的な拡がりを抑制でき、時間分解能を向上させることができる。より具体的には、電子群が掃引電極６の電子入射側の領域を通過する際、掃引開始時において正電位が印加される板状電極６ａに近い領域（加速領域）を通過する電子は、上記正電位に起因する電場により、入射面板２ａから出力面板２ｂに向かう方向に加速作用を受ける。他方、掃引開始時において負電位が印加される板状電極６ｂに近い領域（減速領域）を通過する電子は、出力面板２ｂから入射面板２ａに向かう方向に減速作用を受ける。加速領域に入射する電子と減速領域に入射する電子との間における加速・減速作用の違いは、電子が蛍光面８に到達する位置のばらつきを生じ得る。上述した第１スリット部材１１Ｂによれば、１次元電子レンズ９を通過する電子群のうち、掃引電極６の板状電極６ｂに近い減速領域に入射しようとする電子を遮断することができる。これにより、電子が蛍光面８に到達する到達位置のばらつきを低減でき、時間分解能を向上させることができる。
【0082】
また、上述したようにＸ軸負方向に偏心するように配置された第２スリット部材１２Ｂを設けることにより、１次元電子レンズ９に入射する電子群のうち中心面ＣＳよりもＸ軸正方向側に大きく離間した周辺部を通過する電子の一部を遮断することができる。これにより、板状電極６ａ，６ｂ間に進入する電子群の速度及び進行方向（角度）のばらつき（すなわち、蛍光面８への到達位置のばらつき）を抑制できる。その結果、蛍光面８に到達する電子群の掃引方向（時間方向）の空間的な拡がりを抑制でき、時間分解能を向上させることができる。また、１次元電子レンズ９の中心面ＣＳに対して離間した周辺経路を通る電子は、中心面ＣＳ付近の中心経路を通過する電子と比較して、走行距離が長くなる。すなわち、周辺経路の経路長は中心経路の経路長よりも長くなる。そのため、中心面ＣＳから離間した周辺経路を通過する電子は、中心面ＣＳ付近の中心経路を通過する電子に比べ、蛍光面８に到達する時間に遅れが生じ得る。このため、結果として、蛍光面８への電子の到達位置にばらつきが生じ得る。上記構成によれば、１次元電子レンズ９に入射しようとする電子群のうち、周辺経路を通過する電子を第２スリット部材１２によって１次元電子レンズ９の手前で遮断することができる。これにより、電子が蛍光面８に到達する到達位置のばらつきを低減でき、時間分解能を向上させることができる。
【0083】
さらに、上述したストリーク管１Ａの構成Ｃ１（すなわち、第３電極９ｃに、第１電極９ａの電位Ｖａ及び第２電極９ｂの電位Ｖｂよりも高い電位Ｖｃを印加する構成）とストリーク管１Ｂの構成Ｃ２（すなわち、第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂの構成Ｃ２）とを組み合わせることにより、より一層効果的に時間分解能の向上を図ることができる。より具体的には、上記構成Ｃ１を採用した場合、電位Ｖｃを電位Ｖａ，Ｖｂよりも低くする従来構成を採用した場合よりも、１次元電子レンズ９を通過する電子群が加速されるため、１次元電子レンズ９による集光効果が低減するおそれがある。つまり、上記構成Ｃ１では、上記従来構成よりも、１次元電子レンズ９を通過する電子群の軌道が拡がり易くなるおそれがある。そこで、上記構成Ｃ２によって、中心面ＣＳから離間した周辺部を通過する電子群の一部を遮断することにより、好適に時間分解能の向上を図ることができる。すなわち、上記構成Ｃ１によって１次元電子レンズ９内を通過する電子群の速度差を低減しつつ、上記構成Ｃ１によって従来よりも拡がり易くなった電子群のうち周辺部の電子群を上記構成Ｃ２によって遮断することにより、高時間分解能化を好適に図ることができる。
【0084】
次に、図１０～図１２を参照して、ストリーク管１Ｂの効果について補足する。図１０は、比較例のストリーク管（以下、単に「比較例」という。）の時間分解能試験の結果を模式的に示す図である。図１１は、第１実施例のストリーク管（以下、単に「第１実施例」という。）の時間分解能試験の結果を模式的に示す図である。図１２は、第２実施例のストリーク管（以下、単に「第２実施例」という。）の時間分解能解析（シミュレーション）の結果を模式的に示す図である。
