高速ゲートイメージインテンシファイアユニット

Contents
目 次
特長 ……………………………………
1
構成例 …………………………………
2
原理 ……………………………………
3
製品選定のポイント …………………
4
仕様 ……………………………………
7
外形寸法図 ……………………………
8
特 長
高速現象の『瞬間像』を捕らえる
高速ゲートイメージインテンシファイアユニット
(以下ゲートI.I.ユニット)
は、
『ゲート動作(シャッタ動作)』により高速現象の極めて短時間の
『瞬間像』を捕らえることができます。
ゲート動作とは、
カメラのシャッタと同じ機能で、ゲートI.I.ユニットはこ
の動作を電気的に行います。最小 3億分の1秒(3 ns)のゲートが
可能です。
ゲート動作をレーザ、他の装置と同期させることにより、計測時間以
外の背景光や励起光の除去が可能です。
微弱(弱い)光を観察する
ゲートI.I.ユニットは内部に映像増強機能を有しており、
目には見えな
い微弱な光も映像化することができます。
また、ゲート時間が短くなると入射光量が少なくなりますので、映像
増強機能が必要となります。
測定対象により映像増強度の異なるマイクロチャンネルプレート
(MCP)
1段タイプと2段タイプを用意しております。
読出方法 ……………………………… 11
読出デバイスセレクションガイド ………… 11
関連製品 ……………………………… 14
紫外域または赤外域を観察する
応用例 ………………………………… 18
ゲートI.I.ユニットに内蔵されているイメージインテンシファイアの感度
波長範囲により、紫外∼近赤外までご希望の波長のイメージングが
可能です。
ゲートI.I.ユニットの特長
●お手 持ちのカメラとレンズをそのまま
使用可能(次ページ参照)
イメージインテンシファイアの分光感度特性
103
TAPPB0094JD
QE = 50 %
⇒既存のカメラシステムが、高感度・
高速シャッタカメラにグレードアップ。
⇒読み出しカメラに応じた各種リレー
レンズをラインアップ。
(P.10∼13参照)
●内蔵できるイメージインテンシファイア
(I.I.) のバリエーションが豊富
赤感度増強型GaAsP
QE = 25 %
QE = 10 %
102
GaAs
光電面放射感度 (mA/W)
⇒他のカメラシステムへも転用(付け
替え)が可能。
GaAsP
InGaAs
101
QE = 1 %
Cs-Te
QE = 0.1 %
100
マルチアルカリ
10-1
100
200
300
400
500
600
700
800
900
波長 (nm)
応用例
●エンジンの燃焼状態の解析
●プラズマ発光の時間的変化の観察
●タービンブレードの観察
●爆発現象の観察
●高速運動中の気体・液体の観察
●高速運動中の物体の観察
●蛍光寿命の観察
●ソノルミネッセンスの観察
●微弱生物・化学発光イメージング
1
1000
1100
構成例
1. 高速度カメラとの組み合わせ(Fマウント入力の場合)
高速度カメラ
Fマウント
対物レンズ
高速度カメラ
Fマウント
対物レンズ
1: 1 リレーレンズ
A4539
IMAGE INTENSIFIER UNIT
撮像例:微小放電現象の観察(P.21参照)
IMAGE INTENSIFIER UNIT
1: 1 リレーレンズ
A4539
放電現象の
時間的変化
が観 察でき
ます。
ゲートI.I.ユニット
C10880-03F
(Fマウント入力タイプ)
2. 汎用CCDカメラとの組み合わせ
Cマウント対物レンズ
汎用CCDカメラ
(例:1/2型)
リレーレンズ
アダプタ
A9017
Cマウント対物レンズ
リレーレンズ
アダプタ 2: 1 リレーレンズ
A9017
A2098
汎用CCDカメラ
(例:1/2型)
IMAGE INTENSIFIER UNIT
2: 1 リレーレンズ
A2098
撮像例:光ファイバを通過するレーザパルス光の観察(P.18参照)
IMAGE INTENSIFIER UNIT
ゲート時間内のレーザ
パルス光の動きが確認
できます。
ゲートI.I.ユニット
実験に使用した光ファイバの外観
ゲート時間: 3 ns
レーザ波長: 550 nm
パルス幅 : 50 ps
3. 顕微鏡との組み合わせ
顕微鏡
顕微鏡
顕微鏡用
アタッチメント
リレーレンズ
アダプタ 2: 1 リレーレンズ
A9017
A2098
汎用CCDカメラ
(例:1/2型)
IMAGE INTENSIFIER UNIT
汎用CCDカメラ
(例:1/2型)
リレーレンズアダプタ A9017
撮像例:糸状菌細胞の核分裂観察(P.19参照)
IMAGE INTENSIFIER UNIT
2: 1 リレーレンズ
A2098
核が分裂していく様子
が確認できます。
ゲートI.I.ユニット
測定開始直後
測定開始30分後
測定開始120分後
2
原 理
内部構成図
高速ゲートイメージインテンシファイアユニット
高速度カメラ対応
高速ゲートイメージインテンシファイアユニット
近接型イメージインテンシファイアと高圧電源・ゲート駆動回路を一
体化し、
コンパクトな形状を実現しました。
撮像デバイスはファイバ窓CCDカメラ、CCDカメラ、高速度カメラ等
への接続が可能です。
近接型イメージインテンシファイアとインバータ型イメージインテンシ
ファイアの2つを接続した、高輝度出力像が得られるゲートイメージイ
ンテンシファイアユニットです。高速度カメラを接続し、高撮像コマ数
で読み出すときに使用を推奨します。
入射光
近接型イメージインテンシファイア
近接型
イメージインテンシファイア
インバータ型イメージインテンシファイア
(イメージブースタ)
出射光
入射光
Cマウント
出射光
ゲート制御回路・駆動回路
Cマウント
または
Fマウント
低圧電源回路
イメージインテンシファイア用
高圧電源・制御回路
ゲート制御回路・駆動回路
低圧電源回路
イメージインテンシファイア用
高圧電源・制御回路
TAPPC0129JB
TII C0071JB
近接型イメージインテンシファイア
近接型イメージインテンシファイアは微弱な画像を数
千倍から数百万倍に映像増強可能なイメージデバイ
スです。
イメージインテンシファイアに入射された光学像は光電
面で光電子に変換されます。光電子は強い電界に引
かれてマイクロチャンネルプレート(MCP)に入射し、
MCP内壁に十数回衝突します。衝突の際に壁面から
二次電子が放出されます。電子はMCP1段タイプで数
倍∼数千倍、MCP2段タイプは数十倍∼数百万倍に
増強され、蛍光面へ衝突し再び光学像になります。
MCP(電子増倍:1000∼10000倍)
光電面(光→電子)
蛍光面(電子→光)
出力電子
光
入射電子
MCP
微弱光イメージ
入力面窓
増強されたイメージ
真空
出力面窓:
ファイバオプティクプレート
電子
TII C0051JD
構造図
ゲート(シャッタ)動作の方法
光電面に入射した光は光電子に変換され、電位差により蛍光面まで導かれ
ます。イメージインテンシファイア内部の電極の電位を変化させることにより
ゲート動作を行います。
ゲート動作回路図
光電子
電子
光電面
MCP
ゲート動作ON
0
ゲートON -200 V
パルス
光
C
「光電面-MCP間」の電位を変化させて行います。
パルス
ジェネレータ
R
●「光電面電位よりMCP電位が高い」場合 : ゲート動作ON の状態
●「光電面電位よりMCP電位が低い」場合 : ゲート動作OFF の状態
光
VG
ゲート動作
光電面で変換された光電子像は電位の高いMCPへと引き寄せられ、
増倍された後、出力蛍光面へと導かれ光学像として出力されます。
VB
VMCP
VS
例 : VB= +30 V
VG= -230 V
TII C0047JA
光電子
光電面
MCP
ゲート動作OFF
+30 V
光
光電面で変換された光電子像は電位の低いMCPから反発され、
ここで遮断されます。
蛍光面
0V
C
パルス
ジェネレータ
R
VB
3
蛍光面
0V
VMCP
VS
TII C0048JB
製品選定のポイント
測定に最適な仕様の高速ゲートイメージインテンシファイアユニットを選定していただくためのガイドラインです。
製品選定には下記の項目が重要で、6項目の組み合わせにより製品選定を行うことができます。
項目
内容
光電面感度・
感度波長範囲
選定方法
入射光に対する光電子への変換効率(量子効率)が高
撮像対象の光の波長はいくつか。
いほど、
ゆらぎの少ない画像を得ることができます。
・紫外域から近赤外域の広範囲
測定対象の発光波長により光電面を選択することが重
…マルチアルカリ光電面
要です。
・近赤外域が中心…GaAs光電面
・可視域が中心…GaAsP光電面
映像増強度(ゲイン)、検出限界を決定する要素です。
・1分子蛍光観察…MCP2段
通常のCCDカメラでは約0.1 lx程度が撮像限界です。増
イメージ
インテンシファイア
MCP段数
倍部のMCPは1段タイプと2段タイプがあります。
ローソクの光の観察の場合
MCP1段タイプでは約1万倍の映像増強度があり、明る
・ゲート時間 : 1μs以下.....MCP2段
さとしては1×10-5 lx程度までの撮像が可能となります。
: 5μs以上.....MCP1段
MCP2段タイプでは約100万倍の映像増強度があり、
明るさとして1×10-7 lx程度までの撮像を可能にします。
(I.I.)
MCP2段タイプでは光の最小単位であるシングルフォトン
レベルの検出が可能です。
入射光量を増加させる必要があります。
上記の数字は目安です。
光量、ゲート時間、映像増強度(ゲイン)、
レンズ、
撮像デバイス等、各種条件が関係しますので、詳
細は別途ご相談ください。
解像度を決定する要素です。
撮像デバイスは何か。
上記の光量換算はゲート時間1 sの場合であり、
ゲート時
間が短くなれば相対的な光量は減少していきますので、
有効入力面サイズ
ゲート時間
(シャッタ時間)
有効入力面サイズは、希望する出力像の解像度※と入
撮像デバイスの受光面サイズと、
接続
射像の大きさによって決定します。得られる画像の解像
するリレーレンズやファイバの縮小比で
度は、入射光量の減少によっても低下します。
決定します。
1回あたりの画像露光時間のことです。このゲート時間
どのくらいの時間像を捕らえるかにより
内に起こった現象の『瞬間像』をとらえることができます。 決定します。
ゲート時間が短くなると動きの少ない画像が得られますが、
光量が減少しますので暗い像となります。
(測定対象に
合ったゲート時間のユニットをお選びください。)
ゲート
ゲート
(シャッタ)
1秒間にゲート動作を行う回数です。測定対象の繰り返
繰り返し周波数
し周波数や読み出すカメラの撮像コマ数にも依存します。 の撮像コマ数等により決定します。
読み出しカメラ
撮像コマ数
1秒間に何回露光させたいかをカメラ
イメージブースタが必要かどうかを決定する要素です。
カメラの撮像コマ数
カメラの撮像コマ数を増加させていくと、近接型イメージイ
・1000コマ/秒以上:ブースタが必要。
ンテンシファイアからの出力光量だけでは十分な画像が
得られなくなってきますので、高光量出力を得るためにイメ
ージブースタが必要になります。
C10880シリーズを選択
・300∼1000コマ/秒:ブースタの使用
を推奨。C10880シリーズを推奨
高解像度化
高速ゲートイメージインテンシファイアユニットの解像度は、出力面の最小輝点サイズが20μm∼50μmのため出力面の
面積に依存します。高解像度カメラに接続して解像度を最優先する場合にはφ25 mmタイプをお勧めします。
大きな出力面を高い縮小率の光学系で撮像素子へ結合することにより高解像度の画像が得られます。
4
製品選定のポイント
C10880-03C/F
YES
接続するカメラの
撮像コマ数は
1000コマ/秒
以上ですか?
YES
高繰り返しが
必要ですか?
* 300 ∼ 1000コマ/秒のときも
C10880-03を推奨します。
NO
高速ゲートが
必要ですか?
NO *
YES
(2 kHz
以下)
NO(10 μs以上)
域 光電
視
P
可
As
a
G
(
面
)
YES
高繰り返しが
必要ですか?
NO
可視域∼近赤外域
測定波長は?
(GaAs光電面)
YES
(2 kHz
以下)
高速ゲートが
必要ですか?
NO(10 μs以上)
た
紫
は
高繰り返しが
必要ですか?
域
外
)
面
電
光
リ
ま
域
外
カ
ル
ア
赤
近
∼
チ
ル
マ
域
外
紫
(
YES
NO
YES
高速ゲートが
必要ですか?
NO(10 μs以上)
5
(2 kHz
以下)
高速ゲートイメージインテンシファイアユニットを使用目的別に分類しました。
最適なユニットをお選び頂くためのセレクションガイドです。
C9546-01、C9547-01
MCP1段 C9548-01(200 kHz対応)
C9546-02、C9547-02
MCP2段 C9548-02(200 kHz対応)
広い感度波長範囲・高量子効率(QE)
●分光感度特性
光電面感度が高いため、
ゆらぎ
103
の少ない高画質での撮像が可
TAPPB0064JA
GaAsP光電面
能です。
GaAs光電面
マルチアルカリ光電面
可視域にはGaAsP光電面、近
102
MCP1段 C9016-21
陰極放射感度 (mA/W)
量子効率 (%)
赤外域にはGaAs光電面をお
勧めします。
MCP2段 C9016-22
101
100
MCP1段 C9016-01
陰極放射感度
量子効率
10-1
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
MCP2段 C9016-02
波 長 (nm)
C9546-05、C9547-05
MCP1段 C9548-05(200 kHz対応)
極短時間イメージング
(高速ゲート)
C9546-06、C9547-06
MCP2段 C9548-06(200 kHz対応)
現象の変化が非常に速い場合に、
極めて短いゲート時間で、捕らえるこ
とができるタイプです。短時間での変
化を捉えることができますので、より
細かい高速現象メカニズムの解析
ができます。
MCP1段 C9016-25
高繰り返しゲート可能
1秒間に3万回、20万回のゲート動作
が可能なタイプです。
高速カメラに対応し高繰り返しゲート
動作が可能ですので、測定の時間分
解能を向上させます。また、同一フレー
ム上での多数回積算が可能です。劣
化しやすい試料も短時間で測定が可
能です。
3 ns, 5 ns
MCP2段 C9016-26
画像
●2000回/秒 (2 kHz)
時間
多
●200,000回/秒 (200 kHz)
500 µs
多
5 µs
MCP1段 C9016-05
MCP1段 C9016-03
MCP2段 C9016-04
時 間
TAPPC0051JA
高感度(MCP2段タイプ採用)
極微弱な生物化学発光や暗
●映像増強度(ゲイン)
TAPPB0047JB
MCP2段タイプにより可能にな
ります。
約100倍高いので、高感度な
検出が可能です。
at ピーク波長
106
中 で の 生 物 観 察 などが 、
MCP2段タイプは映像増強度
(ゲ
MCP2段 C9016-24
少
TAPPC0050JA
イン)がMCP1段タイプと比べ
MCP1段 C9016-23
ゲート動作
時 間
発光現像
ラジアントエミッタンスゲイン (W/m2)/(W/m2)
C9546-04、C9547-04
MCP2段 C9548-04(200 kHz対応)
ゲート動作
少
MCP2段 C9016-06
C9546-03、C9547-03
MCP1段 C9548-03(200 kHz対応)
発光量
発光量
画像
105
104
MCP2段タイプ
103
MCP1段タイプ
102
101
MIN.
MAX.
ダイヤル目盛
6
仕 様
●高速ゲートイメージインテンシファイアユニット
A
型名
光電面
B
入力面 /
感度波長
出力面
範囲
サイズ
(nm)
(mm)
H
蛍光面 /
出力面
窓材
1
2.2 × 104
2
5.0 ×
1
1.2 × 104
2
5.0 × 106
1
4.0 × 104
C9016-06
2
9.6 × 106
C9016-21
1
2.2 × 104
2
5.0 ×
106
1
1.1 ×
104
2
4.0 × 106
1
4.0 × 104
C9016-26
2
9.6 ×
C9546-01
1
2.0 × 104
2
3.0 × 106
1
1.0 ×
C9016-01
GaAsP 280∼720
C9016-02
C9016-03
C9016-04
マルチ
185∼900 φ17 D
アルカリ
P43 / FOP
C9016-05
GaAs
370∼920
GaAsP 280∼720
C9016-22
C9016-23
C9016-24
マルチ
185∼900 φ17 D
アルカリ
P43 / FOP
C9016-25
GaAs
370∼920
GaAsP 280∼720
C9546-02
C9546-03
マルチ
185∼900 φ17 D
アルカリ
P43 / FOP
106
106
104
2
2.4 × 106
1
3.6 × 104
C9546-06
2
5.8 ×
C9547-01
1
1.8 × 104
2
3.0 × 106
1
1.0 × 104
2
2.4 ×
1
3.0 × 104
2
5.3 ×
1
6.6 × 103
2
1.5 × 106
1
3.3 ×
103
2
1.0 ×
106
1
9.9 × 103
2
2.6 ×
C9546-04
C9546-05
GaAs
370∼920
GaAsP 280∼720
C9547-02
C9547-03
C9547-04
マルチ
185∼900 φ25 E
アルカリ
P43 / FOP
C9547-05
GaAs
370∼920
C9547-06
C9548-01
GaAsP 280∼720
C9548-02
C9548-03
C9548-04
マルチ
185∼900 φ25 E
アルカリ
P46 / FOP
C9548-05
GaAs
370∼920
C9548-06
H
H
EBI
映像
限界
MCP 増強度 ラジアント 解像度
段数 (lm/m2)/lx (W/cm2) (Lp/mm)
Typ.
Typ.
Typ.
106
106
106
106
8.0 × 10-15
3.0 × 10-14
4.0 × 10-14
8.0 × 10-15
3.0 × 10-14
4.0 × 10-14
8.0 × 10-15
3.0 ×
ゲート
最大繰り返し パソコン
ゲート時間
周波数
制御
(kHz)
USB F
40
64
10 µs∼100 ms
32
または
0.2
AC100 V
∼ 240 V G
64
40
64
40
64
AC100 V
20 ns∼DC
2
USB
32
4.0 × 10-14
2.0 × 10-14
3.0 × 10-14
4.0 × 10-14
1
∼ 240 V G
64
40
64
40
0 °C ∼ +40 °C
/
2
70 %以下
∼ 240 V G
(結露なきこと)
AC100 V
3 ns∼DC
30
USB
30
USB
200
RS-232C
32
3.0 × 10-14
1
USB
64
8.0 × 10-15
電源
外
形
寸
法
64
10-14
4.0 × 10-14
C
動作周囲
温度 / 湿度
64
40
50
5 ns∼DC
32
64
AC100 V
10 ns∼DC
32
3
∼ 240 V G
50
5 ns∼DC
32
45
32
57
AC100 V
10 ns∼9.99 ms
28
4
∼ 240 V G
45
28
●高速度カメラ対応高速ゲートイメージインテンシファイアユニット
A
型名
光電面
(入力マウント)
B
入力面 /
感度波長
出力面
範囲
サイズ
(nm)
(mm)
C10880-03C
(Cマウント) マルチ
C10880-03F アルカリ
(Fマウント)
φ24 /
185∼900
φ16
H
蛍光面 /
出力面
窓材
P46 + P46 /
硼硅酸ガラス
H
H
EBI
映像
限界
MCP 増強度 ラジアント 解像度
段数 (lm/m2)/lx (W/cm2) (Lp/mm)
Typ.
Typ.
Typ.
1
1.0 × 105
2 × 10-9
38
ゲート
最大繰り返し パソコン
ゲート時間
周波数
制御
(kHz)
10 ns∼9.99 ms
200
RS-232C
C
電源
AC100 V
∼240 V G
動作周囲
温度 / 湿度
0 °C ∼ +40 °C 5
/
70 %以下
(結露なきこと) 6
NOTE: A P.6分光感度特性グラフ参照
B 他の感度波長につきましては、お問い合わせください。
C P.8, 9参照
D 出力面有効エリアは 12.8 mm × 9.6 mmです。使用するカメラの有効エリア、リレーレンズの縮小比にご注意ください。
E 出力面有効エリアは 16.0 mm × 16.0 mmです。使用するカメラの有効エリア、リレーレンズの縮小比にご注意ください。
F 接続する機器の負荷により電源供給不足になる場合は、付属のACアダプタをご使用ください。
G ACアダプタが付属します。
H 値(Typ.)は標準値です。詳細につきましては、お問い合わせください。
7
外
形
寸
法
外形寸法図
単位 : mm
1 C9016シリーズ:入出力面サイズ φ17 mm
ヘッド部図
34.3
0.5
Cマウント
50
出力面
4-M3
出力面
116
32
リモートコントローラ用
コネクタ
電源スイッチ
電源/
プロテクト表示LED
47
ACアダプタコネクタ
[側面図]
90
30
[正面図]
66
1
30
4
USBコネクタ
[背面図]
4-M3
リモートコントローラ部
70 (W) × 48 (H) × 111 (D)
ケーブル長: 2 m
(質量:約570 g)
1/4"-20UNC
45
[底面図]
TAPPA0061JD
2 C9546シリーズ:入出力面サイズ φ17 mm、高速ゲート (3 ns∼)タイプ
ヘッド部図
80
66
0.5
50
4-M3
34.3
1
Cマウント
Cマウント
32
出力面
143
ゲート時間
モニタ出力
77
電源/
プロテクト表示LED
1
電源スイッチ
ACアダプタコネクタ
ゲート信号入力
リモートコントローラ用コネクタ [側面図] USBコネクタ
90
[背面図]
[正面図]
40
4-M3
50
30
1/4"-20UNC
リモートコントローラ部
70 (W) × 48 (H) × 111 (D)
ケーブル長: 2 m
(質量:約1 kg)
30
50
TAPPA0071JC
[底面図]
3 C9547シリーズ:入出力面サイズ φ25 mm、高速ゲート (5 ns / 10 ns∼)タイプ
80
ヘッド部図
80
0.5
67
4-M3
33.3
Cマウント
1.8
Cマウント
41
出力面
159
ゲート時間
モニタ出力
77
電源/
プロテクト表示LED
1
電源スイッチ
90
[背面図]
ゲート信号入力
リモートコントローラ用コネクタ[側面図]
ACアダプタコネクタ
USBコネクタ
[正面図]
40
4-M3
50
30
1/4"-20UNC
リモートコントローラ部
70 (W) × 48 (H) × 111 (D)
ケーブル長: 2 m
(質量:約1 kg)
30
50
[底面図]
TAPPA0072JC
8
外形寸法図
単位 : mm
4 C9548シリーズ:高繰り返し (200 kHz Max.)タイプ、タイミング制御をRS-232Cで可能
80
ヘッド部図
(27)
33.3
80
0.5
Fマウント
(Cマウントも
選択可)
67
4-M3
Fマウント
159
41
出力面
ゲート時間モニタ出力
77
電源/
プロテクト表示LED
1
電源スイッチ
ゲート信号入力
リモートコントローラ用コネクタ[側面図]
90
[背面図]
ACアダプタコネクタ
RS232Cコネクタ
[正面図]
1/4"-20UNC
45
50
30
4-M3 深さ8
リモートコントローラ部
70 (W) × 48 (H) × 111 (D)
ケーブル長: 2 m
(質量:約1.1 kg)
30
50
TAPPA0089JB
[底面図]
5 C10880-03C(Cマウント入力タイプ):高速度カメラ対応
ヘッド部図
イメージブースタ
14
80
リレーレンズ
アダプタ
84.5
16
33.3
61
80
7.5
18
Cマウント
入射面
25
80
40
1.8
41
出力面
78
ゲート時間モニタ出力
(BNC)
ゲートトリガ入力
(BNC)
リモートコネクタ
RS-232Cインターフェース
電源/保護機能表示LED
ACアダプタコネクタ [側面図] 電源スイッチ
40
40
[背面図]
90
[正面図]
30
50
1/4"-20UNC
リモートコントローラ部
70 (W) × 48 (H) × 111 (D)
ケーブル長: 2 m
30
(質量:約1.8 kg)
4-M3 深さ8
50
80
[底面図]
TII A0071JC
6 C10880-03F(Fマウント入力タイプ):高速度カメラ対応
80
イメージブースタ
14
リレーレンズ
アダプタ
16
84.5
33.3
61
27
80
Fマウント
18
7.5
入射面
25
80
40
ヘッド部図
41
出力面
78
ゲート時間モニタ出力
(BNC)
ゲートトリガ入力
(BNC)
リモートコネクタ
[背面図]
RS-232Cインターフェース
電源/保護機能表示LED
ACアダプタコネクタ [側面図] 電源スイッチ
40
40
90
[正面図]
リモートコントローラ部
70 (W) × 48 (H) × 111 (D)
ケーブル長: 2 m
9
30
50
1/4"-20UNC
30
(質量:約1.8 kg)
4-M3 深さ8
50
80
[底面図]
TII A0072JC
外形寸法図
単位 : mm
アクセサリ
■リレーレンズアダプタ
A9017
24
A9549
25
3
3
4- 3.2サラモミ
2
4× 3
2
67
50
M59 P=1
41
32
40
M59 P=1
R
R6
66
R6
[背面図]
80
[側面図]
[背面図]
質量: 35 g
[側面図]
質量: 45 g
TAPPA0107JA
TAPPA0109JA
■リレーレンズ
A11703 (1:2)
A11669 (3:2)
A2098 (2:1)
37-43
72-80
102-108
A2095
(F-C変換アダプタ)
32.6
A4539 (1:1)
A11716 (3:1)
120-127
75-82
型名(比率)
出力マウント
質量 (g)
型名(比率)
出力マウント
質量 (g)
A11703 (1:2)
Fマウント
450
A11669 (3:2)
Cマウント
200
A4539 (1:1)
Fマウント
400
A2098 (2:1)
Cマウント
460
A2095 (–)
Cマウント
80
A11716 (3:1)
Cマウント
540
TAPPA0110JA
10
異なるリレーレンズや、他のカメ
ラへの変更を簡単に行うことが
できます。倍率の自由度が高
い反面、
ファイバプレート結合
に比べ伝達効率が悪く、光学
系全体が大きくなるというデメリ
ットがあります。
リレーレンズ結合
読出方法
CCD
高速ゲート
イメージ
インテンシ
ファイア
ユニット
リレーレンズ
レンズ
TAPPC0056JC
読出デバイスセレクションガイド
パソコン
ファイバ窓CCDカメラ
C12550
画像処理
ソフトウエア
USBケーブル
ACアダプタ
AC100 V ∼ 240 V
●C9016-0xシリーズ
Cマウント対物レンズ
ファイバ窓CCDカメラ
C9018/-01/-04
ACアダプタ
A10059
カメラケーブル
A5963シリーズ
AC100 V
3: 2 リレーレンズ
A11669
顕微鏡
C9016シリーズ
ヘッド部
顕微鏡用
アタッチメント
リレーレンズ
アダプタ
A9017
ビデオ出力(EIA, CCIR, 全画素読み出し)
デジタルCCDカメラ
(2/3型)
2: 1 リレーレンズ
A2098
汎用CCDカメラ
(1/2型)
IMAGE INTENSIFIER UNIT
…イメージインテンシファイアユニット C9016シリーズ
…アクセサリ
(別売)
CD-ROM
制御ソフトウエア
USBケーブル 2 m4
パソコン5
(USB)
接続方法について
リモートコントローラ3
ACアダプタ1
トリガ入力
REMOTE CONTROLLER
ACケーブル2
AC100 V ∼ 240 V
C9016シリーズの動作方法とゲインコントロール
方法により、推奨接続が異なります。
動作
ゲインコントロール
接 続
DC
リモートコントローラ 1 2 3
DC
パソコン
4 5※
制御ソフトウエア
ゲート
1 2 3 4 5
により選択
※ノート型パソコンの場合には、12も接続してください。
TAPPC0109JG
●C9016-2xシリーズ
パソコン
ファイバ窓CCDカメラ
C12550
USBケーブル
画像処理
ソフトウエア
ACアダプタ
AC100 V ∼ 240 V
Cマウント対物レンズ
ファイバ窓CCDカメラ
C9018/-01/-04
カメラケーブル
A5963シリーズ
3: 2 リレーレンズ
A11669
顕微鏡
C9016-2xシリーズ
ヘッド部
顕微鏡用
アタッチメント
リレーレンズ
アダプタ
A9017
ACアダプタ
A10059
ビデオ出力(EIA, CCIR, 全画素読み出し)
AC100 V
デジタルCCDカメラ
(2/3型)
2: 1 リレーレンズ
A2098
汎用CCDカメラ
(1/2型)
IMAGE INTENSIFIER UNIT
パルスディレイ
ジェネレータ
C10149
ゲート入力
C10149
トリガ入力
REMOTE CONTROLLER
リモートコントローラ3
…イメージインテンシファイアユニット C9016-2xシリーズ
…アクセサリ
(別売)
CD-ROM
制御ソフトウエア
ACケーブル2
AC100 V ∼ 240 V
接続方法について
C9016-2xシリーズの動作方法とゲインコントロール
方法により、推奨接続が異なります。
ACアダプタ1
USBケーブル 2
m4
パソコン5
(USB)
11
動作
DC/ゲート
DC
ゲート
ゲインコントロール
接 続
リモートコントローラ 1 2 3
パソコン
1 2 4 5
パソコン
1 2 3 4 5
TAPPC0175JA
ファイバオプティクプレート
(FOP)
とは
高速ゲートイメージインテンシファイアユニットの出力
像をファイバオプティクプレートでCCDに結合するこ
CCD とにより、効率よく読み出すことができます。効率が上
がることにより、入射光量を抑えることができますので、
イメージインテンシファイアの寿命が長くなります。また、
高速ゲート
イメージ
光学系をコンパクトにすることも可能です。
しかし、読
インテンシ
ファイア
み出し系の交換が容易でないというデメリットもありま
ユニット
す。
関 連 製 品の高 速 電 子シャッタ内 蔵 I C C Dカメラ
ファイバオプティクプレート C10054シリーズは内部でファイバオプティクプレート
結合されています。
ファイバオプティクプレート結合
レンズ
TAPPC0055JB
直径6μmの光ファイ
バを数 百 ∼ 数 千 万
本束にした光学デバ
イスです。
光ファイバの「光伝
達」により、像を浮か
び上がらせます。端
面から端面まで画像
を歪みなく伝達させる、
レンズに代わる光学
デバイスとして利用さ
れています。
光ファイバ
光
反射
光は反射をくり返しながら、
端から端へと光を伝えます。
光
直径6μm
…これを50,000,000本 (5千万本) 束にすると、
光
1本1本の光ファイバ
が光を伝達。
文字を浮かび上がら
せます。
TMCPC0069JB
光
●C9546シリーズ
C9547シリーズ
ファイバ窓CCDカメラ
(C9546シリーズ)
C12550
画像処理
ソフトウエア
パソコン
USBケーブル
ACアダプタ
AC100 V ∼ 240 V
Cマウント対物レンズ
ファイバ窓CCDカメラ
(C9546シリーズ)
C9018/-01/-04
カメラケーブル
A5963シリーズ
3: 2 リレーレンズ
A11669
顕微鏡
C9546, C9547シリーズ
顕微鏡用
Cマウント
アタッチメント
ヘッド部
リレーレンズ
アダプタ
A9017
A9549
ACアダプタ
A10059
ビデオ出力(EIA, CCIR, 全画素読み出し)
AC100 V
デジタルCCDカメラ
(2/3型)
2: 1 リレーレンズ
A2098 /
3: 1 リレーレンズ
A11716
汎用CCDカメラ
(1/2型)
パルスディレイジェネレータ
C10149
ゲート入力
オシロスコープ(ゲート時間モニタ)
C10149
トリガ入力
リモートコントローラ3
REMOTE CONTROLLER
…イメージインテンシファイアユニット C9546、C9547シリーズ
…アクセサリ
(別売)
CD-ROM
制御ソフトウエア
ACケーブル2
接続方法について
C9546、C9547シリーズのゲインコントロール
方法により、推奨接続が異なります。
ACアダプタ1
動作
USBケーブル 2 m4
AC100 V ∼ 240 V
ゲインコントロール
接続
リモート
1 2 3
コントローラ
DC/ゲート パソコン
1 2 4 5
DC/ゲート
パソコン5
(USB)
TAPPC0121JD
●C9548シリーズ
顕微鏡
2: 1 リレーレンズ
A2098
顕微鏡用
Cマウント
アタッチメント
デジタルCCDカメラ
C9548シリーズ
Cマウント対物レンズ
Cマウント A
Fマウントレンズ
Fマウント A
3: 2 リレーレンズ
A11669
ヘッド部
高速度カメラ B
1: 1 リレーレンズ
A4539
リレーレンズアダプタ
A9549
トリガ入力 C
ストロボパルス
オシロスコープ(ゲート時間モニタ)
ACアダプタ
ACケーブル
リモートコントローラ
…イメージインテンシファイアユニット
C9548シリーズ
…アクセサリ
(別売)
REMOTE CONTROLLER
AC100 V ∼ 240 V
CD-ROM
制御ソフトウエア
RS232Cケーブル 5 m
パソコン
NOTE: ACマウントかFマウント(標準)をお選びください。
B高速度カメラの撮像コマ数によっては、対応できない場合があります。必ず弊社担当者にご相談ください。
高速度カメラの入力マウントをご確認ください。Cマウント入力の場合には、高速度カメラの前にA2095が必要です。
(P.10参照)
CC9548シリーズはパルスジェネレータを内蔵しています。
TAPPC0145JE
12
読出デバイスセレクションガイド
●C10880シリーズ
顕微鏡
顕微鏡用
Cマウント
アタッチメント
C10880シリーズ
Cマウント対物レンズ
Cマウント A
Fマウントレンズ
Fマウント A
高速度カメラ C
F-C変換アダプタ
A2095 B
ヘッド部
1: 1 リレーレンズ
A4539
トリガ入力 D
ストロボパルス
オシロスコープ(ゲート時間モニタ)
ACアダプタ
…イメージインテンシファイアユニット
C10880シリーズ
…アクセサリ
(別売)
リモートコントローラ
ACケーブル
REMOTE CONTROLLER
AC100 V ∼ 240 V
CD-ROM
制御ソフトウエア
RS232Cケーブル 5 m
パソコン
NOTE: ACマウント:C10880-03C, Fマウント:C10880-03F
B高速度カメラの入力マウントをご確認ください。Cマウント入力の場合にのみ、必要です。
C高速度カメラの撮像コマ数によっては、対応できない場合があります。必ず弊社担当者にご相談ください。
DC10880シリーズはパルスジェネレータを内蔵しています。
TII C0072JC
蛍光面発光分布
100
蛍光面残光特性
TII B0117JB
102
TII B0118JB
P43 *
相対出力 (%)
相対出力 (%)
80
60
P43 *
40
101
P46 *
100 ns
100 ns
P46 *
20
1 ms
10 µs
0
400
450
500
550
波長 (nm)
600
650
700
入射光パルス幅
100
10-8
10-7
10-6
1 ms
10-5
10-4
10-3
10-2
残光時間 (s)
* P43: C9016シリーズ、C9546シリーズ、C9547シリーズ
P46: C9548シリーズ、C10880シリーズ
13
関連製品
■パルスディレイジェネレータ C10149
高速ゲートI.I.ユニットおよびICCDカメラのゲート
(シャッタ)
タイミング制御や各種
タイミング調整を行うことができます。
3チャンネル独立のパルス出力を制御します。1チャンネルは、バーストモードでの出
力も可能です。
パソコンより電源供給および制御・設定を行います。
仕様
●一般
項目
モード
入力チャンネル数
トリガ
入力端子
トリガ
パルス
出力
出力端子
●トリガ入力(外部トリガ)
項目
信号レベル
論理レベル
最小パルス幅
インピーダンス
繰り返し周波数
●トリガ出力
項目
出力レベル
論理レベル
内部トリガモード時
パルス幅
外部トリガモード時
外部トリガ遅延時間
●出力パルス (A, B, C)
項目
信号レベル
論理レベル
繰り返し周波数 *2
範囲
パルス幅
分解能
範囲
遅延時間
分解能
パルス幅
バースト動作 *4
パルス間隔
パルス数
出力A・出力B
*5
遅延時間
出力C
内部トリガモード時
パルスジッタ
外部トリガモード時
上昇時間 / 下降時間 *7
●定格
項目
USB *8
電源電圧 (DC)
ACアダプタ
本体消費電力(無負荷時)
質量
外形寸法 (W × H × D)
●ソフトウェア *9 動作環境
項目
対応機種
対応OS
インターフェース
内容・値
内部
—
—
外部
1
BNC-R
1
3
BNC-R
内容・値
TTL
正論理 / 負論理(選択可)
10 ns
1 kΩ
0.1 Hz ∼ 200 kHz
内容・値
4.5 V *1
正論理 / 負論理(選択可)
100 ns
外部トリガパルス幅
60 ns ± 2 ns
NOTE
*1: 50 Ω負荷接続時。無負荷時は5 V。
*2: 内部タイムベース使用時。
*3: 10 ms以上に設定した場合には、分解能が低下します。
*4: 出力Cのみ。
*5: 入力トリガパルスに対する遅延時間。
*6: 周波数が1kHz以上の場合は、10 ns以下。
*7: 振幅の10 % ∼ 90 %。
(50 Ω負荷時)
*8: 接続する機器の負荷により電源供給不足になる場合は、低電圧入力を併用。
*9: 論理レベルの選択、パルス幅・遅延時間の設定などを行います。
*10: USBポートを持ち、パソコン本体メーカーがUSBポートの動作を保証している機種。
内容・値
4.5 V *1
正論理 / 負論理(選択可)
0.05 Hz ∼ 200 kHz
5 ns ∼ 20.45 s *3
10 ns *3
10 ns ∼ 20.45 s *3
10 ns *3
5 ns ∼ 20.45 s *3
200 ns ∼ 20.45 s *3
1 ∼ 255
120 ns ± 4 ns
130 ns ± 4 ns
1 ns以下
2 ns以下 *6
5 ns以下
内容・値
5V
AC100 V ∼ AC240 V
1.8 W
300 g
100 mm × 36 mm × 102 mm
内容
DOS/Vパソコン *10
Windows® vista / 7
USB
タイミングチャート(外部トリガモード)
トリガ入力パルス
(TRIG. IN端子)
最小10 ns
外部トリガ遅延時間 60 ns ± 2 ns
トリガ出力パルス
(TRIG. OUT端子)
トリガ幅(内部トリガ時は、100 ns)
出力A・B 遅延時間 120 ns ± 4 ns
*
出力A
* : 出力パルス幅等は任意に設定できます。
*
出力B
出力C 遅延時間 130 ns ± 4 ns
*
出力C
バースト動作可能(出力Cのみ)
TAPPC0160JA
14
関連製品
■ファイバ窓CCDカメラ C9018/-01/-04, C12550
高速ゲートイメージインテンシファイアユニットC9016シリーズ、C9546シリーズのファイバオプティクプレート出力像を直
接結合することにより、光の損失が少なく画像を読み出すことができます。ファイバ結合のため、レンズ結合に比べ高効率な
読み出しが可能です。
●アナログカメラ
●デジタルカメラ
C9018シリーズ
C12550
仕様
●C9018シリーズ
項目
C9018
C9018-01
C9018-04
EIA
CCIR
出力信号方式
全画素読み出し *1
画像蓄積方式
フレーム / フィールド(切替可能) フレーム
12.8 × 9.6
撮像エリア
752 × 582
659 × 494
有効画素数 (H × V) 768 × 494
570
560
500
水平解像度
内部 / 外部 自動切替
同期方式
+9.0 ∼ +16.0
電源電圧(直流)
+10.5 ∼ +15.0
1.6
消費電力
1.8
170
質量
0 ∼ +40
動作周囲温度
70(結露なきこと)
動作周囲湿度
単位
—
—
mm
—
TV本
—
V
W
g
°C
%
*1: 垂直周波数 59.94 Hzのプログレッシブスキャン方式
●C12550
項目
C12550
単位
全画素読み出しインターラインCCD —
撮像素子
mm
13.2 × 9.9
撮像エリア
—
1360 × 1024
有効画素数 (H × V)
bit
12
ADコンバータ
fps
10 (Max.)
読み出し速度
—
電子シャッタ、長時間露光
露光制御
—
エッジトリガ、スタートトリガ
外部トリガ
—
USB 2.0
デジタル出力
V
AC100 ∼ AC240
電源電圧(ACアダプタ)
W
3.6
消費電力
g
400
質量
°C
0 ∼ +40
動作周囲温度
%
70(結露なきこと)
動作周囲湿度
外形寸法図(単位: mm)
C9018/-01/-04
C12550
6
51.5 ± 0.15
撮像エリア 13.2 × 9.9
50
カメラ固定用ネジ穴 4- 3.2
33
USBコネクタ
外部トリガ端子(4ピン)
46.5
動作切替スイッチ
50
入射窓
ファイバ
32
42
DC 12V
TIMING I/0
86
[側面図]
正面図
シャッタ/モード設定スイッチ
1
20
1/4-20 × 6L
側面図
0.3A
ON
1.5
マルチコネクタ(12ピン)
USB
1 2 3 4
66
C12550
32
32
撮像エリア
12.8 × 9.6
[正面図]
FCCD Camera
ACアダプタコネクタ
背面図
TAPPA0108JA
カメラ固定用ネジ穴 4- 3.2
VIDEO OUT/DC IN/SYNC
75Ω
MIN
MAX
M GAIN
HD/VD
HD/VD出力切替スイッチ
75Ω終端切替スイッチ
ゲイン設定トリマ
[背面図]
15
TAPPA0063JB
関連製品
■デジタルカメラ ORCA-Flash4.0 V2
科学計測用CMOSイメージセンサを採用したカメラで、高速ゲートイメージイン
テンシファイアユニットC9016シリーズ、C9546シリーズ、C9547シリーズ、
C9548シリーズとリレーレンズを介して接続することで、より高感度、高解像度、
高速な読み出しが可能となります。
ORCA-Flash4.0 V2
特長
●高い量子効率: 70 %以上(波長600 nm)
●低ノイズ: 1.3 electrons median(100フレーム/秒)
●高解像度: 400万画素(6.5 μm × 6.5 μm)
●高速読み出し: 100フレーム/秒
接続例
C9546シリーズとデジタルカメラORCA-Flash4.0 V2をリレーレンズアダプタ
A9017、およびリレーレンズA11669を介して接続します。デジタルカメラの
受光面にイメージインテンシファイアの出力面が2/3倍に縮小された大きさで
映ります。
撮像有効エリア
(1)
(2)
C9016, C9546シリーズとリレーレンズA4539を使用した場合の撮像有効エリアです。
(1)イメージインテンシファイアの出力面(光電面)サイズ (φ17 mm)
(2)デジタルカメラORCA-Flash4.0 V2の有効素子サイズ (13.3 mm × 13.3 mm)
(3)イメージインテンシファイアの光電面有効エリア (13.5 mm × 10 mm)
(3)
デジタルカメラORCA-Flash4.0 V2の個別カタログを用意しております。お気軽にお問い合わせください。
16
関連製品
■高速シャッタ内蔵ICCDカメラ C10054シリーズ
近接型イメージインテンシファイアと読み出し用CCDカメラがファイバ結合で一体
化された高速電子シャッタ内蔵の高感度カメラです。
特長
●光電面: GaAsP、GaAs、マルチアルカリ
●シャッタ時間: 5 ns ∼ DC
●シャッタ最大繰り返し周波数: 2 kHz
●信号方式: EIA、CCIR、全画素読み出し
信号方式
TVフォーマット
CCIR
C10054-11
C10054-12
C10054-13
C10054-14
C10054-15
C10054-16
TVフォーマット
EIA
C10054-01
C10054-02
C10054-03
C10054-04
C10054-05
C10054-06
ノンTVフォーマット
全画素読み出しタイプ
C10054-21
C10054-22
C10054-23
C10054-24
C10054-25
C10054-26
入力面窓材
光電面
感度波長範囲
(mm)
硼硅酸ガラス
GaAsP
280 ∼ 720
合成石英
マルチアルカリ
185 ∼ 900
硼硅酸ガラス
GaAs
370 ∼ 920
MCP
段数
限界解像度
(TV本)
1
2
1
2
1
2
470
450
480
420
470
450
NOTE: ・電源電圧: +12 V
・動作周囲温度 / 湿度: 0 ℃ ∼ +40 ℃ / 70 %以下(結露なきこと)
・パソコン制御不可
内部構成図
外形寸法図(単位: mm)
66
ファイバオプティクプレート
Cマウント
75 Ω終端切換スイッチ
Cマウント
1
近接型イメージインテンシファイア
91
DC IN / SYNC(12ピン)
CCDシャッタ/モード設定スイッチ
CCD
CCDアンプゲイン設定ボリューム
HD / VD入出力切換スイッチ
95
ビデオ
信号
電源/プロテクト表示LED
I.I.ゲイン調整ツマミ
リモートコントローラ用コネクタ
4
CCD
駆動回路
74
入射光
[正面図]
外部シャッタ入力 (BNC)
[背面図]
I.I.シャッタモード切換スイッチ
[側面図]
40
30
高速ゲート
駆動回路
制御回路
40
イメージ
インテンシファイア用
高圧電源・
制御回路
シャッタ時間設定スイッチ
低圧電源回路
(質量:約740 g)
固定用ネジ (1/4" -20 UNC)
31.5
TAPPC0048JC
固定用ネジ (4-M3 深さ4)
30
[底面図]
リモートコントローラ部: 70 (W) × 48 (H) × 111 (D)
TAPPA0083JD
接続例
* TVモニタまたは画像メモリ
ビデオ出力
Cマウントレンズ
ACアダプタ A10059
C10054シリーズ
顕微鏡
カメラ本体
顕微鏡用
Cマウント
アタッチメント
AC100 V
リモートコントローラ
BNCケーブル (50 Ω)
外部シャッタ入力
(TTL、正論理)
17
REMOTE CONTROLLER
カメラケーブル A5963シリーズ
ACケーブル
(ACアダプタ付属)
ICCDカメラC10054シリーズ
アクセサリ
(別売)
* ノンTVフォーマットタイプは、通常の
テレビ方式の入力機器(画像処理装置・
モニタ等)には接続できませんので、
ご注意ください。
TAPPC0143JD
応用例
C9546-03相当品使用
光ファイバ中の光パルス伝播の観察
光ファイバ中を通過するレーザパルス光をゲートI.I.ユニットで観察した様子です。ゲート時間に応じ
た光の移動距離が発光距離から確認できます。
*通過する光を外部から観察するために被覆されていない光ファイバを使用
*光ファイバ屈折率: 1.5
撮像例:光ファイバを通過するレーザパルス光
ゲート時間: 3 ns
ゲート時間: 100 ns
実験に使用した光ファイバの外観
ゲート時間 3 nsで観察した場合: 光が60 cm移動している様子を捕らえています。
ゲート時間100 nsで観察した場合: 光が数十 m移動するため光ファイバ全体が発光する様子を捕らえています。
撮像システム構成例
ガラスパイプに巻き付けた光ファイバにレーザ光を入射し、光ファイバを通過中のレーザパルス光をゲートI.I.ユニット
で観察、出力像をカメラにて読み出します。
シャッタ速度制御は、
レーザ光をハーフミラーで分岐、PINフォトダイオードで検出し、
トリガ信号としてパルスジェネレー
タに入力、出力されたTTL信号をゲートI.I.ユニットに供給することで行います。
150 mm
ガラスパイプ
プラスチック光ファイバ
ハーフミラー
入射端
レンズ
高速ゲート
イメージインテンシファイア
ユニット C9546-03相当品
レンズ
カメラ
PIN
ダイオード
チッ素励起ダイレーザ
波長 : 550 nm
パルス幅 : 50 ps
繰り返し周波数: 1 Hz
レーザ光
(50 ps)
パルスジェネレータ
外部トリガ
パルス出力
フレームメモリ
画像処理装置
TAPPC0072JC
18
応用例
C9016-01使用
糸状菌細胞の核分裂観察
細胞からの微弱な蛍光をゲートI.I.ユニットを用いて観察しました。麹菌においてGFPで染色した核
が分裂していく様子を蛍光顕微鏡−共焦点ユニットを通して、C9016-01で光増倍し、APイメージャ
カメラで撮影した画像です。
細胞が核分裂を起こし、上方向で細胞が増加していることが確認できます。
イメージインテンシファイアを用いることにより、最小限の入射レーザパワーで観察でき、細胞に与え
るダメージを抑えることができます。
撮像例:麹菌の核分裂の観察
測定開始直後
測定開始60分後
測定開始30分後
測定開始120分後
撮像システム構成例
レーザ光を細胞に照射し、蛍光を蛍光顕微鏡-共焦点ユニットを通して観察します。
C9016-01の読み出しは、高解像度・増倍ノイズがほとんど発生しない、APイメージャカメラを用いています。
パソコン
蛍光顕微鏡
レーザ
488 nm / 5 mW
エクステンダー
×2
C9016-01
ヘッド部
共焦点ユニット
リレーレンズ
アダプタ リレーレンズ
A11669
A9017
IMAGE INTENSIFIER UNIT
APイメージャ
カメラ
TAPPC0130JB
資料提供:東京大学大学院農学生命科学研究科微生物学研究室 様
19
応用例
C9546-03相当品使用
ディーゼル火炎内のすす生成の観測への応用
レーザシート法とゲートI.I.ユニットによってディーゼル火炎内のすす生成の過程を観測しました。ゲート
I.I.ユニットを用いることで微弱な散乱光を高感度に測定できます。また、高繰り返しでゲート動作を行
うことですす生成の時間変化を捕らえました。高速度カメラによる直接火炎像とすす散乱像の同時
撮影写真を比較することによってディーゼル燃焼経過時のすす生成状況と火炎との関連が調べられ
ました。
撮像例 ※:すす散乱像と直接火炎像の比較
すす散乱像 (ゲートI.I.ユニット撮影)
直接火炎像
(高速度カメラ撮影)
ATDC: After Top Dead Center (上死点後)
θ
: ATDCを基準としたクランク角
撮像システム構成例
光源のYAGレーザをシート状に
し燃焼室内へ照射、
すす粒子か
35 mm
スチルカメラ
干渉フィルタ
ハーフミラー
レンズ
らの散乱光をゲートI.I.ユニットで
検出します。ゲートI.I.ユニットは
プリズム
光源と同期したゲート動作を行
っていますので、散乱光のみを鮮
IMAGE INTENSIFIER UNIT
高速度
カメラ
明に観察できます。さらに火炎
状況を同時に把握するため撮影
光路中にハーフミラーを挿入し
直接火炎像を高速度カメラにて
C9546-03 相当品
撮影します。
インジェクタ
YAGレーザ
(532 mm)
レンズ
円筒
レンズ
資料提供:京都大学大学院エネルギー科学研究科 塩路昌宏教授
REFERENCES
※ 塩路昌宏 他 : 自動車技術会 学術講演会前刷集, 924, 41-44(1992).
シリンダヘッド
TAPPC0057JC
20
応用例
C10880-03F使用
微小放電現象の観察
ゲートI.I.ユニットに高速度カメラを接続し、高速度カメラの撮像コマ数50万コマ/秒で微小放電現象
の変化を観察しました。
高速度カメラで微弱発光の高速現象を撮像する場合、低撮像コマ数では十分な時間分解能がな
く、現象の変化を捉えることができません。また、撮像コマ数を増加させる
(露光時間が減少)
と入力
光量不足のために画像が暗くなっていき、満足な像を得られることができませんでした。
近接型とインバータ型の2つのイメージインテンシファイアを内蔵させた高輝度出力のゲートI.I.ユニ
ットと高速度カメラを組み合わせたことによって、高撮像コマ数で微弱発光を撮像することができまし
た。
撮像例:微小放電の現象変化の観察
撮像システム構成例
放電現象前に発生するトリガを基準にカメラを同期させ、ゲートI.I.ユニットへは放電現象発生時間中だけゲ
ート動作させるようにトリガ信号を入力します。
C10880-03F
プラス電極
高速度カメラ
対物レンズ
トリガ
GND
IMAGE INTENSIFIER UNIT
トリガ
検出器
リレーレンズ
トリガ信号
パルスディレイ
ジェネレータ
C10149
TII C0074JB
21
応用例
C10054-22相当品使用
超音波洗浄槽のキャビテーション発生時の
微弱な発光観察
超音波洗浄槽のキャビテーション発生時の微弱な発光(ソノルミネッセンス)
を観察しました。
撮像例:超音波洗浄槽内の微弱な
発光(ソノルミネッセンス)の観察
撮像システム構成例
通常のCCDカメラでは全くとらえることができない微弱
発光でも、MCP2枚タイプの高感度ICCDカメラを用い
ることで容易に撮像可能となります。
超音波発生槽を側面から撮像しました。
水位面
ICCDカメラ
C10054-22相当品
対物レンズ
超音波発生槽
画像処理装置
キャビテーション発生時の微弱発光
(超音波洗浄槽の振動周波数:201 kHz /
出力: 20 W、一部脱気)
パソコン
TAPPC0156JE
応用例
C10054-06相当品使用
夜間監視
雨の夜に海上の船をICCDカメラとレーザを用いて撮像しました。投光式カメラでは照明光が雨に反
射して鮮明に撮像することはできませんが、近赤外レーザとイメージインテンシファイアの高速ゲート機
能を用いることで監視対象物をしっかりと捉えることができました。
撮像例:夜間の海上監視(天候:雨天)
▼投光方式
▲ICCDカメラ + 近赤外レーザ
資料提供:三菱重工業株式会社 様
22
応用例
C9546(InGaAs光電面)使用
多結晶シリコンウェーハの時間分解
フォトルミネッセンスイメージング
5 × 5 cm・200 μm厚・両面SiNxで不動態処理された多結晶シリコンウェーハに2.5 × 1017/cm2s
の強さで異なった励起周波数で照射した場合のTRI (Time-Resolved Photo luminescence)測定
結果です。励起周波数を上げることで、不確かさ(s(teff)が(c)と(d)で10 %)
が格段に向上しました。
撮像例:シリコンウェーハのフォトルミネッセンス
(a)
(b)
▲2 kHzでのTRI-PLI寿命
▲20 kHzでのTRI-PLI寿命
1 nsパルス光での空間分布
(c)
(d)
▲2 kHzでの不確かさ
▲20 kHzでの不確かさ
資料提供:コンスタンツ大学(ドイツ) D. Kiliani 教授
撮像システム構成例
多 結 晶シリコンウェーハに
LEDもしくはレーザを照射し
てフォトルミネッセンス光を発
生させ、
その光を対物レンズ
でイメージインテンシファイア
に結像させます。シリコンウェ
ーハのフォトルミネッセンスに
よって発生したフォトンは、
イ
メージインテンシファイアによ
って増倍され、
その可視像を
リレーレンズでCCD素子に
結像させます。
測定構成
A: InGaAs II(1MCP, P43)を組み込んだC9546
B: リレーレンズアダプタ A9017
リレーレンズ A4539
Cマウントコンバータ A2095
C: カメラ ORCA Flash 4 (Camera Link)
画像処理ソフト HiPIC
C
B
A
対物レンズ
レーザ
サンプル
LEDパネル
TAPPC0176JA
●本資料の記載内容は平成26年11月現在のものです。製品の仕様は、改良等のため予告なく変更することがあります。
□仙台営業所 〒980-0011
□筑波営業所 〒305-0817
□東京営業所 〒105-0001
□中部営業所 〒430-8587
□大阪営業所 〒541-0052
□西日本営業所 〒812-0013
WEB SITE www.hamamatsu.com
仙台市青葉区上杉1-6-11(日本生命仙台勾当台ビル2階) TEL (022)267-0121
つくば市研究学園5-12-10(研究学園スクウェアビル7階)
TEL (029)848-5080
東京都港区虎ノ門3-8-21(虎ノ門33森ビル5階)
TEL (03)3436-0491
浜松市中区砂山町325-6(日本生命浜松駅前ビル4階) TEL (053)459-1112
大阪市中央区安土町2-3-13(大阪国際ビル10階)
TEL (06)6271-0441
福岡市博多区博多駅東1-13-6(竹山博多ビル5階)
TEL (092)482-0390
□電子管営業推進部 〒438-0193 静岡県磐田市下神増314-5 TEL (0539)62-5245 FAX (0539)62-2205
FAX (022)267-0135
FAX (029)855-1135
FAX (03)3433-6997
FAX (053)459-1114
FAX (06)6271-0450
FAX (092)482-0550
TII 0006J02
NOV. 2014 IP
(500)