JP2003130726A - シャッタ付き光電子増倍管モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汎用性及び携帯性の高いシャッタ付き光電子
増倍管モジュールを提供する。 【解決手段】 このシャッタ付き光電子増倍管モジュー
ル１では、先ず第１に、ヘッドオン型の光電子増倍管３
を収容するための暗箱２を採用する。次に、暗箱２の前
面側を２枚のプレート２０，２２で構成させ、２枚のプ
レート２０，２２間にシャッタ収容空間Ｓを設け、この
シャッタ収容空間Ｓ内にシャッタ羽根２６を封入させ
る。このように、第１のプレート２０と第２のプレート
２２間でシャッタ羽根２６を挟み込むようにすると、シ
ャッタ羽根２６の厚みに相応するように、シャッタ収容
空間Ｓの厚みを極めて小さくすることができ、各プレー
ト２０，２２の壁面をガイドとして利用しながら、シャ
ッタ羽根２６を確実に往復運動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微弱光検出に利用
するシャッタ付き光電子増倍管モジュールに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術として、特
開平７−８３７５７号公報がある。この公報に記載され
たフォトンカウンティングヘッドは、保持部材の中央に
光の入射孔を設け、この入射孔を開閉するように２枚の
シャッタ羽根が保持部材に回動自在に取り付けられてい
る。また、光電子増倍管の受光面は、入射孔から覗くよ
うに、保持部材に固定されている。そして、このような
フォトンカウンティングヘッドは、試料検査装置の暗室
内にセッティングされ、試料を交換する際に２枚のシャ
ッタ羽根の協働によって、入射孔を塞ぐように構成され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たフォトンカウンティングヘッドは、試料検査装置など
の装置内に組み込んで利用することを予定するものであ
り、装置の種類に応じてその形状や構造を大幅に設計変
更しなければならず、汎用性が悪いものになっていた。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、汎用性及び携帯性の高いシャッタ
付き光電子増倍管モジュールを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るシャッタ付
き光電子増倍管モジュールは、管軸方向に沿って光電面
と電子増倍部を配列させたヘッドオン型の光電子増倍管
を収容する暗箱と、管軸に対して直交して暗箱の前面側
に配置されると共に、光電面に対向して設けられた第１
の光入射開口を有する第１のプレートと、第１のプレー
トに重ね合わせると共に、第１の光入射開口に対向して
設けられた第２の光入射開口を有する第２のプレート
と、第１のプレートと第２のプレートとの間に形成した
シャッタ収容空間内に封入させたシャッタ羽根とを備え
たことを特徴とする。

【０００６】このシャッタ付き光電子増倍管モジュール
は、ヘッドオン型の光電子増倍管とシャッタ機能とを一
体に組み込んだものであり、携帯性や汎用性を高めるた
めに開発された。このモジュールでは、先ず第１に、ヘ
ッドオン型の光電子増倍管を収容するための暗箱を採用
する。次に、暗箱の前面を２枚のプレートで構成させ、
２枚のプレート間にシャッタ収容空間を設け、このシャ
ッタ収容空間内にシャッタ羽根を封入させる。このよう
に、第１のプレートと第２のプレート間でシャッタ羽根
を挟み込むようにすると、シャッタ羽根の厚みに相応す
るように、シャッタ収容空間の厚みを極めて小さくする
ことができ、各プレートの壁面をガイドとして利用しな
がら、シャッタ羽根を確実に往復運動させることができ
る。更に、シャッタ収容空間の厚みを極めて小さくでき
る結果として、第１の光入射開口と第２の光入射開口と
の間で、光を確実に遮蔽することができる。よって、本
発明に係るシャッタ付き光電子増倍管モジュールは、暗
箱を利用して携帯性を高めるようにした結果として、汎
用性が高まり、さらには、２枚のプレートの採用によっ
て確実な遮光をも可能にしている。

【０００７】また、一枚のシャッタ羽根をシャッタ収容
空間内に収容させ、暗箱内にシャッタ駆動手段を収容さ
せ、シャッタ駆動手段の回転軸とシャッタ羽根とを連結
させ、シャッタ羽根をシャッタ収容空間内で揺動させ
て、第１の光入射口を開閉させると好適である。このよ
うに、１枚のシャッタ羽根の採用により、シャッタ駆動
手段の駆動力を小さくすることが可能であり、しかも、
シャッタ駆動手段を暗箱内に組み込むことで、汎用性が
更に高められることになる。

