JP2803889B2 - 高い収集均一性を有する高速光電子増倍管 - Google Patents
高い収集均一性を有する高速光電子増倍管Info
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- JP2803889B2 JP2803889B2 JP2069915A JP6991590A JP2803889B2 JP 2803889 B2 JP2803889 B2 JP 2803889B2 JP 2069915 A JP2069915 A JP 2069915A JP 6991590 A JP6991590 A JP 6991590A JP 2803889 B2 JP2803889 B2 JP 2803889B2
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- Japan
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- dynode
- focusing
- photocathode
- grid
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/06—Electrode arrangements
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光電陰極と、集束電極と、光電陰極に対し
て大きな入力面を有し且つ少なくとも１つの入力ダイノ
ードより成る集束増倍構造とを有する光電子増倍管に関
するものである。
て大きな入力面を有し且つ少なくとも１つの入力ダイノ
ードより成る集束増倍構造とを有する光電子増倍管に関
するものである。
本発明は光電子増倍管の一般技術分野に使用されるこ
とができる。
とができる。
（従来の技術） 前記の光電子増倍管は、例えば米国特許明細書第3 09
9 764号に記載されているように「リニア形集束（linea
r focused）」と呼ばれる従来のタイプの管に相当す
る。Rajchman構造とも呼ばれるこの集束増倍構造は、入
力ダイノードのほかに、増倍構造に沿った電子通路の漸
進的な集束が確実に行われるように形成され且つ配設さ
れた多数のダイノードを有する。この集束は、段間の通
過時間の差を小さくし、増倍構造したがって増倍管が高
い動作速度を有することを可能にする。その上、集束リ
ニア形管が入射束の関数として十分な応答直線性を有す
るのは、主として種々の段における集束に帰するものと
することができる。
9 764号に記載されているように「リニア形集束（linea
r focused）」と呼ばれる従来のタイプの管に相当す
る。Rajchman構造とも呼ばれるこの集束増倍構造は、入
力ダイノードのほかに、増倍構造に沿った電子通路の漸
進的な集束が確実に行われるように形成され且つ配設さ
れた多数のダイノードを有する。この集束は、段間の通
過時間の差を小さくし、増倍構造したがって増倍管が高
い動作速度を有することを可能にする。その上、集束リ
ニア形管が入射束の関数として十分な応答直線性を有す
るのは、主として種々の段における集束に帰するものと
することができる。
けれども、従来の光電子増倍管の入力における電子−
光学システムによっては、集束増倍構造の入力ダイノー
ドすなわちこの場合には管の第１ダイノードでは光電陰
極よりも小さな面を有しまた該光電陰極より離れすぎて
いるため、光電陰極で放出された光電子の収集効率は一
定でない。この結果或る程度の収集不均一性が生じ、こ
のため光電陰極の周囲より出る電子は入力ダイノードに
よってすべて捕捉されない。
光学システムによっては、集束増倍構造の入力ダイノー
ドすなわちこの場合には管の第１ダイノードでは光電陰
極よりも小さな面を有しまた該光電陰極より離れすぎて
いるため、光電陰極で放出された光電子の収集効率は一
定でない。この結果或る程度の収集不均一性が生じ、こ
のため光電陰極の周囲より出る電子は入力ダイノードに
よってすべて捕捉されない。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、光電陰極と、集束電極と、光電陰極
に対して大きな入力面を有し且つ少なくとも１つの入力
ダイノードより成る集束増倍構造とを有し、十分な直線
性を保ちながら、大きな寸法の光電陰極の場合でさえも
従来の集束リニア形光電子増倍管よりも遥かにすぐれた
集収効率と均一性を可能にする光電子増倍管を得ること
にある。
に対して大きな入力面を有し且つ少なくとも１つの入力
ダイノードより成る集束増倍構造とを有し、十分な直線
性を保ちながら、大きな寸法の光電陰極の場合でさえも
従来の集束リニア形光電子増倍管よりも遥かにすぐれた
集収効率と均一性を可能にする光電子増倍管を得ること
にある。
（課題を解決するための手段） 上記の目的の達成するために、本発明は、冒頭記載の
光電子増倍管において、該光電子増倍管が、光電陰極と
増倍構造の間に、光電陰極と集束電極より成るアセンブ
リから見て、順次にグリッド、アパーチャプレート形の
増倍ダイノード、このダイノードと同じパターンを有す
る抽出グリッドを有し、この抽出グリッドの出力は、集
束電極によって前記の増倍構造の入力ダイノードに結合
されたことを特徴とするものである。
光電子増倍管において、該光電子増倍管が、光電陰極と
増倍構造の間に、光電陰極と集束電極より成るアセンブ
リから見て、順次にグリッド、アパーチャプレート形の
増倍ダイノード、このダイノードと同じパターンを有す
る抽出グリッドを有し、この抽出グリッドの出力は、集
束電極によって前記の増倍構造の入力ダイノードに結合
されたことを特徴とするものである。
アパーチャプレート形のダイノードおよび対応した抽
出グリッドは従来公知であり、一般に、フランス国特許
明細書第2549288号またはフランス国特許出願第8809083
号に記載されているように積重ねることのできるダイノ
ードを有する光電子増倍装置を形成するために用いられ