【0085】
図１０に示される比較例は、上述した構成Ｃ１，Ｃ２の両方を備えていない。すなわち、比較例は、第１実施形態のストリーク管１Ａと同様の第１スリット部材１１及び第２スリット部材１２（すなわち、スリット１１ａ，１２ａの中心が管軸Ａと重なるように配置されたスリット部材）を備えている。また、比較例では、第１電極９ａ及び第２電極９ｂには、「Ｖａ＝Ｖｂ＝０Ｖ（ＧＮＤ）」を印加し、第３電極９ｃには、電位Ｖａ，Ｖｂよりも低い電位Ｖｃ（＝－５００Ｖ）を印加した。
【0086】
図１１に示される第１実施例は、上述した構成Ｃ２を備える一方で構成Ｃ１を備えていない。すなわち、第１実施例は、第２実施形態のストリーク管１Ｂと同様の第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂを備えている。また、第１実施例では、比較例と同様に、第１電極９ａ及び第２電極９ｂには、「Ｖａ＝Ｖｂ＝０Ｖ（ＧＮＤ）」を印加し、第３電極９ｃには、電位Ｖａ，Ｖｂよりも小さい電位Ｖｃ（＝－５００Ｖ）を印加した。
【0087】
図１２に示される第２実施例は、上述した構成Ｃ１及び構成Ｃ２の両方を備えている。すなわち、第２実施例は、第２実施形態のストリーク管１Ｂと同様の第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂを備えている。また、第２実施例では、第１電極９ａ及び第２電極９ｂには、「Ｖａ＝Ｖｂ＝０Ｖ（ＧＮＤ）」を印加し、第３電極９ｃには、電位Ｖａ，Ｖｂよりも高い電位Ｖｃ（＝＋７００Ｖ）を印加した。
【0088】
なお、上述した以外の測定条件（例えば、光電面７の種類、被計測光Ｌの種類等）は、比較例、第１実施例、及び第２実施例において同一とした。
【0089】
（比較例）
図１０を参照して、比較例について説明する。図１０において、経路曲線Ｒ１は、掃引電極６に入射する電子（すなわち、板状電極６ａ，６ｂ間の空間に進入する電子）のうち、中心面ＣＳからＸ軸正方向に最も離れた周辺経路を通過する電子の経路曲線である。経路曲線Ｒ２は、掃引電極６に入射する電子のうち、中心面ＣＳからＸ軸負方向に最も離れた周辺経路を通過する電子の経路曲線である。すなわち、経路曲線Ｒ１は第２スリット部材１２のスリット１２ａの上端近傍を通過する経路であり、経路曲線Ｒ２はスリット１２ａの下端近傍を通過する経路である。
図１０を参照して、比較例について説明する。図１０において、経路曲線Ｒ１は、掃引電極６に入射する電子（すなわち、板状電極６ａ，６ｂ間の空間に進入する電子）のうち、中心面ＣＳからＸ軸正方向に最も離れた周辺経路を通過する電子の経路曲線である。経路曲線Ｒ２は、掃引電極６に入射する電子のうち、中心面ＣＳからＸ軸負方向に最も離れた周辺経路を通過する電子の経路曲線である。すなわち、経路曲線Ｒ１は第２スリット部材１２のスリット１２ａの上端近傍を通過する経路であり、経路曲線Ｒ２はスリット１２ａの下端近傍を通過する経路である。
【0090】
掃引電極６の板状電極６ａ，６ｂ間の空間において、中心面ＣＳよりも板状電極６ａに近い側の領域を加速領域ＡＦと表し、中心面ＣＳよりも板状電極６ｂに近い側の領域を減速領域ＤＦと表す。掃引開始時において、板状電極６ａには正電位が印加され、板状電極６ｂには負電位が印加される。これにより生じる電場の効果によって、加速領域ＡＦに入射した電子は出力面板２ｂの方向に加速させられる傾向にあり、減速領域ＤＦに入射する電子は入射面板２ａの方向に減速させられる傾向にある。時間分解能を向上させる観点から、光電面７で同時に発生した電子群の経路の違いによる蛍光面８への到達時間の差を小さくすることが好ましく、このためには、なるべく加速領域ＡＦに入る電子の割合を大きくすることが好ましい。言い換えれば、加速領域ＡＦに進入する電子との速度差が大きくなる電子（減速領域ＤＦに進入する電子）をなるべく減らすことが好ましい。
【0091】
