JP2006237003A - Photoelectron multiplication system and microscope - Google Patents

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JP2006237003A JP2006045428A JP2006045428A JP2006237003A JP 2006237003 A JP2006237003 A JP 2006237003A JP 2006045428 A JP2006045428 A JP 2006045428A JP 2006045428 A JP2006045428 A JP 2006045428A JP 2006237003 A JP2006237003 A JP 2006237003A
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ザイフェルト ローラント
Juergen Schneider
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J43/00Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
    • H01J43/04Electron multipliers
    • H01J43/30Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectron multiplication system that is so structured as to be able to measure even an extremely weak optical signal with a structurally simple means; and to provide a microscope having the system. <P>SOLUTION: This photoelectron multiplication system including a detection tube, and an acceleration voltage supply unit for supplying an acceleration voltage necessary for operating the detection tube is characterized by arranging the detection tube 1 and the acceleration voltage supply unit 2 on the sides different from each other of a thermal separation element 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、検出管と、該検出管を作動するために必要な加速電圧を供給するための加速電圧供給ユニットとを有する光電子増倍システムに関する。更に、本発明は、そのような光電子増倍システムを有する顕微鏡に関する。   The present invention relates to a photomultiplier system having a detection tube and an acceleration voltage supply unit for supplying an acceleration voltage necessary for operating the detection tube. The invention further relates to a microscope having such a photomultiplier system.

冒頭で述べた種類の光電子増倍システムは実用上既知であり、種々の形態のものが存在する。既存の光電子増倍システムのあるものでは、検出管として、微弱な光信号を増幅して数個のフォトンを生成し電気信号に変換する特殊な電子管が使用される。このため、検出管には、通常、光電陰極と(それに)後置される二次電子増倍装置が配される。フォトンが光電陰極に衝突すると、その表面から電子が放出される。放出された光電子は、電界中で加速され、更なる電極(複数)に衝突するが、個々の入射電子は、各自が衝突する電極の表面からそれぞれ複数の二次電子を叩き出す。このため、電子の数は、電極を経る毎に、カスケード状に、増加する。このカスケードの終端部において、電子はアノードに入射し、まとまって流出する。その際、抵抗に電圧降下が生じる。この信号は、測定のために外部に送出される。典型的な検出管は、凡そ10個の電極を有する。必要な加速電圧は、加速電圧供給ユニットによって供給される。   Photomultiplier systems of the kind mentioned at the beginning are known in practice and various forms exist. In some existing photomultiplier systems, a special electron tube that amplifies a weak optical signal to generate several photons and converts it into an electrical signal is used as a detection tube. For this reason, the detection tube is usually provided with a photocathode and a secondary electron multiplier after it. When photons collide with the photocathode, electrons are emitted from the surface. The emitted photoelectrons are accelerated in the electric field and collide with further electrode (s), but each incident electron knocks out a plurality of secondary electrons from the surface of the electrode with which it collides. For this reason, the number of electrons increases in a cascaded manner as it passes through the electrodes. At the end of this cascade, electrons enter the anode and flow together. At that time, a voltage drop occurs in the resistor. This signal is sent outside for measurement. A typical detector tube has approximately 10 electrodes. The necessary acceleration voltage is supplied by an acceleration voltage supply unit.

この種の光電子増倍システムは、例えば、顕微鏡において、検出光を検出するために使用される。高感度測定即ち微弱な光信号が検出される測定では、検出管がしばしば供給ユニットによって加熱されるため、測定を妨害し光電子増倍システムの検出感度を低下する固有雑音が検出管内に生じるという問題がある。   This type of photomultiplier system is used, for example, in a microscope to detect detection light. In high-sensitivity measurements, i.e. measurements where weak light signals are detected, the detector tube is often heated by the supply unit, which causes inherent noise in the detector tube that interferes with the measurement and reduces the detection sensitivity of the photomultiplier system. There is.

上記の問題を解決するために、加速電圧供給ユニットと検出管とを互いに対し適切な間隔をあけて配設し、加速電圧供給ユニットによる検出管の加熱を低減することも考えられる。勿論、外部の電気的妨害要因による測定結果への影響を減少し、また高電圧を導く導線(導電部材)を短く(小さく)するには、検出管と加速電圧供給ユニットとの間の間隔をできるだけ小さくことが望ましい。しかしながら、当該間隔を小さくすると、加速電圧供給ユニットによる検出管の加熱の危険が大きくなるという問題が再び生じる。   In order to solve the above problem, it is also conceivable to reduce the heating of the detection tube by the acceleration voltage supply unit by arranging the acceleration voltage supply unit and the detection tube at an appropriate interval from each other. Of course, in order to reduce the influence on the measurement result due to external electrical disturbance factors and to shorten (reduce) the conducting wire (conductive member) leading to a high voltage, the interval between the detector tube and the acceleration voltage supply unit should be reduced. It is desirable to make it as small as possible. However, if the interval is reduced, the problem that the risk of heating the detection tube by the acceleration voltage supply unit increases again.

