CN113223909A - 电子倍增器的制造方法及电子倍增器 - Google Patents

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CN113223909A CN202110267566.0A CN202110267566A CN113223909A CN 113223909 A CN113223909 A CN 113223909A CN 202110267566 A CN202110267566 A CN 202110267566A CN 113223909 A CN113223909 A CN 113223909A
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小林浩之
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Abstract

一种电子倍增器的制造方法，电子倍增器具备：主体部；通道，其以在主体部的一端面及另一端面开口的方式设置于主体部，根据射入的电子放出二次电子，其中，电子倍增器的制造方法具备：第一工序，准备主体部件，主体部件具有一端面及另一端面，且设置有用于连通一端面和另一端面的通道的连通孔；第二工序，在主体部件的外表面及连通孔的内表面通过原子层沉积法形成至少包含电阻层的沉积层，由此形成通道；第三工序，通过除去形成于主体部件的外表面的沉积层，形成主体部。

Description

电子倍增器的制造方法及电子倍增器
本申请是申请日为2017年8月3日、申请号为201780052951.5、发明名称为电子倍 增器的制造方法及电子倍增器的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的一方式涉及电子倍增器的制造方法及电子倍增器。
背景技术
在专利文献1中记载有CEM(通道电子倍增器)。该CEM具备：基体；通道，其以在基体的一端部表面及另一端部表面开口的方式设置于基体，根据射入的电子放出二次电子。另外，在专利文献1中公开有为了提高二次电子放出效率，通过原子层沉积法在基板上形成电子放出层。
在专利文献2中记载有MCP(微细通道板)。该MCP具备：基板；多个通道，其以在基板的上部表面及下部表面开口的方式设置于基板，由根据射入的电子放出数百万二次电子构成。另外，在专利文献2中公开有通过原子层沉积法将具有导电材料及绝缘材料的层叠结构的电阻层形成于基板，从而将电阻层的电阻值设为最佳值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2011-513921号公报
专利文献2:日本特表2011-525294号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1中所述的CEM的工作时，对CEM施加加速电压。由此，在通道内进行的电子加速与电阻层碰撞，其结果，二次电子被增幅放出。接着，放出的二次电子被加速电压加速与电阻层碰撞，新的二次电子被进一步增幅放出，然后，反复其过程。
在CEM中，本发明人得到了可能产生以下问题点的见解。即，在 CEM中，为了提高二次电子放出效率，只要仅在通道的内表面形成电阻层即可，但例如，当在电阻层的形成中使用原子层沉积法时，在基体的表面全体形成电阻层。即，不仅通道的内表面，而且在基体的外表面也形成有电阻层。
因此，在该CEM工作时，当对CEM施加加速电压时，在形成于基体的外表面的电阻层也产生电位差，且电流在该电阻层中流动。因此，有可能在形成于基体的外表面的电阻层中产生焦耳热，使CEM全体的温度上升。
此外，本发明人也得到关于MCP的以下见解。即，在专利文献2 所述的MCP中，通过原子层沉积法在基板的外表面形成电阻层。但是，在MCP中，因为基板的外表面的表面积与通道的表面积相比非常小，所以在基板的外表面流动的电流成为极微量，因此，难以产生在CEM 中产生的上述问题。
本发明的一方式的目的在于，提供一种能够抑制温度上升的电子倍增器的制造方法及电子倍增器。
用于解决问题的技术方案
本发明的一方式是本发明人基于上述见解作为反复深入研究的结果的方式。即，本发明一方式的电子倍增器的制造方法，所述电子倍增器具备：主体部；通道，其以在主体部一端面及另一端面开口的方式设置于主体部，根据射入的电子放出二次电子，所述电子倍增器的制造方法具备：第一工序，准备主体部件，所述主体部件具有所述一端面及另一端面，设置有用于连通一端面和另一端面的通道的连通孔；第二工序，在主体部件的外表面及连通孔的内表面通过原子层沉积法至少形成电阻层，由此形成通道；第三工序，通过除去形成于主体部件的外表面的电阻层，形成主体部。
