JP2634353B2 - 電子増倍管 - Google Patents

電子増倍管

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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J43/00Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
    • H01J43/04Electron multipliers
    • H01J43/06Electrode arrangements

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  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子、イオン、荷電粒
子、真空紫外線、軟X線等のエネルギ線を検出若しくは
測定するための電子増倍管に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子増倍管は、図6に概略的に示すよう
に、電子等のエネルギ線を電子倍増部のダイノードDY
1〜DY16に衝突させ、そこで二次電子を増倍しつつ
放出させ、その二次電子を最終的に収集電極(陽極)A
で捕らえて検出するというものである。
【0003】電子増倍部の構成には種々の形式がある
が、通常、四半円筒形のダイノードDY1〜DY16を
エネルギ線の入射方向に沿って概ね交互に配列して構成
される。図5に示す配列はその代表的なものであり、一
般にボックス型と呼ばれる配列である。
【0004】また、隣合うダイノードDY間にはそれぞ
れ抵抗が接続され、第1段のダイノードDY1と最終段
のダイノードDY16との間に印加された電圧を等分し
ている。
【0005】電子増倍管の基本的構成は上記の通りであ
るが、実際の組立構造は図7及び図8に示すものが一般
的である。
【0006】図7及び図8の電子増倍管においては、各
ダイノードDYは支持枠1によって囲まれ支持されてい
る。支持枠1は導電材料から形成され、支持しているダ
イノードDYと電気的に接続されている。また、この電
子増倍管は、ホルダ2に固定された2本の平行な支持棒
3を有しており、これらの支持棒3をダイノードDYの
支持枠1の穴4に挿入することで、ダイノードDYが支
持棒3により保持されるようになっている。隣合う支持
枠1の間隔は、支持棒3に嵌挿されたスペーサ5により
一定に保たれている。
【0007】更に、この従来の電子増倍管では、抵抗R
はダイノード列の一方の側に1列に配置され、隣合う上
下の支持枠1の適所に抵抗の各リード線Lが溶接されて
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記の電子増倍管にお
いては、抵抗Rがダイノード列の片側で1列に配置され
ているため、電子倍増管の全長が長くなる傾向があっ
た。全長を短く抑えるためには、抵抗Rの間隔を狭くす
る必要があるが、間隔を狭くすると、抵抗Rのリード線
Lが隣接のものと接触する恐れがあった。
【0009】また、抵抗Rの支持はリード線Lの先端の
溶接のみによっているため、抵抗Rがしっかりと固定さ
れておらず、ぐらつきやすいという問題点もある。
【0010】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、小型で堅牢な構造の電子増倍管を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、エネルギ線が入射された場
合に二次電子を漸次増倍しつつ放出するよう、エネルギ
線の入射方向に沿って多段に配列されたダイノードと、
最終段のダイノードから放出された電子を受ける収集電
極と、ダイノード間に接続された抵抗とを備える電子増
倍管において、ダイノード、収集電極及び抵抗が2枚の
平行配置された支持板の間に取り付けられ、かつ、前記
抵抗がダイノードを挟む形で2列に配列されていること
を特徴としている。
【0012】また、各抵抗は、支持板の縁部に形成され
た切込みにその抵抗のリード線を挿入することにより取
り付けられるのが好適である。
【0013】
【作用】本発明によれば、抵抗を2列に分割して配置し
たため、1列に配置した場合に比して電子増倍管の全長
が短縮される。
【0014】また、ダイノード、収集電極及び抵抗は2
枚の支持板により保持されるので、2本の支持棒で支持
する場合に比して、組立体の強度は格段に向上する。
【0015】更に、抵抗のリード線を支持板に設けた切
込みに挿入するようにした場合、リード線及び抵抗自体
のずれ動きが防止される。
【0016】
【実施例】以下、図1〜図3に沿って本発明の好適な実
施例について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相
当部分には同一符号を付し、説明において、「上下左
右」については図面の「上下左右」によることとする。
【0017】図1に示すように、本発明による電子増倍
管は、先に説明した従来構成と同様に、エネルギ線を捕
らえ増倍された二次電子を放出する複数段(この実施例
では16段)のダイノードDY1〜DY16と、最終段
のダイノードDY16から放出された電子を捕らえるた
めの収集電極(陽極)Aとを備えている。また、各ダイ
ノードDYは隣接の下段のダイノードDYに向けて二次
電子を放出するために、隣合うダイノードDY間には電
位差が与えられる。そのために、電子増倍管において
は、図5に示すような電圧分割回路が用いられ、ダイノ
ードDY間ごとに抵抗R1〜R15が接続され、最終段
のダイノードDY16とアースとの間にも抵抗R16が
接続されている。
【0018】本発明によれば、これらの抵抗R1〜R1
6、ダイノードDY1〜DY16及び収集電極Aは、2
枚の平行に配置されたセラミック等の絶縁材料から成る
支持板10a,10bの間に取り付けられる。支持板1
0a,10bは略矩形形状であり、その長手方向の一方
の端部(図面では下端部)の間にはブロック11がボル
ト12及びナット13により固定されている。このブロ
ック11は、ステンレス鋼板から形成された略正方形の
台座14の中央部にねじ止めされ、これにより支持板1
0a,10bは互いに平行を保った状態で台座14に固
定される。
【0019】第1段から第3段のダイノードDY1〜D
Y3は、図4(a)に示すように、四半円筒形部分DY
aと、この四半円筒形部分DYaの両端を閉じる扇形端
板部分DYbとから成る一体成形体である。また、図4
(b)に示すように、第4段以降のダイノードDY4〜
DY16は、ダイノードDY1〜DY3と同様な四半円
筒形部分DYa ′と、その両端に一体的に形成された弓
形端板部分DYb ′とから構成されている。四半円筒形
部分DYa,DYa ′の少なくとも凹面はCu−BeO
から構成され、電子ないしはエネルギ線が入射される
と、そこから二次電子が放出される。各ダイノードDY
1〜DY16は、端板部分DYb,DYb′に折曲形成
された突起片DYc,DYc ′を有しており、この突起
片DYc,DYc ′を、支持板10a,10bに形成さ
れた細孔に差し込み、支持板10a,10bから突出し
た突起片DYc,DYc ′の先端部分をねじることで、
所定位置に固定される。
【0020】ダイノードDY1〜DY16は、図3に明
示するように、支持板10a,10bの長手方向に沿っ
て概ね交互に配列され、第1段から第3段までの比較的
大きなダイノードDY1〜DY3はいわゆるボックス型
配列とされ、残りの小さなダイノードDY4〜DY16
はいわゆるラインフォーカス型若しくはリニアフォーカ
ス型配列とされている、このような配列においては、エ
ネルギ線が支持板10a,10bの長手方向軸線Cに沿
って入射し、第1段のダイノードDY1の凹面に衝突す
ると、二次電子放出を起こして電子を倍増させ、その二
次電子は第2段のダイノードDY2の凹面に導かれる。
このようにして、二次電子は次段のダイノードDYに順
次導かれ、最終的には、台座14に最も近い最終段のダ
イノードDY16に達する。
【0021】尚、符号15は、第1段から第3段までの
各ダイノードDY1〜DY3の入口面に設けられたメッ
シュ電線であり、電子ないしはエネルギ線の偏向を防止
し、確実に二次電子を次段のダイノードDYの凹面に導
くようにするためのものである。
【0022】収集電極Aは、最終段のダイノードDY1
6から放出される電子を受ける位置に配置され、その両
端は、ダイノードDYと同様に、支持板10a,10b
の細孔に挿入されて位置決めがなされている。この収集
電極Aは、支持板10a,10b間に取り付けられた断
面U字状のシールドSHにより囲まれている。シールド
SHは最終段のダイノードDY16と同電位とされてお
り、収集電極Aにノイズが入るのを防止している。
【0023】支持板10a,10bの長手方向に沿う各
縁部には、一定の間隔で複数本の切込み16が形成され
ている。2枚の支持板10a,10bを台座14に固定
した状態において、縁部の各切込み16は、隣接の縁部
の同じ段の切込み16と同一高さとなっている。電圧分
割回路における抵抗R1〜R16は、この切込み16に
より支持板10a,10b間に取り付けられている。即
ち、抵抗R1〜R16を同一高さにある1対の切込み1
6間に配置し、リード線Lを対応の切込み16に挿入す
ることで、所定位置に配置される。更に、リード線Lを
支持板10a,10bの中心側に折り曲げ、その先端を
所定のダイノードDYの突起片DYcの先端に溶接する
ことで、抵抗R1〜R16の固定が行われる。これによ
り、抵抗R1〜R16は支持板10a,10bの各側に
て横向きに取り付けられ、支持板10a,10bの長手
方向に沿って一定の間隔で配置される。この実施例で
は、一方の側には9本の抵抗Rが配置され、他方の側に
は7本の抵抗Rが配置されている。
【0024】最上段の抵抗R1の一方のリード線Lは、
第1段のダイノードDY1の突起片DYcに溶接され
(図1)、他方のリード線Lは、第2段のダイノードD
Y2の同側に位置する突起片DYcに溶接されている
(図2)。第2段のダイノードDY2の他側の突起片D
Ycは第2段目の抵抗R2のリード線Lに接続される
(図1)。このような形で順次、抵抗Rのリード線Lは
所定のダイノードDYの突起片DYcに接続され、最下
段の抵抗R16は、最終段のダイノードDY16の突起
片DYcに接続されたシールドSHの突起と、台座14
を貫通して取り付けられたアース側ハーメチック端子1
7との間に接続される。
【0025】この実施例では、支持板10a,10bの
上端部の間には金属板18が取り付けられている。この
金属板18には、第1段のダイノードDY1のエネルギ
線取入口に対向する位置に開口19が設けられている。
この金属板18は、第1のダイノードDY1と導線20
により接続されて同電位とされるため、シールド機能を
有すると共に、電子増倍管の組立体の補強材としても機
能する。
【0026】台座14には、前記のアース側ハーメチッ
ク端子17の他に3本のハーメチック端子21,22,
23が取り付けられている。そのうち、端子21は第1
段のダイノードDY1の突起片DYcにセラミックパイ
プ付き導線24により接続され、端子22は収集電極A
にセラミックパイプ付き導線25により接続されてい
る。
【0027】かかる構成においては、抵抗R1〜R16
が2列に分けられているため、抵抗R1〜R16を一列
に並べた場合に比して電子増倍管の長さをほぼ半分にす
ることが可能である。また、抵抗R1〜R16のリード
線Lの根元部分が支持板10a,10bにより保持され
るので、抵抗R1〜R16は殆どぐらつかない。
【0028】上記実施例では、抵抗Rの数を一方の列で
は9本とし、他方の列では7本としたが、これに限定さ
れるものではなく、また、ダイノードDYの配列型式や
段数等についても上記のものに限られない。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電圧分
割回路における抵抗を2列に配置したことにより、抵抗
により規制される電子増倍管の全長を、従来の一列配置
の場合に比して約半分に抑えることができる。従って、
電子増倍管のコンパクト化が可能となり、比較的スペー
スの小さな場所でも設置が可能となる。
【0030】また、2枚の支持板を用い、その間で抵
抗、ダイノード及び収集電極を挟持しているため、構造
体が頑強となり、衝撃に対して破損しにくくなる。
【0031】更に、支持板に切込みを設け、この切込み
にリード線を挿入することで抵抗の位置決めを行った場
合には、抵抗の位置が一定に保たれ、隣合う抵抗同士或
いはリード線同士が干渉する恐れが回避される。抵抗の
位置が一定であることは、また、ノイズ特性の向上にも
寄与する。更に、このように抵抗の位置が保たれること
で、抵抗間の間隔を狭くすることが可能となり、これに
よっても電子増倍管の全長を短縮化することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により電子増倍管の斜視図である。
【図2】図1の電子増倍管を別の角度から見た場合の斜
視図である。
【図3】図1の電子増倍管の縦断面図である。
【図4】図1の電子増倍管に用いられるダイノードの斜
視図であり、図4(a)は第1段〜第3段のダイノード
を示し、図4(b)は第4段から第16段のダイノード
を示している。
【図5】電子増倍管に用いられる電子分割回路の回路図
である。
【図6】電子増倍管の原理を示す概略説明図である。
【図7】従来一般の電子増倍管を構成を示す側面図。
【図8】図7の電子増倍管の組立中の状態を示す斜視図
である。
【符号の説明】
10a,10b…支持板、14…台座、16…切込み、
DY1〜DY16…ダイノード、A…収集電極、SH…
シールドボックス、R1〜R16…抵抗、L…リード
線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 晴久 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松 ホトニクス株式会社内 (56)参考文献 特表 昭58−501349(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エネルギ線が入射された場合に二次電子
    を漸次増倍しつつ放出するよう、前記エネルギ線の入射
    方向に沿って多段に配列されたダイノードと、 最終段の前記ダイノードから放出された電子を受ける収
    集電極と、 前記ダイノード間に接続された抵抗と、を備える電子増
    倍管において、 前記ダイノード、前記収集電極及び前記抵抗が2枚の平
    行配置された支持板の間に取り付けられ、 前記抵抗が前記ダイノードを挟む形で2列に配列されて
    いることを特徴とする電子倍増管。
  2. 【請求項2】 前記各抵抗が、前記支持板の縁部に形成
    された切込みに該抵抗のリード線を挿入することにより
    取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の電
    子増倍管。
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