CN109643631B - 电子倍增体和光电倍增管 - Google Patents
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Abstract
一种电子倍增体，其中，主体部具有沿着第二方向彼此层叠且用于形成第一通道和第二通道的第一板状构件和第二板状构件；所述第一板状构件包括第一表面、第一背面、第一孔部区域和第一实心区域；所述第二板状构件包括第二表面、第二背面、第二孔部区域和第二实心区域；所述第一孔部区域与所述第二实心区域相对，所述第二孔部区域与所述第一实心区域相对，所述第一通道由包括所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面而形成；所述第二通道由包括第二孔部的内表面、所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面而形成。
Description
技术领域
本发明的一个方面涉及电子倍增体和光电倍增管。
背景技术
专利文献1中记载了一种电子倍增体，其具备设置有波状通道的长方体倍增电极元件。在该电子倍增体中，通过组合两个形成有波状槽部的块从而形成通道和倍增电极元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第3244922号说明书
发明内容
发明要解决的课题
然而，目前对通过为电子倍增体设置多个通道(多通道化)来提高增益和输出波高分布进行了研究。如上所述，在专利文献1中记载的电子倍增体中，两个块分别形成波状槽部，并且这些块被组合形成一个通道(channel)。
因此，为了实现多通道化，考虑将该电子倍增体设置为仅排列必要的通道的数量而将它们一体化。然而，在这种情况下，在相邻的通道之间，至少夹着各块的外表面和沟槽部的内表面之间的部分。因此，通道之间的死区增加。
本发明的一个方面目的在于提供一种电子倍增体和光电倍增管，能够在抑制死区增加的同时进行多通道化。
解决技术问题的手段
本发明的一个方面的电子倍增体，其中，具有：
沿着第一方向延伸的主体部，
第一通道，以在第一方向上的主体部的一个端面以及另一个端面开口的方式设置在主体部上，并根据入射电子释放二次电子，以及
第二通道，以在第一方向上的一个端面以及另一个端面开口的方式设置在主体部上，并根据入射电子释放二次电子；
主体部具有沿着与第一方向交叉的第二方向彼此层叠并用于形成第一通道和第二通道的第一板状构件和第二板状构件，
第一板状构件包括：与第二方向交叉的第一表面和第一背面、形成有从第一表面到达第一背面并且沿着第一表面和第一背面延伸的第一孔部的第一孔部区域、以及与第一孔部区域相邻的第一实心区域，
第二板状构件包括：与第二方向交叉的第二表面和第二背面、形成有从第二表面到达第二背面并且沿着第二表面和第二背面延伸的第二孔部的第二孔部区域、与第二孔部区域相邻的第二实心区域，
第一孔部区域沿着第二方向与第二实心区域相对，
第二孔部区域沿着第二方向与第一实心区域相对，
第一通道形成为包括第一孔部的内表面、第二实心区域中的面向第一孔部内的表面，
第二通道形成为包括第二孔部的内表面、第一实心区域中的面向第二孔部内的表面。
在该电子倍增体中，相对于主体部设置有第一通道和第二通道的多个通道。主体部包括彼此层叠的第一板状构件和第二板状构件。第一板状构件包括第一孔部区域和第一实心区域，其中第一孔部区域中形成有第一孔部，第一实心区域与第一孔部区域相邻。第二板状构件包括第二孔部区域和第二实心区域，其中第二孔部区域中形成有第二孔部，第二实心区域与第二孔部区域相邻。第一板状构件的第一孔部区域沿着第二方向(板状构件的层叠方向)面向第二板状构件的第二实心区域。第二板状构件的第二孔部区域沿着第二方向面向第一板状构件的第一实心区域。
换言之，第二方向上的第一孔部的至少一个开口被第二板状构件的第二实心区域封闭，并且第二方向上的第二孔部的至少一个开口被第一板状构件的第一实心区域封闭。由此，第一通道形成为包括第一孔部的内表面和第二实心区域中的面向第一孔部内的表面，第二通道形成为包括第二孔部的内表面、第一实心区域中的面向第二孔部内的表面。
由此，在该电子倍增体中，第一板状构件有助于在第一孔部中的第一通道的形成，并且有助于在第一实心区域中的第二通道的形成。另外，第二板状构件有助于在第二实心区域中的第一通道的形成，并且有助于在第二孔部中的第二通道的形成。因此，与通过一对块形成单个通道的情况相比，可以在抑制死区的增加的同时实现多通道化。