それゆえ、本発明の課題は、極めて微弱な光信号であっても構造的に単純な手段によって測定可能に構成された、冒頭で述べた種類の光電子増倍システム及び該システムを含む顕微鏡を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a photomultiplier system of the kind mentioned at the beginning and a microscope comprising such a system, which is constructed so that even very weak optical signals can be measured by structurally simple means. It is to be.

上記の課題を解決するために、本発明の第1の視点により、検出管と、該検出管を作動するために必要な加速電圧を供給するための加速電圧供給ユニットとを有する光電子増倍システムが提供される。この光電子増倍システムにおいて、前記検出管と前記加速電圧供給ユニットは、熱的分離要素の異なる側に配されることを特徴とする(形態1・基本構成1)。
更に、上記の課題を解決するために、本発明の第2の視点により、本発明の光電子増倍システムが検出光路に配されていることを特徴とする共焦点スキャン顕微鏡等の顕微鏡が提供される(形態19・基本構成2)。
In order to solve the above problems, according to the first aspect of the present invention, a photomultiplier system having a detection tube and an acceleration voltage supply unit for supplying an acceleration voltage required to operate the detection tube Is provided. In this photomultiplier system, the detection tube and the acceleration voltage supply unit are arranged on different sides of a thermal separation element (mode 1 / basic configuration 1).
Furthermore, in order to solve the above problems, according to the second aspect of the present invention, there is provided a microscope such as a confocal scanning microscope characterized in that the photomultiplier system of the present invention is arranged in the detection optical path. (Form 19 / basic configuration 2).

本発明の独立請求項1及び19により、上記の課題に対応する効果が上述のようにそれぞれ達成される。即ち、本発明の光電子増倍システム及び顕微鏡は、構造的に単純であるにも関わらず極めて微弱な光信号をも検出することができる。
更に、各従属請求項によりそれぞれ付加的な効果が達成される。
According to the independent claims 1 and 19 of the present invention, the effects corresponding to the above-described problems are achieved as described above. That is, the photomultiplier system and the microscope of the present invention can detect an extremely weak optical signal even though it is structurally simple.
Furthermore, additional effects are achieved by the respective dependent claims.

