JP2008027580A - Photomultiplier tube and radiation detector - Google Patents

Photomultiplier tube and radiation detector Download PDF

Info

Publication number
JP2008027580A
JP2008027580A JP2004316300A JP2004316300A JP2008027580A JP 2008027580 A JP2008027580 A JP 2008027580A JP 2004316300 A JP2004316300 A JP 2004316300A JP 2004316300 A JP2004316300 A JP 2004316300A JP 2008027580 A JP2008027580 A JP 2008027580A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stem
base material
photocathode
focusing electrode
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004316300A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Shimoi
英樹 下井
Hiroyuki Kushima
浩之 久嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP2004316300A priority Critical patent/JP2008027580A/en
Priority to PCT/JP2005/019724 priority patent/WO2006046618A1/en
Publication of JP2008027580A publication Critical patent/JP2008027580A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
    • H01J43/04—Electron multipliers
    • H01J43/28—Vessels, e.g. wall of the tube; Windows; Screens; Suppressing undesired discharges or currents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photomultiplier tube that allows confirmation of a conductive state between a convergent electrode and a photocathode, while securing stable conduction between the convergent electrode and the photocathode; and to provide a radiation detector. <P>SOLUTION: The photocathode 4 is formed on a light-receiving surface plate 3 fixed to the upper end of the side tube 2 of the photomultiplier tube 1. A stem 5 is arranged at the lower end of the side tube 2. A plurality of stem pins 6 including photocathode pins 50 are attached to the stem 5 by insertion. An annular side tube 7 welded with the side tube 2 is fixed to the side face of the stem 5. A sealed container 8 has the convergent electrode 11 for converging electrons emitted from the photocathode 4 so as to guide them to an electron multiplier 9, and an anode 12 for extracting the electrons multiplied by the electron multiplier 9. A conductive paste 53 electrically connects between each convergent electrode pin 50 and the annular side tube 7, and is applied to the inside of a paste-filling recess 52 formed in a region including each through-part of each convergent electrode pin 50 in the lower face of the stem 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光電効果を用いる光電子増倍管及びこれを用いた放射線検出装置に関する。   The present invention relates to a photomultiplier tube using a photoelectric effect and a radiation detection apparatus using the same.

光電子増倍管として、筒状を成す側管の一側の端部に受光面板を、他側の端部にステムを各々備えて真空密封容器を構成し、受光面板の内側の面に光電陰極を設けると共に、この光電陰極に対向して複数段のダイノードを有する電子増倍部及び陽極を積層して配設し、これらの各段のダイノード及び陽極に各々接続した複数のステムピンを密封容器内から外部に導出するようにしてステムに挿着する構成を具備し、受光面板を通して入射した入射光を光電陰極で電子に変換し、この光電陰極から放出された電子を、各ステムピンを介して所定の電圧が印加された各ダイノードを有する電子増倍部で順次増倍し、この増倍されて陽極に達した電子を電気信号としてステムピンの一つであるアノードピンを介して取り出す所謂ヘッドオン型の光電子増倍管が知られている。   As a photomultiplier tube, a light-receiving face plate is provided at one end of a cylindrical side tube and a stem is provided at the end of the other side to form a vacuum sealed container, and a photocathode is provided on the inner surface of the light-receiving face plate. The electron multiplier having a plurality of stages of dynodes and an anode are stacked opposite to the photocathode, and a plurality of stem pins respectively connected to the dynodes and anodes of these stages are disposed in a sealed container. The incident light incident through the light receiving face plate is converted into electrons by the photocathode, and the electrons emitted from the photocathode are predetermined via the stem pins. The so-called head-on type, in which the electrons are sequentially multiplied by an electron multiplier having each dynode to which a voltage of 1 is applied, and the multiplied electrons reaching the anode are taken out through an anode pin which is one of the stem pins as an electrical signal. Photoelectric Intensifier tube is known.

このような光電子増倍管にあっては、真空密封容器内に、光電陰極から放出された電子を収束して電子増倍部に入射させる収束電極と、この収束電極と一体成形されると共に、真空密封容器を構成する金属側管に接触する保持用スプリングとを設け、当該保持用スプリングにより収束電極と光電陰極とを同電位としたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−３１００８６号公報（図１） In such a photomultiplier tube, a converging electrode for converging the electrons emitted from the photocathode and entering the electron multiplying part in a vacuum sealed container, and the converging electrode are integrally formed, There is a holding spring that contacts a metal side tube constituting a vacuum sealed container, and the convergence electrode and the photocathode are made to have the same potential by the holding spring (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-6-310086 (FIG. 1)

しかしながら、上記のような光電子増倍管では、保持用スプリングのバネ力が小さすぎると、収束電極と光電陰極との導通が不安定になる可能性がある。また、保持用スプリングは真空密封容器内に設けられているので、収束電極と光電陰極との導通状態を確認することが困難である。   However, in the photomultiplier tube as described above, if the spring force of the holding spring is too small, conduction between the focusing electrode and the photocathode may become unstable. Further, since the holding spring is provided in the vacuum sealed container, it is difficult to confirm the conduction state between the focusing electrode and the photocathode.

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、収束電極と光電陰極との安定した導通が確保されると共に、収束電極と光電陰極との導通状態を確認することが可能な光電子増倍管及びこれを備えた放射線検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and it is possible to ensure stable conduction between the focusing electrode and the photocathode and to confirm the conduction state between the focusing electrode and the photocathode. It is an object of the present invention to provide a possible photomultiplier tube and a radiation detection apparatus including the same.

本発明は、真空状態とされた密封容器内に設けられ、当該密封容器の一側の端部を構成する受光面板を通して入射した光を電子に変換する光電陰極と、密封容器内に設けられ、光電陰極から放出された電子を電子増倍部に収束させて導く収束電極及び電子増倍部により増倍された電子を出力信号として取り出すための陽極と、密封容器の他側の端部を構成するステムと、ステムに挿着されて密封容器内から外部に導出されると共に、収束電極、電子増倍部及び陽極に電気的に接続された複数のステムピンと、を具備した光電子増倍管において、ステムは、ステムピンを貫通させて接合する絶縁性のベース材を有し、密封容器は、光電陰極に電気的に接続されると共に、ベース材の側面に固定された導電性の側管を有し、ステムの外側の面において、複数のステムピンのうち収束電極に接続される収束電極ピンの貫通部を含む領域には、ステムの縁部まで延びるペースト充填用凹部が形成され、ペースト充填用凹部内には、収束電極ピンと側管とを電気的に接続させる導電性ペーストが塗布されていることを特徴とするものである。   The present invention is provided in a sealed container in a vacuum state, provided in a sealed container, a photocathode for converting light incident through a light receiving face plate constituting one end of the sealed container into electrons, Consists of a focusing electrode that guides electrons emitted from the photocathode to converge on the electron multiplier, an anode for taking out the electrons multiplied by the electron multiplier as an output signal, and an end on the other side of the sealed container And a plurality of stem pins that are inserted into the stem and led out from the sealed container to the outside and electrically connected to the focusing electrode, the electron multiplier, and the anode. The stem has an insulating base material that penetrates and joins the stem pins, and the sealed container is electrically connected to the photocathode and has a conductive side tube fixed to the side surface of the base material. On the outer surface of the stem A paste filling recess extending to the edge of the stem is formed in a region including the through-hole of the focusing electrode pin connected to the focusing electrode among the plurality of stem pins, and the focusing electrode pin and A conductive paste for electrically connecting the side tube is applied.

このように本発明の光電子増倍管においては、ステムの外側の面における収束電極ピンの貫通部を含む領域に、ベース材の縁部まで延びるペースト充填用凹部を形成し、このペースト充填用凹部内に導電性ペーストを塗布することにより、収束電極ピンと側管とが導電性ペーストを介して電気的に接続される。また、収束電極ピンは収束電極と電気的に接続され、側管は光電陰極と電気的に接続されている。このため、収束電極と光電陰極とは、収束電極ピン、導電性ペースト及び側管を介して電気的に接続されることになる。従って、収束電極と光電陰極との安定した導通が確保されるようになる。また、導電性ペーストは密封容器の外側に設けられているので、収束電極ピンと側管との電気的な接続状態を見た目で確認することで、収束電極と光電陰極との導通状態の確認が容易に行える。さらに、ペースト充填用凹部内に導電性ペーストを塗布するので、導電性ペーストが隣の収束電極ピン以外のステムピンまで達することが防止される。   Thus, in the photomultiplier tube of the present invention, the paste filling recess extending to the edge of the base material is formed in the region including the through-hole of the focusing electrode pin on the outer surface of the stem. By applying the conductive paste inside, the converging electrode pins and the side tube are electrically connected via the conductive paste. The focusing electrode pin is electrically connected to the focusing electrode, and the side tube is electrically connected to the photocathode. For this reason, the converging electrode and the photocathode are electrically connected via the converging electrode pin, the conductive paste, and the side tube. Therefore, stable conduction between the focusing electrode and the photocathode is ensured. In addition, since the conductive paste is provided outside the sealed container, it is easy to check the electrical connection between the focusing electrode and the photocathode by visually checking the electrical connection between the focusing electrode pin and the side tube. Can be done. Furthermore, since the conductive paste is applied in the paste filling recess, the conductive paste is prevented from reaching the stem pins other than the adjacent focusing electrode pins.

