JP2000011945A - テーパ型マイクロチャンネルプレート - Google Patents
テーパ型マイクロチャンネルプレートInfo
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- JP2000011945A JP2000011945A JP10173173A JP17317398A JP2000011945A JP 2000011945 A JP2000011945 A JP 2000011945A JP 10173173 A JP10173173 A JP 10173173A JP 17317398 A JP17317398 A JP 17317398A JP 2000011945 A JP2000011945 A JP 2000011945A
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- electrons
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/06—Electrode arrangements
- H01J43/18—Electrode arrangements using essentially more than one dynode
- H01J43/24—Dynodes having potential gradient along their surfaces
- H01J43/246—Microchannel plates [MCP]
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡素な構造で高い２次電子増幅率が得られるＭ
ＣＰ及び２次電子増幅装置の提供。 【解決手段】射出側が径小なテーパ状細管１３の内壁に
２次電子放出金属１４の層が形成され、入射電子１２が
２次電子放出金属１４に衝突して増倍され２次電子１５
を射出電子１６として射出する。テーパ状細管１３内で
は管内入射側に比べて射出側の電子衝突行程が短縮され
ていることにより、管内射出側で電子が移動中に失うエ
ネルギ量が小さく２次電子放出金属１４との衝突エネル
ギが高レベルに維持され管内入射側と同様に多数の２次
電子が放出され管内射出側の電子密度が高い。
ＣＰ及び２次電子増幅装置の提供。 【解決手段】射出側が径小なテーパ状細管１３の内壁に
２次電子放出金属１４の層が形成され、入射電子１２が
２次電子放出金属１４に衝突して増倍され２次電子１５
を射出電子１６として射出する。テーパ状細管１３内で
は管内入射側に比べて射出側の電子衝突行程が短縮され
ていることにより、管内射出側で電子が移動中に失うエ
ネルギ量が小さく２次電子放出金属１４との衝突エネル
ギが高レベルに維持され管内入射側と同様に多数の２次
電子が放出され管内射出側の電子密度が高い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２次電子増幅装置に
関し、特にマイクロチャンネルプレート（「ＭＣＰ」と
いう）に関する。
関し、特にマイクロチャンネルプレート（「ＭＣＰ」と
いう）に関する。
【０００２】
【従来の技術】イメージインテンシファイア管等の撮像
管の電子増幅装置として用いられているＭＣＰは、主に
光電効果により得た微弱な電子像を電子増幅し、増幅さ
れた電子像を蛍光面等に入射して可視像をあらわす。
管の電子増幅装置として用いられているＭＣＰは、主に
光電効果により得た微弱な電子像を電子増幅し、増幅さ
れた電子像を蛍光面等に入射して可視像をあらわす。
【０００３】特公平５−２１１９１号公報には、放射源
に対してマイクロチャンネルプレートを傾斜させ、励起
される光電子放出層を選択できるように構成したことを
特徴とする分光感度が選択可能な光子検出装置が提案さ
れている。
に対してマイクロチャンネルプレートを傾斜させ、励起
される光電子放出層を選択できるように構成したことを
特徴とする分光感度が選択可能な光子検出装置が提案さ
れている。
【０００４】図２は、上記特公昭５−２１１９１号に提
案されたような従来例に係るＭＣＰ２１を説明するため
の図である。図２を参照して、ＭＣＰ２１の両面には電
極１７，１７がそれぞれ形成され、電子入射面側が負電
極、電子射出面側が正電極となるように、電源部１０よ
り電圧が印加される。ＭＣＰ２１内部に複数形成された
細管２０の内壁には、２次電子放出金属１４の層が形成
されている。細管２０の電子入射面側開口から入射した
入射電子１２は、２次電子放出金属１４の層に衝突し、
複数の２次電子１５が放出される。放出された２次電子
１５は、繰り返し２次電子放出金属１４の層に衝突し、
さらに電子が放出される。放出された２次電子１５は、
最後に、射出電子１６として、細管２０の電子射出面側
開口から射出される。
案されたような従来例に係るＭＣＰ２１を説明するため
の図である。図２を参照して、ＭＣＰ２１の両面には電
極１７，１７がそれぞれ形成され、電子入射面側が負電
極、電子射出面側が正電極となるように、電源部１０よ
り電圧が印加される。ＭＣＰ２１内部に複数形成された
細管２０の内壁には、２次電子放出金属１４の層が形成
されている。細管２０の電子入射面側開口から入射した