在本发明的一个方面涉及的电子倍增体中，第一板状构件包括沿着与第一方向和第二方向交叉的第三方向排列的多个第一孔部区域和多个第一实心区域，第二板状构件包括沿着第三方向排列的多个第二孔部和多个第二实心区域。在这种情况下，可以形成沿着第三方向排列的多个第一通道和多个第二通道。
在本发明的一个方面涉及的电子倍增体中，主体部具有多个第一板状构件和多个第二板状构件，第一板状构件和第二板状构件沿着第二方向交替层叠。在这种情况下，可以形成沿着第二方向排列的多个第一通道和多个第二通道。
在本发明一个方面涉及的电子倍增体中，第一板状构件上设置有第三孔部，该第三孔部从第一表面到达第一背面并从一个端面以连接于第一孔部的方式延伸，第二板状构件上设置有第四孔部，该第四孔部从第二表面到达第二背面并从一个端面以连接于第二孔部的方式延伸，第三孔部和第四孔部沿着第二方向彼此重叠。在这种情况下，通过第三孔部和第四孔部形成第一通道和第二通道的各自的电子入射部。特别地，在此，第一通道和第二通道的电子入射部彼此重叠。因此，可以减小电子入射部之间的死区。
在本发明的一个方面涉及的电子倍增体中，第一孔部和第二孔部中分别包括沿着第一方向延伸的第一部分和沿与第一方向交叉的方向延伸的第二部分。在这种情况下，可以通过延长第一通道和第二通道来增加增益。并且，在这种情况下，通过第一孔部和第二孔部中的各自的第二部分，第一通道和第二通道中的离子反馈被抑制。
在本发明的一个方面涉及的电子倍增体中，在第一孔部的内表面、第二实心区域中的面向第一孔部内的表面、第二孔部的内表面、以及第一实心区域中的面向第二孔部内的表面上依次形成有电阻层和二次电子倍增层。
在本发明的一个方面涉及的电子倍增体中，第一板状构件和第二板状构件是导电体，在第一孔部的内表面、第二实心区域中的面向第一孔部内的表面、第二孔部的内表面、以及第一实心区域中的面向第二孔部内的表面，与电阻层之间可以形成有绝缘膜。
本发明的一个方面涉及的光电倍增管具有：上述任意的电子倍增体、容纳电子倍增体的管体、以面向一个端面上的第一通道和第二通道的开口的方式设置在管体上，并将光电子供给到第一通道和第二通道的光电面、以及以面向另一个端面上的第一通道和第二通道的开口的方式设置在管体内，并接收从第一通道和第二通道释放的二次电子的阳极。
本发明的一个方面涉及的光电倍增管具有：上述任意的电子倍增体、以封闭一个端面上的第一通道和第二通道的开口的方式设置并将光电子供给到第一通道和第二通道的光电面、以及以封闭另一个端面上的第一通道和第二通道的开口的方式设置并接收从第一通道和第二通道释放的二次电子的阳极。
这些光电倍增管具有上述电子倍增体。因此，可以在抑制死区增加的同时实现多通道化。
发明效果
本发明的一个方面涉及，可以提供一种能够在抑制死区增加的同时进行多通道化的电子倍增体和光电倍增管。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的光电倍增管的示意性的截面图。
图2是图1中所示的电子倍增体的立体图。
图3是图1中所示的电子倍增体的立体图。
图4是图2、3中所示的电子倍增体的分解立体图。
图5是图4所示的第一板状构件和第二板状构件的俯视图。
图6是示出图1中所示的电子倍增体的制造方法的各工序的图。
图7是示出图1中所示的电子倍增体的制造方法的各工序的图。
图8是示出图1中所示的电子倍增体的制造方法的各工序的图。
图9是示出图1中所示的电子倍增体的制造方法的各工序的图。
图10是示出变形例所涉及的电子倍增体的图。
图11是示出变形例所涉及的光电倍增管的图。
符号说明
1……光电倍增管，2、2A、2B……电子倍增体，3……管体，4……光电面，5……阳极，20……主体部，20a……端面(一个端面)，20b……端面(另一个端面)，21……第一通道，22……第二通道，30……第一板状构件，31……表面(第一表面)，32……背面(第二背面)，33……孔部(第三孔部)，35……孔部(第一孔部)，37……孔部区域(第一孔部区域)，38……实心区域(第一实心区域)，35a、45a……第一部分，35b、45b……第二部分，40……第二板状构件，41……表面(第二表面)，42……背面(第二背面)，43……孔部(第四孔部)，45……孔部(第二孔部)，47……孔部区域(第二孔部区域)，48……实心区域(第二实心区域)。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个方面的一个实施方式进行详细说明。另外，在各附图中，相同或等同的元件彼此用相同的符号标记，有时省略重复的说明。另外，各附图有时示出规定第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3的正交坐标系S。