在该电子倍增器的制造方法中，通过原子层沉积法在用于主体部的主体部件的外表面、及用于通道的连通孔的内表面至少形成包含电阻层的沉积层，由此形成通道。然后，除去形成于主体部件的外表面的沉积层，形成主体部。因此，在电子倍增器工作时，在一端面和另一端面之间赋予了电位差的情况下，经由电阻层，也防止电流在主体部的外表面侧流动。因此，在主体部的外表面抑制发热。因此，在通过这种方法制造的电子倍增器中，能够解决上述问题点，抑制温度上升。
在本发明的一方式的电子倍增器的制造方法中，在所述第二工序中，也可以形成包含在所述电阻层和形成在所述电阻层上的二次电子増倍层的所述沉积层。该情况下，能够有效地形成包含二次电子増倍层的沉积层，同时从外表面除去。
在本发明的一方式的电子倍增器的制造方法中，主体部件也可以由绝缘材料构成。该情况下，电流难以在主体部本身流动，因此，通过除去电阻层使得到的上述作用效果更有效。
在本发明的一方式的电子倍增器的制造方法中，在第三工序中，也可以通过喷沙除去沉积层。该情况下，通过使用喷沙，能够适当地除去主体部件的期望的部位(外表面)的沉积层。
在本发明的一方式的电子倍增器的制造方法中，主体部件的外表面具有一端面、另一端面、及连接一端面和另一端面的侧面，在第三工序中，也可以维持形成于一端面及另一端面的沉积层，同时除去形成于侧面的沉积层。该情况下，因为不需要进行通道开口的一端面及另一端面的沉积层的除去加工，所以该能够降低除去加工对通道的影响。
在本发明的一方式的电子倍增器的制造方法中，还具备第四工序，在第三工序后，将散热器与主体部的外表面热连接。该情况下，通过散热器能够冷却主体部。另外，在主体部的外表面和散热器之间至少未介有电阻层，因此，能够降低赋予主体部的一端面和另一端面之间的电位差对散热器的影响。
在本发明的一方式的电子倍增器的制造方法中，散热器由金属构成，在第四工序中，也可以使散热器与外表面接触。如上述，在主体部的外表面和散热器之间至少未介有电阻层，因此，通过赋予主体部的一端面和另一端面之间的电位差的影响电流不会向散热器流动。因此，使金属制的散热器与主体部的外表面接触可有效地冷却主体部。
本发明的一方式的电子倍增器具备具有一端面、另一端面、及连接一端面和另一端面的侧面的主体部和以在一端面及另一端面开口的方式设置于主体部的通道，通道具有形成于用于通道的连通孔的内表面的电阻层及包含二次电子倍增层的沉积层，在一端面、及另一端面形成有沉积层，侧面至少从电阻层露出，沉积层通过原子层沉积法而形成。
在该电子倍增器中，主体部的侧面至少从电阻层露出(即，在侧面未形成有电阻层)。因此，在电子倍增器工作时，在一端面和另一端面之间赋予了电位差的情况下，经由电阻层，防止电流在主体部的外表面侧流动。因此，在主体部的外表面抑制发热。因此，在该电子倍增器中，能够解决上述问题点，抑制温度上升。此外，也可以在侧面形成有二次电子倍增层。
发明效果
根据本发明的一方式，能够提供能够抑制温度上升的电子倍增器的制造方法及电子倍增器。
附图说明
图1是本实施方式的光电倍增管的概略性剖视图。
图2是图1所示的电子倍增器的立体图。
图3是图1所示的电子倍增器的立体图。
图4是图2、3所示的电子倍增器的分解立体图。
图5是图4所示的第一板状部件及第二板状部件的俯视图。
图6是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。
图7是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。
图8是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。
图9是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。
图10是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。
图11是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。
图12是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。
图13是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一方式的一实施方式进行详细地说明。此外，在各图中，在相同或相当的要素彼此标注相互相同的符号，有时省略重复的说明。另外，在各图中，有时表示规定表示第一方向D1、第二方向D2、及第三方向D3的笛卡尔坐标系S。