入射電子１２は、２次電子放出金属１４の層に衝突し、
複数の２次電子１５が放出される。放出された２次電子
１５は、繰り返し２次電子放出金属１４の層に衝突し、
さらに電子が放出される。放出された２次電子１５は、
最後に、射出電子１６として、細管２０の電子射出面側
開口から射出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２を
参照して、以上説明した従来例に係るＭＣＰ２１は以下
のような問題点を有する。第１の問題点は、細管２０の
管内電子射出側における２次電子増幅率が低いため、総
合した２次電子増幅率が低いというものである。第２の
問題点は、電子増幅率を高くするためには、ＭＣＰ２１
への印加電圧を高くする、或いはＭＣＰ２１を厚くして
細管２０の軸方向長さを延伸する他なく、消費電力の低
減及び電源部の小型軽量化が困難であるというものであ
る。
参照して、以上説明した従来例に係るＭＣＰ２１は以下
のような問題点を有する。第１の問題点は、細管２０の
管内電子射出側における２次電子増幅率が低いため、総
合した２次電子増幅率が低いというものである。第２の
問題点は、電子増幅率を高くするためには、ＭＣＰ２１
への印加電圧を高くする、或いはＭＣＰ２１を厚くして
細管２０の軸方向長さを延伸する他なく、消費電力の低
減及び電源部の小型軽量化が困難であるというものであ
る。
【０００６】この理由は、２次電子放出金属１４との衝
突によって、電子の運動エネルギが管内電子入射側から
射出側に向かって徐々に減少するからである。また、従
来例によれば、電子が衝突するまでに移動する距離（電
子衝突行程）が、管内入射側から射出側に向かって一定
ないし徐々に長くなる傾向がある。従って、管内射出側
ほど、電子の運動エネルギが小さい上に、電子衝突行程
が管内入射側に比べて一定ないし長いため、電子移動中
に失われる運動エネルギが大きく、２次電子金属１４と
の衝突エネルギが低いものとなるからである。この結
果、管内射出側において、衝突によって生じる２次電子
の量が、入射側に比べて大幅に減少し、総合した２次電
子増幅率が低いものとなっている。
突によって、電子の運動エネルギが管内電子入射側から
射出側に向かって徐々に減少するからである。また、従
来例によれば、電子が衝突するまでに移動する距離（電
子衝突行程）が、管内入射側から射出側に向かって一定
ないし徐々に長くなる傾向がある。従って、管内射出側
ほど、電子の運動エネルギが小さい上に、電子衝突行程
が管内入射側に比べて一定ないし長いため、電子移動中
に失われる運動エネルギが大きく、２次電子金属１４と
の衝突エネルギが低いものとなるからである。この結
果、管内射出側において、衝突によって生じる２次電子
の量が、入射側に比べて大幅に減少し、総合した２次電
子増幅率が低いものとなっている。
【０００７】本発明は、簡素な構造で高い２次電子増幅
率が得られるＭＣＰ及び２次電子増幅装置を提供するこ
とを課題とする。
率が得られるＭＣＰ及び２次電子増幅装置を提供するこ
とを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の視点に
おいて、２次電子増倍管として電子射出側が径小なテー
パ状の管を有する。第２の視点において、２次電子増倍
管として電子射出側が径小なテーパ管単体からなる２次
電子増幅装置を有する。第３の視点において、電子入射
側から射出側へ向かって徐々に縮径された２次電子増倍
管ないし該管単体からなる２次電子増幅装置を有する。
第４の視点において、上記２次電子増倍管を単数又は複
数備えたＭＣＰないし２次電子増幅装置を用いた撮像管
を有する。
おいて、２次電子増倍管として電子射出側が径小なテー
パ状の管を有する。第２の視点において、２次電子増倍
管として電子射出側が径小なテーパ管単体からなる２次
電子増幅装置を有する。第３の視点において、電子入射
側から射出側へ向かって徐々に縮径された２次電子増倍
管ないし該管単体からなる２次電子増幅装置を有する。
第４の視点において、上記２次電子増倍管を単数又は複
数備えたＭＣＰないし２次電子増幅装置を用いた撮像管
を有する。
【０００９】本発明によれば、２次電子増倍管内におい
て、入射側に比べて射出側の電子衝突行程が短縮される
ため、該射出側において電子が管内を移動中に失うエネ
ルギが小さくなり２次電子放出層との衝突エネルギが高
レベルに維持される。この結果、２次電子増倍管内にお
いて射出側の電子密度が上昇し、総合的に射出される電
子の量が多くなる。
て、入射側に比べて射出側の電子衝突行程が短縮される
ため、該射出側において電子が管内を移動中に失うエネ
ルギが小さくなり２次電子放出層との衝突エネルギが高
レベルに維持される。この結果、２次電子増倍管内にお
いて射出側の電子密度が上昇し、総合的に射出される電
子の量が多くなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明
の一実施の形態に係るＭＣＰ１１の説明図であって、
（Ａ）は外観図、（Ｂ）は断面の模式図である。図１
（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、本実施形態に係るＭＣＰ
１１は、複数のテーパ状細管（２次電子増倍管）１３を