图1是本实施方式涉及的光电倍增管的示意性截面图。图2和图3是图1中所示的电子倍增体的立体图。如图1～3所示，光电倍增管1具有电子倍增体(通道电子倍增体：CEM)2、管体3、光电面4和阳极5。电子倍增体2具有沿着第一方向D1延伸的长方体状的主体部20。主体部20由诸如陶瓷等绝缘体制成。主体部20包括在第一方向D1上的端面(一个端面)20a和在第一方向D1上的与端面20a的相反侧的端面(另一个端面)20b。
端面20a上设置有沿端面20a的外缘的矩形环状的输入电极A。端面20b上设置有沿端面20b的外缘的矩形环状的输出电极B。通过这些输入电极A和输出电极B，以较端面20a，端面20b侧成为相对高电位的方式，对整个主体部20赋予沿第一方向D1的电位差。
电子倍增体2具有多个第一通道21和多个第二通道22。换言之，光电倍增管1和电子倍增体2被多通道化。第一通道21和第二通道22在主体部20的端面20a、20b上开口。换言之，第一通道21和第二通道22从主体部20的端面20a延伸到端面20b。
第一通道21包括电子入射部23和电子倍增部25。电子入射部23包括在端面20a上开口的开口部23a。电子入射部23在与开口部23a相反侧的端部处连接到电子倍增部25。电子倍增部25从与电子入射部23的连接部分沿着第一方向D1延伸，到达端面20b，在端面20b上开口。第一通道21根据从电子入射部23入射的电子，在电子倍增部25中释放二次电子。
第二通道22包括电子入射部24和电子倍增部26。电子入射部24包括在端面20a上开口的开口部24a。电子入射部24在与开口部24a相反侧的端部处连接到电子倍增部26。电子倍增部26从与电子入射部24的连接部分沿着第一方向D1延伸，到达端面20b，在端面20b上开口。第二通道22根据从电子入射部24入射的电子，在电子倍增部26中释放二次电子。
第一通道21和第二通道22沿着第二方向D2(后述的板状构件的层叠方向，与第一方向D1交叉(正交)的方向)，在电子入射部23和电子入射部24处彼此重叠，在电子倍增部25和电子倍增部26处彼此不重叠(沿着第三方向D3彼此分开)。另外，第三方向D3是与第一方向D1和第二方向D2交叉(正交)的方向。
管体3容纳电子倍增体2。第一方向D1上的管体3的一个端部3a是敞开的，另一个端部3b是被密封的。电子倍增体2以主体部20的端面20a位于管体3的端部3a侧的方式容纳于管体3中。
光电面4根据光的入射产生光电子。光电面4以面向端面20a的第一通道21的开口部(开口)23a和第二通道22的开口部(开口)24a的方式设置在管体3上。在此，光电面4以密封管体3的端部3a的方式设置在管体3上。光电面4经由电子入射部23、24将光电子供给到第一通道21和第二通道22。
阳极5以面向端面20b上的第一通道21和第二通道22的开口(电子倍增部25、26的开口)的方式配置在管体3内。在此，阳极5经由矩形环状的绝缘层C安装到输出电极B。阳极5的中心部分从输出电极B和绝缘层C的开口部露出，并面向第一通道21和第二通道22的开口。通过这样的构成，阳极5经由电子倍增部25、26接收从第一通道21和第二通道22释放的二次电子。阳极5上连接有例如检测由该阳极5接收的二次电子相对应的电信号的脉冲的检测器(未图示)。
在此，图4是图2、3中所示的电子倍增体的分解立体图。如图2～4所示，电子倍增体2的主体部20通过相互层叠多个板状构件而构成。在此，主体部20具有沿着第二方向D2相互层叠的多个第一板状构件30、多个第二板状构件40、以及一对第三板部件50。第一板状构件30、第二板状构件40以及第三板状构件50形成第一通道21和第二通道22。第一板状构件30和第二板状构件40的数量可以根据所需通道的数量任意设定，例如约为2～4个。