图1是本实施方式的光电倍增管的概略性的剖视图。图2及图3 是图1所示的电子倍增器的立体图。如图1～3所示，光电倍增管1具备电子倍增器(通道电子倍增器：CEM)2、管体3、光电面4、阳极 5。电子倍增器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包含例如陶瓷等绝缘材料。主体部20的外表面20d包含第一方向D1的端面(一端面)20a、第一方向D1的端面20a的相反侧的端面(另一端面)20b、将端面20a和端面20b相互连接的侧面20c。
在端面20a设置有沿着端面20a的边缘的矩形环状的输入电极A。在端面20b设置有沿着端面20b的边缘的矩形环状的输出电极B。通过这些输入电极A及输出电极B，对主体部20的全体赋予沿着第一方向D1的电位差以使端面20b侧比端面20a成为相对高电位。
电子倍增器2具有多个第一通道(通道)21和多个第二通道(通道)22。即，光电倍增管1及电子倍增器2被多通道化。第一通道21 及第二通道22在主体部20的端面20a、20b开口。即，第一通道21 及第二通道22从主体部20的端面20a延伸至端面20b。
第一通道21包含电子入射部23和电子倍增部25。电子入射部23 包含在端面20a开口的开口部23a。电子入射部23在与开口部23a的相反侧的端部与电子倍增部25连接。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延伸至端面20b，在端面20b开口。第一通道21根据从电子入射部23射入的电子，在电子倍增部25放出二次电子。
第二通道22包含电子入射部24和电子倍增部26。电子入射部24 包含在端面20a开口的开口部24a。电子入射部24在与开口部24a的相反侧的端部与电子倍增部26连接。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延伸至端面20b，在端面20b开口。第二通道22根据从电子入射部24射入的电子，在电子倍增部26放出二次电子。
第一通道21和第二通道22沿着第二方向D2(后述的板状部件的层叠方向，即与第一方向D1交叉(正交)的方向)在电子入射部23 和电子入射部24相互重复，并且在电子倍增部25和电子倍增部26相互不重复(沿着第三方向D3相互分离)。此外，第三方向D3是与第一方向D1及第二方向D2交叉(正交)的方向。
管体3收容电子倍增器2。第一方向D1的管体3的一端部3a被开放，另一端部3b被密封。电子倍增器2收容于管体3以使主体部20 的端面20a位于管体3的端部3a侧。
光电面4根据光的入射产生光电子。光电面4以面对端面20a的第一通道21的开口部(开口)23a及第二通道22的开口部(开口)24a 的方式设置于管体3。这里，光电面4以密封管体3的端部3a的方式设置于管体3。光电面4经由电子入射部23、24向第一通道21及第二通道22供给光电子。
阳极5以面对端面20b的第一通道21及第二通道22的开口(电子倍增部25、26的开口)的方式配置于管体3内。这里，阳极5经由矩形环状的绝缘层C安装于输出电极B。阳极5的中心部分从输出电极B及绝缘层C的开口部露出，面对第一通道21及第二通道22的开口。通过这种结构，阳极5经由电子倍增部25、26接受从第一通道21 及第二通道22放出的二次电子。例如检测与该阳极5接受的二次电子对应的电信号的脉冲的检测器(未图示)与阳极5连接。
这里，图4是图2、3所示的电子倍增器的分解立体图。如图2～4 所示，电子倍增器2的主体部20通过相互层叠多个板状部件而构成。这里，主体部20具有沿着第二方向D2相互层叠的多个第一板状部件 30、多个第二板状部件40、及一对第三板状部件50。第一板状部件30、第二板状部件40、及第三板状部件50形成第一通道21及第二通道22。第一板状部件30及第二板状部件40的数量根据要求的通道的数量任意设定，但例如，为2个～4个左右。
第一板状部件30及第二板状部件40沿着第二方向D2交替层叠。第三板状部件50从第二方向D2的两侧以夹着第一板状部件30和第二板状部件40的层叠体的方式与第一板状部件30及第二板状部件40一起层叠。因此，多个第一板状部件30中的一部分配置于一对第二板状部件40之间，剩余部分可以配置于第二板状部件40和第三板状部件50之间。另外，多个第二板状部件40中的一部分配置于一对第一板状部件30之间，剩余部分可以配置于第一板状部件30和第三板状部件 50之间。第一板状部件30和第二板状部件40的配置方式例如根据第一板状部件30及第二板状部件40的数量等而不同。