【０００８】また、暗箱に固定して光電子増倍管の周囲
に配置させた保護カバーと、光電子増倍管のステムピン
が差し込まれるソケットに設けられたフランジ部とを弾
性部材を介して連結させると好適である。このように、
光電子増倍管の周囲に保護カバーを配置させる結果とし
て、暗箱内の各部品が光電子増倍管に接触し難くなり、
光電子増倍管の破損を適切に回避させることができる。
更には、光電子増倍管のステムピンが差し込まれるソケ
ットと保護カバーとを弾性部材を介して連結させて、耐
振性を高めた結果、モジュールの取り扱い時において、
暗箱に衝撃等が加えられた場合でも、保護カバー内で光
電子増倍管を適切に保持することができる。

【０００９】また、第２のプレートの前面に当接させ
て、第１及び第２の光入射開口を塞ぐ防塵ガラスを更に
備えると好適である。このような構成を採用した場合、
防塵ガラスによって、シャッタ羽根にゴミが付着した
り、シャッタ羽根を指で壊したりする事態を回避させる
ことができ、携帯性を更に高めている。更に、この防塵
ガラスは、光波長選択特性をもったフィルタとして利用
することができ、汎用性向上の一助をなすものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係るシャッタ付き光電子増倍管モジュールの好適な実施
形態について詳細に説明する。

【００１１】図１及び図２に示すように、シャッタ付き
光電子増倍管モジュール１は、ピンホール検出、工業セ
ンサ、化学実験などで利用され、汎用性や携帯性を向上
させるために開発された装置である。シャッタ付きの光
電子増倍管モジュール１は、金属又はプラスチックス製
の暗箱２を有し、この暗箱２内には、いわゆるヘッドオ
ン型の光電子増倍管３が収容されている。

【００１２】この光電子増倍管３は、ガラス製の側管４
を有し、この側管４の一端をガラス製の入射窓５で封鎖
し、この入射窓５の裏面側に光電面６を蒸着させてい
る。さらに、側管４内には、管軸Ｐ方向において光電面
６に対して整列させた電子増倍部７が収容されると共
に、この電子増倍部７の末端から放出される二次電子を
捕捉するために陽極８が収容されている。よって、入射
窓５を透過して光電面６に微弱な光が当たった場合、光
電面６内の電子が励起されて側管２内に光電子が放出さ
れる。そして、この光電子は、収束電極９によって第１
段目のダイオード７ａに収束しながら入射し、その後、
各ダイオード７ａで二次電子増倍を繰り返しながら電子
を増倍させ、最終的に、多数の電子を陽極８で捕捉す
る。このような電子増倍現象を利用することで、微弱な
光でも簡単に検出することができる。

【００１３】このような光電子増倍管３には、外部との
電気的接続を達成させるための複数本（例えば１４本）
ステムピン１０が設けられ、更に、暗箱２内には、ステ
ムピン１０を差し込むためのソケット１１が収容されて
いる。このようなソケット１１の採用によって、光電子
増倍管３の交換を可能にしている。また、暗箱２内に
は、光電子増倍管３の周囲に配置して、暗箱２の内壁面
に固定した金属製の保護カバー１２が収容され、この保
護カバー１２の採用によって、暗箱２内に収容した各種
部品が光電子増倍管３の側管４に接触し難くなり、側管
４の破損が適切に回避される。

【００１４】更に、ソケット１１には、管軸Ｐに対して
直交する方向に延在するフランジ部１３が一体に形成さ
れ、このフランジ部１３は、ゴム製のグロメット（弾性
部材）１４を介して保護カバー１２の底板１２ａに固定
される。例えば、グロメット１４の中央を底板１２ａの
開口部内に嵌め込み、そして、グロメット１４の一端に
フランジ部１３を当接させた状態で、ボルト１６とナッ
ト１７との協働によりフランジ部１３をグロメット１４
に押し付けるように固定する。その結果、外部から暗箱
２に衝撃等が加わった場合でも、その衝撃は、保護カバ
ー１２に振動を伝えるが、グロメット１４の振動減衰効
果によって、ソケット１１を介して光電子増倍管３に伝
わり難い。このように、モジュール１の取り扱い時にお
いて、外部から加えられた衝撃は、光電子増倍管３に直
接伝わることがないので、耐振性が高められ、これによ
り携帯性に優れたものになる。

