JP3220245B2 - 光電子増倍管 - Google Patents
光電子増倍管Info
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- JP3220245B2 JP3220245B2 JP21272392A JP21272392A JP3220245B2 JP 3220245 B2 JP3220245 B2 JP 3220245B2 JP 21272392 A JP21272392 A JP 21272392A JP 21272392 A JP21272392 A JP 21272392A JP 3220245 B2 JP3220245 B2 JP 3220245B2
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- photocathode
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
Landscapes
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検出光が密閉容器の
一方の端面から入射するいわゆるヘッドオン型の光電子
増倍管に関するものである。
一方の端面から入射するいわゆるヘッドオン型の光電子
増倍管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来一般のヘッドオン型光電子増
倍管を示している。この光電子増倍管は、透明な筒状密
閉容器であるガラスバルブ１の一方の端面を光入射窓２
としており、そこに検出対象の光Ｌが入射される。光入
射窓２を透過した入射光Ｌが、光入射窓２の内側に形成
された光電面３に達すると、光電子が放出され、その光
電子は集束電極４によって電子増倍部５に導かれる。図
示の電子増倍部５はボックス・アンド・グリッド形ダイ
ノード６を複数段に組み合わせて成るもので、光電子は
この電子増倍部５において二次電子放出効果により順次
増倍され、この増倍された電子が出力信号として陽極７
で捕収される。
倍管を示している。この光電子増倍管は、透明な筒状密
閉容器であるガラスバルブ１の一方の端面を光入射窓２
としており、そこに検出対象の光Ｌが入射される。光入
射窓２を透過した入射光Ｌが、光入射窓２の内側に形成
された光電面３に達すると、光電子が放出され、その光
電子は集束電極４によって電子増倍部５に導かれる。図
示の電子増倍部５はボックス・アンド・グリッド形ダイ
ノード６を複数段に組み合わせて成るもので、光電子は
この電子増倍部５において二次電子放出効果により順次
増倍され、この増倍された電子が出力信号として陽極７
で捕収される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の光電
子増倍管においては、光電面３の電位をとるために、ガ
ラスバルブ１の側壁８の内面全周にアルミニウムが蒸着
されており、その一部が光電面３と結合されている。こ
のアルミニウムの蒸着膜９は、側方からの光がガラスバ
ルブ１内に入るのを防止するために、光入射窓２と集束
電極４との間の部分全体に形成されている。
子増倍管においては、光電面３の電位をとるために、ガ
ラスバルブ１の側壁８の内面全周にアルミニウムが蒸着
されており、その一部が光電面３と結合されている。こ
のアルミニウムの蒸着膜９は、側方からの光がガラスバ
ルブ１内に入るのを防止するために、光入射窓２と集束
電極４との間の部分全体に形成されている。
【０００４】しかし、このアルミニウム蒸着膜９の存在
により、光入射窓２の有効部分に入射する光であって
も、周辺部に斜め外方に入射した光Ｌ′は、検出対象か
ら除外され、感度の低下を招いている。即ち、図５に明
示するように、光入射窓２の周辺部に斜めに入射した光
Ｌ′は、その一部がガラスバルブ１の側壁８から外部に
透過され、残りは側壁８の外面により反射されてガラス
バルブ１内に戻ろうとするが、アルミニウム蒸着膜９の
存在により遮断されてしまう。
により、光入射窓２の有効部分に入射する光であって