在图4的例子中，2个第一板状部件30中的第二方向D2的中心侧的1个第一板状部件30配置于一对第二板状部件40之间，2个第一板状部件30中的第二方向D2的外侧的1个第一板状部件30配置于第二板状部件40和第三板状部件50之间。另外，在图4的例中，2个第二板状部件40中的第二方向D2的中心侧的1个第二板状部件40配置于一对第一板状部件30之间，2个第二板状部件40中的第二方向D2 的外侧的1个第二板状部件40配置于第一板状部件30和第三板状部件50之间。
图5是图4所示的第一板状部件及第二板状部件的俯视图。如图4、 5所示，第一板状部件30、第二板状部件40、及第三板状部件50呈将第一方向D1设为长度方向，将第二方向D2设为厚度方向的长方形板状。第一板状部件30包含与第二方向D2交叉的表面(第一表面)31 及背面(第一背面)32。在第一板状部件30形成有规定第一通道21 的孔。
更具体而言，在第一板状部件30形成有从表面31至背面32的孔部(第三孔部)33及孔部(第一孔部)35。孔部33至第一方向D1的第一板状部件30的端面30a。孔部33是从端面30a朝向第一方向D1 缩小的锥状。孔部33与孔部35连接。孔部35从与孔部33的连接部分沿着第一方向D1呈波状延伸至第一方向D1的第一板状部件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与第一通道21的电子入射部23 对应(规定电子入射部23)，孔部35与第一通道21的电子倍增部25 对应(规定电子倍增部25)。
这里，在第一板状部件30形成有沿着第三方向D3排列的多个(这里3个)的孔部33、35。第一板状部件30的孔部35彼此之间的区域、及比孔部35更外侧的区域成为实心。即，第一板状部件30包含形成有孔部35的多个孔部区域(第一孔部区域)37和与孔部区域37邻接的多个实心区域(第一实心区域)38。这里，孔部区域37具有沿着孔部35的形状。另外，这里，实心区域38具有与孔部35相补的形状。孔部区域37及实心区域38沿着第三方向D3交替排列。
第二板状部件40包含与第二方向D2交叉的表面(第二表面)41 及背面(第二背面)42。在第二板状部件40形成有规定第二通道22 的孔。更具体而言，在第二板状部件40形成有从表面41至背面42的孔部(第四孔部)43及孔部(第二孔部)45。孔部43至第一方向D1 的第二板状部件40的端面40a。孔部43是从端面40a朝向第一方向 D1缩小的锥状。孔部43与孔部45连接。
孔部45从与孔部43的连接部分沿着第一方向D1呈波状延伸至第一方向D1的第二板状部件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与第二通道22的电子入射部24对应(规定电子入射部24)，孔部45与第二通道22的电子倍增部26对应(规定电子倍增部26)。
这里，在第二板状部件40形成有沿着第三方向D3排列的多个(此处，3个)孔部43、45。第二板状部件40的孔部45彼此之间的区域、及比孔部45更外侧的区域成为实心。即，第二板状部件40包含形成有孔部45的多个孔部区域(第二孔部区域)47和与孔部区域47邻接的多个实心区域(第二实心区域)48。这里，孔部区域47具有沿着孔部45的形状。另外，这里，实心区域48具有与孔部45相补的形状。孔部区域47及实心区域48沿着第三方向D3交替排列。此外，图中的点划线所示的各区域的边界是虚拟的边界。
第一板状部件30的孔部区域37沿着第二方向D2与第二板状部件 40的实心区域48对置。另外，第二板状部件40的孔部区域47沿着第二方向D2与第一板状部件30的实心区域38对置。即，从第二方向 D2看，孔部35和孔部45没有相互重复(沿着第三方向D3相互分离)。因此，第一板状部件30的孔部35的第二方向D2的开口由一对第二板状部件40的实心区域48堵塞或由第二板状部件40的实心区域48和第三板状部件50堵塞。
另外，第二板状部件40的孔部45的第二方向D2的开口由一对第一板状部件30的实心区域38堵塞或由第一板状部件30的实心区域38 和第三板状部件50堵塞。另外，第二方向D2的孔部33、43的开口在多个第一板状部件30及第二板状部件40之间连续且由一对第三板状部件50堵塞。
因此，第一通道21(这里电子倍增部25)至少包含孔部35的内表面和实心区域48的面对孔部35内的面而形成。更具体而言，第二方向D2的主体部20的中心侧的第一通道21由孔部35的内表面和一对实心区域48的面对孔部35内的面形成。另外，第二方向D2的主体部20的外侧的第一通道21由孔部35的内表面和实心区域48的面对孔部35内的面和第三板状部件50的面对孔部35内的面形成。