好ましくは、導電性ペーストは、側管の内壁面で堰き止められるようにペースト充填用凹部内に塗布されている。これにより、導電性ペーストの塗布領域が必要以上に広くならないので、外観的に良好になる。   Preferably, the conductive paste is applied in the paste filling recess so as to be blocked by the inner wall surface of the side tube. Thereby, since the application | coating area | region of an electrically conductive paste does not become unnecessarily wide, it becomes favorable in external appearance.

また、好ましくは、ペースト充填用凹部は、ステムの縁部まで延びるように形成された第１凹部と、第１凹部よりもステムの内側に形成され、ベース材を底面とする第２凹部とを有する。このようにペースト充填用凹部を２段構成とし、第２穴部にも導電性ペーストを入り込ませることにより、アンカー効果が発揮されるようになるため、ペースト充填用凹部に塗布された導電性ペーストが抜け出ることが防止される。   Preferably, the paste filling recess includes a first recess formed so as to extend to an edge of the stem, and a second recess formed on the inner side of the stem than the first recess and having a base material as a bottom surface. Have. Since the paste filling recess has a two-stage structure, and the conductive paste is inserted into the second hole portion, the anchor effect is exhibited. Therefore, the conductive paste applied to the paste filling recess. Is prevented from coming out.

ここで、上記光電子増倍管の受光面板の外側に、放射線を光に変換して放出するシンチレータを設置すれば、上記作用を奏する好適な放射線検出装置が得られる。   Here, if a scintillator that converts the radiation into light and emits it is disposed outside the light receiving face plate of the photomultiplier tube, a suitable radiation detection device that exhibits the above-described action can be obtained.

本発明によれば、ステムの外側の面において収束電極に接続される収束電極ピンの貫通部を含む領域に、ベース材の縁部まで延びるペースト充填用凹部を形成し、このペースト充填用凹部内に、収束電極ピンと側管とを電気的に接続させる導電性ペーストを塗布するようにしたので、収束電極と光電陰極との導通安定性が向上すると共に、収束電極と光電陰極との導通状態の確認を行うことができる。これにより、収束電極と光電陰極とを同電位にした状態で使用する場合の信頼性が高くなる。   According to the present invention, the paste filling recess extending to the edge of the base material is formed in the region including the through portion of the focusing electrode pin connected to the focusing electrode on the outer surface of the stem, and the paste filling recess is formed in the paste filling recess. In addition, since the conductive paste for electrically connecting the focusing electrode pin and the side tube is applied, the conduction stability between the focusing electrode and the photocathode is improved, and the conduction state between the focusing electrode and the photocathode is improved. Confirmation can be made. This increases the reliability when the focusing electrode and the photocathode are used with the same potential.

以下、図面を参照しながら本発明に係る光電子増倍管及び放射線検出装置の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明における「上」、「下」等の語は図面に示す状態に基づく便宜的なものである。また、各図において同一又は相当の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a photomultiplier tube and a radiation detection apparatus according to the invention will be described with reference to the drawings. In the following description, terms such as “upper” and “lower” are for convenience based on the state shown in the drawings. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

［第１実施形態］
図１及び図２は、本発明に係る光電子増倍管の第１実施形態を示す平面図及び底面図であり、図３は図１におけるIII‐III線に沿う断面図である。図１〜図３において、光電子増倍管１は、外部から入射した光によって電子を放出し、その電子を増倍させて信号として出力させるための装置として構成されている。 [First Embodiment]
1 and 2 are a plan view and a bottom view showing a first embodiment of a photomultiplier according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1 to 3, the photomultiplier tube 1 is configured as a device for emitting electrons by light incident from the outside, multiplying the electrons, and outputting them as a signal.

光電子増倍管１は、略円筒形状をなす金属製の側管２を有している。側管２の上側（一側）の開口端にはガラス製の受光面板３が気密に固定され、この受光面板３の内側表面には、受光面板３を通して入射した光を電子に変換するための光電陰極４が形成されている。光電陰極４は、側管２と電気的に接続されている。また、側管２の下側（他側）の開口端には、円板状のステム５が配置されている。このステム５には、略円状の位置に周方向に互いに離間して配置された複数（１５本）の導電性のステムピン６が気密に挿着されている。ステム５には、当該ステム５を側方から包囲するように金属製のリング状側管７が気密に固定されている。そして、上側の側管２の下端部に形成されたフランジ部２ａと下側のリング状側管７の上端部に形成された同径のフランジ部７ａとが溶接され、側管２とリング状側管７とが気密に固定されることで、内部が真空状態に保たれる密封容器８が形成されている。   The photomultiplier tube 1 has a metal side tube 2 having a substantially cylindrical shape. A light receiving face plate 3 made of glass is airtightly fixed to the upper end (one side) of the side tube 2, and the light incident through the light receiving face plate 3 is converted to electrons on the inner surface of the light receiving face plate 3. A photocathode 4 is formed. The photocathode 4 is electrically connected to the side tube 2. In addition, a disc-shaped stem 5 is disposed at the lower (other side) opening end of the side tube 2. A plurality (15) of conductive stem pins 6 disposed in a substantially circular position and spaced apart from each other in the circumferential direction are hermetically inserted into the stem 5. A metal ring-shaped side tube 7 is airtightly fixed to the stem 5 so as to surround the stem 5 from the side. And the flange part 2a formed in the lower end part of the upper side pipe 2 and the flange part 7a of the same diameter formed in the upper end part of the lower ring-shaped side pipe 7 are welded, and the side pipe 2 and the ring shape By sealing the side tube 7 in an airtight manner, a sealed container 8 is formed in which the inside is kept in a vacuum state.

このように形成された密封容器８内には、光電陰極４から放出された電子を増倍するための電子増倍部９が収容されている。この電子増倍部９は、電子増倍孔を多数有する薄板状のダイノード１０が複数段（本実施形態では１０段）に積層されてブロック状に形成されている。各ダイノード１０の所定の縁部には、外側に突出するダイノード接続片１０ｃがそれぞれ形成され、各ダイノード接続片１０ｃの下面側にはステム５に挿着された所定のステムピン６の先端部分が溶接固定されている。これにより、各ダイノード１０と各ステムピン６との電気的な接続がなされている。   In the sealed container 8 formed in this way, an electron multiplier 9 for multiplying electrons emitted from the photocathode 4 is accommodated. The electron multiplier section 9 is formed in a block shape by laminating a thin plate dynode 10 having a large number of electron multiplier holes in a plurality of stages (in this embodiment, 10 stages). A dynode connection piece 10c that protrudes outward is formed at a predetermined edge of each dynode 10, and a tip portion of a predetermined stem pin 6 inserted into the stem 5 is welded to the lower surface side of each dynode connection piece 10c. It is fixed. Thereby, each dynode 10 and each stem pin 6 are electrically connected.

さらに、密封容器８内において、電子増倍部９と光電陰極４との間には、光電陰極４から放出された電子を電子増倍部９に収束させて導くための平板状の収束電極１１が設置され、最終段のダイノード１０ｂの一段上の段には、電子増倍部９により増倍され最終段のダイノード１０ｂより放出された電子を出力信号として取り出すための平板状のアノード（陽極）１２が積層されている。収束電極１１の四隅には、外側に突出する突出片１１ａがそれぞれ形成され、各突出片１１ａにステムピン６の一つである収束電極ピン５０が溶接固定されることで、各収束電極ピン５０と収束電極１１との電気的な接続がなされている。また、アノード１２の所定の縁部にも、外側に突出するアノード接続片１２ａが形成され、このアノード接続片１２ａにステムピン６の一つであるアノードピン１３が溶接固定されることで、アノードピン１３とアノード１２との電気的な接続がなされている。そして、図示しない電源回路に接続したステムピン６によって電子増倍部９及びアノード１２に所定の電圧が印加されると、光電陰極４と収束電極１１とは同電位に設定され、各ダイノード１０は積層順に上段から下段に行くに従って高電位となるように設定される。また、アノード１２は最終段のダイノード１０ｂよりも高電位に設定される。   Further, in the sealed container 8, a flat focusing electrode 11 for converging and guiding electrons emitted from the photocathode 4 to the electron multiplier 9 between the electron multiplier 9 and the photocathode 4. Is installed on the upper stage of the final dynode 10b, and a flat plate anode (anode) for taking out the electrons emitted from the final dynode 10b and output from the final dynode 10b as an output signal. 12 are laminated. Protruding pieces 11a projecting outward are formed at the four corners of the converging electrode 11, and the converging electrode pin 50, which is one of the stem pins 6, is fixed to each projecting piece 11a by welding. Electrical connection with the focusing electrode 11 is made. An anode connecting piece 12a protruding outward is also formed at a predetermined edge portion of the anode 12, and an anode pin 13 which is one of the stem pins 6 is welded and fixed to the anode connecting piece 12a. 13 and the anode 12 are electrically connected. When a predetermined voltage is applied to the electron multiplier 9 and the anode 12 by the stem pin 6 connected to a power supply circuit (not shown), the photocathode 4 and the focusing electrode 11 are set to the same potential, and each dynode 10 is laminated. The potential is set to become higher as the level goes from the upper level to the lower level. The anode 12 is set to a higher potential than the final dynode 10b.