第一板状构件30和第二板状构件40沿着第二方向D2交替层叠。第三板状构件50以从第二方向D2的两侧夹着第一板状构件30和第二板状构件40的层叠体的方式与第一板状构件30和第2板状构件40一起层叠。因此，多个第一板状构件30中的一部分配置在一对第二板状构件40之间，而其余部分配置在第二板状构件40和第三板状构件50之间。另外，多个第二板状构件40中的一部分设置在一对第一板状构件30之间，而其余部分能够配置在第一板状构件30和第三板状构件50之间。第一板状构件30和第二板状构件40的配置方式例如根据第一板状构件30和第二板状构件40的数量等而不同。
在图4的示例中，两个第一板状构件30中的第二方向D2的中心侧的一个第一板状构件30配置在一对第二板状构件40之间，两个第一板状构件30的第二方向D2的外侧的一个第一板状构件30配置在第二板状构件40和第三板状构件50之间。此外，在图4的示例中，在两个第二板状构件40的第二方向D2的中心侧的一个第二板状构件40配置在一对第一板状构件30之间。在两个第二板状构件40的第二方向D2的外侧的一个第二板状构件40配置在第一板状构件30和第三板状构件50之间。
图5是图4中所示的第一板状构件和第二板状构件的俯视图。如图4和图5所示，第一板状构件30、第二板状构件40以及第三板状构件50呈以第1方向D1为长边方向，以第二方向D2为厚度方向的长方形板状。第一板状构件30包括在第二方向D2上交叉的表面(第一表面)31和背面(第一背面)32。在第一板状构件30中，形成规定第一通道21的孔。
更具体而言，第一板状构件30上形成有从表面31到达背面32的孔部(第三孔部)33和孔部(第一孔部)35。孔部33到达第一方向D1上的第一板状构件30的端面30a。孔部33具有从端面30a向第一方向D1缩小的锥形形状。孔部33连接到孔部35。孔部35从与孔部33的连接部分沿着第一方向D1呈波纹状延伸，并到达第一方向D1上的第一板状构件30的端面30b。
端面30a是形成主体部20的端面20a的面。端面30b是形成主体部20的端面20b的面。因此，孔部33对应于第一通道21的电子入射部23(规定电子入射部23)，孔部35对应于第一通道21的电子倍增部25(规定电子倍增部25)。
在此，相对于第一板状构件30，形成有沿着第三方向D3排列的多个(此处为三个)孔部33、35。第一板状构件30中的孔部35彼此之间的区域、位于孔部35靠外侧的区域是实心的。换言之，第一板状构件30包括形成有孔部35的多个孔部区域(第一孔部区域)37、和与孔部区域37相邻的多个实心区域(第一实心区域)38。在此，孔部区域37具有沿孔部35的形状。另外，在此，实心区域38具有与孔部35互补的形状。孔部区域37和实心区域38沿着第三方向D3交替排列。
第二板状构件40包括在第二方向D2上交叉的表面(第二表面)41和背面(第二背面)42。第二板状构件40上形成有规定第二通道22的孔。更具体而言，第二板状构件40上形成有从表面41到达背面42的孔部(第四孔部)43、以及孔部(第二孔部)45。孔部43到达第一方向D1上的第二板状构件40的端面40a。孔部43具有从端面40a向着第一方向D1缩小的锥形形状。孔部43连接到孔部45。
孔部45从与孔部43的连接部分沿着第一方向D1以波纹状延伸，到达第一方向D1上的第二板状构件40的端面40b。端面40a是形成主体部20的端面20a的面。端面40b是形成主体部20的端面20b的面。因此，孔部43对应于第二通道22的电子入射部24(规定电子入射部24)，并且孔部45对应于第二通道22的电子倍增部26(规定电子倍增部分26)。
在此，相对于第二板状构件40，形成有沿着第三方向D3排列的多个(此处为三个)孔部43、45。第二板状构件40中的孔部45彼此之间的区域、以及位于孔部45外侧的区域是实心的。换言之，第二板状构件40具有形成有孔部45的多个孔部区域(第二孔部区域)47、与孔部区域47相邻的多个实心区域(第二实心区域)48。在此，孔部区域47具有沿孔部45的形状。另外，在此，实心区域48具有与孔部45互补的形状。孔部区域47和实心区域48沿着第三方向D3交替排列。另外，图中由单点划线表示的各区域的边界是虚拟的。
第一板状构件30的孔部区域37沿着第二方向D2与第二板状构件40的实心区域48相对。另外，第二板状构件40的孔部区域47沿着第二方向D2与第一板状构件30的实心区域38相对。换言之，当从第二方向D2观察时，孔部35和孔部45彼此不重叠(沿着第三方向D3彼此分开)。因此，第一板状构件30的孔部35的第二方向D2上的开口被一对第二板状构件40的实心区域48封闭、或由第二板状构件40的实心区域48和第三板状构件50封闭。