另外，第二通道22(这里电子倍增部26)至少包含孔部45的内表面和实心区域38面对的孔部45内的面而形成。更具体而言，第二方向D2的主体部20的中心侧的第二通道22由孔部45的内表面和一对实心区域38的面对孔部45内的面形成。另外，第二方向D2的主体部20的外侧的第二通道22由孔部45的内表面和实心区域38的面对孔部45内的面和第三板状部件50的面对孔部45内的面形成。
这里，如上述，主体部20具有沿着第二方向D2排列的多个第一板状部件30及第二板状部件40。而且，在第一板状部件30形成有沿着第三方向D3排列的多个孔部33、35，在第二板状部件40形成有沿着第三方向D3排列的多个孔部43、45。因此，电子倍增器2具备沿着第二方向D2及第三方向D3呈二维状排列的多个通道(第一通道21 及第二通道22)。
这里，孔部35的内表面和实心区域48的面对孔部35内的面和第三板状部件50的面对孔部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的内表面和实心区域38的面对孔部45内的面和第三板状部件50的面对孔部45内的面形成第二通道22的内表面 22s(参照图1)。如后述，第一通道21及第二通道22包含相互层叠的电阻层及二次电子倍增层。换而言之，如后述，第一通道21具有包含形成于用于第一通道21的第一连通孔81的内表面81s的电阻层及二次电子倍增层的沉积层。另外，第二通道22具有包含形成于用于第二通道22的第二连通孔82的内表面82s的电阻层及二次电子倍增层的沉积层。第一通道21及第二通道22的表层为二次电子倍增层。因此，内表面21s及内表面22s为二次电子倍增层的表面。
作为电阻层的材料，例如能够使用Al2O3(氧化铝)和ZnO(氧化锌)的混合膜、或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，例如能够使用Al2O3、或MgO(氧化镁) 等。包含电阻层及二次电子倍增层的沉积层通过原子层沉积法(ALD：Atomic Layer Deposition)而形成。
这里，为了确定通过原子层沉积法形成的沉积层(电阻层及二次电子倍增层)(以下，本段落中称为“ALD膜”)的结构或特性，需要解析ALD膜的表面状态。但是，关于在如电子倍增器2那样的高纵横比的结构体成膜的ALD膜，目前不知道可具体解析表面状态的机器，难以解析ALD膜的层叠结构本身。这样，在申请时，因为解析ALD 膜的结构或特性在技术上是不可能或不实际的(不切实际)，所以在电子倍增器2中，存在通过其结构或特性直接确定ALD膜是不可能或不实际的事情。
另一方面，在主体部20的外表面20d的至少一部分未设置有沉积层(电阻层及二次电子倍增层)。作为一例，在连接主体部20的端面 20a和端面20b的侧面20c至少未设置有电阻层(这里，二次电子倍增层)。换而言之，侧面20c至少从电阻层(这里，二次电子倍增层)露出(即，由绝缘材料构成的面露出)。而且，散热器70与主体部20 的侧面20c(外表面20d)热连接(参照图2、3)。这里，散热器70 与主体部20的侧面20c接触。另外，散热器70例如，与用于密封管体3的凸缘(未图示)热连接。由此，散热器70将主体部20与该凸缘热连接。散热器70例如由金属构成。
接着，对以上的电子倍增器2的制造方法的一例进行说明。图6～ 13是表示图1所示的电子倍增器的制造方法的各工序的图。在该方法中，首先，准备用于主体部20的主体部件(第一工序)。对该第一工序进行具体地说明。如图6所示，在该第一工序中，首先，准备用于第一板状部件30的多个板状部件30A、用于第二板状部件40的多个板状部件40A、及用于第三板状部件50的一对板状部件50A。板状部件30A、40A、50A分别包含成为沿着第一方向D1排列的多个(这里，2个)第一板状部件30、第二板状部件40、及第三板状部件50的部分。
在板状部件30A上例如通过激光加工及模具的冲裁等形成有用于孔部33、35的多个孔部33A、35A。板状部件30A的孔部35A彼此之间的区域、及比孔部35A更外侧的区域成为实心。即，板状部件30A 包含形成有孔部35A的多个孔部区域37A和与孔部区域37A邻接的多个实心区域38。这里，孔部33A、35A没有达到板状部件30A的端部。
在板状部件40A例如通过激光加工及模具的冲裁等形成有用于孔部43、45的多个孔部43A、45A。板状部件40A的孔部45A彼此之间的区域、及比孔部45A更外侧的区域成为实心。即，板状部件40A包含形成有孔部45A的多个孔部区域47A和与孔部区域47A邻接的多个实心区域48。这里，孔部43A、45A没有达到板状部件40A的端部。