なお、ここでは、ステム５の上面に最終段ダイノード１０ｂを直接載置して固定する構成としたが、ステム５の上面に配置した支持部材によって最終段ダイノード１０ｂを支持し、最終段ダイノード１０ｂとステム５の上面との間に空間が介在している構成としても良い。   Although the final stage dynode 10b is directly mounted and fixed on the upper surface of the stem 5 here, the final stage dynode 10b is supported by a support member disposed on the upper surface of the stem 5, and A configuration may be adopted in which a space is interposed between the upper surface of the stem 5.

以上のように構成された光電子増倍管１では、受光面板３側から光電陰極４に光（ｈν）が入射すると、この光電陰極４において光が光電変換されて密封容器８内に電子（ｅ−）が放出される。放出された電子は、収束電極１１によって電子増倍部９の一段目のダイノード１０ａに収束される。そして、電子は電子増倍部９内で順次増倍されていき、最終段のダイノード１０ｂから２次電子群が放出される。この２次電子群はアノード１２に導かれ、このアノード１２と接続されたアノードピン１３を介して外部に出力される。   In the photomultiplier tube 1 configured as described above, when light (hν) enters the photocathode 4 from the light receiving face plate 3 side, light is photoelectrically converted at the photocathode 4 and electrons (e -) Is released. The emitted electrons are converged to the first stage dynode 10 a by the focusing electrode 11. Then, the electrons are sequentially multiplied in the electron multiplying unit 9, and secondary electron groups are emitted from the last dynode 10b. The secondary electron group is guided to the anode 12 and output to the outside through the anode pin 13 connected to the anode 12.

続いて、上述したステム５の構成について更に詳細に説明する。ここで、ステム５において、光電子増倍管１の密封容器８の形成時に真空となる側を内側（上側）とする。ステム５は、ベース材１４と、ベース材１４の上側（内側）に接合された上側押え材１５と、ベース材１４の下側（外側）に接合された下側押え材１６とによる３層構造とされている。そして、ステム５の側面には、上述したリング状側管７が固定されている。本実施形態においては、ステム５を構成するベース材１４の側面とリング状側管７の内壁面とを接合することにより、リング状側管７に対してステム５を固定している。ここで、下側押え材１６の下側（外側）の面は、リング状側管７の下端よりも下側に突出しているが、リング状側管７に対するステム５の固定位置は上記形態に限られるものではない。   Next, the configuration of the stem 5 described above will be described in more detail. Here, in the stem 5, a side that becomes a vacuum when the sealed container 8 of the photomultiplier tube 1 is formed is defined as an inner side (upper side). The stem 5 has a three-layer structure including a base material 14, an upper presser material 15 joined to the upper side (inner side) of the base material 14, and a lower presser material 16 joined to the lower side (outer side) of the base material 14. It is said that. And the ring-shaped side pipe | tube 7 mentioned above is being fixed to the side surface of the stem 5. FIG. In the present embodiment, the stem 5 is fixed to the ring-shaped side tube 7 by joining the side surface of the base material 14 constituting the stem 5 and the inner wall surface of the ring-shaped side tube 7. Here, the lower (outer) surface of the lower pressing member 16 protrudes below the lower end of the ring-shaped side tube 7, but the fixing position of the stem 5 with respect to the ring-shaped side tube 7 is in the above form. It is not limited.

ベース材１４は、例えばコバールを主成分とし、例えば融点が約７８０度とされた絶縁性ガラスから構成された円板状の部材であり、下面側からの光が密封容器８内に透過しない程度の黒色とされている。また、ベース材１４には、図４に示すように、ステムピン６の外径とほぼ同径の開口１４ａがベース材１４の外周部に沿うように複数（１５個）形成されている。   The base material 14 is, for example, a disk-shaped member made of insulating glass whose main component is Kovar, for example, having a melting point of about 780 degrees, and does not transmit light from the lower surface side into the sealed container 8. It is black. Further, as shown in FIG. 4, a plurality (15) of openings 14 a having substantially the same diameter as the outer diameter of the stem pin 6 are formed in the base material 14 along the outer peripheral portion of the base material 14.

上側押え材１５は、コバールに例えばアルミナ系粉末を添加することにより、例えば融点が約１１００度とベース材１４より高融点とされた絶縁性ガラスから構成された円板状の部材であり、密封容器８内の発光を効果的に吸収すべく黒色とされている。また、上側押え材１５には、図５に示すように、ベース材１４と同様にステムピン６を挿通させる複数（１５個）の開口１５ａが形成されている。各開口１５ａは、ベース材１４に形成された開口１４ａよりも大径とされている。さらに、これらの開口１５ａのうちの少なくとも二箇所以上は、ベース材１４に対する位置決め用治具（図示せず）の進入を可能とすべく、他の開口１５ａよりも更に大径の大径開口１５ｂとされている。ここでは、大径開口１５ｂは、アノードピン１３及び各収束電極ピン５０が通る開口１５ａを除く３箇所に９０度の位相角をもって配置されている。   The upper presser material 15 is a disk-shaped member made of insulating glass having a melting point of about 1100 degrees and a higher melting point than the base material 14 by adding, for example, alumina powder to Kovar. It is black to effectively absorb the light emission in the container 8. Further, as shown in FIG. 5, a plurality of (15) openings 15 a through which the stem pins 6 are inserted are formed in the upper presser member 15 as shown in FIG. 5. Each opening 15 a has a larger diameter than the opening 14 a formed in the base material 14. Further, at least two or more of these openings 15a have a large-diameter opening 15b having a larger diameter than the other openings 15a so that a positioning jig (not shown) can enter the base material 14. It is said that. Here, the large-diameter openings 15b are arranged with a phase angle of 90 degrees at three places excluding the openings 15a through which the anode pins 13 and the respective focusing electrode pins 50 pass.

下側押え材１６は、上側押え材１５と同様に、コバールに例えばアルミナ系粉末を添加することにより、例えば融点が約１１００度とベース材１４より高融点とされた絶縁性ガラスから構成された円板状の部材であり、添加するアルミナ系粉末の組成の違いにより白色を呈すると共に、ベース材１４及び上側押え材１５よりも高い物理的強度を有している。下側押え材１６の中央部分には、図６に示すように、ベース材１４が溶融により浸出するための円形状のベース材浸出開口１６ｃが形成されている。   Similarly to the upper presser material 15, the lower presser material 16 is made of insulating glass having a melting point of about 1100 degrees and a higher melting point than the base material 14 by adding, for example, alumina powder to Kovar. It is a disk-shaped member, exhibits a white color due to the difference in the composition of the alumina-based powder to be added, and has higher physical strength than the base material 14 and the upper presser material 15. As shown in FIG. 6, a circular base material leaching opening 16 c for leaching the base material 14 by melting is formed in the central portion of the lower presser material 16.

また、下側押え材１６には、図６に示すように、上側押え材１５と同様にステムピン６を挿通させる複数（１５個）の開口１６ａが形成されている。これらの開口１６ａのうちの少なくとも二箇所以上は、位置決め用治具（図示せず）の進入を可能とすべく大径開口１６ｂとされている。ここでは、大径開口１６ｂは、アノードピン１３が通る開口１６ａを含む４箇所に９０度の位相角をもって配置されている。各収束電極ピン５０は、大径開口１６ｂを除く開口１６ａに挿通される。そして、下側押え材１６の下面側部分において、収束電極ピン５０が通る４つの開口１６ａのうちの一つ（開口１６ｃとする）を含む領域には、下側押え材１６の周縁まで延びる切欠き部５１が形成されている（図７参照）。   Further, as shown in FIG. 6, a plurality of (15) openings 16 a through which the stem pins 6 are inserted are formed in the lower pressing member 16, as in the upper pressing member 15. At least two or more of these openings 16a are large-diameter openings 16b so that a positioning jig (not shown) can enter. Here, the large-diameter openings 16b are arranged with a phase angle of 90 degrees at four locations including the opening 16a through which the anode pin 13 passes. Each focusing electrode pin 50 is inserted into the opening 16a except for the large-diameter opening 16b. In the lower surface side portion of the lower presser material 16, a region extending to the periphery of the lower presser material 16 is formed in a region including one of the four openings 16 a (referred to as an opening 16 c) through which the focusing electrode pin 50 passes. A notch 51 is formed (see FIG. 7).