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、上記基本構成1を形態1及び上記基本構成2を形態19として示すが、これらは従属請求項の対象でもある。
(形態1) 上掲。
(形態2) 上記形態1の光電子増倍システムにおいて、前記分離要素は、平板状に構成されていることが好ましい。
(形態3) 上記形態1又は2の光電子増倍システムにおいて、前記加速電圧供給ユニットは、支持装置に配設されることが好ましい。
(形態4) 上記形態3の光電子増倍システムにおいて、前記加速電圧供給ユニットと前記分離要素との結合は実質的に前記支持装置を介して行われていることが好ましい。
(形態5) 上記形態1〜4の光電子増倍システムにおいて、前記支持装置又は前記加速電圧供給ユニットは、前記分離要素と結合するためかつ該支持装置又は該加速電圧供給ユニットと該分離要素との間に予め設定可能な距離を形成するための複数の細い結合要素を有することが好ましい。
(形態6) 上記形態5の光電子増倍システムにおいて、前記結合要素は、細い棒状体又はウェブとして構成されることが好ましい。
(形態7) 上記形態3〜6の光電子増倍システムにおいて、前記支持装置は、冷却フィンを有することが好ましい。
(形態8) 上記形態3〜7の光電子増倍システムにおいて、前記支持装置は、低熱伝導性の材料で構成されることが好ましい。
(形態9) 上記形態3〜8の光電子増倍システムにおいて、前記支持装置は、セラミック材料で構成されることが好ましい。
(形態10) 上記形態1〜9の光電子増倍システムにおいて、前記分離要素は、導電性プレートであることが好ましい。
(形態11) 上記形態10の光電子増倍システムにおいて、前記導電性プレートは、前記加速電圧供給ユニット及び/又は前記支持装置と結合するための可撓性領域を有することが好ましい。
(形態12) 上記形態1〜11の光電子増倍システムにおいて、前記加速電圧供給ユニット及び/又は前記検出管には、冷却装置が配されることが好ましい。
(形態13) 上記形態12の光電子増倍システムにおいて、前記冷却装置は、パッシブ型の冷却装置として構成されることが好ましい。
(形態14) 上記形態12又は13の光電子増倍システムにおいて、前記加速電圧供給ユニットのための冷却装置は、該加速電圧供給ユニットと熱的に結合されたハウジングカバー若しくはハウジング部分又は冷却体(例えば冷却フィン)によって構成されることが好ましい。
(形態15) 上記形態14の光電子増倍システムにおいて、加速電圧供給ユニットと、ハウジングカバー又はハウジング部分又は冷却体との間に、熱的結合手段が配されることが好ましい。
(形態16) 上記形態12〜15の光電子増倍システムにおいて、前記冷却装置は、アクティブ型の冷却装置として構成されることが好ましい。
(形態17) 上記形態12〜16の光電子増倍システムにおいて、前記冷却装置は、ペルティエ素子を有することが好ましい。
(形態18) 上記形態12〜17の光電子増倍システムにおいて、前記冷却装置は、冷却剤冷却装置又は水冷装置として構成されることが好ましい。
(形態19) 上掲。
In the following, preferred embodiments of the present invention are shown as basic configuration 1 as mode 1 and basic configuration 2 as mode 19, which are also the subject of the dependent claims.
(Form 1) Above.
(Mode 2) In the photomultiplier system according to mode 1, it is preferable that the separation element is formed in a flat plate shape.
(Mode 3) In the photomultiplier system according to mode 1 or 2, it is preferable that the acceleration voltage supply unit is disposed in a support device.
(Mode 4) In the photomultiplier system according to mode 3, it is preferable that the accelerating voltage supply unit and the separation element are substantially coupled to each other via the support device.
(Embodiment 5) In the photomultiplier system according to any one of Embodiments 1 to 4, the support device or the acceleration voltage supply unit is coupled to the separation element and includes the support device or the acceleration voltage supply unit and the separation element. It is preferred to have a plurality of thin coupling elements for forming a presettable distance between them.
(Aspect 6) In the photomultiplier system according to Aspect 5, the coupling element is preferably configured as a thin rod-shaped body or a web.
(Mode 7) In the photomultiplier systems according to modes 3 to 6, it is preferable that the support device has a cooling fin.
(Embodiment 8) In the photomultiplier systems of Embodiments 3 to 7, it is preferable that the support device is made of a low thermal conductivity material.
(Embodiment 9) In the photomultiplier systems of Embodiments 3 to 8, it is preferable that the support device is made of a ceramic material.
(Mode 10) In the photomultiplier system according to any one of modes 1 to 9, the separation element is preferably a conductive plate.
(Mode 11) In the photomultiplier system according to the mode 10, it is preferable that the conductive plate has a flexible region for coupling with the acceleration voltage supply unit and / or the support device.
(Mode 12) In the photomultiplier system according to any one of modes 1 to 11, it is preferable that a cooling device is disposed in the acceleration voltage supply unit and / or the detection tube.
(Mode 13) In the photomultiplier system according to mode 12, it is preferable that the cooling device is configured as a passive cooling device.
(Form 14) In the photomultiplier system according to the form 12 or 13, the cooling device for the acceleration voltage supply unit includes a housing cover or a housing part or a cooling body (for example, a cooling body) thermally coupled to the acceleration voltage supply unit. Preferably, it is constituted by a cooling fin).
(Mode 15) In the photomultiplier system according to mode 14, it is preferable that a thermal coupling means is disposed between the acceleration voltage supply unit and the housing cover, the housing part, or the cooling body.
(Mode 16) In the photomultiplier systems according to modes 12 to 15, it is preferable that the cooling device is configured as an active cooling device.
(Mode 17) In the photomultiplier systems according to modes 12 to 16, it is preferable that the cooling device has a Peltier element.
(Mode 18) In the photomultiplier systems according to modes 12 to 17, it is preferable that the cooling device is configured as a coolant cooling device or a water cooling device.
(Form 19) Above.

本発明により、光電子増倍システム内での検出管と加速電圧供給ユニットとの間の間隔を小さく維持しつつも加速電圧供給ユニットによる検出管の加熱を大幅に回避することが可能であることが明らかにされた。このため、具体的には、検出管と加速電圧供給ユニットとの間に、熱的分離要素が配される。換言すれば、検出管と加速電圧供給ユニットとが、熱的分離要素の異なる側にそれぞれ配される。この熱的分離要素によって、加速電圧供給ユニットから検出管への熱伝導が抑制されると同時に、検出管と加速電圧供給ユニットとの間の間隔を小さく維持することにより外部の妨害要因を低減すること、及び加速電圧供給ユニットと検出管との間の高電圧を導く導線(導電部材)を最小化することが可能となる。従って、本発明の光電子増倍システムによって、検出管の固有雑音は大幅に低減される。   According to the present invention, it is possible to largely avoid heating of the detection tube by the acceleration voltage supply unit while maintaining a small interval between the detection tube and the acceleration voltage supply unit in the photomultiplier system. It was revealed. Therefore, specifically, a thermal separation element is disposed between the detection tube and the acceleration voltage supply unit. In other words, the detection tube and the acceleration voltage supply unit are respectively arranged on different sides of the thermal separation element. This thermal separation element suppresses heat conduction from the acceleration voltage supply unit to the detection tube, and at the same time reduces external disturbance factors by maintaining a small distance between the detection tube and the acceleration voltage supply unit. In addition, it is possible to minimize the conductive wire (conductive member) that guides a high voltage between the acceleration voltage supply unit and the detection tube. Therefore, the intrinsic noise of the detector tube is greatly reduced by the photomultiplier system of the present invention.