接着，将板状部件30A和板状部件40A沿着第二方向D2交替层叠，并且从第二方向D2的两侧以夹着板状部件30A、40A的层叠体的方式配置板状部件50A。由此，如图7所示，形成由板状部件30A、 40A、50A构成的层叠体60。在该状态下，通过对层叠体60进行按压及烧结，使板状部件30A、40A、50A相互一体化。
此时，板状部件30A的孔部区域37A沿着第二方向D2与板状部件40A的实心区域48对置。另外，板状部件40A的孔部区域47A沿着第二方向D2与板状部件30A的实心区域38对置。由此，在层叠体 60中，板状部件30A的孔部35A的第二方向D2的开口由一对板状部件40A的实心区域48堵塞或由板状部件40A的实心区域48和板状部件50A堵塞。
另外，板状部件40A的孔部45A的第二方向D2的开口由一对板状部件30A的实心区域38堵塞或由板状部件30A的实心区域38和板状部件50A堵塞。另外，第二方向D2的孔部33A、43A的开口在多个板状部件30A及板状部件40A之间连续且由一对板状部件50A堵塞。
接着，如图8及图9所示，通过切断一体化的层叠体60，分别切出多个(这里2个)主体部件80。在该工序中，首先，设定虚拟的切断预定线L1、L2、L3。切断预定线L1以通过主体部件80之间的方式沿着第三方向D3呈直线状延伸。切断预定线L2沿着第一方向D1的层叠体60的两缘部呈直线状延伸。切断预定线L3沿着第三方向D3 的层叠体60的两缘部呈直线状延伸。
切断预定线L1设定为在进行沿着切断预定线L1的切断时，孔部 33A、43A在其切断面开口。另外，切断预定线L2设定为在进行沿着切断预定线L2的切断时，孔部35A、45A在其切断面开口。因此，通过沿着切断预定线L1、L2、L3切断层叠体60，从层叠体60切出多个 (这里2个)主体部件80。该切断的切断面成为端面20a及端面20b。另外，通过该切断对端面20a开口孔部33A、43A，并且对端面20b开口35A、45A。
即，如图10所示，在该第一工序中准备的主体部件80具有端面 20a、20b。另外，在主体部件80形成有由孔部33A和孔部35A连通端面20a和端面20b的第一连通孔81。第一连通孔81是后来成为第一通道21的(即用于第一通道21的)孔部。另外，在主体部件80形成有由孔部43A和孔部45A连通端面20a和端面20b的第二连通孔82。第二连通孔82是后来成为第二通道22的(即用于第二通道22的)孔部。
这样，在该第一工序中，准备主体部件，将形成有用于通道的孔部的多个板状部件和一对实心状的板状部件相互层叠而一体化。更具体而言，将形成有用于第一通道21(第一连通孔81)的孔部33A、35A 的多个板状部件30A和形成有用于第二通道22(第二连通孔82)的孔部43A、45A的多个板状部件40A以堵塞相互的孔部的方式交替层叠，并且以从板状部件30A和板状部件40A的层叠体的两侧夹着的方式进一步层叠板状部件50A而一体化(这里还进行切断)，从而准备主体部件80。
接着，对第一工序之后的工序进行说明。在随后的工序中，通过原子层沉积法对主体部件80的外表面20d形成包含电阻层83和层叠在电阻层83上的二次电子倍增层84的沉积层85(第二工序)。另外，通过原子层沉积法对第一连通孔81的内表面81s及第二连通孔82的内表面82s形成沉积层85(第二工序)。由此，从第一连通孔81形成第一通道21，并且从第二连通孔82形成第二通道22(第二工序)。
更具体而言，在该第二工序中，首先，如图11所示，将主体部件80收容于室C1。而且，如图12所示，由上述规定的材料，形成沉积层85。因此，在该第二工序中，对主体部件80的外表面20d(即，端面20a、端面20b、及侧面20c)和第一连通孔81的内表面81s和第二连通孔82的内表面82s的全体形成一块沉积层85。此外，图11～图 13是表示相当于沿着图10的A-A线的截面的截面的图。
在后续的工序中，除去形成于主体部件80的外表面20d的沉积层 85(第三工序)。这里，除去电阻层83及二次电子倍增层84的两方。另外，这里，通过喷沙除去沉积层85。在喷沙中，首先，如图12所示，将主体部件80收容于室C2，对主体部件80喷出例如100μm左右的颗粒。这里使用的喷沙的颗粒例如是由与构成电阻层83及二次电子倍增层84的材料同样的材料构成的颗粒(例如氧化铝颗粒)。
这时，维持形成于主体部件80的外表面20d中的端面20a、20b 的沉积层85，同时除去形成于主体部件80的外表面20d中的侧面20c 的沉积层85。具体而言，例如，遮蔽端面20a、20b(及各通道的开口) 的状态下，对主体部件80进行喷沙。通过以上，如图13所示，由主体部件80形成主体部20。