另外，第二板状构件40的孔部45的第二方向D2上的开口由一对第一板状构件30的实心区域38封闭，或者由第一板状构件30的实心区域38和第三板状构件50封闭。此外，孔部33、43在第二方向D2上的开口在多个第一板状构件30和第二板状构件40之间是连续的，并且由一对第三板状构件50封闭。
因此，第一通道21(此处为电子倍增部25)形成为至少包括孔部35的内表面、实心区域48中的面向孔部35内的面。更具体而言，第二方向D2上的主体部20的中心侧的第一通道21由孔部35的内表面、一对实心区域48中的面向孔部35内的面而形成。另外，第二方向D2上的主体部20的外侧的第一通道21由孔部35的内表面、实心区域48中的面向孔部35内的面、第三板状构件50中的面向孔部35内的面而形成。
另外，第二通道22(此处为电子倍增部26)形成为至少包括孔部45的内表面、实心区域38中的面向孔部45内的面。更具体而言，第二方向D2上的主体部20的中心侧的第二通道22由孔部45的内表面、一对实心区域38中的面向孔部45内的面而形成。另外，第二方向D2上的主体部20的外侧的第二通道22由孔部45的内表面、实心区域38中的面向孔部45内的面、第三板状构件50中的面向孔部45内的面而形成。
在此，如上所述，主体部20具有沿着第二方向D2排列的多个第一板状构件30和第二板状构件40。然后，在第一板状构件30形成有沿着第三方向D3排列的多个孔部33、35，在第二板状构件40形成有沿着第三方向D3排列的多个孔部43、45。因此，电子倍增体2成为具有沿着第二方向D2和第三方向D3呈二维排列的多个通道(第一通道21和第二通道22)。
此处，孔部35的内面、实心区域48中的面向孔部35内的面和第三板状构件50中的面向孔部35内的面形成第一通道21的内表面21s(参照图1)。另外，孔部45的内表面、实心区域38中的面向孔部45内的面和第三板状构件50中的面向孔部45内的面形成第二通道22的内表面22s(参照图1)。在内表面21s和22s，依次形成有电阻层和二次电子倍增层。
作为电阻层的材料，可以采用例如：Al2O3(氧化铝)和ZnO(氧化锌)的混合膜、Al2O3和TiO2(二氧化钛)的混合膜等。另外，作为二次电子倍增层的材料，例如可以采用Al2O3、或MgO(氧化镁)等。电阻层和二次电子倍增层通过例如原子层沉积法(ALD，Atomic LayerDeposition)形成。
接着，对上述电子倍增体2的制造方法的一个例子进行说明。图6～9是示出图1中所示的电子倍增体的制造方法的各工序的图。如图6所示，在该方法中，首先，准备用于第一板部件30的多个板状构件30A、用于第二板状构件40的多个板状构件40A、以及用于第三板状构件50的一对板状构件50A。板状构件30A、40A、50A分别包括成为沿着第一方向D1排列的多个(在此为两个)第一板状构件30、第二板状构件40以及第三板状构件50的部分。
通过例如激光加工或用模具冲压等在板状构件30A、40A上形成多个孔部33、35、43、45。在此，孔部33、35、43、45没有到达板状构件30A、40A的端部。
接下来，板状构件30A和板状构件40A沿着第二方向D2交替层叠，并且板状构件50A以从第二方向D2的两侧夹着板状构件30A、40A的层叠体的方式进行配置。由此，如图7所示，形成由板状构件30A、40A、50A构成的层叠体60。在这种状态下，通过压制和烧结层叠体60，从而将板状构件30A、40A、50A彼此一体化。由此，层叠体60上构成沿着第一方向D1排列的多个(在此是两个)主体部20。
在随后的工序，如图8和图9所示，通过切断一体化了的层叠体60将多个(在此为两个)主体部20的各自切出。在该工序中，首先设定假想的切断预定线L1、L2、L3。切断预定线L1以通过主体部20之间的方式沿着第三方向D2直线状地延伸。切断预定线L2沿着层叠体60在第一方向D1上的两端部直线状延伸。切断预定线L3沿着层叠体60在第三方向D3上的两端部直线状地延伸。
设定切断预定线L1，使得当沿着切断预定线L1进行切断时，孔部33、43在其切端面开口。另外，设定切断预定线L2，使得当沿着切断预定线L2进行切断时，孔部35、45在其切端面开口。因此，通过沿切断预定线L1、L2、L3切断层叠体60，从板状构件30A、40A、50A分别形成多个(在此情况下为两个)第一板状构件30、第二板状构件40、以及第三板状构件50，从层叠体60切出多个(在此情况下为两个)主体部20。