図１０に示されるように、経路曲線Ｒ１を通過する電子は、最初から加速領域ＡＦに進入するのに対し、経路曲線Ｒ２を通過する電子は、最初に減速領域ＤＦに入射する。そのため、掃引電極６内の空間に進入した直後の電子群の分布は、概ね電子群ＥＧ１に示すような、加速領域ＡＦ及び減速領域ＤＦに跨った分布となる。減速領域ＤＦに入射した電子群は加速領域ＡＦに対して相対的に減速作用を受けるため、その後の電子群の分布は電子群ＥＧ２のように、Ｚ方向に延びた分布となる。すなわち、電子群の速度差（Ｚ軸方向の拡がり）が比較的大きくなる。このような電子群の速度差は、電子が蛍光面８に衝突する際のＸ座標のズレとして顕れる。そのため、加速領域ＡＦに進入する電子の割合をなるべく多くする（すなわち、減速領域ＤＦに進入する電子の割合をなるべく少なくする）ことが、ストリーク管の時間分解能の向上を図る観点から好ましい。比較例には、このような観点から改善の余地があるといえる。
【0092】
図１０の右端に描写される折れ線グラフＬＣは、蛍光面８に衝突した電子の衝突点のＸ座標の分布を示す。この折れ線グラフＬＣのＸ軸方向の分散が小さいほど、ストリーク管の時間分解能が高いことを示す。図１０に示される比較例で解析された時間分解能ＴＲ１は、約６００ｆｓであった。
【0093】
（第１実施例）
次に、図１１を参照して、第１実施例について説明する。図１１に示されるように、第１実施例では、比較例においてスリット１２ａの上端近傍を通過していた電子の経路曲線Ｒ１は、Ｘ軸負方向に偏心させられた第２スリット部材１２Ｂによって遮断される。また、比較例において第１スリット部材１１のスリット１１ａの下端近傍を通過していた電子の経路曲線Ｒ２は、Ｘ軸正方向に偏心させられた第１スリット部材１１Ｂのスリット１１ａの下端によって遮断される。これにより、掃引電極６に入射する電子のうち、中心面ＣＳからＸ軸正方向に最も離れた周辺経路を通過する電子の経路曲線Ｒ３は、比較例の経路曲線Ｒ１よりも中心面ＣＳに近い内側を通ることになる。また、掃引電極６に入射する電子のうち、中心面ＣＳからＸ軸負方向に最も離れた周辺経路を通過する電子の経路曲線Ｒ４は、比較例の経路曲線Ｒ２よりも中心面ＣＳに近い内側を通ることになる。
次に、図１１を参照して、第１実施例について説明する。図１１に示されるように、第１実施例では、比較例においてスリット１２ａの上端近傍を通過していた電子の経路曲線Ｒ１は、Ｘ軸負方向に偏心させられた第２スリット部材１２Ｂによって遮断される。また、比較例において第１スリット部材１１のスリット１１ａの下端近傍を通過していた電子の経路曲線Ｒ２は、Ｘ軸正方向に偏心させられた第１スリット部材１１Ｂのスリット１１ａの下端によって遮断される。これにより、掃引電極６に入射する電子のうち、中心面ＣＳからＸ軸正方向に最も離れた周辺経路を通過する電子の経路曲線Ｒ３は、比較例の経路曲線Ｒ１よりも中心面ＣＳに近い内側を通ることになる。また、掃引電極６に入射する電子のうち、中心面ＣＳからＸ軸負方向に最も離れた周辺経路を通過する電子の経路曲線Ｒ４は、比較例の経路曲線Ｒ２よりも中心面ＣＳに近い内側を通ることになる。
【0094】
すなわち、第１実施例では、中心面ＣＳからＸ軸方向に離間した周辺部を通過する電子が第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂによって効果的に遮断される。これにより、掃引電極６内を通過する電子群のＸ軸方向の分布幅が小さくなる。より具体的には、図１１に示されるように、第１実施例の電子群ＥＧ１のＸ軸方向の幅は、図１０に示される比較例の電子群ＥＧ１のＸ軸方向の幅よりも小さくなる。また、第１実施例では、比較例よりも、減速領域ＤＦに進入する電子の割合が小さくなる。すなわち、掃引電極６に入射する電子群は、第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂによって絞られると共に、効果的に加速領域ＡＦに導かれる。このため、その後の電子群ＥＧ２の分布も、図１０に示される比較例と比べてＺ軸方向にそれほど延びた形状とはならず、蛍光面８に衝突する電子の衝突位置のＸ座標の分散が小さく抑えられる。その結果、第１実施例では、比較例よりも高い時間分解能ＴＲ２（＝約５００ｆｓ）が解析結果として得られた。なお、図１１の折れ線グラフＬＣの図示エリアに示される破線は、比較例（図１０）の折れ線グラフＬＣの位置を示している。