在后续的工序中，将由金属构成的散热器70与主体部20的外表面20d热连接(第四工序)。这里，如图2、3所示，使散热器70与除去了主体部20的外表面20d中的沉积层85的状态的侧面20c接触。通过以上的工序，制造电子倍增器2。
如以上说明，在电子倍增器2的制造方法中，对用于主体部20的主体部件80的外表面20d、用于第一通道21的第一连通孔81的内表面81s、及用于第二通道22的第二连通孔82的内表面82s，通过原子层沉积法形成包含电阻层83及二次电子倍增层84的沉积层85，由此形成第一通道21及第二通道22。然后，除去形成于主体部件80的外表面20d(这里，侧面20c)的沉积层85，形成主体部20。因此，在电子倍增器2工作时，在端面20a、20b之间赋予了电位差的情况下，经由电阻层83，防止电流向主体部20的外表面20d侧流动。因此，在主体部20的外表面20d抑制发热。因此，在通过这种方法制造的电子倍增器2中，能够抑制工作时的温度上升。
另外，在电子倍增器2的制造方法中，在第二工序中，形成包含电阻层83和层叠在电阻层83上的二次电子倍增层84的沉积层85。因此，能够有效率地形成包含二次电子倍增层84的沉积层85，同时从外表面20d除去。
另外，在电子倍增器2的制造方法中，主体部件80由绝缘材料构成。因此，电流难以向主体部20本身流动，因此，通过除去电阻层83 而得到的上升作用效果更有效。
另外，在电子倍增器2的制造方法中，在第三工序中，通过喷沙除去沉积层85。因此，通过使用喷沙，能够选择适当除去主体部件80 的期望的部位(例如侧面20c)的沉积层85。
另外，在电子倍增器2的制造方法中，主体部件80的外表面20d 具有端面20a、20b、及连接端面20a和端面20b的侧面20c。而且，在第三工序中，维持形成于端面20a、20b的沉积层85，同时除去形成于侧面20c的沉积层85。因此，因为不需要进行第一通道21及第二通道22开口的端面20a及端面20b的沉积层85的除去加工，所以能够降低该除去加工对第一通道21及第二通道22的影响。
另外，在电子倍增器2的制造方法中，还具备在第三工序后，在主体部20的外表面(侧面20c)设置散热器70的第四工序。因此，能够通过散热器70冷却主体部20。另外，在主体部20的侧面20c和散热器70之间没有夹杂电阻层83及二次电子倍增层84，因此，能够降低在主体部20的端面20a、20b之间赋予的电位差对散热器70的影响。
特别是，散热器70由金属构成，在第四工序中，使散热器70与主体部20的外表面20d(侧面20c)接触。如上述，在主体部20的外表面20d和散热器70之间未介有电阻层83及二次电子倍增层84，因此，通过在主体部20的端面20a和端面20b之间赋予的电位差的影响电流不会向散热器70流动。因此，使金属制的散热器70与主体部20 的外表面20d接触可有效地冷却主体部20。
另外，在电子倍增器2中，主体部20的侧面20c至少从电阻层83 (这里，沉积层85)露出(即，在侧面20c没有形成电阻层83)。因此，在电子倍增器2工作时，在端面20a和端面20b之间赋予了电位差的情况下，经由电阻层83，防止电流向主体部20的外表面20d侧流动。因此，在主体部20的外表面20d抑制发热。因此，根据该电子倍增器2，能够抑制温度上升。
这里，对电子倍增器2的另外的作用效果进行说明。电子倍增器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部件30及第二板状部件40。第一板状部件30包含形成有孔部35的孔部区域37和与孔部区域37邻接的实心区域38。第二板状部件40包含形成有孔部45的孔部区域47和与孔部区域47邻接的实心区域48。第一板状部件30的孔部区域37沿着第二方向D2(板状部件的层叠方向)与第二板状部件40的实心区域48 对置。第二板状部件40的孔部区域47沿着第二方向D2与第一板状部件30的实心区域38对置。
即，第二方向D2的孔部35的至少一开口由第二板状部件40的实心区域48堵塞，第二方向D2的孔部45的至少一开口由第一板状部件 30的实心区域38堵塞。由此，第一通道21包含孔部35的内表面和实心区域48的面对孔部35内的面而形成，第二通道22包含孔部45的内表面和实心区域38的面对孔部45内的面而形成。
这样，在电子倍增器2中，第一板状部件30有助于在孔部35第一通道21的形成，并且，有助于在实心区域38第二通道22的形成。另外，第二板状部件40有助于在实心区域48第一通道21的形成，并且有助于在孔部45第二通道22的形成。因此，与由一对块状形成单独的通道的情况比较，可以抑制死区(dead space)的增加同时进行多通道化。
