CN104752146B - 光电倍增管和包含其的传感器模块 - Google Patents

Abstract

本实施方式所涉及的光电倍增管具备内部被维持为真空状态的密闭容器、以及容纳在该密闭容器的电子倍增单元，密闭容器以高温、高压环境下的使用为前提，其一部分由陶瓷侧管构成。该光电倍增管为了使耐振性提高，还具备用于固定于电子倍增单元相对于密闭容器的设置位置的构造。

Description

光电倍增管和包含其的传感器模块

技术领域

本发明涉及光电倍增管和包含其的传感器模块。

背景技术

在日本专利4640881号说明书（日本特开2002-42719号公报）中，公开了具备内部维持为真空状态的玻璃容器、以及容纳在玻璃容器内的电子倍增单元的光电倍增管。该光电倍增管中，电子倍增单元在被支撑于从玻璃容器的底部（芯柱（stem））延伸的引销的状态下被保持在玻璃容器内的规定位置。

发明内容

发明人们就现有的光电倍增管进行研究的结果，发现了以下的技术问题。即，现有的光电倍增管中，玻璃容器与电子倍增单元的相对位置仅被从芯柱销（stem pin）延伸的引销（lead pin）维持。因此，在假想地下资源勘探等的严酷环境下的使用的情况下，在现有的光电倍增管中存在不能够维持足够的耐久性和高的可靠性的可能性。

例如在假想高温、高压环境下的该光电倍增管的使用的情况下，在玻璃容器中存在得不到足够的耐久性的可能性。另外，在电子倍增单元被保持在玻璃容器内的规定位置的构造中，由于强烈的振动而使电子倍增单元相对于玻璃容器的位置发生变动，因此也存在可靠性下降的可能性。特别地，玻璃容器与电子倍增单元的一部分通常由弹簧而在玻璃容器内壁上被保持，若因振动发生摩擦而在玻璃容器内产生不需要的气体，则避免不了该光电倍增管的可靠性下降（测量灵敏度的下降或误动作等）。

本发明是为了解决上述那样的技术问题而作出的，其目的在于，提供即使在高温、高压环境下的使用中也能够维持优异的耐久性和可靠性，特别是具备用于与现有技术相比较提高了耐振性的构造的光电倍增管以及包含其的传感器模块。

为了解决上述的技术问题，本实施方式所涉及的光电倍增管，作为第1方式，具备：密闭容器，内部被维持为规定的真空状态；光电阴极，被容纳在密闭容器内，响应于规定波长的光而在密闭容器内放出光电子；电子倍增单元，被容纳在密闭容器内；以及用于固定密闭容器内的电子倍增单元的设置位置的构造。再有，在本说明书中，真空状态是指使用真空泵等排除了密闭容器内的气体并且以该密闭容器内的残留气体的压力表示的真空度被维持为10^-1Pa以下（目前，人工上可以直到10^-10Pa左右）的状态。

在上述第1方式中，密闭容器，以高温、高压环境下的使用为前提，包含沿着该密闭容器的第1管轴依次配置的第1陶瓷侧管和第2陶瓷侧管。电子倍增单元由倍增极单元、阳极、一体地把持这些倍增极单元和阳极的一对绝缘性支撑部件、以及固定于一对绝缘性支撑部件的聚焦电极所构成。倍增极单元响应于从光电阴极到达的光电子而放出二次电子，包含将所放出的二次电子依次级联倍增的多级倍增极。阳极将被倍增极单元级联倍增了的二次电子作为信号取出。聚焦电极在固定于一对绝缘性支撑部件的状态下配置在光电阴极与倍增极单元之间。另外，聚焦电极具有用于通过来自光电阴极的光电子的贯通孔。

用于固定密闭容器内的电子倍增单元的设置位置的构造由构成密闭容器的一部分的固定部件来实现。即，该固定部件具有用于规定聚焦电极的设置位置的开口、规定开口的内侧端部、以及围绕内侧端部的外侧端部。另外，固定部件，通过第1陶瓷侧管和所述第2陶瓷侧管把持外侧端部而固定于密闭容器。另一方面，固定部件的、位于密闭容器内的内侧端部固定于聚焦电极。通过该结构，电子倍增单元相对于密闭容器的设置位置被固定，该光电倍增管的耐振性显著地提高。