ている。
出グリッドは従来公知であり、一般に、フランス国特許
明細書第2549288号またはフランス国特許出願第8809083
号に記載されているように積重ねることのできるダイノ
ードを有する光電子増倍装置を形成するために用いられ
ている。
以下に更に詳しく説明するように、本発明の光電子増
倍管は、寸法が第１ダイノードの寸法に関係した収集表
面を有し、またアパーチャプレートの構造のおかげで、
第１ダイノードに対して著しく傾けられた通路をたどる
光電子を収集することができる。この特徴は、大きな面
を有する平面または球面光電陰極を用いることができま
たより良い収集均一性が得られるという利点を与える。
更に、集束増倍構造により得られる電子集束によって本
発明の管は満足すべき直線性と速度を有するが、これは
特に、光電陰極の中央より出る電子と光電陰極の縁より
出る電子間の距離が第１ダイノードのプレート形状によ
って減少されるということに帰すことができる。最後
に、本発明はダイノードを“本来の場所”で処理するこ
とを可能にし、管の入力部における第１平面ダイノード
は、例えばアルカリアンチモン酸の２次放射層の堆積を
容易にし、かくして信号／雑音比を改良する。
倍管は、寸法が第１ダイノードの寸法に関係した収集表
面を有し、またアパーチャプレートの構造のおかげで、
第１ダイノードに対して著しく傾けられた通路をたどる
光電子を収集することができる。この特徴は、大きな面
を有する平面または球面光電陰極を用いることができま
たより良い収集均一性が得られるという利点を与える。
更に、集束増倍構造により得られる電子集束によって本
発明の管は満足すべき直線性と速度を有するが、これは
特に、光電陰極の中央より出る電子と光電陰極の縁より
出る電子間の距離が第１ダイノードのプレート形状によ
って減少されるということに帰すことができる。最後
に、本発明はダイノードを“本来の場所”で処理するこ
とを可能にし、管の入力部における第１平面ダイノード
は、例えばアルカリアンチモン酸の２次放射層の堆積を
容易にし、かくして信号／雑音比を改良する。
（実施例） 以下に本発明を添付の図面を参照して実施例によって
更に詳しく説明する。
更に詳しく説明する。
第１図は、光電陰極10（この場合は窓11に堆積された
平面光電陰極）、集束電極12と12′のアセンブリ、およ
び集束増倍構造20を有する光電子増倍管の断面図を示
す。前記の集束増倍構造それ自体は公知のものであり、
他のダイノードとグリッドの形の出力アノードＡのほか
に入力ダイノード21を有する。光電陰極10、管の容器13
の内壁上にアルミニウムを堆積することにより形成され
た集束電極12、および光電陰極に対して例えば100Vから
2000Vの範囲に電位にされた１つ（または多数）の電極1
2′によって、光電陰極10より放出された光電子は引付
けられ、第１増倍段に集められる。第１図に示したよう
に、光電子増倍管は、一方においては光電陰極10と集束
電極12,12′のアセンブリと他方においては前記の集束
増倍構造20との間に、集束電極12′から見て次の３つの
部分より成る第１増倍段を有する。
平面光電陰極）、集束電極12と12′のアセンブリ、およ
び集束増倍構造20を有する光電子増倍管の断面図を示
す。前記の集束増倍構造それ自体は公知のものであり、
他のダイノードとグリッドの形の出力アノードＡのほか
に入力ダイノード21を有する。光電陰極10、管の容器13
の内壁上にアルミニウムを堆積することにより形成され
た集束電極12、および光電陰極に対して例えば100Vから
2000Vの範囲に電位にされた１つ（または多数）の電極1
2′によって、光電陰極10より放出された光電子は引付
けられ、第１増倍段に集められる。第１図に示したよう
に、光電子増倍管は、一方においては光電陰極10と集束
電極12,12′のアセンブリと他方においては前記の集束
増倍構造20との間に、集束電極12′から見て次の３つの
部分より成る第１増倍段を有する。
− 例えば互に1mmから2mmの間隔の金属ワイヤによって
得られる高透明性グリッド31。
得られる高透明性グリッド31。
− 前記のグリッド31と平行に延在し、本願人の出願に
かかるフランス国特許出願第8809083号に記載されたよ
うな規則正しい平面パターンに従って設けられたアパー
チャを有するプレートで形成された第１ダイノード32。
前記の規則正しい平面パターンのピッチはグリッド31の
ピッチと等しいかまたはそれより小さくされることがで
き、例えば0.65mmである。この第１ダイノード32はグリ
ッド31に等しいかまたはそれよりも10から30V高い電位
にある。したがって、グリッド31と第１ダイノード32の
間の電界は、２次増倍の後に、第１ダイノード32で放出
された２次電子52の抽出グリッド33に向けての引付けを
促進する。
かかるフランス国特許出願第8809083号に記載されたよ
うな規則正しい平面パターンに従って設けられたアパー
チャを有するプレートで形成された第１ダイノード32。
前記の規則正しい平面パターンのピッチはグリッド31の
ピッチと等しいかまたはそれより小さくされることがで
き、例えば0.65mmである。この第１ダイノード32はグリ
ッド31に等しいかまたはそれよりも10から30V高い電位
にある。したがって、グリッド31と第１ダイノード32の
間の電界は、２次増倍の後に、第１ダイノード32で放出
された２次電子52の抽出グリッド33に向けての引付けを
促進する。
− 第１ダイノード32と平行に延在し且つやはり該第１
ダイノード32と同じパターンを有するアパーチャプレー
トより成り、その孔が第１ダイノード32の孔と対向して
位置する抽出グリッド33。２次電子52を第１ダイノード
32と抽出グリッド33の２つの連続した孔を経て引付ける
ために、抽出グリッド33は第１ダイノード32の電位より
も50Vから200V高い電位にある。
ダイノード32と同じパターンを有するアパーチャプレー
トより成り、その孔が第１ダイノード32の孔と対向して