かくして、本発明の光電子増倍システムは、極めて微弱な光信号であっても構造的に単純な手段によって測定することができる。   Thus, the photomultiplier system of the present invention can measure even very weak optical signals by structurally simple means.

構造的にとりわけ単純な一形態では、分離要素は、平板状に構成される。この形態では、検出管と加速電圧供給ユニットとの間の効果的な熱的分離が同時に実現されている。   In one structurally particularly simple form, the separating element is configured in the form of a plate. In this embodiment, effective thermal separation between the detection tube and the acceleration voltage supply unit is realized at the same time.

検出管と加速電圧供給ユニットとの間の熱的分離ないし隔離を一層改善するという観点から、加速電圧供給ユニットは、支持装置(担持装置)に配設される。この支持装置によって、検出管の熱的シールド(遮蔽)も達成され得る。   From the viewpoint of further improving the thermal separation or isolation between the detection tube and the acceleration voltage supply unit, the acceleration voltage supply unit is disposed in the support device (supporting device). With this support device, thermal shielding of the detector tube can also be achieved.

具体的には、加速電圧供給ユニットと分離要素との結合は、実質的に支持装置を介して実現される。換言すれば、支持装置は、加速電圧供給ユニットと分離装置との間に配される。   Specifically, the coupling between the acceleration voltage supply unit and the separation element is realized substantially via a support device. In other words, the support device is disposed between the acceleration voltage supply unit and the separation device.

更に、良好な熱的隔離及び加速電圧供給ユニットから検出管への熱伝導の回避という観点から、支持装置又は加速電圧供給ユニットは、分離要素に結合しかつ支持装置又は加速電圧供給ユニットと分離要素との間に予め設定可能な間隔を形成するための複数の細い結合要素を有してもよい。換言すれば、支持装置又は加速電圧供給ユニットは、熱伝導を困難にするような複数の細い結合要素によって、分離要素上に配設されてもよい。結合要素の長さは、支持装置又は加速電圧供給ユニットと分離要素との間の間隔に対する要求に応じて任意に選択することができる。   Furthermore, from the viewpoint of good thermal isolation and avoidance of heat conduction from the acceleration voltage supply unit to the detector tube, the support device or acceleration voltage supply unit is coupled to the separation element and the support device or acceleration voltage supply unit and the separation element. There may be a plurality of thin coupling elements for forming a presettable distance between the two. In other words, the support device or the accelerating voltage supply unit may be arranged on the separating element by a plurality of thin coupling elements that make heat conduction difficult. The length of the coupling element can be arbitrarily selected according to the requirements for the spacing between the support device or the acceleration voltage supply unit and the separation element.

具体的には、結合要素は、細い棒状体又はウェブとして構成することができる。結合要素ないし棒状体ないしウェブが細いほど、それらの熱伝導能は一層小さくなる。   In particular, the connecting element can be configured as a thin rod or web. The thinner the connecting elements or rods or webs, the smaller their thermal conductivity.

更に、加速電圧供給ユニットから検出管への熱伝導をできるだけ小さくするという観点から、支持装置は、冷却フィンを有してもよい。この冷却フィンによって、熱は、加速電圧供給ユニットから支持装置を介し外部へ導かれ排出される。   Furthermore, the support device may have a cooling fin from the viewpoint of minimizing heat conduction from the acceleration voltage supply unit to the detection tube. With this cooling fin, heat is guided to the outside from the acceleration voltage supply unit via the support device and discharged.

加速電圧供給ユニットから支持装置を介し分離要素へ従って検出管へと至る熱伝導を更に低減するために、支持装置を、低熱伝導性材料で構成してもよい。この場合、支持装置は、例えば、セラミック材料で構成される。   In order to further reduce the heat conduction from the accelerating voltage supply unit through the support device to the separation element and thus to the detection tube, the support device may be composed of a low thermal conductivity material. In this case, the support device is made of, for example, a ceramic material.

光電子増倍システムをとりわけコンパクトに構成するために、分離要素を、その熱的分離機能に加えて、導電性プレートとして構成してもよい。このため、分離要素は、電気的ないし電子的機能も併せ持つことができる。とりわけ、導電性プレートとして構成された分離要素を介した加速電圧供給ユニットと検出管との間の電気的結合が実現されるように構成することができる。   In order to make the photomultiplier system particularly compact, the separating element may be configured as a conductive plate in addition to its thermal separation function. For this reason, the separation element can also have an electrical or electronic function. In particular, an electrical coupling between the accelerating voltage supply unit and the detector tube can be realized via a separating element configured as a conductive plate.

更に有利な一実施形態では、導電性プレートは、加速電圧供給ユニット及び/又は支持装置と結合するための可撓性領域を有してもよい。この種の可撓性領域によって、同様に、加速電圧供給ユニットと検出管との間の熱伝導は阻止され得るが、加速電圧供給ユニットと検出管との間の電気的接続はこの可撓性領域を介して実現することができる。   In a further advantageous embodiment, the conductive plate may have a flexible region for coupling with the acceleration voltage supply unit and / or the support device. This kind of flexible region can likewise prevent heat conduction between the acceleration voltage supply unit and the detector tube, but the electrical connection between the acceleration voltage supply unit and the detector tube is not flexible. It can be realized through a region.

検出管の不所望な加熱を阻止するために、加速電圧供給ユニット及び/又は検出管に、冷却装置を配してもよい。この種の冷却装置は、パッシブ型の冷却装置として構成することができる。具体的には、加速電圧供給ユニットのための冷却装置は、加速電圧供給ユニットと熱的に結合されるハウジングカバー又はハウジング部分又は(例えば冷却フィン等の)冷却体によって構成することができる。このため、加速電圧供給ユニットによって生成される熱を、既に検出管に伝導される以前に排出することができる。   In order to prevent undesired heating of the detection tube, a cooling device may be provided in the acceleration voltage supply unit and / or the detection tube. This type of cooling device can be configured as a passive cooling device. Specifically, the cooling device for the acceleration voltage supply unit can be constituted by a housing cover or a housing part or a cooling body (for example, a cooling fin) thermally coupled to the acceleration voltage supply unit. For this reason, the heat generated by the acceleration voltage supply unit can be discharged before it is already conducted to the detection tube.

加速電圧供給ユニットの熱をとりわけ良好に排出するという観点から、加速電圧供給ユニットとハウジングカバー又はハウジング部分又は冷却体との間に、とりわけ熱伝導性が大きい熱的結合手段を配してもよい。   From the viewpoint of discharging heat of the acceleration voltage supply unit particularly well, a thermal coupling means having particularly high thermal conductivity may be arranged between the acceleration voltage supply unit and the housing cover, the housing part or the cooling body. .

パッシブ型の冷却装置の代わりの又はそれに追加されるものとして、冷却装置は、アクティブ型の冷却装置として構成されるか、又はアクティブ型の冷却装置を有してもよい。とりわけ有利な一実施形態では、冷却装置は、ペルティエ素子を含んでもよい。   As an alternative to or in addition to a passive cooling device, the cooling device may be configured as an active cooling device or may have an active cooling device. In one particularly advantageous embodiment, the cooling device may comprise a Peltier element.

更に代替的に又は追加的に、冷却装置は、冷却剤冷却装置又は水冷装置として構成されてもよい。   Further alternatively or additionally, the cooling device may be configured as a coolant cooling device or a water cooling device.

とりわけ共焦点スキャン(走査)顕微鏡等の顕微鏡は、その検出光路に、上記の種類の光電子増倍システムが配される。繰り返しを避けるために詳述しないが、該光電子増倍システムについては上記各実施形態を参照されたい。   In particular, a microscope such as a confocal scanning (scanning) microscope is provided with the above-described type of photomultiplier system in its detection optical path. Although not described in detail to avoid repetition, refer to the above embodiments for the photomultiplier system.

以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、以下の実施例は発明の理解の容易化のためのものであって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換・削除等の適用を排除することは意図しない。また、特許請求の範囲に付した図面参照符号も発明の理解の容易化のためのものであり、本発明を図示の態様に限定することは意図しない。なお、これらの点に関しては補正・訂正後においても同様である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following examples are for facilitating understanding of the invention, and exclude additions, substitutions, deletions and the like that can be implemented by those skilled in the art without departing from the technical idea of the present invention. Is not intended. Further, the reference numerals of the drawings attached to the claims are for facilitating the understanding of the invention and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiment. The same applies to these points even after correction / correction.

図1は、本発明の光電子増倍システムの一例の斜視図である。この光電子増倍システムは、検出管1と、検出管1を作動するために必要な加速電圧を供給するための加速電圧供給ユニット2とを有する。構造的に単純な手段によって極めて微弱な光信号であっても検出可能にするという観点から、検出管1と加速電圧供給ユニット2は、熱的分離要素3の異なる側に配されている。   FIG. 1 is a perspective view of an example of the photomultiplier system of the present invention. This photomultiplier system has a detection tube 1 and an acceleration voltage supply unit 2 for supplying an acceleration voltage necessary for operating the detection tube 1. The detection tube 1 and the acceleration voltage supply unit 2 are arranged on different sides of the thermal separation element 3 from the viewpoint that even a very weak optical signal can be detected by structurally simple means.

加速電圧供給ユニット2は、分離要素3及び検出管1の方向へ向かう加速電圧供給ユニット2からの熱流をシールド(遮蔽)する支持装置4に配されている。加速電圧供給ユニット2と分離要素3との結合は、実質的に支持装置4を介して実現されている。大きな熱伝導を回避するために、支持装置4は、分離要素3に結合するための、ウェブとして構成された複数の細い結合要素5を有する。これによって、加速電圧供給ユニット2と分離要素3との間に予め設定可能な(所定の)間隔が形成されている。   The acceleration voltage supply unit 2 is arranged on a support device 4 that shields the heat flow from the acceleration voltage supply unit 2 toward the separation element 3 and the detection tube 1. The coupling between the acceleration voltage supply unit 2 and the separation element 3 is realized substantially via the support device 4. In order to avoid large heat conduction, the support device 4 has a plurality of thin coupling elements 5 configured as webs for coupling to the separating element 3. Thereby, a preset (predetermined) interval is formed between the acceleration voltage supply unit 2 and the separation element 3.

具体的には、分離要素3は、加速電圧供給ユニット2と結合するための2つの可撓性領域6を有する導電性プレートとして構成されている。このような可撓性領域6は、付加的に、加速電圧供給ユニット2から導電性プレート従って検出管1への熱伝導及び熱的拡散を妨げる。   Specifically, the separation element 3 is configured as a conductive plate having two flexible regions 6 for coupling with the acceleration voltage supply unit 2. Such a flexible region 6 additionally prevents heat conduction and thermal diffusion from the acceleration voltage supply unit 2 to the conductive plate and thus to the detector tube 1.

加速電圧供給ユニット2と検出管1には、冷却装置を配することができる。導電性プレートの下面に検出管1を配しかつ導電性プレートの上面に加速電圧供給ユニット2を配して、導電性プレートないし分離要素3によって検出管1と加速電圧供給ユニット2とを空間的に分離したことに加えて、図1に示した実施例では、加速電圧供給ユニット2によって生成された熱を、図2に示したハウジングカバー7を介して排熱することができる。加速電圧供給ユニット2とハウジングカバー7との間の熱伝導のために、加速電圧供給ユニット2には、熱的結合手段8が配設されている。   A cooling device can be arranged in the acceleration voltage supply unit 2 and the detection tube 1. The detector tube 1 is arranged on the lower surface of the conductive plate and the acceleration voltage supply unit 2 is arranged on the upper surface of the conductive plate. The detector tube 1 and the acceleration voltage supply unit 2 are spatially separated by the conductive plate or separation element 3. In addition to the separation, the heat generated by the acceleration voltage supply unit 2 can be exhausted through the housing cover 7 shown in FIG. 2 in the embodiment shown in FIG. In order to conduct heat between the acceleration voltage supply unit 2 and the housing cover 7, a thermal coupling means 8 is disposed in the acceleration voltage supply unit 2.

電気的接続のために、光電子増倍システムは、種々の外部結合部に結合可能なプラグ9を有する。加速電圧供給ユニット2と検出管1とを熱的に分離しているにも関わらず、本発明の光電子増倍システムでは、加速電圧供給ユニット2と検出管1との間の間隔は小さい。   For electrical connection, the photomultiplier system has a plug 9 that can be coupled to various external couplings. Although the acceleration voltage supply unit 2 and the detection tube 1 are thermally separated, the distance between the acceleration voltage supply unit 2 and the detection tube 1 is small in the photomultiplier system of the present invention.

図2は、ハウジングの一例に配された図1に示した光電子増倍システムの斜視図である。ハウジングは、ハウジングカバー7の他に、検出管1を包囲するハウジング下部部材10を有する。検出されるべき光を検出管1に到達可能にするために、ハウジング下部部材10は、入射開口11を有する。   FIG. 2 is a perspective view of the photomultiplier system shown in FIG. 1 arranged in an example of a housing. In addition to the housing cover 7, the housing has a housing lower member 10 that surrounds the detection tube 1. In order to allow the light to be detected to reach the detection tube 1, the housing lower member 10 has an incident opening 11.

図2のようにセットされた状態では、プラグ9は、ハウジングカバー7の中から外部に突出する。更に、ハウジングカバー7は、導電性プレートの可撓性領域6のための受容部を有する。   In the state of being set as shown in FIG. 2, the plug 9 protrudes from the housing cover 7 to the outside. Furthermore, the housing cover 7 has a receiving part for the flexible region 6 of the conductive plate.

加速電圧供給ユニット2によって生成された熱の良好な排熱を保証するために、ハウジングカバー7は、複数の冷却フィンを有する。検出管1の冷却のために、付加的に、パッシブ型冷却装置又は例えばペルティエ素子として構成されるアクティブ型冷却装置を使用することができる。   In order to ensure good exhaust heat of the heat generated by the acceleration voltage supply unit 2, the housing cover 7 has a plurality of cooling fins. For the cooling of the detector tube 1, it is additionally possible to use a passive cooling device or an active cooling device, for example configured as a Peltier element.