上記のベース材１４、上側押え材１５及び下側押え材１６は、図３に示すように、各開口１４ａ，１５ａ，１６ａ及び各大径開口１５ｂ，１６ｂの軸心位置を合わせた状態で重ね合わされ、各開口１４ａ，１５ａ，１６ａにそれぞれステムピン６を挿通させた状態で、ベース材１４の溶融によって融着接合されている。より具体的には、ベース材１４の両面を上側押え材１５及び下側押え材１６が密着して接合されていると共に、各ステムピン６が上側押え材１５の各開口１５ａ及び下側押え材１６の各開口１６ａを挿通して、ステム５の上面及び下面における各ステムピン６の貫通部の全周囲にベース材１４を底面とする凹部５ａが形成され、この凹部５ａの底面において各ステムピン６がベース材１４に密着して接合されている。   As shown in FIG. 3, the base material 14, the upper presser material 15, and the lower presser material 16 are overlapped in a state where the axial center positions of the openings 14 a, 15 a, 16 a and the large diameter openings 15 b, 16 b are aligned. The base material 14 is melt-bonded and joined with the stem pins 6 inserted through the openings 14a, 15a, and 16a. More specifically, the upper presser material 15 and the lower presser material 16 are bonded to each other on both surfaces of the base material 14, and each stem pin 6 is connected to each opening 15 a of the upper presser material 15 and the lower presser material 16. A recess 5a having a base material 14 as a bottom surface is formed in the entire periphery of the penetrating portion of each stem pin 6 on the upper surface and the lower surface of the stem 5, and each stem pin 6 is formed on the bottom surface of the recess 5a. The material 14 is tightly bonded.

これら複数の凹部５ａのうち、下側押え材１６の切欠き部５１及び開口１６ｃによって形成される一つの凹部５ａは、段状をもったペースト充填用凹部５２とされている。ペースト充填用凹部５２は、下側押え材１６の切欠き部５１によって形成され、ステム５の縁部まで延びる外側凹部５２ａと、下側押え材１６の開口１６ｃによって外側凹部５２ａの内側（ベース材１４側）に形成され、ベース材１４を底面とする内側凹部５２ｂとからなっている。   Of the plurality of recesses 5a, one recess 5a formed by the notch 51 and the opening 16c of the lower pressing member 16 is a paste filling recess 52 having a step shape. The paste filling recess 52 is formed by the notch 51 of the lower presser material 16 and extends to the edge of the stem 5 and the opening 16c of the lower presser 16 has an inner side of the outer recess 52a (base material). 14) and is formed of an inner recess 52b having the base material 14 as a bottom surface.

続いて、上述のように構成されたステム５の製造例について、図７を参照しながら説明する。まず図７（ａ）に示すように、ベース材１４、上側押え材１５及び下側押え材１６を、各開口１４ａ，１５ａ，１６ａの軸心位置を合わせた状態で重ね合わせ、ベース材１４にリング状側管７を嵌め込むと共に、各開口１４ａ，１５ａ，１６ａにステムピン６を挿通させ、各ステムピン６の両端部をそれぞれ保持した上下２つの位置決め用治具（図示せず）の突起部を大径開口１５ｂ，１６ｂに進入させる。なお、セットするリング状側管７と各ステムピン６とには、ベース材１４との溶着性を高めるべく予め表面酸化処理を施しておくのが望ましい。   Next, an example of manufacturing the stem 5 configured as described above will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 7A, the base material 14, the upper presser material 15, and the lower presser material 16 are overlaid with the axial positions of the openings 14 a, 15 a, and 16 a aligned, and the base material 14 is overlapped. While fitting the ring-shaped side tube 7, the stem pins 6 are inserted into the openings 14 a, 15 a, 16 a, and the projections of two upper and lower positioning jigs (not shown) holding the both ends of each stem pin 6 respectively. The large diameter openings 15b and 16b are entered. It is desirable that the ring-shaped side tube 7 and each stem pin 6 to be set are subjected to surface oxidation treatment in advance in order to improve the weldability with the base material 14.

続いて、そのようにセットしたステム５を電気炉（図示せず）に投入し、約８５０度〜９００度の温度（ベース材１４の融点より高く、上側押え材１５及び下側押え材１６の融点よりも低い温度）において位置決め用治具（図示せず）によりステム５を挟むように加圧しながら焼結させる。この焼結処理により、図７（ｂ）に示すように、融点が約７８０度であるベース材１４のみが溶融し、ベース材１４と各押え材１５，１６、各ステムピン６及びリング状側管７とが融着される。このとき、ベース材１４は各部品との密着性を高めるため、ボリュームが多めに調整されているが、位置決め用治具（図示せず）の突起部の端面によって大径開口１５ｂ，１６ｂ内でのベース材１４の高さ方向の位置決めがなされ、溶融したベース材１４の余分なボリュームは下側押え材１６のベース材浸出開口１６ｃ内に逃がされる。このため、上側押え材１５の開口１５ａ及び下側押え材１６の開口１６ａを通じてベース材１４がステム５の表面にはみ出すことは殆ど無い。その結果、ペースト充填用凹部５２を含む複数の凹部５ａがステム５に形成されることになる。その後、ステム５を電気炉から取り出し、上下の位置決め用治具を取り外すことで、ステム５の製造が完了する。   Subsequently, the stem 5 set in such a manner is put into an electric furnace (not shown), and a temperature of about 850 to 900 degrees (which is higher than the melting point of the base material 14 and the upper presser material 15 and the lower presser material 16 Sintering is performed while pressing the stem 5 with a positioning jig (not shown) at a temperature lower than the melting point. By this sintering process, as shown in FIG. 7B, only the base material 14 having a melting point of about 780 degrees is melted, and the base material 14, the presser materials 15 and 16, the stem pins 6, and the ring-shaped side tube 7 is fused. At this time, the base material 14 is adjusted to have a large volume in order to improve the adhesion to each part. However, the base material 14 is adjusted within the large-diameter openings 15b and 16b by the end surfaces of the protrusions of the positioning jig (not shown). The base material 14 is positioned in the height direction, and the excess volume of the molten base material 14 is released into the base material leaching opening 16 c of the lower presser material 16. For this reason, the base material 14 hardly protrudes from the surface of the stem 5 through the opening 15 a of the upper pressing material 15 and the opening 16 a of the lower pressing material 16. As a result, a plurality of recesses 5 a including paste filling recesses 52 are formed in the stem 5. Thereafter, the stem 5 is removed from the electric furnace, and the upper and lower positioning jigs are removed, whereby the manufacture of the stem 5 is completed.

図３に戻り、ステム５の下面（外側の面）における１本の収束電極ピン５０の貫通部を含む領域に形成されたペースト充填用凹部５２内には、収束電極ピン５０とリング状側管７とを電気的に接続させる導電性ペースト５３が塗布されている。この導電性ペースト５３は、ペースト充填用凹部５２の外側凹部５２ａだけでなく、内側凹部５２ｂの底面まで十分に入り込むように塗布されている。また、導電性ペースト５３の一部は、下側押え材１６とリング状側管７との間の隙間にも入り込んでいる。これらにより、導電性ペースト５３に対してアンカー効果が生じるため、導電性ペースト５３がペースト充填用凹部５２から容易に抜け出ることは無い。   Returning to FIG. 3, the converging electrode pin 50 and the ring-shaped side tube are disposed in the paste filling recess 52 formed in the region including the penetrating portion of one converging electrode pin 50 on the lower surface (outer surface) of the stem 5. An electrically conductive paste 53 is applied to electrically connect 7. The conductive paste 53 is applied so as to sufficiently enter not only the outer recess 52a of the paste filling recess 52 but also the bottom surface of the inner recess 52b. Part of the conductive paste 53 also enters the gap between the lower pressing member 16 and the ring-shaped side tube 7. As a result, an anchor effect is generated for the conductive paste 53, so that the conductive paste 53 does not easily escape from the paste filling recess 52.

また、導電性ペースト５３は、リング状側管７の下端面（外側の端面）とほぼ面一となるようにペースト充填用凹部５２内に塗布されている。つまり、導電性ペースト５３は、リング状側管７の内壁面で堰き止められる状態となっている。このように導電性ペースト５３の塗布領域がリング状側管７の外壁面からはみ出ないようにすることにより、外観上の点において光電子増倍管１の見た目が良くなる。   The conductive paste 53 is applied in the paste filling recess 52 so as to be substantially flush with the lower end surface (outer end surface) of the ring-shaped side tube 7. That is, the conductive paste 53 is in a state of being dammed by the inner wall surface of the ring-shaped side tube 7. Thus, by preventing the application region of the conductive paste 53 from protruding from the outer wall surface of the ring-shaped side tube 7, the appearance of the photomultiplier tube 1 is improved in terms of appearance.

以上のような光電子増倍管１においては、収束電極ピン５０とリング状側管７とは、導電性ペースト５３を介して電気的に接続されている。また、上述したように、光電陰極４と側管２とは電気的に接続され、側管２とリング状側管７とは電気的に接続され、更に収束電極ピン５０と収束電極１１とは電気的に接続されている。このため、光電陰極４と収束電極１１とは、側管２、リング状側管７、導電性ペースト５３及び収束電極ピン５０を介して電気的に接続されることになる。   In the photomultiplier tube 1 as described above, the focusing electrode pin 50 and the ring-shaped side tube 7 are electrically connected via a conductive paste 53. In addition, as described above, the photocathode 4 and the side tube 2 are electrically connected, the side tube 2 and the ring-shaped side tube 7 are electrically connected, and the focusing electrode pin 50 and the focusing electrode 11 are Electrically connected. For this reason, the photocathode 4 and the focusing electrode 11 are electrically connected via the side tube 2, the ring-shaped side tube 7, the conductive paste 53 and the focusing electrode pin 50.

従って、例えば密封容器８の内部で光電陰極４と収束電極１１とを機械的に接触させる場合に比し、光電陰極４と収束電極１１との導通の安定性が確保されるようになる。これにより、光電陰極４と収束電極１１とを同電位に安定して設定することができる。また、導電性ペースト５３は密封容器８の外面部にあるため、収束電極ピン５０とリング状側管７との電気的な接続状態を目視により確認することで、光電陰極４と収束電極１１との導通状態を簡単に知ることができる。以上により、光電子増倍管１の信頼性が向上する。   Therefore, for example, as compared with the case where the photocathode 4 and the focusing electrode 11 are mechanically contacted inside the sealed container 8, the stability of conduction between the photocathode 4 and the focusing electrode 11 is ensured. Thereby, the photocathode 4 and the focusing electrode 11 can be stably set to the same potential. Further, since the conductive paste 53 is on the outer surface portion of the sealed container 8, the electrical connection state between the focusing electrode pin 50 and the ring-shaped side tube 7 is visually confirmed, so that the photocathode 4 and the focusing electrode 11 It is possible to easily know the conduction state. As described above, the reliability of the photomultiplier tube 1 is improved.

また、ペースト充填用凹部５２内に導電性ペースト５３を塗布することにより、光電子増倍管１の組み立て時に、導電性ペースト５３が流れて収束電極ピン５０以外の他のステムピン６まで達することは無いため、ショート等を引き起こすことが防止される。さらに、導電性ペースト５３は密封容器８の外側に形成されるので、光電子増倍管１の組み立て時に導電性ペースト５３の塗布が容易に行えると共に、光電子増倍管１の組み立て後の修復も可能となる。   Further, by applying the conductive paste 53 in the paste filling recess 52, the conductive paste 53 does not flow and reach other stem pins 6 other than the focusing electrode pin 50 when the photomultiplier tube 1 is assembled. Therefore, it is possible to prevent a short circuit or the like. Further, since the conductive paste 53 is formed outside the sealed container 8, the conductive paste 53 can be easily applied when the photomultiplier tube 1 is assembled, and can be repaired after the photomultiplier tube 1 is assembled. It becomes.

上記の光電子増倍管１の変形例を図８に示す。同図に示す光電子増倍管６０は、導電性ペースト５３を、ステム５の下面に形成されたペースト充填用凹部５２内に、リング状側管７の下端面に対して盛り上がるように塗布したものである。この場合も、導電性ペースト５３は、リング状側管７の内壁面で堰き止められた状態となる。その他の構成は、光電子増倍管１と同等である。なお、導電性ペースト５３の塗布状態の形状については、上記以外にも適宜変形可能である。   A modification of the photomultiplier tube 1 is shown in FIG. The photomultiplier tube 60 shown in the figure is obtained by applying a conductive paste 53 in a paste filling recess 52 formed on the lower surface of the stem 5 so as to rise up with respect to the lower end surface of the ring-shaped side tube 7. It is. Also in this case, the conductive paste 53 is in a state of being dammed by the inner wall surface of the ring-shaped side tube 7. Other configurations are the same as those of the photomultiplier tube 1. In addition, about the shape of the application | coating state of the electrically conductive paste 53, it can change suitably other than the above.

上記の光電子増倍管１の別の変形例を図９に示す。同図に示す光電子増倍管２０は、ステム５の中央部分に金属製の排気管１９を設けたものである。この排気管１９は、光電子増倍管２０の組み立て終了後に密封容器８の内部を真空ポンプ（図示しない）等によって排気して真空状態にするために利用することができる。その他の構成は、光電子増倍管１と同等である。   FIG. 9 shows another modification of the photomultiplier tube 1 described above. The photomultiplier tube 20 shown in FIG. 1 is provided with a metal exhaust pipe 19 at the center of the stem 5. The exhaust pipe 19 can be used to evacuate the inside of the sealed container 8 with a vacuum pump (not shown) or the like after the assembly of the photomultiplier tube 20 is completed. Other configurations are the same as those of the photomultiplier tube 1.

上記の光電子増倍管１の更に別の変形例を図１０に示す。同図に示す光電子増倍管２６は、ステム５に固定したリング状側管７に、上記の側管２よりも長尺の側管２７を嵌め合わせて、リング状側管７の下端部に形成されたフランジ部７ａと側管２７の下端部に形成されたフランジ部２７ａとを溶接固定したものである。その他の構成は、図９に示す光電子増倍管２０と同等である。   FIG. 10 shows still another modification of the photomultiplier tube 1 described above. The photomultiplier tube 26 shown in the figure is fitted to the ring-shaped side tube 7 fixed to the stem 5 by fitting a side tube 27 longer than the side tube 2 to the lower end of the ring-shaped side tube 7. The formed flange portion 7a and the flange portion 27a formed at the lower end portion of the side tube 27 are fixed by welding. Other configurations are the same as those of the photomultiplier tube 20 shown in FIG.

図１１は、上述した光電子増倍管１を備えた放射線検出装置を示す構成図である。同図において、放射線検出装置２１は、光電子増倍管１の受光面板３の上側（外側）に設置され、放射線を光に変換して放出するシンチレータ２２を備えている。このような放射線検出装置２１は光電子増倍管１を有しているので、上述したように光電陰極４と収束電極１１との導通の安定性が確保されると共に、光電陰極４と収束電極１１との導通状態を簡単に確認することができる。   FIG. 11 is a configuration diagram showing a radiation detection apparatus including the photomultiplier tube 1 described above. In the figure, a radiation detection device 21 is provided on the upper side (outside) of the light receiving face plate 3 of the photomultiplier tube 1 and includes a scintillator 22 that converts radiation into light and emits it. Since such a radiation detection device 21 includes the photomultiplier tube 1, the conduction stability between the photocathode 4 and the focusing electrode 11 is ensured as described above, and the photocathode 4 and the focusing electrode 11 are secured. Can be easily confirmed.

［第２実施形態］
図１２は、本発明に係る光電子増倍管の第２実施形態を示す底面図であり、図１３は、図１２におけるXIII−XIII線に沿う断面図である。本実施形態の光電子増倍管２８は、第１実施形態におけるステム５に代えて、ステム２９を有している。ステム２９は、上記のベース材１４と同質の円板状のベース材３０と、ベース材３０の上側（内側）に接合された上側押え材１５とからなる２層構造とされている。つまり、光電子増倍管２８のステム２９には、上記の下側押え材１６が設けられていない。 [Second Embodiment]
FIG. 12 is a bottom view showing a second embodiment of the photomultiplier according to the present invention, and FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. The photomultiplier tube 28 of the present embodiment has a stem 29 instead of the stem 5 in the first embodiment. The stem 29 has a two-layer structure including a disk-shaped base material 30 having the same quality as the base material 14 and an upper presser material 15 joined to the upper side (inner side) of the base material 30. That is, the lower pressing member 16 is not provided on the stem 29 of the photomultiplier tube 28.

図１４はベース材３０の平面図であり、図１５はベース材３０の底面図である。ベース材３０の下部中央部分には、ベース材３０が溶融により浸出するための円形状のベース材浸出凹部３０ｄ（図１６参照）が形成されている。   FIG. 14 is a plan view of the base material 30, and FIG. 15 is a bottom view of the base material 30. A circular base material leaching recess 30d (see FIG. 16) for leaching the base material 30 by melting is formed in the lower central portion of the base material 30.

また、ベース材３０には、上側がステムピン６の外径とほぼ同径であり、下側がステムピン６の外径よりも大径とされた開口３０ａがベース材３０の外周部に沿うように複数（１５個）形成されている。ベース材３０の開口３０ａのうち、アノードピン１３が通る開口３０ａを含む所定の４箇所は、位置決め用治具（図示せず）の進入を可能とすべく、下側の外径が他の開口３０ａの下側の外径よりも大径とされた大径開口３０ｂとされている。各収束電極ピン５０は、大径開口３０ｂを除く開口３０ａに挿通される。そして、ベース材３０の下面側部分において、収束電極ピン５０が通る４つの開口３０ａのうちの一つ（開口３０ｃとする）を含む領域には、ベース材３０の周縁まで延びる切欠き部６１が形成されている。   The base member 30 has a plurality of openings 30 a that are substantially the same diameter as the outer diameter of the stem pin 6 on the upper side and that have a lower diameter larger than the outer diameter of the stem pin 6 along the outer periphery of the base member 30. (15) are formed. Among the openings 30a of the base material 30, the predetermined four places including the opening 30a through which the anode pin 13 passes are such that the outer diameter on the lower side is another opening so that a positioning jig (not shown) can enter. The large-diameter opening 30b is larger than the lower outer diameter of 30a. Each focusing electrode pin 50 is inserted into the opening 30a except for the large-diameter opening 30b. In the lower surface portion of the base material 30, a notch 61 extending to the periphery of the base material 30 is provided in a region including one of the four openings 30 a (opening 30 c) through which the focusing electrode pin 50 passes. Is formed.