も、周辺部に斜め外方に入射した光Ｌ′は、検出対象か
ら除外され、感度の低下を招いている。即ち、図５に明
示するように、光入射窓２の周辺部に斜めに入射した光
Ｌ′は、その一部がガラスバルブ１の側壁８から外部に
透過され、残りは側壁８の外面により反射されてガラス
バルブ１内に戻ろうとするが、アルミニウム蒸着膜９の
存在により遮断されてしまう。
【０００５】この問題点に対しては、図６に示すように
光電面３をガラスバルブ１の側壁８の内面まで延ばして
側部光電面１０を形成した型式の光電子増倍管を用いる
ことが考えられる。この型式の光電子増倍管を用いた場
合には、光Ｌ′の一部は側部光電面１０により電子化さ
れる。しかし、光Ｌ′の全てが側部光電面１０に当たる
ことはなく、一部は側壁８から外部に放出される。ま
た、この図６の光電子増倍管は、ガラスバルブ１の側方
からの光Ｌ″をも検出するためのものであり、光入射窓
２の正面からの光のみを検出するものではない。
光電面３をガラスバルブ１の側壁８の内面まで延ばして
側部光電面１０を形成した型式の光電子増倍管を用いる
ことが考えられる。この型式の光電子増倍管を用いた場
合には、光Ｌ′の一部は側部光電面１０により電子化さ
れる。しかし、光Ｌ′の全てが側部光電面１０に当たる
ことはなく、一部は側壁８から外部に放出される。ま
た、この図６の光電子増倍管は、ガラスバルブ１の側方
からの光Ｌ″をも検出するためのものであり、光入射窓
２の正面からの光のみを検出するものではない。
【０００６】従って、本発明の目的は、光入射窓に入射
した光を有効に利用することのできる高感度の光電子増
倍管を提供することにある。
した光を有効に利用することのできる高感度の光電子増
倍管を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、透光性の筒状密閉容器の一方の端面を光
入射窓とし、この光入射窓の内側に光電面が形成されて
いるヘッドオン型の光電子増倍管において、前記光電面
の周縁から延び密閉容器の側壁内面の光入射窓側部分の
全周に形成された側部光電面と、この側部光電面の全体
を取り囲むよう密閉容器の側壁外面の全周に形成された
反射膜とを備えることを特徴としている。
に、本発明は、透光性の筒状密閉容器の一方の端面を光
入射窓とし、この光入射窓の内側に光電面が形成されて
いるヘッドオン型の光電子増倍管において、前記光電面
の周縁から延び密閉容器の側壁内面の光入射窓側部分の
全周に形成された側部光電面と、この側部光電面の全体
を取り囲むよう密閉容器の側壁外面の全周に形成された
反射膜とを備えることを特徴としている。
【０００８】
【作用】光電子増倍管の光入射窓の周辺部に斜め外方に
入射した光の相当部分は、密閉容器の側壁外面に形成さ
れた反射膜により内方に反射され、側壁内面に形成され
た側部光電面に達する。その結果、側部光電面から光電
子が放出され、電子増倍部に導かれることとなる。
入射した光の相当部分は、密閉容器の側壁外面に形成さ
れた反射膜により内方に反射され、側壁内面に形成され
た側部光電面に達する。その結果、側部光電面から光電
子が放出され、電子増倍部に導かれることとなる。
【０００９】
【実施例】以下、図面と共に本発明の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。尚、先に説明した従来構成と同一
又は相当部分には同一符号を用いることとし、以下の説
明において、「上下」の語は図面の上下に基づくものと
する。
いて詳細に説明する。尚、先に説明した従来構成と同一
又は相当部分には同一符号を用いることとし、以下の説
明において、「上下」の語は図面の上下に基づくものと
する。
【００１０】図１は、本発明が適用されたいわゆるヘッ
ドオン型の光電子増倍管を示している。この図におい
て、符号１は透光性の筒状密閉容器であり、具体的に
は、両端が閉鎖された透明な円筒形のガラスバルブであ
る。このガラスバルブの上部閉鎖端面は光入射窓２とさ
れており、その内側には光電面（以下、「主光電面」と
いう）３が形成されている。なお、光電面については、
Ｓｂ（アンチモン）とアルカリ金属（例えばＣｓ：セシ
ウム、Ｋ：カリウム、Ｒｂ：ルピジウム）などで形成さ
れ、あるいはＴｅ（テルル）とアルカリ金属で形成され
るが、これら光電子放出材料膜はガラスバルブの内部の
全面に堆積される。しかし、光電面として機能するのは
受光面板のもののみなので、以下このように図示してあ
る。
ドオン型の光電子増倍管を示している。この図におい
て、符号１は透光性の筒状密閉容器であり、具体的に
は、両端が閉鎖された透明な円筒形のガラスバルブであ
る。このガラスバルブの上部閉鎖端面は光入射窓２とさ
れており、その内側には光電面（以下、「主光電面」と
いう）３が形成されている。なお、光電面については、
Ｓｂ（アンチモン）とアルカリ金属（例えばＣｓ：セシ
ウム、Ｋ：カリウム、Ｒｂ：ルピジウム）などで形成さ
れ、あるいはＴｅ（テルル）とアルカリ金属で形成され
るが、これら光電子放出材料膜はガラスバルブの内部の
全面に堆積される。しかし、光電面として機能するのは
受光面板のもののみなので、以下このように図示してあ
る。
【００１１】ガラスバルブ１の内部であって、光入射窓
２に対向する位置には、集束電極４が配置されている。
集束電極４には開口１１が形成されており、この開口１
１が電子増倍部５への入口となる。
２に対向する位置には、集束電極４が配置されている。
集束電極４には開口１１が形成されており、この開口１
１が電子増倍部５への入口となる。
【００１２】電子増倍部５としては種々の型式がある
が、この実施例では、複数段のボックス・アンド・グリ
ッド形ダイノード６から構成されている。ボックス・ア
ンド・グリッド形ダイノード６は、図２に示すように四
半円筒形であり、その分割面の一方は電子の入射面、他
方の分割面は出射面となっている。入射面には細い導線
により網１２が張られ、この網１２によって電子がその
内部に確実に誘導される。入射面から入射された電子
は、四半円筒側壁の内面に衝突して二次電子を放出し、
その二次電子は出射面から放出される。このようにして
放出された二次電子は、次段のダイノード６に入射さ
れ、順次増倍されていき、最終段の板状ダイノード１３
の前面に配置された網状陽極７によって捕収される。
が、この実施例では、複数段のボックス・アンド・グリ
ッド形ダイノード６から構成されている。ボックス・ア
ンド・グリッド形ダイノード６は、図２に示すように四
半円筒形であり、その分割面の一方は電子の入射面、他
方の分割面は出射面となっている。入射面には細い導線
により網１２が張られ、この網１２によって電子がその
内部に確実に誘導される。入射面から入射された電子
は、四半円筒側壁の内面に衝突して二次電子を放出し、
その二次電子は出射面から放出される。このようにして
放出された二次電子は、次段のダイノード６に入射さ
れ、順次増倍されていき、最終段の板状ダイノード１３
の前面に配置された網状陽極７によって捕収される。
【００１３】本発明においては、主光電面３の周縁部
が、ガラスバルブ１の側壁８の内面に沿って集束電極４
に向かって所定長さだけ延長されており、この延長部分
により側部光電面１０が側壁８の内面全周に形成されて
いる。また、光電面電位をとるためのアルミニウム蒸着
膜９が、側部光電面１０の下端部から集束電極４まで
の、ガラスバルブ１の側壁８の内面全周に形成されてい
る。
が、ガラスバルブ１の側壁８の内面に沿って集束電極４
に向かって所定長さだけ延長されており、この延長部分
により側部光電面１０が側壁８の内面全周に形成されて
いる。また、光電面電位をとるためのアルミニウム蒸着
膜９が、側部光電面１０の下端部から集束電極４まで
の、ガラスバルブ１の側壁８の内面全周に形成されてい
る。
【００１４】更に、ガラスバルブ側壁８の外面の光入射
窓側部分、即ち上端側部分には、内面を反射面とする反
射膜１４が形成され、側部光電面１０の全体を取り囲ん
でいる。反射膜１４は、酸化チタンやアルミニウム等の
反射テープをガラスバルブ１の側壁８に巻き付けたもの
であっても良いし、或いは、アルミニウム等を蒸着させ