検出管1と加速電圧供給ユニット2との間の間隔は小さいので、図示の実施例では、電気的接続のための導電路を短くすることができる。このため、外部の妨害要因は低減される。   Since the distance between the detection tube 1 and the acceleration voltage supply unit 2 is small, the conductive path for electrical connection can be shortened in the illustrated embodiment. For this reason, external disturbance factors are reduced.

本発明の光電子増倍システムと本発明の顕微鏡の更に有利な構造等については繰り返しを避けるためここには記載しないが、本書の概説部分及び特許請求の範囲に対応する形態が記載されているので参照されたい。   The photomultiplier system of the present invention and the more advantageous structure of the microscope of the present invention are not described here for the sake of avoidance of repetition, but forms corresponding to the outline part of the present document and the claims are described. Please refer.

本発明の光電子増倍システムの一例の斜視図。The perspective view of an example of the photomultiplier system of this invention. 適切なハウジングの一例に配された図1の光電子増倍システムの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the photomultiplier system of FIG. 1 disposed in an example of a suitable housing.

符号の説明Explanation of symbols

1 検出管
2 加速電圧供給ユニット
3 分離要素
4 支持装置
5 結合要素
6 可撓性領域
7 ハウジングカバー
8 結合手段
9 プラグ
10 ハウジング下部部材
11 入射開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection tube 2 Acceleration voltage supply unit 3 Separation element 4 Support apparatus 5 Coupling element 6 Flexible area | region 7 Housing cover 8 Coupling means 9 Plug 10 Housing lower member 11 Incident opening

Claims (19)

検出管と、該検出管を作動するために必要な加速電圧を供給するための加速電圧供給ユニットとを有する光電子増倍システムにおいて、
前記検出管(1)と前記加速電圧供給ユニット(2)は、熱的分離要素(3)の異なる側に配されること
を特徴とする光電子増倍システム。
In a photomultiplier system having a detection tube and an acceleration voltage supply unit for supplying an acceleration voltage necessary for operating the detection tube,
The photomultiplier system, wherein the detection tube (1) and the acceleration voltage supply unit (2) are arranged on different sides of a thermal separation element (3).
前記分離要素(3)は、平板状に構成されていること
を特徴とする請求項1に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to claim 1, wherein the separation element (3) is formed in a flat plate shape.
前記加速電圧供給ユニット(2)は、支持装置(4)に配設されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to claim 1 or 2, wherein the acceleration voltage supply unit (2) is disposed in a support device (4).
前記加速電圧供給ユニット(2)と前記分離要素(3)との結合は前記支持装置(4)を介して行われていること
を特徴とする請求項3に記載の光電子増倍システム。
4. The photomultiplier system according to claim 3, wherein the acceleration voltage supply unit (2) and the separation element (3) are coupled via the support device (4).
前記支持装置(4)又は前記加速電圧供給ユニット(2)は、前記分離要素(3)と結合するためかつ該支持装置(4)又は該加速電圧供給ユニット(2)と該分離要素(3)との間に予め設定可能な距離を形成するための複数の細い結合要素(5)を有すること
を特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The support device (4) or the acceleration voltage supply unit (2) is connected to the separation element (3) and the support device (4) or the acceleration voltage supply unit (2) and the separation element (3). 5. The photomultiplier system according to claim 1, further comprising a plurality of thin coupling elements (5) for forming a presettable distance therebetween.
前記結合要素(5)は、細い棒状体又はウェブとして構成されること
を特徴とする請求項5に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to claim 5, characterized in that the coupling element (5) is configured as a thin rod or web.
前記支持装置(4)は、冷却フィンを有すること
を特徴とする請求項3〜6の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to any one of claims 3 to 6, wherein the support device (4) has a cooling fin.
前記支持装置(4)は、低熱伝導性の材料で構成されること
を特徴とする請求項3〜7の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to any one of claims 3 to 7, wherein the support device (4) is made of a material having low thermal conductivity.
前記支持装置(4)は、セラミック材料で構成されること
を特徴とする請求項3〜8の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to any one of claims 3 to 8, wherein the support device (4) is made of a ceramic material.
前記分離要素(3)は、導電性プレートであること
を特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to any one of claims 1 to 9, wherein the separation element (3) is a conductive plate.
前記導電性プレートは、前記加速電圧供給ユニット(2)及び/又は前記支持装置(4)と結合するための可撓性領域を有すること
を特徴とする請求項10に記載の光電子増倍システム。
11. The photomultiplier system according to claim 10, wherein the conductive plate has a flexible region for coupling with the acceleration voltage supply unit (2) and / or the support device (4).
前記加速電圧供給ユニット(2)及び/又は前記検出管(1)には、冷却装置が配されること
を特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to any one of claims 1 to 11, wherein a cooling device is arranged in the acceleration voltage supply unit (2) and / or the detection tube (1).
前記冷却装置は、パッシブ型の冷却装置として構成されること
を特徴とする請求項12に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to claim 12, wherein the cooling device is configured as a passive cooling device.
前記加速電圧供給ユニット(2)のための冷却装置は、該加速電圧供給ユニット(2)と熱的に結合されたハウジングカバー(7)又はハウジング部分又は冷却体によって構成されること
を特徴とする請求項12又は13に記載の光電子増倍システム。
The cooling device for the acceleration voltage supply unit (2) is constituted by a housing cover (7) or a housing part or a cooling body thermally coupled to the acceleration voltage supply unit (2). The photomultiplier system according to claim 12 or 13.
加速電圧供給ユニット(2)と、ハウジングカバー(7)若しくはハウジング部分又は冷却体との間に、熱的結合手段(8)が配されること
を特徴とする請求項14に記載の光電子増倍システム。
Photomultiplier according to claim 14, characterized in that a thermal coupling means (8) is arranged between the acceleration voltage supply unit (2) and the housing cover (7) or the housing part or the cooling body. system.
前記冷却装置は、アクティブ型の冷却装置として構成されること
を特徴とする請求項12〜15の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to any one of claims 12 to 15, wherein the cooling device is configured as an active cooling device.
前記冷却装置は、ペルティエ素子を有すること
を特徴とする請求項12〜16の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to any one of claims 12 to 16, wherein the cooling device includes a Peltier element.
前記冷却装置は、冷却剤冷却装置又は水冷装置として構成されること
を特徴とする請求項12〜17の何れか一項に記載の光電子増倍システム。
The photomultiplier system according to any one of claims 12 to 17, wherein the cooling device is configured as a coolant cooling device or a water cooling device.
検出光路に配された、請求項1〜18の何れか一項に記載の光電子増倍システムを有する顕微鏡。