束ねて径方向に沿って切断してなり、多数のテーパ状細
管１３同士が所定間隔で配列した２次電子増倍板であ
る。テーパ状細管１３は、電子入射側から電子射出側に
向かって徐々に管内径が縮小されている。テーパ状細管
１３の内壁には２次電子放出金属１４の層が形成されて
いる。ＭＣＰ２１の電子入射面及び電子射出面には、電
極１７，１７がそれぞれ形成され、電子入射面側が負電
極、電子射出面側が正電極となるように、電源部１０よ
り電圧が印加される。
の一実施の形態に係るＭＣＰ１１の説明図であって、
（Ａ）は外観図、（Ｂ）は断面の模式図である。図１
（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、本実施形態に係るＭＣＰ
１１は、複数のテーパ状細管（２次電子増倍管）１３を
束ねて径方向に沿って切断してなり、多数のテーパ状細
管１３同士が所定間隔で配列した２次電子増倍板であ
る。テーパ状細管１３は、電子入射側から電子射出側に
向かって徐々に管内径が縮小されている。テーパ状細管
１３の内壁には２次電子放出金属１４の層が形成されて
いる。ＭＣＰ２１の電子入射面及び電子射出面には、電
極１７，１７がそれぞれ形成され、電子入射面側が負電
極、電子射出面側が正電極となるように、電源部１０よ
り電圧が印加される。
【００１１】以上説明した本実施形態に係るＭＣＰ１１
の動作を説明する。図１（Ｂ）を参照して、テーパ状細
管（２次電子増倍管）１３に入射した入射電子１２は、
２次電子放出金属１４の層に衝突し、複数の２次電子１
５が放出される。放出された２次電子１５は、繰り返し
２次電子放出金属１４の層へ衝突し、さらに電子が放出
される。このような２次電子放出が繰り返され、放出さ
れた２次電子１３は、最後に射出電子１６として、テー
パ状細管１３の電子射出面側開口から射出される。通
常、射出電子１６は入射電子１２の数万倍に増幅され
る。
の動作を説明する。図１（Ｂ）を参照して、テーパ状細
管（２次電子増倍管）１３に入射した入射電子１２は、
２次電子放出金属１４の層に衝突し、複数の２次電子１
５が放出される。放出された２次電子１５は、繰り返し
２次電子放出金属１４の層へ衝突し、さらに電子が放出
される。このような２次電子放出が繰り返され、放出さ
れた２次電子１３は、最後に射出電子１６として、テー
パ状細管１３の電子射出面側開口から射出される。通
常、射出電子１６は入射電子１２の数万倍に増幅され
る。
【００１２】ここで、テーパ状細管１３は電子入射側
（上流）から射出側（下流）に向かって徐々に縮径され
ているため、管内を入射側から射出側に向かうにつれ
て、電子が次に２次電子放出金属１４と衝突するまでの
行程（飛行距離、移動距離）が短縮されている。この結
果、本実施形態によれば、管径が一定とされた場合に比
べて、管内射出側に向かうほど、電子が衝突前の移動中
に失う運動エネルギが小さいため、管内射出側において
も２次電子放出金属１４との衝突エネルギが高レベルに
維持される。この結果、管内射出側においても、管内入
射側と同様に、多数の２次電子が放出され、電子射出側
の電子密度が高められる。
（上流）から射出側（下流）に向かって徐々に縮径され
ているため、管内を入射側から射出側に向かうにつれ
て、電子が次に２次電子放出金属１４と衝突するまでの
行程（飛行距離、移動距離）が短縮されている。この結
果、本実施形態によれば、管径が一定とされた場合に比
べて、管内射出側に向かうほど、電子が衝突前の移動中
に失う運動エネルギが小さいため、管内射出側において
も２次電子放出金属１４との衝突エネルギが高レベルに
維持される。この結果、管内射出側においても、管内入
射側と同様に、多数の２次電子が放出され、電子射出側
の電子密度が高められる。
【００１３】従って、テーパ状細管１３の電子進行方向
（軸方向）に沿った単位長さ（ＭＣＰ単位厚さ）当たり
の電子増幅率が高くなり、ＭＣＰ１１及び電源部１０の
小型化ないし簡素化が可能となる。また、テーパ状細管
１３内において、電子進行方向の位置に依存しない２次
電子増幅効果を得ることが可能となる。
（軸方向）に沿った単位長さ（ＭＣＰ単位厚さ）当たり
の電子増幅率が高くなり、ＭＣＰ１１及び電源部１０の
小型化ないし簡素化が可能となる。また、テーパ状細管
１３内において、電子進行方向の位置に依存しない２次
電子増幅効果を得ることが可能となる。
【００１４】以上説明した実施形態においては、複数の
テーパ状細管を有するマイクロチャンネルプレートを例
示したが、他の実施形態として、一本のテーパ状細管
（２次電子増倍管）から２次電子増幅装置を構成しても
よい。また、本発明においては、一又は複数のテーパ状
細管と、他の形態の２次電子増倍管と、を混合して用い
ることも可能である。本発明によるＭＣＰないし２次電
子増幅装置は、イメージインテンシファイア管等の撮像
管の電子増幅装置に好適に適用される。
テーパ状細管を有するマイクロチャンネルプレートを例
示したが、他の実施形態として、一本のテーパ状細管
（２次電子増倍管）から２次電子増幅装置を構成しても
よい。また、本発明においては、一又は複数のテーパ状
細管と、他の形態の２次電子増倍管と、を混合して用い
ることも可能である。本発明によるＭＣＰないし２次電