这样，在电子倍增器2中，通过死区的消减，缩短从各通道内的发热部位到外部的散热路径。因此，以上的电子倍增器2的结构也有助于温度上升的抑制。
以上的实施方式，对本发明的一方式的电子倍增的制造方法的一实施方式进行了说明。因此，本发明的一方式的电子倍增器的制造方法不限定于上述的电子倍增器2的制造方法，在不变更各权利要求的要旨的范围内可将这些进行任意变形。
例如，在第三工序中，除去形成于主体部件80的外表面20d的沉积层85的方法不限定于喷沙，例如也可以为机械研磨。机械研磨示例有例如使用刀具及锉刀等的研磨方法、或使用研磨机等研磨方法等。
另外，在第三工序中，在除去形成于主体部件80的侧面20c的沉积层85时，也可以不维持形成于端面20a、20b的沉积层85。即，在第三工序中，关于主体部件80的外表面20d的全体，也可以一块除去沉积层85。另外，在第四工序中，散热器70也可以由金属以外的材料构成。或在电子倍增器2的制造方法中，也可以不进行第四工序。即，也可以在主体部20的外表面20d不设置散热器70。
进而，该制造方法也可以在第二工序中，在主体部件80的外表面 20d、第一连通孔81的内表面81s、及第二连通孔82的内表面82s通过原子层沉积法形成仅包含电阻层83的沉积层。该情况下，在第三工序中，仅除去形成于主体部件80的外表面20d的电阻层83。
另外，该制造方法也可以在第二工序中，在主体部件80的外表面 20d、第一连通孔81的内表面81s、及第二连通孔82的内表面82s通过原子层沉积法形成仅包含电阻层83的沉积层，也可以在第三工序后即第四工序前，具备相对于主体部20的(包含侧面20c)外表面20d 和第一连通孔81的内表面81s和第二连通孔82的内表面82s的全体形成二次电子倍增层84的第五工序。即，只要相对于主体部20的外表面20d(特别是侧面20c)形成作为导电体层的电阻层83即可，也可以仅形成作为绝缘体层的二次电子倍增层84。
另一方面，本发明的一方式的电子倍增器的制造方法也可以适用于另外的电子倍增器的制造。作为别的电子倍增器，例如，能够为沿着第三方向D3具备单独的第一通道21及单独的第二通道22的电子倍增器。该情况下，也可以沿着第二方向D2形成多个第一通道21及多个第二通道22。根据该电子倍增器，与沿着第三方向D3排列多个第一通道21及第二通道22的情况比较，消减沿着第三方向D3的电子入射部23、24彼此之间的死区。
进而，作为其它的电子倍增器，孔部35、45也可以是包含沿着第一方向D1延伸的第一部分和沿着与第一方向D1交叉的第三方向D3 延伸的第二部分和沿着第一方向D1延伸的第三部分的孔部。第二部分沿着第三方向D3延伸而连接第一部分和第三部分。根据这种电子倍增器，能够延长第一通道21及第二通道22并提高增益。另外，根据该电子倍增器，通过孔部35及孔部45各自的第二部分，抑制第一通道21及第二通道22的离子反馈。
进而，作为了另外的电子倍增器的另外的例，也可以是通过利用一对实心状的板状部件夹着形成有孔部的单独的板状部件构成通道，并且将这些板状部件的组多个排列而一体化，从而多通道化的电子倍增器。进而，例如，也可以是具有单独通道的电子倍增器。
产业上可利用性
能够提供能够抑制温度上升的电子倍增器的制造方法及电子倍增器。
符号说明
2…电子倍增器、20…主体部、20a…端面(一端面)、20b…端面 (另一端面)、20d…外表面、21…第一通道(通道)、22…第二通道 (通道)、70…散热器、80…主体部件、81…第一连通孔、81s…内表面、82…第二连通孔、82s…内表面、83…电阻层、84…二次电子倍增层、85…沉积层。

Claims (5)

1.一种电子倍增器，其特征在于，
具备：
主体部，其具有一端面、另一端面、及连接所述一端面和所述另一端面的侧面；以及
通道，其以在所述一端面及所述另一端面开口的方式设置于所述主体部，
所述通道具有包含形成于用于所述通道的连通孔的内表面的电阻层及二次电子倍增层的沉积层，
在所述一端面、及所述另一端面形成有所述沉积层，
在所述主体部，经由形成于所述侧面的绝缘体层而热连接有散热器，
所述沉积层通过原子层沉积法而形成。
2.根据权利要求1所述的电子倍增器，其中，
所述散热器由金属构成。
3.根据权利要求1或2所述的电子倍增器，其中，
所述主体部由绝缘材料构成。
4.根据权利要求1或2所述的电子倍增器，其中，
所述绝缘层为二次电子倍增层，
所述二次电子倍增层的材料为氧化铝或氧化镁。
5.根据权利要求3所述的电子倍增器，其中，
所述绝缘层为二次电子倍增层，
所述二次电子倍增层的材料为氧化铝或氧化镁。
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