作为能够应用于上述第1方式的第2方式，密闭容器也可以还具备芯柱部、以及用于规定该芯柱部的设置位置的金属侧管。即，芯柱部由在多个芯柱销（stem pin）贯通的状态下保持多个芯柱销的陶瓷台座、以及覆盖陶瓷台座的至少侧面的金属加强部件所构成。另外，金属侧管夹着第2陶瓷侧管而位于第1陶瓷侧管的相反侧，并且其一端固定在第2陶瓷侧管。在该结构中，芯柱部的金属加强部件固定在金属侧管。

作为能够应用于上述第1和第2方式中的至少任意一个方式的第3方式，固定部件也可以具有设置在内侧端部与外侧端部之间的多个贯通孔。这些多个贯通孔分别连接存在倍增极单元的空间与存在光电阴极的空间。若在阳极中电子密度提高则会产生发光现象，但是，若来自阳极的光到达光电阴极，则在从阳极取出的信号中会作为噪声成分反映。另一方面，光电阴极通过从芯柱部侧向光电阴极侧提供碱金属蒸气而形成，因而在真空状态的密闭容器内侧管与电子倍增单元之间需要某种程度的宽度的间隙。因此，在第3方式中，通过内侧端部位于密闭容器内的固定部件和聚焦电极的外周部来实现遮光功能，而通过设置在固定部件的多个贯通孔来确保碱金属蒸气的流路。再有，作为能够应用于上述第3方式的第4方式，优选，固定部件的多个贯通孔以围绕密闭容器的第1管轴的方式配置。

上述第1～第4方式中的至少任意一个方式所涉及的光电倍增管可以应用于地下资源勘探等的高温、高压环境下所使用的传感器模块。

即，作为第5方式，本实施方式所涉及的传感器模块具备：具备上述那样的构造的光电倍增管（本实施方式所涉及的光电倍增管）、以及容纳光电倍增管的外壳（case）。该传感器模块的外壳在两端具有开口并且具有沿着第2管轴延伸的形状。

作为能够应用于上述第5方式的第6方式，该传感器模块也可以还具备设置在外壳内并用于规定外壳内的光电倍增管的设置位置的定位间隔物。另外，作为能够应用于上述第5方式的第7方式，优选，定位间隔物具有抵接有光电倍增管的一部分的锥面。在这种情况下，在使光电倍增管的芯柱部抵接于定位间隔物的状态（外壳内的光电倍增管的姿势稳定性被确保了的状态）下，可以相对于外壳的第2管轴调整光电倍增管的姿势。即，作为能够应用于上述第6和第7方式中的至少任意一个方式的第8方式，即使是在密闭容器的第1管轴与外壳的第2管轴偏离的状态下，光电倍增管也能够稳定地容纳并固定于外壳内。

再有，本发明所涉及的各实施例通过以下的详细的说明和附图而可以进一步充分地理解。这些实施例单单是为了例示而表示的例子，不应该认为是限定本发明。

另外，本发明的进一步的应用范围从以下的详细说明而变得清楚。然而，详细的说明和特定的事例表示本发明的优选的实施例，仅是为了例示而表示，对于本领域技术人员而言，显然可知，本发明的范围内的各种各样的变形和改良根据该详细的说明而是显而易见的。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的光电倍增管的内部构造的一部分破断图。

图2是从图1中的箭头A所表示的方向看的本实施方式所涉及的光电倍增管的截面构造的图。

图3是本实施方式所涉及的光电倍增管的密闭容器内所设置的电子倍增单元的组装工序图。

图4是经图3所示的组装工序得到的电子倍增单元的立体图。

图5是构成本实施方式所涉及的光电倍增管中的密闭容器的一部分的头部的组装工序图。

图6是构成本实施方式所涉及的光电倍增管中的密闭容器的一部分的躯体部的组装工序图。

图7是表示构成电子倍增单元的一部分的聚焦电极圆盘的构造的展开图。

图8是表示用于固定电子倍增单元的固定部件（固定用金属凸缘）的构造的展开图。

图9是用于说明本实施方式所涉及的光电倍增管的最终组装工序的图（其一），并且是与沿着图4中的I-I线的电子倍增单元的截面、沿着图5中的II-II线的电子倍增单元的截面、沿着图6中的III-III线的躯体部的截面相一致的截面图。

图10是用于说明本实施方式所涉及的光电倍增管的最终组装工序的图（其二），并且是与沿着图4中的I-I线的电子倍增单元的截面、沿着图5中的II-II线的电子倍增单元的截面、沿着图6中的III-III线的躯体部的截面相一致的截面图。

