CN1046068A - 具有高收集均匀性的高速光电倍增管 - Google Patents

具有高收集均匀性的高速光电倍增管 Download PDF

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CN1046068A
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CN90101969A
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让-皮埃尔·布托特
皮埃尔·勒米特
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H01J43/04—Electron multipliers
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  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
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  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

一种光电倍增管，它包括一个光电阴极、聚焦电极和一个高速倍增装置，该倍增装置包括一个相对于光电阴极的大输入表面和至少一个输入倍增电极。根据本发明，所述光电倍增管包括位于光电阴极和所述聚焦倍增装置之间的一个第一倍增级，该倍增级从由光电阴极和聚焦电极组成的组件观察依次包括一个栅、一个带孔的板状第一倍增电极和一个具有与所述第一倍增电极相同的图案的引出栅，该引出栅的输出通过一个聚焦电极耦合到倍增装置的所述输入倍增电极。

Description

本发明涉及一种光电倍增管，这种光电倍增管包括一个光电阴极、聚焦电极和一个聚焦倍增装置，该装置具有一个相对于光电阴极的大输入表面和至少一个输入倍增电极。
本发明可适用于光电倍增管的普通技术领域。
像开始段落所述的光电倍增管相当于被称为“线性聚焦”管的传统管种，例如美国专利说明书NO.3099764中所述。聚焦倍增装置也被称为雷奇曼装置，除了输入倍增电极之外，它还包括一系列按下述方式配置形成的倍增电极，即沿倍增装置的电子轨迹的逐级聚焦得以保证，所述聚焦降低了各级之间传输时间的差异，而且使该装置并因此使该倍增管具有高的工作速率。此外，聚焦线性管具有良好的入射流线性响应特性，可以认为主要是由各级的聚焦引起的。
然而，借助于电子光学系统，在现有的光电倍增管的输入端得到的光电阴极发射的光电子的收集效率并非恒定的，因为聚焦倍增装置的输入倍增电极，也就是该情况下的管子的第一倍增电极，具有比光电阴极较小的表面，而且与所述光电阴极相隔太远，这就在一定程度上造成了收集非均匀性，从而使光电阴极周边发出的电子不能完全被输入倍增电极所捕获。
本发明的目的是要提供一种光电倍增管，这种光电倍增管包括一个光电阴极，聚焦电极和一个聚焦倍增装置，该装置具有一个相对于光电阴极的大输入表面和至少一个输入倍增电极，即使在光电阴极具有较大尺寸的情况下，该倍增管也使得收集效率和均匀性比普通的聚焦线性光电倍增管好得多，且同时提供了良好的线性和速度。
根据本发明，其目的是这样实现的，所述光电倍增管包括在光电阴极和所述聚焦倍增装置之间的第一倍增级，从由光电阴极和聚焦电极组成的组件观察，上述第一倍增级依次包括一个加速栅，一个带孔的板状倍增电极和一个与所述的倍增电极有相同结构的引出栅，该引出栅的输出通过聚焦电极被藕合到所述倍增装置的输入倍增电极。
带孔的板状倍增电极和相应的引出栅可从现有技术中得知，并且一般被用于形成包括叠层配置的倍增电极的电子-倍增器件，如法国专利说明书NO.2549288或未公开的法国专利申请NO.8809083中所述。
正如后面将要详细叙述的，根据本发明的光电倍增管包括一个大的收集表面，其尺寸对应于第一倍增电极的尺寸，借助于带孔的板状结构，该管能够使沿相对于第一倍增电极非常倾斜的路径运动的光电子得以被收集。这个特性提供了可采用具有大的表面积的平面或球面光电阴极的优点，并提供了更好的收集均匀性。进一步，借助于通过聚焦倍增装置得到的电子聚焦，根据本发明的倍增管具有良好的线性和速度，它尤其造成了一个事实，即从光电阴极的中心和周边发射的电子之间的距离由第一倍增电极的板状所降低。最后，本发明能使倍增电极在“原位置”被处理，位于倍增管输入端的第一平面倍增电极有利于二次发射膜例如碱性锑化物的沉积，从而改善了信噪比。
本发明将通过典型实施例并参考附图得以详细阐述，其中
图1为本发明的光电倍增管的剖面图。
图1所示的光电倍增管包括一个光电阴极10，在这个实施例中是一个沉积于一个窗口11上的平面光电阴极，一个聚焦电极12和12′组成的装置和一个聚焦倍增装置20，倍增装置20本身是已知的，它包括一个输入倍增电极21和其它倍增电极以及一个栅式输出阳极A。借助于由光电阴极10、在管壳13内壁沉积铝形成的聚焦电极12和一个（或多个）带有相对于光电阴极为例如100至2000伏电位的电极12′的组件，由光电阴极10发射的光电子51被吸引并会集在第一倍增级。如图1所示，该光电倍增管包括位于在其一端的光电阴极10和聚焦电极12和12′组成的组件和在其另一端的所述聚焦倍增装置20之间的第一倍增级30，第一倍增级30由三个部分构成，从聚焦电极12′观察，这三个部分为：
一个高透明栅31，它是采用，例如，彼此相距1至2mm的金属丝制成的。
一个第一电子倍增电极32，它与所述栅31平行延伸且由带孔板形成，所述孔可像申请人提出的法国专利申请NO.8809083中所述，以形成一规则平面图案。所述规则平面图案的孔距可以等于或小于栅31的孔距，如0.65mm。第一倍增电极32处于和栅31相同电位或高出10至30伏。由此，在二次倍增后，栅31和第一倍增电极32之间的电场促使由第一倍增电极32发射的二次电子52趋向引出栅33。
一个引出栅33，它与第一倍增电极32平行延伸且也是由一个和第一倍增电极32相同图案的带孔板构成，第一倍增电极32上的孔与引出栅33上的孔相对。为了吸引通过板32和33上的两组孔的二次电子52，引出栅33带有比第一倍增电极32高50至200伏的电位。
聚焦电极40使离开引出栅33的二次电子52聚焦在聚焦倍增装置20的第一输入倍增电极21上。所述聚焦电极40呈金属筒状，其电位接近第一倍增电极32的电位（高出或低于10至20伏）。第一输入倍增电极21具有比引出栅33高的电位，例如，高出100至500伏。

Claims (1)

  1. 一种光电倍增管，它包括一个光电阴极(10)、聚焦电极(12、12′)和一个聚焦倍增装置(20)，该倍增装置具有一个相对于光电阴极的大输入表面和至少一个输入倍增电极(21)，其特征在于，所述光电倍增管包括位于光电阴极(10)和所述倍增装置(20)之间的一个第一倍增级(30)，该倍增级从由光电阴极(10)和聚焦电极(12、12′)组成的组件观察依次包括一个栅(31)、一个带孔的板状倍增电极(32)和一个与所述倍增电极有相同图案的引出栅(33)，引出栅(33)的输出通过一个聚焦电极(40)藕合到所述倍增装置的所述输入增倍电极(21)。
CN90101969A 1989-03-24 1990-03-21 具有高收集均匀性的高速光电倍增管 Pending CN1046068A (zh)

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C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication