JP3184489B2 - 光電管 - Google Patents

光電管

Info

Publication number
JP3184489B2
JP3184489B2 JP12479598A JP12479598A JP3184489B2 JP 3184489 B2 JP3184489 B2 JP 3184489B2 JP 12479598 A JP12479598 A JP 12479598A JP 12479598 A JP12479598 A JP 12479598A JP 3184489 B2 JP3184489 B2 JP 3184489B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phototube
metal
photoelectric
photocathode
tube
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP12479598A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10275587A (ja
Inventor
純一 竹内
勝克 土屋
鉄美 木本
勝美 稲葉
信夫 野末
和芳 岡野
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 JP12479598A priority Critical patent/JP3184489B2/ja
Publication of JPH10275587A publication Critical patent/JPH10275587A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3184489B2 publication Critical patent/JP3184489B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電面(光電陰
極)に入射した光子を光電子に変換し、これを陽極から
取り出す光電管に関し、特に、反射型光電面を有する光
電管に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の光電管の光電子放出層として広
帯域の光波長に応答できるものが開発されており、高い
光検出感度と大きいS/N比とを持つ光電管が実現され
ている。従って、他の半導体光センサ等では対応できな
い光検出域を必要とする分野にこの光電管が広く利用さ
れている。
【0003】このような従来の反射形の光電管として
は、図7に示す構造のものが一般的に用いられている。
ガラスバルブ1内には光電子放出層が形成された光電面
(カソード)2およびアノード3が設けられており、ア
ノード3には光電面2よりも高い一定電圧がリード線2
a,3aを介して印加されている。光電面2に光子が入
射すると、光電面2からは入射光量に応じた光電子が放
出される。この光電子はガラスバルブ1の内面を覆う筒
状のアノード3に収集され、入射光が電気信号として検
出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光電管の小
型化を図るために光電管の全長を短くすることが望まれ
るが、光電管の全長を短くした場合には、筒状のアノー
ドの面積が小さくなり効率よく光電子をアノードに収集
することができないという問題があった。
【0005】本発明の課題は、堅牢且つ光電子を効率良
く収集することができる反射型光電管を提供することで
ある。
【0006】本発明は、陽極を構成する側管の一方の開
口を塞ぐガラス製の受光面板及び前記側管の他方の開口
を塞ぐステムを有してなる容器と、前記容器内の前記受
光面板に対向する位置に配置された光電面と、前記ステ
ムを貫通して前記光電面に電気的に接続された陰極取り
出し線とを備えた光電管において、前記側管を金属側管
とし、前記側管を前記ステムに電気的に接続し、前記受
光面板の内側に前記側管に電気的に接続された導電膜を
設けたことを特徴とする。
【0007】本発明の光電管は、堅牢であって且つ光電
子を効率良く収集することができる。
【0008】導電膜は蒸着によって形成することができ
る。
【0009】
【実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態による
光電管を示す斜視図であり、図2(a),(b),
(c)はそれぞれこの光電管の平面図,側断面図,裏面
図を示している。
【0010】金属バルブ11は両端が開口した円筒状を
しており、金属容器の側管を構成している。この金属バ
ルブ11の一方の開口面にはバルブ内部に突出する内向
きフランジ11aが形成されており、この内向きフラン
ジ11aに受光面板(フェイスプレート)12が融着さ
れている。この受光面板12は透光性のガラス材料から
なり、この受光面板12によって側管の一方の開口面が
塞がれている。また、金属バルブ11の他方の開口面に
はバルブ外部に突出する外向きフランジ11bが形成さ
れており、この外向きフランジ11bに金属ステム13
が抵抗溶接されている。金属バルブ11およびこの金属
ステム13は鉄,コバルト,ニッケルの合金(コバー
ル)からなり、ガラス材料と融着しやすい性質を備えて
いる。この金属ステム13によって側管の他方の開口面
が塞がれ、金属ステム13の中央部に設けられた金属排
気管14から金属容器内部が真空排気されることによ
り、金属容器内部は真空状態に保たれている。また、こ
れら金属バルブ11、金属ステム13および金属排気管
14は電気的に接触しており、同電位に設定されてい
る。
【0011】金属容器内部の受光面板12に対向する位
置には円板状の光電面15が設けられている。この光電
面15の受光面板12に対向する表面にはCs−56Te
からなる光電子放出層が形成されており、光電面15は
4本の陰極取り出し線16によって金属容器内に固定さ
れている。この固定は光電面15の周端部と陰極取り出
し線16とが溶接されることによって行われている。陰
極取り出し線16は銅線等の導電材料からなり、電気的
絶縁性を持つテーパー状ハーメチックガラス17によっ
て金属ステム13に固定されている。
【0012】このような光電管21の真空封止は具体的
には次のように行われる。
【0013】まず、ハーメチックガラス17によって陰
極取り出し線16が配設された金属ステム13が用意さ
れる。そして、予め56Teが蒸着された光電面15が各
陰極取り出し線16に溶接される。その後、金属バルブ
11の外向きフランジ11bと金属ステム13とが抵抗
溶接治具を用いて抵抗溶接され、金属容器のフランジ部
の真空気密が保たれる。
【0014】次に、図3に示すように、以上の工程を経
た製造過程にある複数本の光電管22が枝管(分岐部)
23に接続される。各光電管22に設けられた各排気管
14とこの枝管23との各内部空間は連通しており、こ
の枝管23はバルブ24を介して真空ポンプ25につな
がっている。また、枝管23にはセシウム源26を内蔵
している容器27が接続されている。このような状態で
各光電管22の温度が180℃に設定され、真空ポンプ
25が駆動されて各光電管22の金属容器内部が真空排
気される。この排気が終了しだい、金属容器内部の真空
度が確認され、所定の真空度に達している場合にはアル
カリ活性工程に入る。つまり、セシウム源26が高周波
誘導加熱器で加熱され、セシウムが各金属容器内に導入
される。このアルカリ活性工程によって、各光電面15
にCs−56Teからなる光電子放出層が形成される。最
後に、金属容器下部となる金属排気管14が一定長さを
残して封止切られ、個々の光電管21に分離される。
【0015】このようにして得られた光電管21は次の
ように使用される。つまり、陰極取り出し線16に陰極
電位、通常は接地電位が与えられ、金属容器に陰極電位
より高い電位の陽極電位が与えられる。すなわち、本実
施の形態による光電管21においては金属容器が陽極電
極として機能する。金属バルブ11,金属ステム13お
よび金属排気管14は電気的に接続されているため、金
属容器に与える陽極電位はこのいずれに与えても良い
が、チップオフ部分の金属排気管14がクリップしやす
くて陽極電位を与えやすい。このように各電極間に電圧
を印加した状態で、受光面板12を介して光電面15に
光が入射すると、光電面15から光電子が放出される。
放出された光電子は陽極電極、つまり金属容器に収集さ
れ、入射光が電気信号として取り出される。
【0016】金属容器には上記のように陽極電位が与え
られるため、実際に使用する時には図4に示すように、
金属容器にケース31が被されてシールドされる。この
ケース31はジュラコン樹脂等の絶縁材料によって形成
され、陽極電位が外部に伝わらない構成になっている。
なお、同図(a),(b),(c)はそれぞれケース3
1が被さった光電管21の平面図,側断面図,裏面図を
示しており、同図において図2と同一部分には同符号を
付してその説明は省略する。
【0017】本実施の形態の構造による光電管21の光
電面15は、アノード電極を兼ねる金属容器内において
真空封止されている。このため、気密容器は金属材料に
よって形成され、従来のガラス材料からなる機械的に脆
い気密容器に比較して遥かに堅牢なものとなる。従っ
て、少々の機械的衝撃が加わっても従来のように破損す
るおそれは小さく、光電管を従来のように慎重に取扱う
必要はなくなる。また、アノード電極を兼ねる金属容器
内に光電面15が設けられ、従来のように気密容器内に
陽極を設ける必要がないため、光電管の小型化が図れる
と共に構成材料の節約をすることができる。
【0018】また、金属バルブ11の一方の開口面を受
光面板12、他方の開口面を金属ステム13で塞いで金
属容器を構成することにより、金属容器の真空封止は金
属バルブ11と金属ステム13とを抵抗溶接することに
よって行える。このため、気密容器は金属材料によって
形成され、しかも、真空封止に加熱工程を必要としない
ため、従来のように熱歪によってガラス気密容器にクラ
ックが生じるといった問題は起きない。さらに、従来の
ようにバルブを加熱する必要がないため、アルカリ金属
からなる光電面が酸化するおそれもなく、光電管の光検
出特性が劣化することもない。また、従来はこの真空封
止のための熱を光電面に伝わり難くするため、ガラスバ
ルブの全長を長く設定したが、本実施の形態の光電管に
おいては抵抗溶接によって気密容器を真空封止するた
め、バルブの全長を長く設定する必要もない。従って、
本実施の形態による光電管は、気密容器内に陽極を設け
る必要がないこととあいまって一層の小型化を図ること
ができ、半導体光センサと同程度のサイズにすることが
可能になる。
【0019】このような本実施の形態による光電管21
の特性は従来の光電管の特性と変わるところはなく、小
型であっても従来と同様に高い光検出感度を備えている
ことが以下の実験によって確認された。
【0020】次の表1は、本実施の形態による光電管と
浜松ホトニクス(株)製の従来タイプの光電管(型名:
R1228)との放射感度特性を比較した表である。こ
の従来タイプの光電管は、本実施の形態による光電管と
同じCs−Te光電面を持っている点が共通している
が、ガラスバルブ内に各電極が設けられている点が相違
している。
【0021】
【表1】
【0022】実験は、上表に示す通り、従来タイプの光
電管(R1228)は6個の試料(No.1〜No.
6)、本実施の形態による新タイプの光電管は5個の試
料(No.1〜No.5)について行った。まず、各光
電管の光電面および陽極電極間に90[V]の電圧Ebb
を印加した状態で水銀ランプの光を照射した。この水銀
ランプから出射される光は主として254nmの波長の
紫外光である。この時、各光電管の放射感度[nA/μ
W]は同表の最左欄にある「Suv(1)」に示され
る。つまり、従来タイプの試料No.1の光電管の放射
感度は19.47[nA/μW]、試料No.2の光電
管の放射感度は11.61[nA/μW]、…であるこ
とが示されている。同様に、新タイプの試料No.1の
光電管の放射感度は22.40[nA/μW]、試料N
o.2の光電管の放射感度は18.23 [nA/μ
W]、…であることが示されている。また、このSuv
(1)の右隣りにある「Suv(2)」と示された欄
は、光電面および陽極電極間に25[V]の電圧Ebb
印加した状態で、各光電管に水銀ランプ光を照射した時
の放射感度[nA/μW]を示している。
【0023】同表から、各光電管の放射感度は、従来タ
イプ,新タイプにかかわらずほぼ同様な感度が得られ、
また、新タイプの光電管において供給電圧Ebbを低くし
ても、光検出感度はほとんど変化しないことが確認され
た。
【0024】次に、各光電管に90[V]の電圧を供給
しつつ、水銀ランプ光に加えて100[W]電球の光を
照射した。Suv(2)の右隣りにある「Suv(1)
+W」と示された欄は、この時の各光電管の放射感度
[nA/μW]を示している。また、さらにこの欄の右
隣りにある「可視分W」と示された欄は、Suv(1)
+Wと示された欄の放射感度のうち、100[W]電球
の光照射に対応した放射感度分を示している。つまり、
この可視分Wの欄に示される放射感度値は、Suv
(1)+Wの欄に示される放射感度値からSuv(1)
の欄に示される放射感度値を差し引いた値が示されてい
る。また、さらにこの欄の右隣りにある「可視分率W/
Suv(1)」と示された欄には、可視分Wの欄に示さ
れた放射感度値をSuv(1)の欄に示された放射感度
値で割った値が示されている。つまり、この欄の値は、
100[W]電球光の水銀ランプ光に対する放射感度の
比率が百分率で示されている。
【0025】同表に示されるように、本実施の形態によ
る新タイプの光電管においても、100[W]電球から
可視光が照射されても、254nmの紫外光の検出感度
にはほとんど影響がないことが確認された。
【0026】次に、この新タイプの光電管の電流−電圧
(I−V)特性と、上述した従来タイプの光電管のI−
V特性とを比較した結果を図5のグラフに示す。
【0027】同グラフの横軸は光電面および陽極電極間
に印加した電圧[V]を示している。縦軸は、各電圧印
加時に光電面に実際に流れた光電流の百分率を示してお
り、印加電圧90[V]の下で20[nA/μW]の放
射感度になる時に光電面に得られる電流を100として
ある。また、実線で示されるI−V特性線は本実施の形
態による新タイプの光電管の特性、点線で示されるI−
V特性線は従来タイプの光電管の特性を示している。同
グラフに示されるように各特性線はほぼ一致しており、
新タイプおよび従来タイプのいずれのI−V特性もほと
んど変わらないことが理解される。
【0028】このように本実施の形態による光電管は小
型でありながら、従来の光電管と同程度の光検出感度を
備えていることが実証された。
【0029】次に、本発明の第2の実施の形態による光
電管について図6を用いて説明する。
【0030】上記実施の形態による光電管は同図(a)
の略側断面図に示すように、金属バルブ11の一方の開
口面が受光面板12、他方の開口面が金属ステム13で
塞がれた構造を持ち、光電面15から放出された光電子
を陽極電位に設定された金属バルブ11や金属ステム1
3等に収集した。これに対して本実施の形態による光電
管は、同図(b)の略側断面図に示すように、受光面板
41の内壁面に光透過率の良好な導電膜42が薄く蒸着
され、この導電膜42が金属バルブ43と電気的に接触
している構造を有している。このように光入射窓の裏面
に導電膜42が形成されていても、入射光は導電膜42
を透過して光電面44に到達し、光電面44から光電子
を放出させる。この光電子は金属バルブ43や金属ステ
ム45に収集されるばかりでなく、導電膜42において
も収集される。従って、本実施の形態による光電管51
においては光電面44から放出される光電子がより効率
よくアノード電極に収集されるため、光電管51の全長
をより短くすることができる。このため、光電管のより
一層の小型化を図ることが可能になる。なお、導電膜4
2は導電性を有して光透過率の良いものならば何でも良
い。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、受光部を介して容器内
に入射した入射光が陰極に到達すると、陰極において光
電変換が行われ光電子が放出される。この放出された光
電子は、受光部の内面に設けられた陽極により収集され
る。従って、放出された光電子を効率よく収集すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による光電管の斜視
図である。
【図2】第1の実施の形態による光電管の三面を示す図
である。
【図3】第1の実施の形態による光電管の製造に用いら
れる製造装置を示す図である。
【図4】第1の実施の形態による光電管にケースを被せ
た図である。
【図5】第1の実施の形態による新タイプの光電管およ
び従来タイプの光電管の各電流−電圧特性を示すグラフ
である。
【図6】本発明の第2の実施の形態による光電管を説明
する略側断面図である。
【図7】従来の光電管の構造を示す略側断面図である。
【符号の説明】
11…金属バルブ(側管)、12…受光面板、13…金
属ステム、14…金属排気管、15…光電面(光電陰
極)、16…陰極取り出し線、17…テーパー状ハーメ
チックガラス、21…第1の実施の形態による光電管、
42…導電膜、51…第2の実施の形態による光電管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 勝美 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 (72)発明者 野末 信夫 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 (72)発明者 岡野 和芳 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 (72)発明者 久嶋 浩之 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 特開 昭54−16171(JP,A) 特開 平2−119039(JP,A) 実開 昭47−17555(JP,U) 特公 昭30−5518(JP,B1) 実公 昭32−12619(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 40/02 - 40/06 H01J 43/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極を構成する側管の一方の開口を塞ぐ
    ガラス製の受光面板及び前記側管の他方の開口を塞ぐス
    テムを有してなる容器と、前記容器内の前記受光面板に
    対向する位置に配置された光電面と、前記ステムを貫通
    して前記光電面に電気的に接続された陰極取り出し線と
    を備えた光電管において、前記側管を金属側管とし、前
    記側管を前記ステムに電気的に接続し、前記受光面板の
    内側に前記側管に電気的に接続された導電膜を設けたこ
    とを特徴とする光電管。
JP12479598A 1998-05-07 1998-05-07 光電管 Expired - Fee Related JP3184489B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12479598A JP3184489B2 (ja) 1998-05-07 1998-05-07 光電管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12479598A JP3184489B2 (ja) 1998-05-07 1998-05-07 光電管