位置する抽出グリッド33。２次電子52を第１ダイノード
32と抽出グリッド33の２つの連続した孔を経て引付ける
ために、抽出グリッド33は第１ダイノード32の電位より
も50Vから200V高い電位にある。
集束電極40は、抽出グリッド33より出た２次電子を集
束増倍構造の入力ダイノード21上に集束させる。この集
束電極40は金属円筒の形を有し、その電位は第１ダイノ
ードに近い（10から20V高いかまたは低い）。入力ダイ
ノード21は、抽出グリッドの電位よりも例えば100から5
00V高い電位にされる。
束増倍構造の入力ダイノード21上に集束させる。この集
束電極40は金属円筒の形を有し、その電位は第１ダイノ
ードに近い（10から20V高いかまたは低い）。入力ダイ
ノード21は、抽出グリッドの電位よりも例えば100から5
00V高い電位にされる。
第１図は本発明の光電子増倍管の一実施例の断面図であ
る。 10……光電陰極 11……窓 12,12′……集束電極 20……集束増倍構造 21……入力ダイノード 31……グリッド 32……第１ダイノード 33……抽出グリッド 40……集束電極
る。 10……光電陰極 11……窓 12,12′……集束電極 20……集束増倍構造 21……入力ダイノード 31……グリッド 32……第１ダイノード 33……抽出グリッド 40……集束電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−86449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−167946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−39752（ＪＰ，Ａ) 実公 昭51−1730（ＪＰ，Ｙ２) 特公 昭40−13213（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 40/00 - 40/20 H01J 43/00 - 43/30
Claims (1)
- 【請求項１】光電陰極（10）と、集束電極（12,12′）
と、光電陰極に対して大きな入力面を有し且つ少なくと
も１つの入力ダイノード（21）より成る集束増倍構造
（20）とを有する光電子増倍管において、この光電子増
倍管は、光電陰極（10）と増倍構造（20）の間に、光電
陰極（10）と集束電極（12,12′）より成るアセンブリ
から見て、順次にグリッド（31）、アパーチャプレート
形の増倍ダイノード（32）、このダイノードと同じパタ
ーンを有する抽出グリッド（33）を有し、この抽出グリ
ッド（33）の出力は、集束電極（40）によって前記の増
倍構造の入力ダイノード（21）に結合されたことを特徴
とする光電子増倍管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903930 | 1989-03-24 | ||
| FR8903930A FR2644932B1 (fr) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Tube photomultiplicateur rapide a grande homogeneite de collection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02295053A JPH02295053A (ja) | 1990-12-05 |
| JP2803889B2 true JP2803889B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=9380054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2069915A Expired - Lifetime JP2803889B2 (ja) | 1989-03-24 | 1990-03-22 | 高い収集均一性を有する高速光電子増倍管 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5043628A (ja) |
| EP (1) | EP0389051B1 (ja) |
| JP (1) | JP2803889B2 (ja) |
| CN (1) | CN1046068A (ja) |
| DE (1) | DE69010039T2 (ja) |
| FR (1) | FR2644932B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3473913B2 (ja) * | 1992-05-28 | 2003-12-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管 |
| US5656807A (en) * | 1995-09-22 | 1997-08-12 | Packard; Lyle E. | 360 degrees surround photon detector/electron multiplier with cylindrical photocathode defining an internal detection chamber |
| US5914561A (en) * | 1997-08-21 | 1999-06-22 | Burle Technologies, Inc. | Shortened profile photomultiplier tube with focusing electrode |
| US6462324B1 (en) * | 1999-12-08 | 2002-10-08 | Burle Technologies, Inc. | Photomultiplier tube with an improved dynode aperture mesh design |