【0095】
（第２実施例）
次に、図１２を参照して、第２実施例について説明する。上述したように、第２実施例は、第１実施例に加えて、第３電極９ｃに印加される電位Ｖｃを第１電極９ａに印加される電位Ｖａ及び第２電極９ｂに印加される電位Ｖｂよりも高くする構成Ｃ１を備えている。このため、第２実施例では、比較例及び第１実施例と比較して、１次元電子レンズ９を通過する電子群が拡がり易くなるおそれがあるものの、上記構成Ｃ２（第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂ）によって、このような電子群の拡がりを効果的に抑制しつつ、上記構成Ｃ１，Ｃ２の両方の効果（すなわち、電子群の蛍光面８への到達時間のばらつきの低減）を得ることができる。その結果、第２実施例では、第１実施例よりも高い時間分解能ＴＲ３（＝約３５０ｆｓ）が解析結果として得られた。なお、図１２の折れ線グラフＬＣの図示エリアに示される破線は、比較例（図１０）の折れ線グラフＬＣの位置を示している。
次に、図１２を参照して、第２実施例について説明する。上述したように、第２実施例は、第１実施例に加えて、第３電極９ｃに印加される電位Ｖｃを第１電極９ａに印加される電位Ｖａ及び第２電極９ｂに印加される電位Ｖｂよりも高くする構成Ｃ１を備えている。このため、第２実施例では、比較例及び第１実施例と比較して、１次元電子レンズ９を通過する電子群が拡がり易くなるおそれがあるものの、上記構成Ｃ２（第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂ）によって、このような電子群の拡がりを効果的に抑制しつつ、上記構成Ｃ１，Ｃ２の両方の効果（すなわち、電子群の蛍光面８への到達時間のばらつきの低減）を得ることができる。その結果、第２実施例では、第１実施例よりも高い時間分解能ＴＲ３（＝約３５０ｆｓ）が解析結果として得られた。なお、図１２の折れ線グラフＬＣの図示エリアに示される破線は、比較例（図１０）の折れ線グラフＬＣの位置を示している。
【0096】
図１０～図１２に示されるように、比較例及び第１実施例の結果から、上述した構成Ｃ１，Ｃ２のうち構成Ｃ２のみを採用した場合においても、時間分解能の向上効果が得られることが確認された。さらに、第１実施例及び第２実施例の結果から、上述した構成Ｃ１を採用することにより、時間分解能を向上できることが確認された。
【0097】
図１３は、上述した図１０～図１２の時間分解能解析とは異なる条件（光電面７の種類等）を用いて、上述した第１実施例及び第２実施例の各々について複数回測定を実施した結果を示している。図１３に示される結果からも、上述した構成Ｃ２のみを採用した場合よりも、構成Ｃ１，Ｃ２の両方を採用した場合の方が、時間分解能の向上効果が得られることが確認された。
【0098】
［変形例］
以上、本開示のいくつかの実施形態及びいくつかの変形例について説明したが、本開示は、上記の各実施形態及び各変形例で示した構成に限られない。各構成の材料及び形状には、上述した具体的な材料及び形状に限らず、上述した以外の様々な材料及び形状を採用することができる。また、上記の各実施形態及び各変形例に含まれる一部の構成は、適宜省略又は変更されてもよいし、任意に組み合わせることが可能である。
以上、本開示のいくつかの実施形態及びいくつかの変形例について説明したが、本開示は、上記の各実施形態及び各変形例で示した構成に限られない。各構成の材料及び形状には、上述した具体的な材料及び形状に限らず、上述した以外の様々な材料及び形状を採用することができる。また、上記の各実施形態及び各変形例に含まれる一部の構成は、適宜省略又は変更されてもよいし、任意に組み合わせることが可能である。