在随后的工序中，在各自的主体部20上，至少相对于第一通道21的内表面21s和第二通道22的内表面22s，通过原子层沉积法，形成电阻层和二次电子倍增层。由此，制作电子倍增体2。
如上所述，电子倍增体2相对于主体部20设置有第一通道21和第二通道22的多个通道。主体部20具有相互层叠的第一板状构件30和第二板状构件40。第一板状构件30包括形成有孔部35的孔部区域37和与孔部区域37相邻的实心区域38。第二板状构件40包括形成有孔部45的孔部区域47和与孔部区域47相邻的实心区域48。第一板状构件30的孔部区域37沿着第二方向D2(板状构件的层叠方向)与第二板状构件40的实心区域48相对。第二板状构件40的孔部区域47沿着第二方向D2与第一板构件30的实心区域38相对。
换言之，在第二方向D2上的孔部35的至少一个开口被第二板状构件40的实心区域48封闭，并且在第二方向D2上的孔部45的至少一个开口被第一板状构件30的实心区域38封闭。由此，第一通道21形成为包括孔部35的内表面和实心区域48中的面向孔部35内的面，第二通道22形成为包括孔部45的内表面和实心区域38中的面向孔部45内的面。
这样，在电子倍增体2中，第一板状构件30有助于在孔部35中形成第一通道21，并有助于在实心区域38中形成第二通道22。另外，第二板状构件40有助于在实心区域48中形成第一通道21，并且有助于在孔部45中形成第二通道22。因此，与由一对块形成单个通道的情况相比，可以在抑制死区的增加并且实现多通道化。
另外，在电子倍增体2中，第一板状构件30具有沿与第一方向D1和第二方向D2交叉的第三方向D3排列的多个孔部区域37以及多个实心区域38。第二板状构件40包括沿着第三方向D3排列的多个孔部区域47以及多个实心区域48。因此，形成沿着第三方向D3排列的多个第一通道21和多个第二通道22。
另外，在电子倍增体2中，主体部20具有多个第一板状构件30和多个第二板状构件40。第一板状构件30和第二板状构件40沿着第二方向D2交替层叠。因此，形成沿着第二方向D2排列的多个第一通道21和多个第二通道22。
此外，在电子倍增体2中，在第一板状构件30设置有从表面31到达背面32并且从端表面30a以连接于孔部35的方式延伸的孔部33。在第二板状构件40设置有从表面41到达背面42并且从端表面30a以连接于孔部45的方式延伸的孔部43。然后，孔部33和孔部43可以沿着第二方向D2彼此重叠。在这种情况下，通过孔部33和孔部43，形成第一通道21和第二通道22各自的电子入射部23、24。特别地，在此，第一通道21和第二通道22的电子入射部23、24彼此重叠。因此，电子入射部23、24之间的死区减小。
另外，在该电子倍增体2中，由于死区的减小，从各通道内的发热部分到外部的热辐射路径缩短。因此，以上的电子倍增体2的构成有助于抑制温度上升。
另外，光电倍增管1具有电子倍增体2。因此，可以抑制死区增加并且实现多通道化。
上述实施方式是针对本发明的一个方面涉及的电子倍增体和光电倍增管的一个实施方式进行的说明。因此，本发明的一个方面涉及的电子倍增体和光电倍增管不限于上述的电子倍增体2和光电倍增管1，可以在不变更各权利要求所记载的主旨的范围内将其任意变形。
图10是示出变形例所涉及的电子倍增体的截面图。与电子倍增体2相比，图10(a)所示的电子倍增体2A沿着第三方向D3的通道数不同。更具体而言，电子倍增体2A具有沿着第三方向D3的单个第一通道21和单个第二通道22。另外，在电子倍增体2A中，沿着第二方向D2具有多个第一通道21和多个第二通道22。根据该电子倍增体2A，与沿着第三方向D3排列多个第一通道21和第二通道22的情况相比，沿着第三方向D3的电子入射部23、24彼此之间的死区减少。
与电子倍增体2A同样，图10(b)所示的电子倍增体2B也沿着第三方向D3具备单个第一通道21和单个第二通道22。然而，在电子倍增体2B中，形成第一通道21和第二通道22的孔部35、45的形状与电子倍增体2、2A不同。
更具体而言，在电子倍增体2B中，孔部35包括：一对第一部分35a，其沿着第一方向D1延伸；一对第二部分35b，沿着与第一方向D1交叉的第三方向D3延伸；以及单个的第三部分35c，沿着第一方向D1延伸。在此，第一部分35a中的一个沿着第一方向D1从端面20a侧延伸。此外，第一部分35a中的另一个从沿着第三方向D3与第一部分35a中的一个部分重叠的位置沿着第一方向D1延伸而到达端面20b。此外，第三部分35c沿着第一方向D1在第一部分35a中的一个和第一部分35a中的另一个之间延伸。然后，第二部分35b一边弯曲一边沿着第三方向D3延伸，并连接第一部分35a和第三部分35c。