| JP4246879B2 (ja) * | 2000-04-03 | 2009-04-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子増倍管及び光電子増倍管 |
| US7427835B2 (en) * | 2005-03-31 | 2008-09-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier including a photocathode, a dynode unit, a focusing electrode, and an accelerating electrode |
| WO2012067954A2 (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | Schlumberger Canada Limited | Multiplier tube neutron detector |
| US9184034B2 (en) * | 2012-03-19 | 2015-11-10 | Kla-Tencor Corporation | Photomultiplier tube with extended dynamic range |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5595264A (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-19 | Hamamatsu Tv Kk | Photoelectron multiplier |
| JPS5686449A (en) * | 1979-12-18 | 1981-07-14 | Agency Of Ind Science & Technol | Electron multiplier |
| US4431943A (en) * | 1980-12-16 | 1984-02-14 | Rca Corporation | Electron discharge device having a high speed cage |
| US4645918A (en) * | 1982-12-07 | 1987-02-24 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | Instruments for measuring light pulses clocked at high repetition rate and electron tube devices therefor |
| JPS59167946A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-21 | Hamamatsu Photonics Kk | 光電子増倍管 |
| FR2549288B1 (fr) * | 1983-07-11 | 1985-10-25 | Hyperelec | Element multiplicateur d'electrons, dispositif multiplicateur d'electrons comportant cet element multiplicateur et application a un tube photomultiplicateur |
| JPH07118294B2 (ja) * | 1987-02-13 | 1995-12-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管 |
| FR2634062A1 (fr) * | 1988-07-05 | 1990-01-12 | Radiotechnique Compelec | Dynode du type " a feuilles ", multiplicateur d'electrons et tube photomultiplicateur comportant de telles dynodes |
-
1989
- 1989-03-24 FR FR8903930A patent/FR2644932B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-19 EP EP90200640A patent/EP0389051B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-19 DE DE69010039T patent/DE69010039T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-21 CN CN90101969A patent/CN1046068A/zh active Pending
- 1990-03-22 JP JP2069915A patent/JP2803889B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-22 US US07/497,286 patent/US5043628A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0389051A1 (fr) | 1990-09-26 |
| FR2644932A1 (fr) | 1990-09-28 |
| US5043628A (en) | 1991-08-27 |
| EP0389051B1 (fr) | 1994-06-22 |
| DE69010039T2 (de) | 1995-01-05 |
| JPH02295053A (ja) | 1990-12-05 |
| FR2644932B1 (fr) | 1991-07-26 |
| DE69010039D1 (de) | 1994-07-28 |
| CN1046068A (zh) | 1990-10-10 |
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