これらのベース材３０及び上側押え材１５は、図１３に示すように、各開口３０ａ,１５ａ及び各大径開口３０ｂ,１５ｂの軸心位置を合わせた状態で重ね合わされ、各開口３０ａ,１５ａにそれぞれステムピン６を挿通させた状態で、ベース材３０の溶融によって融着接合されている。より具体的には、ベース材３０の上面に上側押え材１５が密着して接合されていると共に、各ステムピン６がベース材３０の各開口３０ａの下側部分及び上側押え材１５の各開口１５ａを挿通して、ステム２９の上面及び下面における各ステムピン６の貫通部の全周囲にベース材３０を底面とする凹部２９ａが形成され、この凹部２９ａの底面において各ステムピン６がベース材３０に密着して接合されている。   As shown in FIG. 13, the base member 30 and the upper presser member 15 are overlapped with the openings 30a and 15a and the large-diameter openings 30b and 15b being aligned with each other, and the openings 30a and 15a are overlapped. In the state where the stem pins 6 are inserted, the base material 30 is fused and joined. More specifically, the upper presser material 15 is closely bonded to the upper surface of the base material 30, and each stem pin 6 is connected to the lower portion of each opening 30 a of the base material 30 and each opening 15 a of the upper presser material 15. And a recess 29a having a base material 30 as a bottom surface is formed around the perimeter of each stem pin 6 on the upper and lower surfaces of the stem 29. The stem pins 6 are in close contact with the base material 30 on the bottom surface of the recess 29a. Are joined together.

これら複数の凹部２９ａのうち、ベース材３０の切欠き部６１及び開口３０ｃによって形成される一つの凹部２９ａは、段状をもったペースト充填用凹部６２とされている。ペースト充填用凹部６２は、ベース材３０の切欠き部６１によって形成され、ステム２９の縁部まで延びる外側凹部６２ａと、ベース材３０の開口３０ｃによって外側凹部６２ａの内側に形成され、ベース材３０を底面とする内側凹部６２ｂとからなっている。   Among the plurality of recesses 29a, one recess 29a formed by the notch 61 and the opening 30c of the base material 30 is a paste filling recess 62 having a step shape. The paste filling recess 62 is formed by the notch 61 of the base material 30 and is formed inside the outer recess 62 a by the outer recess 62 a extending to the edge of the stem 29 and the opening 30 c of the base material 30. And an inner recess 62b with the bottom as the bottom.

このようなステム２９の製造においても、第１実施形態に係るステム５と同様の方法を用いることができる。具体的には、まず図１６（ａ）に示すように、ベース材３０及び上側押え材１５を、各開口３０ａ，１５ａの軸心位置を合わせた状態で重ね合わせ、ベース材３０にリング状側管７を嵌め込むと共に、各開口３０ａ，１５ａにステムピン６を挿通させ、各ステムピン６の両端部をそれぞれ保持した上下２つの位置決め用治具（図示せず）の突起部を大径開口３０ｂ，１５ｂに進入させる。   In manufacturing the stem 29 as described above, the same method as that of the stem 5 according to the first embodiment can be used. Specifically, as shown in FIG. 16A, first, the base member 30 and the upper presser member 15 are overlapped with the axial centers of the openings 30a and 15a being aligned, and the base member 30 is placed on the ring-shaped side. The tube 7 is fitted, and the stem pins 6 are inserted into the openings 30a and 15a, and the protrusions of two upper and lower positioning jigs (not shown) holding the both end portions of the stem pins 6 are used as the large-diameter openings 30b, Enter 15b.

続いて、そのようにセットしたステム２９を電気炉に投入し、第１実施形態と同様の条件下で焼結処理を行う。この焼結処理により、図１６（ｂ）に示すように、ベース材３０と上側押え材１５、各ステムピン６及びリング状側管７とがベース材３０の溶融によって融着される。このとき、位置決め用治具（図示せず）の突起部の端面によって大径開口３０ｂ,１５ｂ内でのベース材３０の高さ方向の位置決めがなされ、溶融したベース材３０の余分なボリュームはベース材浸出凹部３０ｄ内に逃がされる。このため、上側押え材１５の開口１５ａ及びベース材３０の開口３０ａの下側部分を通じてベース材３０がステム２９の表面にはみ出すことは殆ど無い。その結果、ペースト充填用凹部６２を含む複数の凹部２９ａがステム２９に形成されることになる。   Subsequently, the stem 29 set in such a manner is put into an electric furnace, and a sintering process is performed under the same conditions as in the first embodiment. By this sintering process, as shown in FIG. 16B, the base material 30, the upper presser material 15, each stem pin 6, and the ring-shaped side tube 7 are fused by melting the base material 30. At this time, the base material 30 is positioned in the height direction in the large-diameter openings 30b and 15b by the end faces of the protrusions of the positioning jig (not shown), and the excess volume of the molten base material 30 is the base. It escapes into the material leaching recess 30d. For this reason, the base material 30 hardly protrudes from the surface of the stem 29 through the opening 15 a of the upper pressing member 15 and the lower portion of the opening 30 a of the base material 30. As a result, a plurality of recesses 29 a including the paste filling recesses 62 are formed in the stem 29.

図１３に戻り、ステム２９の下面における１本の収束電極ピン５０の貫通部を含む領域に形成されたペースト充填用凹部５２内には、導電性ペースト５３が塗布されている。これにより、光電子増倍管２８においても、光電陰極４と収束電極１１とは、側管２、リング状側管７、導電性ペースト５３及び収束電極ピン５０を介して電気的に接続されることになるため、第１実施形態と同様に、光電陰極４と収束電極１１との導通安定性が確保されると共に、光電陰極４と収束電極１１との導通状態の確認を容易に行うことができる。   Returning to FIG. 13, the conductive paste 53 is applied in the paste filling recess 52 formed in the region including the penetrating portion of the single focusing electrode pin 50 on the lower surface of the stem 29. Thereby, also in the photomultiplier tube 28, the photocathode 4 and the focusing electrode 11 are electrically connected via the side tube 2, the ring-shaped side tube 7, the conductive paste 53, and the focusing electrode pin 50. Therefore, as in the first embodiment, the conduction stability between the photocathode 4 and the focusing electrode 11 is ensured, and the conduction state between the photocathode 4 and the focusing electrode 11 can be easily confirmed. .

なお、本実施形態では、ステム２９をベース材３０と上側押え材１５とからなる２層構造としたが、ベース材と下側押え材とからなる２層構造のステムとしても良い。この場合には、下側押え材の下面（外側の面）にペースト充填用凹部６２を含む複数の凹部を形成し、ペースト充填用凹部６２内に導電性ペースト６３を塗布すれば良い。また、本実施形態において、図８〜図１１に示した構成を採用しても良い。   In the present embodiment, the stem 29 has a two-layer structure including the base material 30 and the upper presser material 15. However, a stem having a two-layer structure including the base material and the lower presser material may be used. In this case, a plurality of recesses including the paste filling recesses 62 may be formed on the lower surface (outer surface) of the lower presser material, and the conductive paste 63 may be applied in the paste filling recesses 62. Moreover, in this embodiment, you may employ | adopt the structure shown in FIGS.

［第３実施形態］
図１７は、本発明に係る光電子増倍管の第３実施形態を示す底面図であり、図１８は、図１７におけるXVIII−XVIII線に沿う断面図である。本実施形態の光電子増倍管３４は、第１実施形態におけるステム５に代えて、ステム３５を有している。ステム３５は、ベース材１４と同質の円板状のベース材３６による単層構造とされている。つまり、光電子増倍管３４のステム３５には、上側押え材１５及び下側押え材１６が設けられていない。 [Third Embodiment]
FIG. 17 is a bottom view showing a third embodiment of the photomultiplier according to the present invention, and FIG. 18 is a sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG. The photomultiplier tube 34 of the present embodiment has a stem 35 instead of the stem 5 in the first embodiment. The stem 35 has a single layer structure made of a disk-like base material 36 having the same quality as the base material 14. That is, the upper presser material 15 and the lower presser material 16 are not provided on the stem 35 of the photomultiplier tube 34.

図１９はベース材３６の平面図であり、図２０はベース材３６の底面図である。ベース材３６の下部中央部分には、ベース材３６が溶融により浸出するための円形状のベース材浸出凹部３６ｄ（図２１参照）が形成されている。   FIG. 19 is a plan view of the base material 36, and FIG. 20 is a bottom view of the base material 36. A circular base material leaching recess 36d (see FIG. 21) for leaching the base material 36 by melting is formed in the lower central portion of the base material 36.

また、ベース材３６には、中間部分がステムピン６の外径とほぼ同径であり、上部及び下部がステムピン６の外径よりも大径とされた開口３６ａがベース材３６の外周部に沿うように複数（１５個）形成されている。これらの開口３６ａのうちアノードピン１３が通る開口３６ａを除く所定の３箇所の上部及び下部と、アノードピン１３が通る開口３６ａの下部とは、押え用治具（図示せず）の進入を可能とすべく、上部及び下部の外径が他の開口３６ａの上部及び下部の外径よりも大径とされた大径開口３６ｂとされている。各収束電極ピン５０は、大径開口３６ｂを除く開口３６ａに挿通される。そして、ベース材３６の下面側部分において、収束電極ピン５０が通る４つの開口３６ａのうちの一つ（開口３６ｃとする）を含む領域には、ベース材３６の周縁まで延びる切欠き部７１が形成されている。   In addition, the base member 36 has an opening 36 a having an intermediate portion substantially the same diameter as the outer diameter of the stem pin 6 and an upper portion and a lower portion larger than the outer diameter of the stem pin 6 along the outer peripheral portion of the base member 36. A plurality (15) are formed. Among these openings 36a, the upper and lower portions of predetermined three places excluding the opening 36a through which the anode pin 13 passes, and the lower part of the opening 36a through which the anode pin 13 passes can allow a pressing jig (not shown) to enter. Therefore, the outer diameter of the upper part and the lower part is a large-diameter opening 36b that is larger than the outer diameters of the upper part and the lower part of the other opening 36a. Each focusing electrode pin 50 is inserted into the opening 36a except for the large-diameter opening 36b. In the lower surface side portion of the base material 36, a notch portion 71 extending to the periphery of the base material 36 is provided in a region including one of the four openings 36 a (referred to as an opening 36 c) through which the focusing electrode pin 50 passes. Is formed.

ベース材３６は、図１８に示すように、各開口３６ａにそれぞれステムピン６を通した状態で、ベース材３６の溶融によってステムピン６と融着接合されている。より具体的には、各ステムピン６がベース材３６の各開口３６ａの上部及び下部を挿通して、ステム３５の上面及び下面における各ステムピン６の貫通部の全周囲にベース材３６を底面とする凹部３５ａが形成され、この凹部３５ａの底面において各ステムピン６がベース材３６に密着して接合されている。   As shown in FIG. 18, the base material 36 is fusion bonded to the stem pins 6 by melting the base material 36 in a state where the stem pins 6 are passed through the respective openings 36 a. More specifically, each stem pin 6 passes through the upper and lower portions of each opening 36 a of the base material 36, and the base material 36 is used as the bottom surface around the entire perimeter of each stem pin 6 on the upper and lower surfaces of the stem 35. A recess 35a is formed, and each stem pin 6 is in close contact with and bonded to the base material 36 at the bottom surface of the recess 35a.

これら複数の凹部３５ａのうち、ベース材３６の切欠き部７１及び開口３６ｃによって形成される一つの凹部３５ａは、段状をもったペースト充填用凹部７２とされている。ペースト充填用凹部７２は、ベース材３６の切欠き部７１によって形成され、ステム３５（ベース材３６）の縁部まで延びる外側凹部７２ａと、ベース材３６の開口３６ｃによって外側凹部７２ａの内側に形成され、ベース材３６を底面とする内側凹部７２ｂとからなっている。   Of the plurality of recesses 35a, one recess 35a formed by the notch 71 and the opening 36c of the base material 36 is a paste filling recess 72 having a step shape. The paste filling recess 72 is formed by the notch 71 of the base material 36 and is formed inside the outer recess 72a by the outer recess 72a extending to the edge of the stem 35 (base material 36) and the opening 36c of the base material 36. The inner recess 72b has a base material 36 as a bottom surface.

このようなステム３５を製造する場合にも、第１実施形態に係るステム５と同様の方法を用いることができる。具体的には、まず図２１（ａ）に示すように、ベース材３６にリング状側管７を嵌め込むと共に、ベース材３６の各開口３６ａにステムピン６を挿通させ、各ステムピン６の両端部をそれぞれ保持した上下２つの押え用治具（図示せず）の突起部を大径開口３６ｂに進入させる。   Also when manufacturing such a stem 35, the method similar to the stem 5 which concerns on 1st Embodiment can be used. Specifically, first, as shown in FIG. 21A, the ring-shaped side tube 7 is fitted into the base material 36, and the stem pins 6 are inserted into the openings 36 a of the base material 36. The protrusions of two upper and lower pressing jigs (not shown) that respectively hold the protrusions are made to enter the large-diameter opening 36b.

続いて、セットしたステム３５を電気炉に投入し、前述と同様の条件下で焼結処理を行う。この焼結処理により、図２１（ｂ）に示すように、ベース材３６と各ステムピン６及びリング状側管７とがベース材３６の溶融によって融着される。このとき、押え治具（図示せず）の突起部の端面によって大径開口３６ｂ内でのベース材３６の高さ方向の位置決めがなされ、溶融したベース材３６の余分なボリュームはベース材浸出凹部３６ｄ内に逃がされる。その結果、ペースト充填用凹部７２を含む複数の凹部３５ａがステム３５に形成されることになる。   Subsequently, the set stem 35 is put into an electric furnace, and a sintering process is performed under the same conditions as described above. By this sintering process, as shown in FIG. 21B, the base material 36, each stem pin 6, and the ring-shaped side tube 7 are fused by melting the base material 36. At this time, the base material 36 is positioned in the height direction in the large-diameter opening 36b by the end face of the protrusion of the holding jig (not shown), and the excess volume of the melted base material 36 becomes the base material leaching recess Escaped in 36d. As a result, a plurality of recesses 35 a including paste filling recesses 72 are formed in the stem 35.

図１８に戻り、ステム３５の下面における収束電極ピン５０の貫通部を含む領域に形成されたペースト充填用凹部７２内には、導電性ペースト５３が塗布されている。これにより、光電子増倍管３４においても、光電陰極４と収束電極１１とは、側管２、リング状側管７、導電性ペースト５３及び収束電極ピン５０を介して電気的に接続されることになるため、第１実施形態と同様に、光電陰極４と収束電極１１との導通安定性が確保されると共に、光電陰極４と収束電極１１との導通状態の確認を容易に行うことができる。   Returning to FIG. 18, the conductive paste 53 is applied in the paste filling recess 72 formed in the region including the penetrating portion of the focusing electrode pin 50 on the lower surface of the stem 35. Thereby, also in the photomultiplier tube 34, the photocathode 4 and the focusing electrode 11 are electrically connected via the side tube 2, the ring-shaped side tube 7, the conductive paste 53 and the focusing electrode pin 50. Therefore, as in the first embodiment, the conduction stability between the photocathode 4 and the focusing electrode 11 is ensured, and the conduction state between the photocathode 4 and the focusing electrode 11 can be easily confirmed. .

なお、本実施形態においても、図８〜図１１に示した構成を採用しても良いことは言うまでもない。   It goes without saying that the configuration shown in FIGS. 8 to 11 may also be adopted in this embodiment.

以上、本発明に係る光電子増倍管及び放射線検出装置の好適な実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は、上記実施形態には限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ステムにおいて４本の収束電極ピン５０を貫通する４つの貫通部のうちの１つに対してペースト充填用凹部を形成したが、ペースト充填用凹部の数としては特に１つに限られず、複数あっても良い。   As described above, some preferred embodiments of the photomultiplier tube and the radiation detection apparatus according to the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the above embodiment, the paste filling concave portion is formed in one of four through portions penetrating the four converging electrode pins 50 in the stem, but the number of paste filling concave portions is particularly one. It is not limited to, and there may be a plurality.

また、上記実施形態では、ペースト充填用凹部を外側凹部と内側凹部とからなる２段構造としたが、例えばペースト充填用凹部内に塗布された導電性ペースト５３が簡単には抜け出ないのであれば、ペースト充填用凹部は必ずしも２段構造としなくても良い。   In the above embodiment, the paste filling recess has a two-stage structure including an outer recess and an inner recess. For example, if the conductive paste 53 applied in the paste filling recess does not easily come out. The recess for filling the paste does not necessarily have a two-stage structure.

本発明に係る光電子増倍管の第１実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 1st Embodiment of the photomultiplier tube which concerns on this invention. 図１に示した光電子増倍管の底面図である。It is a bottom view of the photomultiplier shown in FIG. 図１に示した光電子増倍管のIII-III線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the photomultiplier tube shown in FIG. 1 taken along the line III-III. 図３に示したステムを構成するベース材の平面図である。It is a top view of the base material which comprises the stem shown in FIG. 図３に示したステムを構成する上側押え材の平面図である。It is a top view of the upper side presser material which comprises the stem shown in FIG. 図３に示したステムを構成する下側押え材の平面図である。It is a top view of the lower side presser material which comprises the stem shown in FIG. 図３に示したステムの製造例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the example of manufacture of the stem shown in FIG. 図３に示した光電子増倍管の変形例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the modification of the photomultiplier tube shown in FIG. 図３に示した光電子増倍管の別の変形例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows another modification of the photomultiplier tube shown in FIG. 図３に示した光電子増倍管の更に別の変形例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows another modification of the photomultiplier tube shown in FIG. 図３に示した光電子増倍管を備えた放射線検出装置を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the radiation detection apparatus provided with the photomultiplier tube shown in FIG. 本発明に係る光電子増倍管の第２実施形態を示す底面図である。It is a bottom view which shows 2nd Embodiment of the photomultiplier tube which concerns on this invention. 図１２に示した光電子増倍管のXIII-XIII線断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the photomultiplier tube shown in FIG. 12 taken along line XIII-XIII. 図１３に示したステムを構成するベース材の平面図である。It is a top view of the base material which comprises the stem shown in FIG. 図１４に示したベース材の底面図である。It is a bottom view of the base material shown in FIG. 図１３に示したステムの製造例を示す側断面図である。FIG. 14 is a side sectional view showing a manufacturing example of the stem shown in FIG. 13. 本発明に係る光電子増倍管の第３実施形態を示す底面図である。It is a bottom view which shows 3rd Embodiment of the photomultiplier tube which concerns on this invention. 図１７に示した光電子増倍管のXVIII-XVIII線断面図である。It is the XVIII-XVIII sectional view taken on the line of the photomultiplier shown in FIG. 図１８に示したステムを構成するベース材の平面図である。It is a top view of the base material which comprises the stem shown in FIG. 図１９に示したベース材の底面図である。It is a bottom view of the base material shown in FIG. 図１８に示したステムの製造例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the manufacture example of the stem shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１，２０，２６，２８，３４，６０…光電子増倍管、２，２７…側管、３…受光面板、４…光電陰極、５，２９，３５…ステム、６…ステムピン、７…リング状側管（側管）、８…密封容器、９…電子増倍部、１１…収束電極、１２…アノード（陽極）、１４，３０，３６…ベース材、１５…上側押え材（押え材）、１６…下側押え材（押え材）、２１…放射線検出装置、２２…シンチレータ、５０…収束電極ピン、５２，６２，７２…ペースト充填用凹部、５２ａ，６２ａ，７２ａ…外側凹部（第１凹部）、５２ｂ，６２ｂ，７２ｂ…内側凹部（第２凹部）、５３…導電性ペースト。




1, 20, 26, 28, 34, 60 ... Photomultiplier tube, 2, 27 ... Side tube, 3 ... Light receiving face plate, 4 ... Photocathode, 5, 29, 35 ... Stem, 6 ... Stem pin, 7 ... Ring shape Side tube (side tube), 8 ... sealed container, 9 ... electron multiplier, 11 ... converging electrode, 12 ... anode (anode), 14, 30, 36 ... base material, 15 ... upper presser material (presser material), DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Lower side pressing material (pressing material), 21 ... Radiation detection apparatus, 22 ... Scintillator, 50 ... Converging electrode pin, 52, 62, 72 ... Recess for paste filling, 52a, 62a, 72a ... Outer recessed part (1st recessed part) ), 52b, 62b, 72b... Inner recess (second recess), 53... Conductive paste.




Claims (4)

真空状態とされた密封容器内に設けられ、当該密封容器の一側の端部を構成する受光面板を通して入射した光を電子に変換する光電陰極と、前記密封容器内に設けられ、前記光電陰極から放出された電子を電子増倍部に収束させて導く収束電極及び前記電子増倍部により増倍された電子を出力信号として取り出すための陽極と、前記密封容器の他側の端部を構成するステムと、前記ステムに挿着されて前記密封容器内から外部に導出されると共に、前記収束電極、前記電子増倍部及び前記陽極に電気的に接続された複数のステムピンと、を具備した光電子増倍管において、
前記ステムは、前記ステムピンを貫通させて接合する絶縁性のベース材を有し、
前記密封容器は、前記光電陰極に電気的に接続されると共に、前記ベース材の側面に固定された導電性の側管を有し、
前記ステムの外側の面において、前記複数のステムピンのうち前記収束電極に接続される収束電極ピンの貫通部を含む領域には、前記ステムの縁部まで延びるペースト充填用凹部が形成され、
前記ペースト充填用凹部内には、前記収束電極ピンと前記側管とを電気的に接続させる導電性ペーストが塗布されていることを特徴とする光電子増倍管。 A photocathode that is provided in a vacuum sealed container and converts light incident through a light-receiving face plate constituting one end of the sealed container into electrons, and is provided in the sealed container, the photocathode A focusing electrode for converging and guiding electrons emitted from the electron multiplier to the electron multiplier, an anode for taking out the electrons multiplied by the electron multiplier as an output signal, and an end on the other side of the sealed container And a plurality of stem pins that are inserted into the stem and led out from the sealed container to the outside, and are electrically connected to the focusing electrode, the electron multiplier, and the anode. In photomultiplier tubes,
The stem has an insulating base material that penetrates and joins the stem pin,
The sealed container is electrically connected to the photocathode and has a conductive side tube fixed to a side surface of the base material,
On the outer surface of the stem, a paste filling recess extending to the edge of the stem is formed in a region including a through portion of the focusing electrode pin connected to the focusing electrode among the plurality of stem pins.
A photomultiplier tube, wherein a conductive paste for electrically connecting the focusing electrode pin and the side tube is applied in the paste filling recess. 前記導電性ペーストは、前記側管の内壁面で堰き止められるように前記ペースト充填用凹部内に塗布されていることを特徴とする請求項１記載の光電子増倍管。   2. The photomultiplier tube according to claim 1, wherein the conductive paste is applied in the paste filling recess so as to be dammed by an inner wall surface of the side tube. 前記ペースト充填用凹部は、前記ステムの縁部まで延びるように形成された第１凹部と、前記第１凹部よりも前記ステムの内側に形成され、前記ベース材を底面とする第２凹部とを有することを特徴とする請求項１または２記載の光電子増倍管。   The paste filling recess includes a first recess formed to extend to an edge of the stem, and a second recess formed on the inner side of the stem than the first recess and having the base material as a bottom surface. The photomultiplier tube according to claim 1 or 2, characterized by comprising: 請求項１〜３の何れか一項に記載の光電子増倍管の前記受光面板の外側に、放射線を光に変換して放出するシンチレータを設置して成ることを特徴とする放射線検出装置。

A radiation detector comprising: a scintillator that converts radiation into light and that is emitted outside the light-receiving face plate of the photomultiplier tube according to any one of claims 1 to 3.

JP2004316300A 2004-10-29 2004-10-29 Photomultiplier tube and radiation detector Pending JP2008027580A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004316300A JP2008027580A (en) 2004-10-29 2004-10-29 Photomultiplier tube and radiation detector
PCT/JP2005/019724 WO2006046618A1 (en) 2004-10-29 2005-10-26 Photomultiplier and radiation detector including it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004316300A JP2008027580A (en) 2004-10-29 2004-10-29 Photomultiplier tube and radiation detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008027580A true JP2008027580A (en) 2008-02-07

Family

ID=36227860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004316300A Pending JP2008027580A (en) 2004-10-29 2004-10-29 Photomultiplier tube and radiation detector

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2008027580A (en)
WO (1) WO2006046618A1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5854539A (en) * 1981-09-08 1983-03-31 ア−ルシ−エ−　コ−ポレ−ション Electron discharge tube
US5120949A (en) * 1991-01-17 1992-06-09 Burle Technologies, Inc. Semiconductor anode photomultiplier tube
JP3401044B2 (en) * 1993-04-28 2003-04-28 浜松ホトニクス株式会社 Photomultiplier tube

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006046618A1 (en) 2006-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1810313B1 (en) Photomultiplier and radiation detector
JPH05290793A (en) Photomultiplier
JP5439079B2 (en) Electron tube
JP2007234364A (en) Photomultiplier tube, radiation detecting device, and manufacturing method of photomultiplier tube
JP4804173B2 (en) Photomultiplier tube and radiation detector
JP4711420B2 (en) Photomultiplier tube and radiation detector
EP1805781B1 (en) Photomultiplier and radiation detector
JP4744844B2 (en) Photomultiplier tube and radiation detector
JP2008027580A (en) Photomultiplier tube and radiation detector
JP4627431B2 (en) Photodetector and radiation detection apparatus
JP4593238B2 (en) Photomultiplier tube and radiation detector
JP4754805B2 (en) Photomultiplier tube and radiation detector
JP4926392B2 (en) Photomultiplier tube and radiation detector
JP4753303B2 (en) Photomultiplier tube and radiation detector using the same
JP3626312B2 (en) Electron tube