【0099】
例えば、掃引電極６の配置及び形状は、上記実施形態（図１等参照）に限られない。図１４を参照して、掃引電極６のいくつかの変形例について説明する。なお、図１４においては、上記実施形態で説明したスリット部材の図示を省略している。
【0100】
図１４の（Ａ）は、第１変形例に係る掃引電極６を備えるストリーク管１Ｃを模式的に示す図である。図１４の（Ａ）に示されるように、掃引電極６（板状電極６ａ，６ｂ）は、１次元電子レンズ９の中心面ＣＳに対して対称的に配置されてもよい。
【0101】
図１４の（Ｂ）は、第２変形例に係る掃引電極６を備えるストリーク管１Ｄを模式的に示す図である。図１４の（Ｂ）に示されるように、中心面ＣＳに対向する板状電極６ａ（掃引電極６のうち掃引開始時に正電位を印加される電極）の内側面における入射面板２ａに最も近い端部６ａ１と中心面ＣＳとの距離ｄ１は、中心面ＣＳに対向する板状電極６ｂ（掃引電極６のうち掃引開始時に負電位を印加される電極）の内側面における入射面板２ａに最も近い端部６ｂ１と中心面ＣＳとの距離ｄ２よりも短くされてもよい。図１４の（Ｂ）の例では、ストリーク管１Ｄの掃引電極６は、ストリーク管１Ｃの掃引電極６をＸ軸負方向に若干平行移動させた位置に配置されている。上記構成によれば、掃引電極６の入射側開口のＸ軸方向の中心を、中心面ＣＳよりも下方（掃引開始時に負電位が印加される板状電極６ｂに近づく方向）にずらすことができる。このような構成によれば、１次元電子レンズ９を通過した電子群を、掃引開始時に正電位が印加される板状電極６ａに近い領域（すなわち、掃引電極６の入射側開口のＸ軸方向の中心位置よりも板状電極６ａに近い加速領域ＡＦ）に好適に誘導できる。また、掃引開始時に負電位が印加される板状電極６ｂに近い領域（すなわち、掃引電極６の入射側開口のＸ軸方向の中心位置よりも板状電極６ｂに近い減速領域ＤＦ）に入射する電子を減少させることができる。これにより、電子間の蛍光面８に到達する到達位置のばらつきが低減される。その結果、より一層効果的に時間分解能を向上させることができる。
【0102】
また、本開示のストリーク管では、掃引電極における一対の板状電極は、一対の板状電極の間における電子の走行速度と同期して印加される電位が変化するように構成された進行波型電極であってもよい。図１５は、このような構成を有する第３変形例に係る掃引電極６Ｅを備えるストリーク管１Ｅを模式的に示す図である。図１５に示されるように、掃引電極６Ｅは、走行する電子と同期して電圧が伝播するようにジグザグに折り返すように形成された板状電極６Ｅａ（第１板状電極）及び板状電極６Ｅｂ（第２板状電極）を有している。
【0103】
掃引電極６Ｅでは、掃引電極６Ｅ内を通過する電子の走行速度に合わせて、板状電極６Ｅａ，６Ｅｂの入射面板２ａに最も近い端部６１から出力面板２ｂに最も近い端部６２に向かって伝播するように電位が印加される。上記構成によれば、掃引電極６Ｅ内の電子群のより精密な掃引制御が可能になるため、より一層効果的に時間分解能を向上させることができる。
【0104】
また、上記実施形態では、軸対象の円筒状に形成されたメインフォーカス電極４について説明したが、メインフォーカス電極の形状は、上記に限定されない。例えば、メインフォーカス電極は、アパーチャー電極５と同様に、出口側（アパーチャー電極５が位置する側）を絞った形状を有してもよい。図１６は、このような形状を有する変形例に係るメインフォーカス電極４Ｆを有するストリーク管１Ｆを模式的に示す図である。メインフォーカス電極４Ｆは、管軸Ａと略一致する中心軸を有する円筒状電極４Ｆａと、円筒状電極４Ｆａの蛍光面８側の端部に形成された円板状電極４Ｆｂと、を有している。円板状電極４Ｆｂの中心部には、電子を通過させるためのアパーチャー４Ｆｃ（開口）が設けられている。上記構成によれば、メインフォーカス電極４Ｆを電子群が通過する際、管軸Ａから離間した経路を通過する電子を円板状電極４Ｆｂによって遮断することにより、電子群の拡がりを好適に抑制できる。
【0105】
