時間分解計測法（PI-MAX）

当社のPI-MAXは、時間分解が可能な性能を持っています。PI-MAXの最も重要な性能は、時間分解ができるということと、感度が非常に高いということです。 時間分解性能には、ふたつの方式があります。第一番目は、繰り返し現象をゲートを遅延しながら取る方式です。もうひとつの方式は、キネティクス方式（ストリーク方式）で単発現象を時間分解する方式です。

ゲート遅延方式

PI-MAXカメラは、高速のシャッターをきることができます。最速で1.5nsecのシャッタースピードに到達します。しかし、繰り返し速度は、ＣＣＤの読み出し速度で決まってしまうために、シャッターは高速なのですが、単発現象の時間分解能は、数十Ｈｚから速くても数百Ｈｚになってしまいます。繰り返し現象の場合は、シャッターを少しづつ（nsec）遅延させることによって、時間分解能をｎｓｅｃオーダーにすることが可能です。この時間分解機能は、自動的におこなえるようにＷｉｎｓｐｃ３２ソフトウェアがサポートしています。繰り返し現象の場合は、積算をしながら自動時間分解をおこなえるように設計されています。

キネティクス方式（ストリーク方式）

PI-MAXカメラはストリークカメラのような使い方ができます。通常の使用方法では、ＣＣＤはＡＤ変換器の速度で、取り込み時間が決まります。例えば、５１２ｘ５１２素子を１ＭＨｚのＡＤ変換器で読み出せば、約０．２５秒の時間がかかってしまいます。しかし、ＣＣＤ素子はそれ以上の速度でラインをシフトすることができます。ＣＣＤの横方向をＸ、縦方向をＹとすると、Ｘ列をＹ行方向に読み出していくのですが、Ｙ行方向にシフトさせるスピードは、速いＣＣＤ素子だと１ｕｓｅｃ毎にシフトすることができます。このスピードで１６ｂｉｔｓのＡＤ変換器は動作しません。また動作しても、16bitsのダイナミックレンジが確保できません。キネティクスモードは、ＣＣＤ素子を１ｕｓｅｃで高速にシフトさせ、シフトし終わった時に、ゆっくりとＡＤ変換します。光は、ＣＣＤのＹ行の一番上の列だけにあたるようにします。その方法は、光学的な調整によっておこないます。Ｙ行の一番上だけに光があたるように光学的に調整しておき、外部からトリガ信号を受けたら、すぐさま、シフトを１ｕｓｅｃ毎におこない、５１２回、Ｙ方向にシフトをおこない、シフト終了後に、ＡＤ変換をします。このような特殊な動作をさせることによって、単発現象を１ｕｓｅｃの時間分解能で、５１２回取ることが可能になります。この方式をおこなうにあたって注意することは、分光をする場合は、Ｙ行の一番上の１列にだけ光があたるように光学調整をすることです。２列にあたってしまうと時間分解能はＹ軸のシフト時間の倍になってしまいます。できれば、Ｙ軸の一番上以外のＣＣＤはマスクなどで光があたらないようにする必要があります。また、常に非常に強い光がＹ軸の一番上にあたっていると、そのＣＣＤ素子が飽和してしまい、電荷が他の素子ににじみ込んでしまうことがあります。できるだけ、はじめから光があたらないような考慮が必要になります。

2000/10/12