【００１５】図１及び図３に示すように、暗箱２の前面
側には、管軸Ｐに対して直交する方向に延在する金属
（例えばアルマイト）又は遮光性をもった樹脂などから
なるの第１のプレート２０が設けられ、この第１のプレ
ート２０には、光電子増倍管３の光電面６に対向する位
置において、円形の第１光入射開口２１が形成されてい
る。更に、第１のプレート２０の前面に当接させるよう
に金属製の第２のプレート２２を重ね合わせ、この第２
のプレート２２には、第１の光入射開口２１に対向する
位置において、円形の第２の光入射開口２４が形成され
ている。そして、第１のプレート２０と第２のプレート
２２との間において、一枚のシャッタ羽根２６を挟み込
むように封入させ、シャッタ羽根２６は、管軸Ｐに対し
直交する方向にスライドして、第１の光入射開口２１と
第２の光入射開口２４との間で出入りしながら、第１光
入射開口２１の開閉を行っている。

【００１６】図３及び図４に示すように、第２のプレー
ト２２の裏面側には、厚さ０.１ｍｍ程度のシャッタ羽
根２６を収容するシャッタ収容空間Ｓが、略全面にわた
って形成されている。このシャッタ収容空間Ｓは、管軸
Ｐに対して直交する方向に延在し、その厚みは０．３ｍ
ｍ程度であり、シャッタ羽根２６のガイドに最適な厚み
として設定されている。

【００１７】更に、暗箱２内には、シャッタ羽根２６を
揺動させるためのモータ（シャッタ駆動手段）３０が収
容され、このモータ３０は、保護カバー１２に固定され
ている。そして、このシャッタ羽根２６の一端は、第１
のプレート２０から露出させた回転軸２８の先端に固定
され、この回転軸２８は、減速機構２９を介してモータ
３０に連結されている。そして、回転軸２８を正逆転さ
せることによって、シャッタ羽根２６をシャッタ収容空
間Ｓ内で揺動させ、第１の光入射開口２１を必要に応じ
て開閉させる。なお、シャッタ駆動手段３０としてロー
タリソレノイドを利用してもよい。

【００１８】このように、第１のプレート２０と第２の
プレート２２間でシャッタ羽根２６を挟み込むようにす
ると、シャッタ羽根２６の厚み（例えば０．１ｍｍ）に
相応するように、シャッタ収容空間Ｓの厚みを例えば
０．３ｍｍのように極めて小さくすることができ、各プ
レート２０，２２の壁面をガイドとして利用しながら、
回転軸２８の正逆転によってシャッタ羽根２６を確実に
往復運動させることができる。更に、シャッタ収容空間
Ｓの厚みを極めて小さくできる結果として、第１の光入
射開口２１と第２の光入射開口２４との間で、光を確実
に遮蔽することができる。よって、２枚のプレート２
０，２２の採用により確実な遮光を可能にし、１枚のシ
ャッタ羽根２６の採用により、モータ３０の駆動力を小
さくすることが可能であり、しかも、モータ３０を暗箱
２内に組み込むことで、携帯性が更に高められる。

【００１９】さらに、図１に示すように、暗箱２内に
は、分圧部５０、高圧電源回路部５１、アンプ基板５２
及びシャッタ駆動回路基板５３を収容している。この分
圧部５０は、高電圧を光電子増倍管３の各電極部分に分
圧して印加する機能を有し、高圧電源回路部５１は、低
電圧を高電圧に変換して、その電圧を分圧部５０に供給
する機能を有している。また、このアンプ基板５２は、
光電子増倍管３の陽極電流を電圧に変換した後に増幅さ
せる機能を有し、シャッタ駆動回路基板５３は、シャッ
タ駆動用モータ３０の回転方向を切り換え動作させる制
御信号を発生させる機能を有している。

【００２０】図１及び図３に示すように、内部に種々の
部品を組み込んだな暗箱２は、金属製又は樹脂製の外側
ケーシング３２内に収容して、外部の衝撃から暗箱２を
保護するようにしている。また、第２のプレート２２に
は、止めネジ（図示せず）を介して装着用パネル３３が
固定され、第２のプレート２２の前面に当接させた状態
で、パネル３３と第２のプレート２２とで円板状の防塵
ガラス４３を挟み込み、この防塵ガラス４３で第１及び
第２の光入射開口２１，２４を塞ぐ。このような防塵ガ
ラス４３の採用によって、シャッタ羽根２６にゴミが付
着したり、シャッタ羽根２６を指で壊したりする事態を
回避させることができ、携帯性を更に高める。そして、
この防塵ガラス４３は、波長選択特性をもったフィルタ
（例えば紫外線透過フィルタ、可視カットフィルタ、バ
ンドパスフィルタ、色ガラスなど）を利用することもで
き、汎用性向上の一助をなすものである。