また、上記以外にも様々な変形が可能である。例えば、上述した板状電極６ａと板状電極６ｂとの電圧制御は逆にされてもよい。すなわち、掃引開始時に板状電極６ａに負電位が印加され、板状電極６ｂに正電位が印加されてもよい。この場合、第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂの偏心方向（Ｘ軸方向に沿ってシフトさせる方向）は、第２実施形態において説明した方向と逆にすればよい。
【0106】
また、ストリーク管において、第１スリット部材及び第２スリット部材の一方又は両方が省略されてもよい。また、第１スリット部材１１，１１Ｂは、第３電極９ｃから離間する位置に配置されてもよい。また、第２スリット部材１２，１２Ｂは、第１電極９ａに接触するように配置されてもよいし、第１電極９ａとアパーチャー電極５（円板状電極５ｂ）との間において、第１電極９ａ及びアパーチャー電極５の両方と離間する位置に配置されてもよい。第２スリット部材１２，１２Ｂが第１電極９ａに接触するように配置される場合、第２スリット部材１２，１２Ｂは、第１電極９ａと同電位となる。
【0107】
また、第１スリット部材１１Ｂ及び第２スリット部材１２Ｂのシフト量は、適宜変更されてもよい。例えば、ストリーク管に用いられる光電面７の種類によって容器２内で放出される光電子のエネルギー分布及び角度分布が異なるため、光電面７の種類に応じて第２スリット部材１２Ｂのシフト量を例えば０．１ｍｍ～０．４ｍｍの範囲で適切に調整してもよい。このように光電面７の種類に応じて第２スリット部材１２Ｂのシフト量を変更することにより、時間分解能を悪化させる要因となる電子群を第２スリット部材１２Ｂによって好適に遮断することができる。また、本実施形態においては、設定信号発生部１８が、第３電極用電圧源１６及び掃引電圧発生部１７の両方を制御しているが、第３電極用電圧源１６及び掃引電圧発生部１７は、それぞれ個別に用意された制御装置によって制御されてもよい。つまり、第３電極用電圧源１６及び掃引電圧発生部１７を制御する制御部は、単一の制御装置によって構成されてもよいし、複数の制御装置によって構成されてもよい。また、第３電極用電圧源１６を制御する制御部は、第３電極用電圧源１６のオンオフのみを制御するように構成されてもよい。また、本実施形態においては、各構成の給電に複数の電圧源を用いているが、単一の電圧源を用いて各構成に適した複数の電圧を発生させることで給電してもよい。
【0108】
また、本実施形態では、第１電極９ａと第２電極９ｂとは、互いに電気的に接続されることによって同電位に設定されたが、第１電極９ａと第２電極９ｂとを同電位にするための構成は、上記構成に限られない。例えば、第１電極９ａと第２電極９ｂとは、互いに別の電源供給経路（例えば互いに異なる制御部）から同一の電位が供給されるように構成されてもよい。また、第１電極９ａと第２電極９ｂとは、それぞれ個別に接地されてもよい。第１スリット部材１１，１１Ｂと第２電極９ｂとを同電位にするための構成、及び第２スリット部材１２，１２Ｂとアパーチャー電極５及び第１電極９ａの少なくとも一方とを同電位にするための構成についても同様である。
【符号の説明】
【0109】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…ストリーク管、２…容器、２ａ…入射面板、２ｂ…出力面板、６，６Ｅ…掃引電極、６ａ，６Ｅａ…板状電極（第１板状電極），６ｂ，６Ｅｂ…板状電極（第２板状電極）、７…光電面、８…蛍光面、９…１次元電子レンズ、９ａ…第１電極、９ｂ…第２電極、９ｃ…第３電極、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…開口部、１１，１１Ｂ…第１スリット部材、１２，１２Ｂ…第２スリット部材、１１ａ…スリット（第１スリット），１２ａ…スリット（第２スリット）、１８…設定信号発生部（制御部）、ＣＳ…中心面、Ｌ…被計測光。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】