子増幅装置は、イメージインテンシファイア管等の撮像
管の電子増幅装置に好適に適用される。
【００１５】さらに、本発明の他の好ましい実施形態を
説明する。十分な２次電子増倍率を得るために、テーパ
角度（管軸方向に対する角度）を、５〜７゜とすること
が好ましい。また、電子入射面側と電子射出面側の開口
径比（射出面側開口径／入射面側開口径）を、１／２と
することが好ましい。ＭＣＰの材質は特に限定されず、
例えば、ガラス材などを用いることができる。２次電子
放出層の材質も特に限定されず、例えば、インコネルな
どを用いることができる。２次電子放出層の表面形状
は、例えば、極めて滑らかにすることができる。
説明する。十分な２次電子増倍率を得るために、テーパ
角度（管軸方向に対する角度）を、５〜７゜とすること
が好ましい。また、電子入射面側と電子射出面側の開口
径比（射出面側開口径／入射面側開口径）を、１／２と
することが好ましい。ＭＣＰの材質は特に限定されず、
例えば、ガラス材などを用いることができる。２次電子
放出層の材質も特に限定されず、例えば、インコネルな
どを用いることができる。２次電子放出層の表面形状
は、例えば、極めて滑らかにすることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明による２次電子増倍管を備えたテ
ーパ型ＭＣＰないし２次電子増幅装置によれば、管内射
出側の電子密度が上昇することにより、このテーパ型Ｍ
ＣＰ等を撮像管に適用した場合、従来型ＭＣＰに比べて
高輝度の射出像が得られる。また、本発明によれば、２
次電子増倍管単位長さ（ＭＣＰ単位厚さ）当たりの電子
増幅率が高くなることにより、従来型ＭＣＰに比べて、
同程度の増幅率を得るのに必要なＭＣＰ印加電圧を低減
することができ、消費電力の低減及び電源部の簡素化が
図れる。更に、単位長さ当たりの電子増幅率が上がるこ
とにより、２次電子増倍管の長さを短縮でき、ＭＣＰな
いし２次電子増幅装置の薄型化が図れる。
ーパ型ＭＣＰないし２次電子増幅装置によれば、管内射
出側の電子密度が上昇することにより、このテーパ型Ｍ
ＣＰ等を撮像管に適用した場合、従来型ＭＣＰに比べて
高輝度の射出像が得られる。また、本発明によれば、２
次電子増倍管単位長さ（ＭＣＰ単位厚さ）当たりの電子
増幅率が高くなることにより、従来型ＭＣＰに比べて、
同程度の増幅率を得るのに必要なＭＣＰ印加電圧を低減
することができ、消費電力の低減及び電源部の簡素化が
図れる。更に、単位長さ当たりの電子増幅率が上がるこ
とにより、２次電子増倍管の長さを短縮でき、ＭＣＰな
いし２次電子増幅装置の薄型化が図れる。
【図１】本発明の一実施形態に係るＭＣＰの説明図であ
り、（Ａ）は外観図、（Ｂ）は断面を模式的に示す図で
ある。
り、（Ａ）は外観図、（Ｂ）は断面を模式的に示す図で
ある。
【図２】従来例に係るＭＣＰの説明図である。
１０ 電源部 １１ ＭＣＰ（マイクロチャンネルプレート） １２ 入射電子 １３ テーパ状細管（２次電子増倍管） １４ ２次電子放出金属（２次電子放出層） １５ ２次電子 １６ 射出電子 １７ 電極
Claims (6)
- 【請求項１】管内に２次電子放出層が形成され入射した
電子が該２次電子放出層に衝突して増倍され２次電子を
射出する２次電子増倍管を備え、前記２次電子増倍管は
電子射出側が径小なテーパ状の管であることを特徴とす
るマイクロチャンネルプレート。 - 【請求項２】前記テーパ状の２次電子増倍管は、電子入
射側から射出側へ向かって徐々に縮径されたことを特徴
とする請求項１記載のマイクロチャンネルプレート。 - 【請求項３】前記テーパ状の２次電子増倍管内における
電子衝突行程が、電子入射側から射出側へ向かって徐々
に短縮されたことを特徴とする請求項１又は２記載のマ
イクロチャンネルプレート。 - 【請求項４】内壁に２次電子放出層が形成され入射した
電子が該２次電子放出層に衝突して増倍され２次電子を
射出する２次電子増倍管単体を備え、前記２次電子増倍
管は電子射出側が径小なテーパ状の管であることを特徴
とする２次電子増幅装置。 - 【請求項５】管内に２次電子放出層が形成され入射した
電子が該２次電子放出層に衝突して増倍され２次電子を
射出する２次電子増倍管を備え、前記２次電子増倍管
が、電子入射側から射出側へ向かって徐々に縮径された
ことを特徴とするマイクロチャンネルプレート。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれか一記載のマイクロ
チャンネルプレートないし２次電子増幅装置を用いたこ