图11是用于说明本实施方式所涉及的光电倍增管中的芯柱部的技术效果的图。

图12是用于说明本实施方式所涉及的光电倍增管中的芯柱部的组装工序的图。

图13是用于说明本实施方式所涉及的传感器模块的组装工序的图。

图14是表示本实施方式所涉及的传感器模块的、沿着图13中的IV-IV线的截面构造的图。

图15是用于说明本实施方式所涉及的光电倍增管的第1管轴与构成该光电倍增管中的头部的一部分的玻璃面板的光入射面的关系的图。

图16是用于说明本实施方式所涉及的传感器模块的技术效果的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细地说明本发明所涉及的光电倍增管和传感器模块的各种实施方式。再有，附图的说明中，对于同一部位、同一要素使用同一符号，省略重复的说明。

图1是表示本实施方式所涉及的光电倍增管的内部构造的一部分破断图，图2是从图1中的箭头A所表示的方向看的本实施方式所涉及的光电倍增管的截面构造的图。

如图1所示，光电倍增管100具备用于将内部抽真空的排气管600（抽真空后玻璃部分被密封）设置在底部的密闭容器100A，并且具备设置在该密闭容器100A内的光电阴极230和电子倍增单元500。

密闭容器100A沿着其管轴AX1（第1管轴）由头部200、躯体部300、芯柱（stem）部400构成。头部200由具有光入射面210a和与光入射面210a相对的背面210b的玻璃面板210、以及可伐合金（Kovar）凸缘220所构成。玻璃面板210的背面210b是规定密闭容器的100A的内部空间的曲面，在该背面210b上设置有光电阴极230。躯体部300由从头部200向芯柱部400依次沿着第1管轴AX1配置的、可伐合金凸缘310、第1陶瓷侧管330a、固定用金属凸缘320、第2陶瓷侧管330b、金属侧管340所构成。芯柱部400在至少一部分被容纳在金属侧管340的状态下固定于金属侧管340。另外，芯柱部400由在贯通多个芯柱销（stem pin）430的状态下保持的陶瓷台座410、以及用于保护陶瓷台座410的侧面的金属加强部件420所构成。构成电子倍增单元500的多个电极（包含倍增极单元、阳极）经由分别对应的多个连接销（引销（leadpin））而电连接于固定于陶瓷台座410的多个芯柱销430。通过该结构，电子倍增单元500在被支撑于从多个芯柱销430分别延伸的连接销的状态下被保持在该密闭容器100A内的规定位置。

再有，在陶瓷基座410的中央，固定有沿着第1管轴AX1延伸的排气管600。排气管600由一端通过Ag-Cu合金而钎焊在陶瓷台座410的金属管610、以及固定在金属管610的另一端的玻璃管620所构成。密闭容器100A内被抽真空后玻璃管620被实心化，密闭容器内被维持为一定的真空度。另外，图1和图2所示的密闭容器100A具有中空的圆筒形状，但是，其截面形状（由与第1管轴AX1正交的平面上的形状规定的形状）不限定于圆形。

电子倍增单元500由聚焦电极圆盘510、倍增极单元550和配置在倍增极单元550的内部的阳极520所构成。聚焦电极圆盘510是用于以从光电阴极230放出的光电子聚焦于倍增极单元550的方式修正该光电子的轨道的电极，配置在光电阴极230与倍增极单元550之间并且具有用于使来自光电阴极230的光电子通过的贯通孔510a。倍增极单元550由用于将响应于从光电阴极230经由聚焦电极圆盘510到达的光电子而放出的二次电子依次级联倍增的多级倍增极Dy1～Dy10所构成。另外，电子倍增单元500还具备一体地把持聚焦电极圆盘510、由多级倍增极Dy1～Dy10构成的倍增极单元550、用于将被多级倍增极Dy1～Dy9级联倍增了的二次电子和来自反转倍增极Dy10的二次电子作为信号取出的阳极520的一对绝缘性支撑部件530a,530b。再有，阳极520配置在从第9级倍增极Dy9向反转倍增极Dy10的二次电子的轨道上。另外，在倍增极单元550中，反转倍增极Dy10是用于接受从第9级倍增极Dy9放出的二次电子中通过了阳极520的二次电子，并再次向阴极5放出二次电极的倍增极。

如图1和图2所示，容纳于密闭容器100A内的电子倍增单元550中，倍增极单元550和阳极520通过一对绝缘性支撑部件530a,530b使倍增极单元550与聚焦电极圆盘510一起被一对绝缘性支撑部件一体地保持。再有，在一对绝缘性支撑部件，也安装有围绕阳极520的遮光部件540。

另外，光电倍增管100具备：在倍增极单元550所包含的至少第1级倍增极Dy1和第2级倍增极Dy2不经由导电性部件而与聚焦电极圆盘510直接相对的状态下，一体地保持至少聚焦电极圆盘510和倍增极单元550、阳极520、和遮光部件540的构造（一对绝缘性支撑部件）。其结果，设定为与现有的光电倍增管那样的第1级倍增极Dy1相同的电位的、直接支撑该第1级倍增极Dy1的金属圆盘不介于聚焦电极圆盘510与倍增极单元550之间，因而显著地减小了从光电阴极230经第1级倍增极Dy1而到达第2级倍增极Dy2之间的电子扫描时间的偏差。

接着，使用图3～图10详细地说明本实施方式所涉及的光电倍增管100中的各部分的制造工序。图3是本实施方式所涉及的光电倍增管100的密闭容器100A内所设置的电子倍增单元500的组装工序图。图4是经图3所示的组装工序得到的电子倍增单元的立体图。

如图3所示，电子倍增单元500包含聚焦电极圆盘510、倍增极单元550、阳极520作为电极。聚焦电极圆盘510设置有用于使来自光电阴极230的光电子通过的贯通孔510a。倍增极单元550由分别被该第1和第2绝缘性支撑部件530a,530b把持的、第1～第9级倍增极Dy1～Dy9、以及反转倍增极Dy10所构成，在第9级倍增极Dy9与反转倍增极Dy10之间的二次电子的轨道上，配置有阳极520。再有，在第1～第9级倍增极Dy1～Dy9和反转倍增极Dy10，形成有接受光电子或者二次电子并向该电子的入射方向放出新的二次电子的反射型的二次电子放出面。另外，在第1级倍增极Dy1的两端，以被第1和第2绝缘性支撑部件530a,530b把持的方式，设置有固定片Dy1a,Dy1b。同样地，在第2级倍增极Dy2～第9级倍增极Dy9和反转倍增极Dy10的各个，在两端也设置有固定片。如果作为代表就第1级倍增极Dy1的组装工序进行说明，则设置在第1级倍增极Dy1的一个端部的固定片Dy1a插入到第1绝缘性支撑部件530a的设置孔532a，从设置孔532a突出的部分熔接固定于连接销550a。另外，设置在第1级倍增极Dy1的另一个端部的固定片Dy1b插入到第2绝缘性支撑部件530b的设置孔532b，从设置孔532b突出的部分熔接固定于连接销550b。再有，在本实施方式中，熔接固定通过激光熔接来进行。关于第2～第9级倍增极Dy2～Dy9的各个，设置在一个端部的固定片在插入到第1绝缘性支撑部件530a的相对应的设置孔的状态下熔接固定于连接销550a，设置在另一个端部的固定片在插入到第2绝缘性支撑部件530b的相对应的设置孔的状态下熔接固定于连接销550b。

此外，在阳极520的两端也设置有固定片520a,520b，固定片520a插入到第1绝缘性支撑部件530a的相对应的设置孔534a，从设置孔534a突出的部分熔接固定于连接销550a。设置在另一个端部的固定片520b也同样地插入到第2绝缘性支撑部件530b的相对应的设置孔534b，从设置孔534b突出的部分熔接固定于连接销550b。在反转倍增极Dy10，在其两端也设置有固定片Dy10a,Dy10b。固定片Dy10a分别插入到第1绝缘性支撑部件530a的相对应的设置孔533a，从设置孔533a突出的部分熔接固定于连接销550a。固定片Dy10b分别插入到第2绝缘性支撑部件530b的相对应的设置孔533b，从设置孔533b突出的部分熔接固定于连接销550b。此外，在第1和第2绝缘性支撑部件530a,530b，以围绕阳极520的方式，安装有遮光部件540。阳极520，如果电子密度提高，则有时会发光。若来自这样的阳极520的光到达光电阴极230，则在从阳极520取出的信号中会作为噪声成分反映。因此，通过将遮光部件540以围绕阳极520的方式设置，从而起到抑制不要的光从阳极520到达光电阴极230的功能。

在第1和第2绝缘性支撑部件530a,530b各个中，在上部（光电阴极侧）分别设置有突起部531a,531b。第1绝缘性支撑部件530a的突起部531a分别插入到聚焦电极圆盘510的设置孔511a，而第2绝缘性支撑部件530b的突起部531b分别插入到聚焦电极圆盘510的设置孔511b。通过该结构，聚焦电极圆盘510被固定于把持包含阳极520的倍增极单元550的第1和第2绝缘性支撑部件530a,530b。再有，设置在聚焦电极圆盘510的孔512是用于使支撑在密闭容器100A内被维持为真空状态后形成的光电阴极230的金属材料的引销513贯通的孔。引销513在光电阴极230被形成后不使用。

经以上的组装工序，聚焦电极圆盘510、第1～第9级倍增极Dy1～Dy9、阳极520、反转倍增极Dy10、遮光部件540等的构成电子倍增单元500的部件分别被第1和第2绝缘性支撑部件530a,530b一体并且稳定地保持。

另一方面，经由电子倍增单元500而位于与光电阴极230相反的一侧的芯柱部400具备在中央安装有排气管600并且保持以围绕排气管600的开口的方式配置的多个芯柱销430的陶瓷台座410、以及覆盖陶瓷台座410的至少侧面的金属加强部件420。再有，排气管600由金属管610、以及熔接连接于金属管610的一端的玻璃管620构成，密闭容器100A的排气结束后（密闭容器100A内被维持为真空状态的状态），玻璃管620被密封。

在芯柱部400中，排气管600的金属管610通过Ag-Cu合金而钎焊固定在陶瓷台座410。另外，多个芯柱销430也通过Ag-Cu合金而钎焊固定在陶瓷台座410的贯通孔。此外，金属加强部件420也通过Ag-Cu合金而钎焊固定在陶瓷台座410的侧面。另外，连接销550a,550b的相对应的任意的另一端被熔接固定于在分别贯通的状态下保持在陶瓷台座410的多个芯柱销430的各个。

经以上的组装工序，如图4所示，得到经由连接销550a,550b而被芯柱部400支撑的电子倍增单元500。从该图4也可知，密闭容器100A内的电子倍增单元500的设置位置和姿势依赖于直接连接电子倍增单元500与芯柱部400的连接销550a,500b的长度、熔接位置。

接着，使用图5和图6来详细地说明构成密闭容器100A的一部分的头部200、躯体部300的组装工序。再有，图5是构成光电倍增管100中的密闭容器100A的一部分的头部200的组装工序图。图6是构成光电倍增管100中的密闭容器100A的一部分的躯体部300的组装工序图。

如图5所示，头部200由玻璃面板210、以及可伐合金凸缘220构成。玻璃面板210例如如图2所示，具备光入射面210a、以及作为与光入射面210a相对应的曲面且在其上形成有光电阴极230的背面210b。伐合金凸缘220具有用于使来自光电阴极230的光电子通过的贯通孔，并且具有朝向光电阴极230的开口端面220a、朝向芯柱部400侧的开口端面220b。然后，通过将玻璃面板210熔接固定于可伐合金凸缘220的开口端面220a，从而得到头部200。

如图6所示，躯体部300由从光电阴极230向芯柱部400依次配置的、可伐合金凸缘310、第1陶瓷侧管330a、用于固定聚焦电极圆盘510的固定用金属凸缘（固定部件）320、第2陶瓷侧管330b、在容纳芯柱部400的状态下将该芯柱部400作为密闭容器100A的一部分进行固定的金属侧管340所构成。可伐合金凸缘310具有用于规定密闭容器100A的内部空间的开口，并且具有朝向光电阴极230侧的开口端面310a和朝向芯柱部400侧的开口端面310b。第1陶瓷侧管330a也具有用于规定密闭容器100A的内部空间的开口，并且具有朝向光电阴极230侧的开口端面330a-1和朝向芯柱部400侧的开口端面330a-2。固定用金属凸缘320具备位于密闭容器100A的内部且用于规定容纳聚焦电极圆盘510的空间的内侧端部320a、以及围绕内侧端部320a的外侧端部320b，外侧端部320b具有朝向光电阴极230侧的凸缘面320b-1和朝向芯柱部400侧的凸缘面320b-2。第2陶瓷侧管330b具有用于规定密闭容器100A的内部空间的开口，并且具有朝向光电阴极230侧的开口端面330b-1和朝向芯柱部400侧的开口端面330b-2。金属侧管340具有用于使芯柱部400露出于密闭容器100A的内部空间的开口，并具有朝向光电阴极230侧的开口端面340a。

在图6的躯体部300中，可伐合金凸缘310的开口端面310b和第2陶瓷侧管330a的开口端面330a-1通过Ag-Cu而被钎焊固定。另外，第2陶瓷侧管330a的开口端面330a-2和凸缘面320b-1（固定用金属凸缘320的外侧端部320b中的凸缘面）也通过Ag-Cu而被钎焊固定。凸缘面320b-2（固定用金属凸缘320的外侧端部320b中的凸缘面）和第2陶瓷侧管330b的开口端面330b-1也通过Ag-Cu而被钎焊固定。此外，第2陶瓷侧管330b的开口端面330b-2和金属侧管340的开口端面340a也通过Ag-Cu而被钎焊固定。通过该结构，固定用金属凸缘320的外侧端部320b被第1和第2陶瓷侧管330a,330b把持，固定用金属凸缘320被固定于密闭容器100A（固定用金属凸缘320自身构成密闭容器100A的一部分）。

固定于图6所示的固定用金属凸缘320的聚焦电极圆盘510具有图7所示那样的构造。再有，在图7中，表示构成电子倍增单元500的一部分的聚焦电极圆盘510的展开图。另外，在图8中，表示用于通过固定电子倍增单元500的聚焦电极圆盘510而将电子倍增单元500相对于密闭容器100A的位置固定的固定用金属凸缘320的展开图。

如图7的展开图（上部平面图和侧面图）所示，聚焦电极圆盘510设置有用于使来自光电阴极230的光电子通过的开口510a、插入有设置在第1绝缘性支撑部件530a的突起部531a的设置孔511a、插入有设置在第2绝缘性支撑部件530b的突起部531b的设置孔511b、以及用于使支撑用于形成光电阴极230的金属材料的引销513贯通的孔512。开口510a被网状（mesh）电极覆盖。另外，聚焦电极圆盘510的外周部中、由A1指示的部位被熔接固定于固定用金属凸缘320的内侧端部320a。

另外，如图8的展开图（侧面图、上部平面图和下部平面图）所示，固定用金属凸缘320具备位于密闭容器100A内且朝向光电阴极230侧延伸的内侧端部320a、以及围绕内侧端部320a的外侧端部320b。内侧端部320a规定容纳聚焦电极圆盘510的开口321，由B1指示的部位与聚焦电极圆盘510熔接固定。外侧端部320b通过凸缘面320b-1被钎焊固定于第1陶瓷侧管330a的开口端面330a-2，而凸缘面320b-2被钎焊固定于第2陶瓷侧管330b的开口端面330b-1，从而被第1和第2陶瓷侧管330a,330b把持。再有，在固定用金属凸缘320，在位于内侧端部320a与外侧端部320b之间且位于密闭容器100A的内部空间的部分，以围绕密闭容器100A的第1管轴AX1的方式设置有多个贯通孔322。

多个贯通孔322分别连接被聚焦电极圆盘510和该固定用金属凸缘320所划分的2个空间、即存在倍增级单元550的空间和存在光电阴极230的空间。在阳极520中，如果电子密度提高则有时会发光。在阳极520所产生的光被遮光部件540某种程度遮光，但很难说充分。若从电子倍增单元500漏出的来自阳极520的光到达光电阴极230，则在从阳极520取出的信号中会作为噪声成分被反映。另一方面，光电阴极230通过从芯柱部400侧向光电阴极230侧提供碱金属蒸气而形成，因而在真空状态的密闭容器100A内在躯体部300与电子倍增单元500之间需要某种程度的宽度的间隙。因此，在本实施方式中的固定用金属凸缘320，设置有多个贯通孔322。

使用图9和图10说明通过将如以上那样组装的各部分（图4～图6）紧贴固定来制造最终具有图1和图2所示的截面构造的本实施方式所涉及的光电倍增管100的固定。再有，图9是用于说明光电倍增管100的最终组装工序的图（其1），并且是与沿着图4中的I-I线的电子倍增单元的截面、沿着图5中的II-II线的头部的截面、沿着图6中的III-III线的躯体部的截面相一致的截面图。另外，图10是用于说明光电倍增管100的最终组装工序的图（其2），并且是与沿着图4中的I-I线的电子倍增单元的截面、沿着图5中的II-II线的头部的截面、沿着图6中的III-III线的躯体部的截面相一致的截面图。

首先，在将经图3的组装工序得到的电子倍增单元500和芯柱部400（内部单元）固定于经图6的组装工序得到的躯体部300之后，将经图5的组装工序得到的头部200固定于躯体部300。

如图9所示，电子倍增单元500和芯柱部400与躯体部300的固定在经由连接销550a,550b而被芯柱部400支撑的电子倍增单元500被插入到躯体部300内的状态下进行。首先，在由图10中的箭头C所示的部位，电子倍增单元500的聚焦电极圆盘510熔接固定于躯体部300的工序用金属凸缘320的内侧端部320a。接着，芯柱部400被容纳在躯体部300的金属侧管340内，在由图10中的箭头D所示的部位，芯柱部400的金属加强部件420熔接固定于金属侧管340。

此外，如图10所示，分别熔接固定有电子倍增单元500和芯柱部400的躯体部300（可伐合金凸缘310的开口端面310a）熔接固定于头部200（可伐合金凸缘220的开口端面220b），由此得到图2所示的本实施方式所涉及的光电倍增管100。

再有，将电子倍增单元500和芯柱部400相对于躯体部300熔接固定时的顺序无法变更。这是起因于经由连接销550a,550b而将电子倍增单元500固定于芯柱部400的工序（图3）。即，一般而言，如图11所示，聚焦电极圆盘510与芯柱部400（陶瓷台座410）的距离除了连接销550a,550b的长度以外，根据电子倍增单元500所包含的电极与连接销550a,550b的各熔接位置、芯柱销430与连接销550a,550b的熔接位置而发生变动。在图11的情况下，左侧的内部单元中聚焦电极圆盘510与芯柱部400的距离为L1，相对于此，右侧的内部单元中聚焦电极圆盘510与芯柱部400的距离为L2，在所制造的内部单元间产生仅△L的偏差。在所制造的内部单元间产生这样尺寸的偏差的状况下，若将聚焦电极圆盘510熔接固定于躯体部300的固定用金属凸缘320，则芯柱部400与躯体部300的第2陶瓷侧管330b的相对位置会发生变动。

在本实施方式中，为了解决伴随着聚焦电极圆盘510的设置位置固定的制造上的技术问题，在第2陶瓷侧管330b的开口端面330b-2侧设置有金属侧管340。如图12所示，该金属侧管340具有容纳芯柱部400的空间，因而能够吸收所制造的内部单元间的尺寸的偏差。

具备上述那样的构造的光电倍增管100可以应用于例如地下资源勘探等、高温、高压环境下的使用的各种传感器模块。作为一个例子，图13是用于说明本实施方式所涉及的传感器模块的组装工序的图。另外，图14是表示本实施方式所涉及的传感器模块的、沿着图13中的IV-IV线的截面构造的图。

在图13中，传感器模块700具备光电倍增管100、金属外壳（case）（SUS外壳）710、绝缘外壳720、定位间隔物（姿势调节部件）730、插座740、背面盖750。金属外壳710是沿着管轴AX2（第2管轴）延伸的中空部件，在其两端设置有开口710a,710b。绝缘外壳720具有用于保护光电倍增管100的躯体部300的贯通孔720a。定位间隔物730具有抵接有光电倍增管100的锥面730a、以及用于使从光电倍增管100延伸的芯柱销430贯通的贯通孔730b。插座740具有多个孔，通过将芯柱销430分别容纳在这些孔而安装在光电倍增管100。另外，插座740具有与这些芯柱销430电连接的电缆740a。背面盖750具有用于将从插座740延伸的电缆740a引出到金属外壳710的外部的贯通孔750a，安装在金属外壳710的开口710b的开口端。

经以上的组装工序而得到图14所示的传感器模块700。再有，在图14的传感器模块700中，在金属外壳710的内壁与光电倍增管100的头部200之间的间隙填充有双组份硅灌封胶760。

以下，使用图15和图16，就本实施方式所涉及的传感器模块700中的光电倍增管100的姿势控制（金属外壳710内的光电倍增管100的设置方法）进行说明。再有，图15是用于说明光电倍增管100的第1管轴AX1与构成头部200的一部分的玻璃面板210的光入射面210a的关系的图。另外，图16是用于说明作为传感器模块700的技术效果的相对于光电倍增管100的姿势控制的图。

容纳在金属外壳710的光电倍增管100的头部200由玻璃面板210和可伐合金凸缘220构成，但是，通常如图15所示，玻璃面板210的光入射面210a有时相对于密闭容器100A的第1管轴AX1仅以角度θ倾斜。在将这样的光电倍增管100在使第1管轴AX1（密闭容器的管轴）与第2管轴AX2（金属外壳的管轴）一致的状态下容纳在金属外壳710内的情况下，光入射面210a也相对于金属外壳710的开口端面（开口710a侧）倾斜，存在不能够确保足够的耐久性的可能性。

因此，在本实施方式中，在金属外壳710内，即在所容纳的光电倍增管100与插座740之间，配置有定位间隔物730。该定位间隔物730具有抵接有光电倍增管100的芯柱部400的锥面730a，能够起到维持金属外壳710内的光电倍增管100的姿势的功能。即，通过在定位间隔物730的锥面730a抵接有光电倍增管100，从而在以玻璃面板210的光入射面210a与金属外壳710的开口面（开口710a）平行的方式使第1管轴AX1与第2管轴AX2错开的状态下，可以使光电倍增管100的姿势稳定。其结果，确保了足够的耐久性，并且得到了具有优异的耐振性的传感器模块700。

根据以上所述的本实施方式所涉及的光电倍增管，实现了能够耐高温、高压环境下的使用的构造，并且与现有技术相比较耐振性显著地提高。另外，通过本实施方式所涉及的传感器模块，也可以使外壳内的光电倍增管的姿势稳定，与现有技术相比较耐振性显著地提高。

从以上的本发明的说明，对本发明进行各种各样的变形是显而易见的。这样的变形不能够视为偏离本发明的思想和范围，对于所有本领域技术人员而言显而易见的改良均包含在权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种光电倍增管，其特征在于，

具备：

密闭容器，内部被维持为规定的真空状态，包含沿着该密闭容器的第1管轴依次配置的第1陶瓷侧管和第2陶瓷侧管；

光电阴极，被容纳在所述密闭容器内，响应于规定波长的光而在所述密闭容器内放出光电子；

电子倍增单元，被容纳在所述密闭容器内，具备：倍增极单元，响应于从所述光电阴极到达的光电子而放出二次电子并包括将所述二次电子依次级联倍增的多级倍增极；阳极，将被所述倍增极单元级联倍增了的二次电子作为信号取出；一对绝缘性支撑部件，在把持所述倍增极单元和所述阳极的状态下，一体地保持所述倍增极单元和所述阳极；以及聚焦电极，在固定于所述一对绝缘性支撑部件的状态下配置在所述光电阴极与所述倍增极单元之间，具有用于通过来自所述光电阴极的光电子的贯通孔；以及

固定部件，具有用于规定所述聚焦电极的设置位置的开口、规定所述开口的内侧端部、以及围绕所述内侧端部的外侧端部，通过所述第1陶瓷侧管和所述第2陶瓷侧管把持所述外侧端部而固定在所述密闭容器，而位于所述密闭容器内的所述内侧端部固定在所述聚焦电极，

所述固定部件的所述内侧端部具有朝向所述光电阴极侧延伸的形状，并且在所述聚焦电极被容纳于所述开口内的状态下所述聚焦电极的外周部被固定于所述内侧端部。

2.如权利要求1所述的光电倍增管，其特征在于：

所述密闭容器还具备：

芯柱部，由在多个芯柱销贯通的状态下保持所述多个芯柱销的陶瓷台座、以及覆盖所述陶瓷台座的至少侧面的金属加强部件所构成；以及

金属侧管，具有用于规定所述芯柱部的设置位置的开口，夹着所述第2陶瓷侧管而位于所述第1陶瓷侧管的相反侧，并且其一端固定在所述第2陶瓷侧管，

所述芯柱部的所述金属加强部件固定在所述金属侧管。

3.如权利要求1所述的光电倍增管，其特征在于：

所述固定部件具有：多个贯通孔，设置在所述内侧端部与所述外侧端部之间，分别连接存在所述倍增极单元的空间与存在所述光电阴极的空间。

4.如权利要求3所述的光电倍增管，其特征在于：

所述固定部件的多个贯通孔以围绕所述密闭容器的第1管轴的方式配置。

5.一种传感器模块，其特征在于：

具备：

权利要求1～4中的任一项所述的光电倍增管；以及

外壳，容纳所述光电倍增管，在两端具有开口并且具有沿着第2管轴延伸的形状。

6.如权利要求5所述的传感器模块，其特征在于：

还具备设置在所述外壳内并用于规定所述外壳内的所述光电倍增管的设置位置的定位间隔物。

7.如权利要求6所述的传感器模块，其特征在于：

所述定位间隔物具有抵接有所述光电倍增管的一部分的锥面。

8.如权利要求7所述的传感器模块，其特征在于：

所述光电倍增管在所述密闭容器的第1管轴与所述外壳的第2管轴偏离的状态下容纳在所述外壳内。