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ストリークカメラは、光パルスの強度の時間的変化を測定するための機器です。一部の超高速レーザーシステムのパルス持続時間を測定するためや、時間分解分光法やLIDARなどのアプリケーションに使用されます。
機械タイプ
機械式ストリークカメラは、回転ミラーまたは可動スリットシステムを使用して光線を偏向させます。最大スキャン速度と時間分解能には制限があります。[1]
光電子型
光電子ストリークカメラは、光を光電陰極に当てることで機能します。光電陰極に光子が当たると、光電効果によって電子が生成されます。電子はブラウン管内で加速され、一対のプレートによって生成された電界を通過し、電子は横に偏向します。プレート間の電位を変調することで、電界が急速に変化し、電子が時間とともに偏向し、管の端にある蛍光体スクリーンを横切って電子が掃引されます。 [2]電荷結合素子(CCD) アレイなどの線形検出器を使用して、スクリーン上のストリークパターンを測定し、光パルスの時間プロファイルを測定します。[3]
最高の光電子ストリークカメラの時間分解能は約180フェムト秒です。[4]この持続時間よりも短いパルスの測定には、光自己相関や周波数分解光ゲーティング（FROG）などの他の技術が必要です。[5]
2011年12月、MITのチームは、ストリークカメラとレーザーパルスの繰り返しを組み合わせて、1秒あたり1兆フレームのフレームレートで映画をシミュレートした画像を公開しました。 [6]これは、2020年にカリフォルニア工科大学のチームによって上回られ、70兆fpsのフレームレートを達成しました。[7]
参照
参考文献
- ^ ホーン、アレクサンダー (2009)。超高速材料計測。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。p. 7。ISBN 9783527627936。
- ^ Mourou, Gerard A.; Bloom, David M.; Lee, Chi-H. (2013). ピコ秒エレクトロニクスとオプトエレクトロニクス: 1985 年 3 月 13 ～ 15 日、ネバダ州レイクタホで開催されたトピック会議の議事録。Springer Science & Business Media。p. 58。ISBN 9783642707803。
- ^ 「ストリークカメラガイド」(PDF) 。 2015年7月7日閲覧。
- ^ 高橋 明 他：「時間分解能 180 fs の新しいフェムト秒ストリークカメラ」 Proc. SPIE 2116、超短レーザーパルスの生成、増幅、測定、275 (1994 年 5 月 16 日)、doi :10.1117/12.175863
- ^ 張曾胡 (2016).アト秒光学の基礎。 CRCプレス。 p. 84.ISBN 9781420089387。
- ^ 「MITの1兆フレーム/秒の光追跡カメラ」BBCニュース。2011年12月13日。 2011年12月14日閲覧。
- ^ Wang, Peng; Liang, Jinyang; Wang, Lihong V. (2020年4月29日). 「1秒あたり70兆フレーム を達成するシングルショット超高速イメージング」. Nature Communications . 11 (1): 2091. Bibcode :2020NatCo..11.2091W. doi : 10.1038/s41467-020-15745-4 . PMC 7190645. PMID 32350256.