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25065093A Division JP3216944B2 (ja) 1993-10-06 1993-10-06 光電管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10275587A JPH10275587A (ja) 1998-10-13
JP3184489B2 true JP3184489B2 (ja) 2001-07-09

Family

ID=14894319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12479598A Expired - Fee Related JP3184489B2 (ja) 1998-05-07 1998-05-07 光電管

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3184489B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7509645B2 (ja) * 2020-10-06 2024-07-02 浜松ホトニクス株式会社 光電管

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10275587A (ja) 1998-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6828730B2 (en) Microdischarge photodetectors
US5982094A (en) Electron tube with polycrystalline diamond photocathode
JPS61224234A (ja) 光電子増倍管のダイノ−ドの被膜材料及び被膜形成方法
US4614871A (en) Photodiode
WO2005069347A1 (ja) 電子管及びその製造方法
JP3184489B2 (ja) 光電管
EP1513185A1 (en) Semiconductor photoelectric surface and its manufacturing method, and photodetecting tube using semiconductor photoelectric surface
JP3216944B2 (ja) 光電管
US5598062A (en) Transparent photocathode
JP3854723B2 (ja) 光電管
CA1093626A (en) Image tube with conditioned input screen
US4725758A (en) Photocathode
JP3642664B2 (ja) 光電陰極及びそれを備えた電子管
US4306188A (en) Photomultiplier tube having a photocurrent collector
JP3361367B2 (ja) 光電管
JP3854722B2 (ja) 光電管
US3515924A (en) Support structure for photocathode subassembly of image intensifier
US4407857A (en) Method for processing a lithium-sodium-antimony photocathode
JPH05509192A (ja) チャネル光電子増倍管
JPH11102658A (ja) 光検出管
EP3863038B1 (en) Electron tube, imaging device and electromagnetic wave detection device
JP4119021B2 (ja) 光電管
JP2009217996A (ja) 光電陰極、電子管及びイメージインテンシファイア
US2794140A (en) Phototubes
CA1114001A (en) Image tube with conditioned input screen

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090427

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090427

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110427

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120427

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130427

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees