ピコ秒領域のリアルタイム測光を目的として開発したシステムの基礎設計について述べた.システムは, SITカメラおよび画像解析装置から成り, 各種要因と時間分解能の関係, 掃引電圧の発生, ジッター, ゲイン, 信号処理方式などについて検討し, 目標性能を満足するための各種パラメーターの値を求めた.

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とテレビ方式のストリーク像解析装置を開発し, ピコ秒領域のリアルタイム測光を可能にした.時間分解能やダイナミックレンジなどの諸特性について, 新たな定義や測定法を検討する.システムで得られた諸特性は, 時間分解能<10psのときダイナミックレンジ>100, トリガージッター<±20ps, 検出限界は光電子数で約12個である.

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超高速では, 入射する超短光パルスのパルス幅を一定にして, その強度を増して行くと, やがて観測されるパルス幅が急激に広がるという現象があり, 入射光のダイナミックレンジが制限される.そこで, 各種のについてダイナミックレンジを評価検討するとともに, 入射光強度に対するパルス幅広がりの発生原因を解明するための実験検討を行った.すべてののダイナミックレンジは, 入射光のパルス幅やの掃引速度などによって決まる観測系全体の時間分解能, すなわちパルス幅の観測値に比例する.また, 上記のパルス幅広がりは, 管軸方向と半径方向の電子の広がりに分けて考えると便利で, その主な原因は前者の増大であり, 空間電荷密度に深く関係している.しかし, クロスオーバやその近傍での影響はない.また, 超短光パルス入射に対する光電面の超短時間履歴効果は無視することができる.

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反射高速電子回折法は、の原理を応用した表面構造ダイナミクスを観測できる手法である。この装置は試料に照射するフェムト秒レーザーと同期することで原理的にはサブピコ秒の時間分解能が可能であるが、その時間分解能を達成するためにSi(111)表面の7x7→1x1構造相転移についての研究を行っている。

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表面構造のダイナミクスを捉えるために

の原理を組み込んだ時間分解反射高速電子回折法の開発を行った．開発した反射高速電子回折法は，コンパクトで，パルス電子線が必要なく，サブナノ秒からミリ秒の広い時間領域を測定できるという特長を持つ．

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The spectoscopic analysis of combustion flame yields information on the chemical reactions and intermediate products. The authors detected diesel flame spectra by means of a heat-resisting optical fiber inserted into a DI engine's combustion chamber. The combustion flame was recorded by a special spectroscopic apparatus, named "Streak camera". The result of the experiments confirmed the existence of band spectra emitted from some substances and CH radicals in the ultraviolet and visible ranges. The recorded data elucidated the progress of chemical reactions and the formation of intermediate products during the diesel combustion process.

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2016年度より新しくユーザー利用が開始された極紫外自由電子レーザーSCSS+を利用し、高密度の1s3p励起ヘリウム原子集団を生成し、その蛍光緩和を観測した。本研究では、斜入射分光器およびＸ線

を組み合わせることで、波長および時間分解した蛍光スペクトルを得た。その結果、1s3p-&gt;1s2への緩和に相当する波長53.7nmの高強度の蛍光を観測した。Ｘ線で時間構造を調べると、ヘリウム原子密度に依存した遅延時間を持っていることがわかった。これらの結果は、この波長53.7nmの蛍光が超蛍光であることを示している。本講演ではこれらの結果について、詳細に報告する。

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A high sensitive FRAMING STREAK CAMERA with 3 plug-ins (framing, fast and slow streak), using the imaging tube which incorporates a micro channel plate, has been developed. The framing plug-in has framing speed up to 3 million frames/s with the shortest exposure time of 50ns and number of frames can be exchanged to 1,2,3,4 and 8 frames. Framing operation is achieved by applying stop voltage to deflection plants and applying shutter voltage to NCP output electrode.

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