孔部45包括：一对第一部分45a，沿着第一方向D1延伸；一对第二部分45b，沿着与第一方向D1交叉的第三方向D3延伸；以及单个的第三部分45c，沿着第一方向D1延伸。在此，第一部分45a中的一个沿着第一方向D1从端面20a侧延伸。此外，第一部分45a中的另一个从沿着第三方向D3与第一部分45a中的一个部分重叠的位置沿着第一方向D1延伸而到达端面20b。此外，第三部分45c沿着第一方向D1在第一部分45a中的一个和第一部分45a中的另一个之间延伸。然后，第二部分45b一边弯曲一边沿着第三方向D3延伸，并连接第一部分45a和第三部分45c。
根据这样的电子倍增体2B，可以延长第一通道21和第二通道22来增加增益。此外，根据电子倍增体2B，通过孔部35和孔部45的各自的第二部分35b、45b，第一通道21和第二通道22中的离子反馈被抑制。
图11是示出变形例所涉及的光电倍增管的图。如图11所示，光电倍增管1A与光电倍增管1的不同之处在于：不具备管体3、以及有关光电面4和阳极5的排列。即，在光电倍增管1A中，光电面4以封闭端面20a上的第一通道21和第二通道22的开口部(开口)23a、24a的方式设置在主体部20上。此外，阳极5以封闭端面20b上的第一通道21和第二通道22的开口的方式设置。另外，光电倍增管1A可以设置有电子倍增体2A或电子倍增体2B来替代电子倍增体2。
在此，在上述实施方式中，主体部20由绝缘体制成。然而，主体部20(即，第一板状构件30和第二板状构件40)可以由例如金属等的导电体制成。在这种情况下，在第一通道21的内表面21s与第二通道22的内表面22s和电阻层之间可以形成绝缘膜。
产业上的可应用性
本发明的电子倍增体和光电倍增管可以在抑制死区增加的同时实现多通道化。
Claims (15)
1.一种电子倍增体，其中，
具有：
沿着第一方向延伸的主体部；
第一通道，以在所述第一方向上的所述主体部的一个端面以及另一个端面开口的方式设置在所述主体部，并根据入射的电子释放二次电子；以及
第二通道，以在所述第一方向上的所述一个端面以及所述另一个端面开口的方式设置在所述主体部，并根据入射的电子释放二次电子，
所述主体部具有沿着与第一方向交叉的第二方向彼此层叠并用于形成所述第一通道和所述第二通道的第一板状构件和第二板状构件，
所述第一板状构件包括：与所述第二方向交叉的第一表面和第一背面、形成有从所述第一表面到达所述第一背面并且沿着所述第一表面和所述第一背面延伸的第一孔部的第一孔部区域、以及与所述第一孔部区域相邻的第一实心区域，
所述第二板状构件包括：与所述第二方向交叉的第二表面和第二背面、形成有从所述第二表面到达所述第二背面并且沿着所述第二表面和所述第二背面延伸的第二孔部的第二孔部区域、以及与所述第二孔部区域相邻的第二实心区域，
所述第一孔部区域沿着所述第二方向与所述第二实心区域相对，
所述第二孔部区域沿着所述第二方向与所述第一实心区域相对，
所述第一通道形成为包括所述第一孔部的内表面、和所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面，
所述第二通道形成为包括所述第二孔部的内表面、和所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面，
在所述第一板状构件，设置有第三孔部，该第三孔部从所述第一表面到达所述第一背面并从所述一个端面以连接于所述第一孔部的方式延伸，
在所述第二板状构件，设置有第四孔部，该第四孔部从所述第二表面到达所述第二背面并从所述一个端面以连接于所述第二孔部的方式延伸，
所述第三孔部和所述第四孔部沿着所述第二方向彼此重叠。
2.根据权利要求1所述的电子倍增体，其中，
所述第一板状构件包括沿着与所述第一方向和所述第二方向交叉的第三方向排列的多个所述第一孔部区域和多个所述第一实心区域，
所述第二板状构件包括沿着所述第三方向排列的多个所述第二孔部区域和多个所述第二实心区域。
3.根据权利要求1或2所述的电子倍增体，其中，
所述主体部具有多个所述第一板状构件和多个所述第二板状构件，
所述第一板状构件和所述第二板状构件沿着所述第二方向交替层叠。
4.根据权利要求1或2所述的电子倍增体，其中，
所述第一孔部和所述第二孔部分别包括沿着所述第一方向延伸的第一部分和沿着与所述第一方向交叉的方向延伸的第二部分。
5.根据权利要求3所述的电子倍增体，其中，
所述第一孔部和所述第二孔部分别包括沿着所述第一方向延伸的第一部分和沿着与所述第一方向交叉的方向延伸的第二部分。
6.根据权利要求1或2所述的电子倍增体，其中，
在所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面、所述第二孔部的内表面、以及所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面上，依次形成有电阻层和二次电子倍增层。
7.根据权利要求3所述的电子倍增体，其中，
在所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面、所述第二孔部的内表面、以及所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面上，依次形成有电阻层和二次电子倍增层。
8.根据权利要求4所述的电子倍增体，其中，
在所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面、所述第二孔部的内表面、以及所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面上，依次形成有电阻层和二次电子倍增层。
9.根据权利要求5所述的电子倍增体，其中，
在所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面、所述第二孔部的内表面、以及所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面上，依次形成有电阻层和二次电子倍增层。
10.根据权利要求6所述的电子倍增体，其中，
所述第一板状构件和所述第二板状构件是导电体，
在所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面、所述第二孔部的内表面、以及所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面与所述电阻层之间，形成有绝缘膜。
11.根据权利要求7所述的电子倍增体，其中，
所述第一板状构件和所述第二板状构件是导电体，
在所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面、所述第二孔部的内表面、以及所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面与所述电阻层之间，形成有绝缘膜。
12.根据权利要求8所述的电子倍增体，其中，
所述第一板状构件和所述第二板状构件是导电体，
在所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面、所述第二孔部的内表面、以及所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面与所述电阻层之间，形成有绝缘膜。
13.根据权利要求9所述的电子倍增体，其中，
所述第一板状构件和所述第二板状构件是导电体，
在所述第一孔部的内表面、所述第二实心区域中的面向所述第一孔部内的面、所述第二孔部的内表面、以及所述第一实心区域中的面向所述第二孔部内的面与所述电阻层之间，形成有绝缘膜。
14.一种光电倍增管，其中，
具有：
权利要求1～13中任一项所述的电子倍增体、
容纳所述电子倍增体的管体、
光电面，以面向所述一个端面上的所述第一通道和所述第二通道的开口的方式设置在所述管体，并将光电子供给到所述第一通道和所述第二通道，以及
阳极，以面向所述另一个端面上的所述第一通道和所述第二通道的开口的方式设置在所述管体内，并接收从所述第一通道和所述第二通道释放的二次电子。
15.一种光电倍增管，其中，
具有：
权利要求1～13中任一项所述的电子倍增体、
光电面，以封闭所述一个端面上的所述第一通道和所述第二通道的开口的方式设置，并将光电子供给到所述第一通道和所述第二通道，以及
阳极，以封闭所述另一个端面上的所述第一通道和所述第二通道的开口的方式设置，并接收从所述第一通道和所述第二通道释放的二次电子。
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