【００２１】更に、装着用パネル３３の両端をネジ３５
によって外側ケーシング３２に固定する。そして、外側
ケーシング３２の前側には金属又は樹脂製のフロントパ
ネル３４が固定され、このフロントパネル３４には、他
の機器との接合を可能にするためのアタッチメント３６
がネジ４１によって固定され、ネジ４１の着脱によっ
て、アタッチメント３６の交換を可能にする。なお、ア
タッチメント３６は、他の機器とのネジ結合を可能にす
るための雌ねじ部が設けられている。また、このアタッ
チメント３６にフィルタを装着させる場合もある。

【００２２】これに対し、金属製の外側ケーシング３２
の後側には、リアパネル３７が固定され、このリアパネ
ル３７には、デジタルパネルメータ３８、アナログ出力
用コネクタ部３９及び測定レンジ切換え用のダイアルス
イッチ４０が取付けられている。このようなフロントパ
ネル３４やリアパネル３７は、外側ケーシング３２に対
してネジによって着脱自在になっており、接続させる相
手側の機器の種類に応じて交換することができ、汎用性
を高める。

【００２３】

【発明の効果】本発明によるシャッタ付き光電子増倍管
モジュールは、以上のように構成されているため、次の
ような効果を得る。すなわち、管軸方向に沿って光電面
と電子増倍部を配列させたヘッドオン型の光電子増倍管
を収容する暗箱と、管軸に対して直交して暗箱の前面側
に配置されると共に、光電面に対向して設けられた第１
の光入射開口を有する第１のプレートと、第１のプレー
トに重ね合わせると共に、第１の光入射開口に対向して
設けられた第２の光入射開口を有する第２のプレート
と、第１のプレートと第２のプレートとの間に形成した
シャッタ収容空間内に封入させたシャッタ羽根とを備え
たことにより、汎用性及び携帯性の高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシャッタ付き光電子増倍管モジュ
ールの一実施形態を示す断面図である。

【図２】図１に示した光電子増倍管モジュールの正面図
である。

【図３】図１に示した光電子増倍管モジュールの要部を
示す拡大断面図である。

【図４】第１のプレートと第２のプレートとを分離させ
てシャッタ羽根を露出させた状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…シャッタ付き光電子増倍管モジュール、２…暗箱、
３…光電子増倍管、６…光電面、７…電子増倍部、１０
…ステムピン、１１…ソケット、１２…保護カバー、１
３…フランジ部、１４…グロメット（弾性部材）、２０
…第１のプレート、２１…第１の光入射開口、２２…第
２のプレート、２４…第２の光入射開口、２６…シャッ
タ羽根、２８…回転軸、３０…モータ（シャッタ駆動手
段）、４３…防塵ガラスＰ…管軸、Ｓ…シャッタ収容空
間。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管軸方向に沿って光電面と電子増倍部を
   配列させたヘッドオン型の光電子増倍管を収容する暗箱
   と、 前記管軸に対して直交して前記暗箱の前面側に配置され
   ると共に、前記光電面に対向して設けられた第１の光入
   射開口を有する第１のプレートと、 前記第１のプレートに重ね合わせると共に、前記第１の
   光入射開口に対向して設けられた第２の光入射開口を有
   する第２のプレートと、 前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に形成
   したシャッタ収容空間内に封入させたシャッタ羽根とを
   備えたことを特徴とするシャッタ付き光電子増倍管モジ
   ュール。
2. 【請求項２】 一枚の前記シャッタ羽根を前記シャッタ
   収容空間内に収容させ、前記暗箱内にシャッタ駆動手段
   を収容させ、前記シャッタ駆動手段の回転軸と前記シャ
   ッタ羽根とを連結させ、前記シャッタ羽根を前記シャッ
   タ収容空間内で揺動させて、前記第１の光入射口を開閉
   させることを特徴とする請求項１記載のシャッタ付き光
   電子増倍管モジュール。
3. 【請求項３】 前記暗箱に固定して前記光電子増倍管の
   周囲に配置させた保護カバーと、前記光電子増倍管のス
   テムピンが差し込まれるソケットに設けられたフランジ
   部とを弾性部材を介して連結させたことを特徴とする請
   求項１又は２記載のシャッタ付き光電子増倍管モジュー
   ル。
4. 【請求項４】 前記第２のプレートの前面に当接させ
   て、前記第１及び第２の光入射開口を塞ぐ防塵ガラスを
   更に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一
   項記載のシャッタ付き光電子増倍管モジュール。