The microscope which has the photomultiplier system as described in any one of Claims 1-18 distribute | arranged to the detection optical path.

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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02117061A (en) * 1988-10-26 1990-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Secondary electron detector and manufacture thereof
JPH02297857A (en) * 1989-02-13 1990-12-10 Galileo Electro Opt Corp Conduction cooling microchannel plate electron multiplier
JPH0584016U (en) * 1992-04-10 1993-11-12 株式会社堀場製作所 Cooling device for photomultiplier tubes
JPH062991U (en) * 1992-06-09 1994-01-14 日新ハイボルテージ株式会社 High voltage power supply cooling device
JPH0712525A (en) * 1993-06-21 1995-01-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Thickness measuring instrument using confocal scanning system laser microscope
JPH0773846A (en) * 1993-08-31 1995-03-17 Hamamatsu Photonics Kk Control module for photomultiplier tube
JPH08190889A (en) * 1995-01-09 1996-07-23 Advantest Corp Cooling type photomultiplier
JPH10208688A (en) * 1997-01-20 1998-08-07 Hamamatsu Photonics Kk Driving circuit for photomultiplier
JP2002310915A (en) * 2001-04-12 2002-10-23 Hamamatsu Photonics Kk Luminous reaction measuring device
JP2005030972A (en) * 2003-07-08 2005-02-03 Hamamatsu Photonics Kk Photomultiplier module with shutter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6472664B1 (en) 1998-06-01 2002-10-29 Hamamatsu-Photonics, Ltd. Photomultiplier tube tightly arranged with substantially no space between adjacent tubes
EP1369899B1 (en) 2001-02-23 2010-01-06 Hamamatsu Photonics K.K. Photomultiplier
JP2004163272A (en) 2002-11-13 2004-06-10 Hamamatsu Photonics Kk Cooled photodetector

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02117061A (en) * 1988-10-26 1990-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Secondary electron detector and manufacture thereof
JPH02297857A (en) * 1989-02-13 1990-12-10 Galileo Electro Opt Corp Conduction cooling microchannel plate electron multiplier
JPH0584016U (en) * 1992-04-10 1993-11-12 株式会社堀場製作所 Cooling device for photomultiplier tubes
JPH062991U (en) * 1992-06-09 1994-01-14 日新ハイボルテージ株式会社 High voltage power supply cooling device
JPH0712525A (en) * 1993-06-21 1995-01-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Thickness measuring instrument using confocal scanning system laser microscope
JPH0773846A (en) * 1993-08-31 1995-03-17 Hamamatsu Photonics Kk Control module for photomultiplier tube
JPH08190889A (en) * 1995-01-09 1996-07-23 Advantest Corp Cooling type photomultiplier
JPH10208688A (en) * 1997-01-20 1998-08-07 Hamamatsu Photonics Kk Driving circuit for photomultiplier
JP2002310915A (en) * 2001-04-12 2002-10-23 Hamamatsu Photonics Kk Luminous reaction measuring device
JP2005030972A (en) * 2003-07-08 2005-02-03 Hamamatsu Photonics Kk Photomultiplier module with shutter

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