とを特徴とする撮像管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10173173A JP2000011945A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | テーパ型マイクロチャンネルプレート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10173173A JP2000011945A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | テーパ型マイクロチャンネルプレート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000011945A true JP2000011945A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=15955455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10173173A Pending JP2000011945A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | テーパ型マイクロチャンネルプレート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000011945A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403221B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2003-10-23 | 한국수력원자력 주식회사 | 방사성 전자 방출 마이크로채널 판 |
| JP2006507646A (ja) * | 2002-11-26 | 2006-03-02 | アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ， インコーポレイテッド | 深型漏斗状の開口部および／または階段状漏斗状の開口部を備えるマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレート、ならびに、これらの製造方法 |
| CN100338722C (zh) * | 2004-12-14 | 2007-09-19 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 球面微通道板及其制备方法 |
| CN107785227A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-03-09 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种低延迟脉冲、低串扰、高收集效率微通道板 |
| CN109300765A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-01 | 北方夜视技术股份有限公司 | 一种降低微通道板输出离子闪烁噪声的方法 |
-
1998
- 1998-06-19 JP JP10173173A patent/JP2000011945A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403221B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2003-10-23 | 한국수력원자력 주식회사 | 방사성 전자 방출 마이크로채널 판 |
| JP2006507646A (ja) * | 2002-11-26 | 2006-03-02 | アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ， インコーポレイテッド | 深型漏斗状の開口部および／または階段状漏斗状の開口部を備えるマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレート、ならびに、これらの製造方法 |
| JP4698227B2 (ja) * | 2002-11-26 | 2011-06-08 | アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ， インコーポレイテッド | 深型漏斗状の開口部および／または階段状漏斗状の開口部を備えるマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレート、ならびに、これらの製造方法 |
| CN100338722C (zh) * | 2004-12-14 | 2007-09-19 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 球面微通道板及其制备方法 |
| CN107785227A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-03-09 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种低延迟脉冲、低串扰、高收集效率微通道板 |
| CN109300765A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-01 | 北方夜视技术股份有限公司 | 一种降低微通道板输出离子闪烁噪声的方法 |
| CN109300765B (zh) * | 2018-09-29 | 2021-02-09 | 北方夜视技术股份有限公司 | 一种降低微通道板输出离子闪烁噪声的方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001017 |