て形成したものであっても良い。また、硫酸バリウム等
を塗布しても良い。
窓側部分、即ち上端側部分には、内面を反射面とする反
射膜１４が形成され、側部光電面１０の全体を取り囲ん
でいる。反射膜１４は、酸化チタンやアルミニウム等の
反射テープをガラスバルブ１の側壁８に巻き付けたもの
であっても良いし、或いは、アルミニウム等を蒸着させ
て形成したものであっても良い。また、硫酸バリウム等
を塗布しても良い。
【００１５】このような構成において、本発明の作用に
ついて次に説明する。
ついて次に説明する。
【００１６】光入射窓の中央部に光Ｌが入射した場合、
その光Ｌは光入射窓２を透過して光電面３に当たり、光
電子を放出する。この光電子は、集束電極４により電子
増倍部５に導かれ、電子増倍部５で二次電子放出効果に
より漸次増倍され、陽極７で捕収される。この作用につ
いては、従来構成と同様である。
その光Ｌは光入射窓２を透過して光電面３に当たり、光
電子を放出する。この光電子は、集束電極４により電子
増倍部５に導かれ、電子増倍部５で二次電子放出効果に
より漸次増倍され、陽極７で捕収される。この作用につ
いては、従来構成と同様である。
【００１７】一方、図１のＡ部の拡大図である図３に示
すように、光入射窓２の周辺部に斜め外方に光Ｌ′が入
射した場合、その光Ｌ′はガラスバルブ１の側壁８内を
進み、反射膜１４の反射面により反射される。この反射
光はガラスバルブ１の側壁８内を内方に進み、側壁内面
に形成された側部光電面１０に衝突する。その結果、側
部光電面１０から光電子が発せられ、その光電子は、光
Ｌの場合と同様に、集束電極４により電子増倍部５に誘
導されて、最終的に陽極７で捕収される。このように、
従来であれば検出対象とはならない光入射窓周辺部の光
Ｌ′も検出されることとなり、光電子増倍管の感度は向
上する。
すように、光入射窓２の周辺部に斜め外方に光Ｌ′が入
射した場合、その光Ｌ′はガラスバルブ１の側壁８内を
進み、反射膜１４の反射面により反射される。この反射
光はガラスバルブ１の側壁８内を内方に進み、側壁内面
に形成された側部光電面１０に衝突する。その結果、側
部光電面１０から光電子が発せられ、その光電子は、光
Ｌの場合と同様に、集束電極４により電子増倍部５に誘
導されて、最終的に陽極７で捕収される。このように、
従来であれば検出対象とはならない光入射窓周辺部の光
Ｌ′も検出されることとなり、光電子増倍管の感度は向
上する。
【００１８】次掲の表１は、寸法の異なる図４の型式の
光電子増倍管を複数用いて、反射膜がない場合と反射膜
付きの場合の陰極ルーメン感度Ｓｋを比較した表であ
る。また、表２は、図６に示した型式の光電子増倍管の
陰極ルーメン感度と、その側壁外面に反射膜を形成した
もの、即ち本発明による光電子増倍管の陰極ルーメン感
度を比較したものである。
光電子増倍管を複数用いて、反射膜がない場合と反射膜
付きの場合の陰極ルーメン感度Ｓｋを比較した表であ
る。また、表２は、図６に示した型式の光電子増倍管の
陰極ルーメン感度と、その側壁外面に反射膜を形成した
もの、即ち本発明による光電子増倍管の陰極ルーメン感
度を比較したものである。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】これらの表から、反射膜１４を単に設けた
だけでは、光電子増倍管の感度はほとんど向上せず、側
部光電面１０と共に反射膜１４を用いることにより初め
て、感度の大幅な向上が認められる。
だけでは、光電子増倍管の感度はほとんど向上せず、側
部光電面１０と共に反射膜１４を用いることにより初め
て、感度の大幅な向上が認められる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ヘッド
オン型光電子増倍管の側壁内面にも光電面を形成すると
共に、その周囲の側壁外面に反射膜を形成することで、
従来であれば外部に漏出した光入射窓周辺部の入射光も
光電面に当てることが可能となり、光電面の実効面積を
広げることができる。従って、同じ寸法の光電子増倍管
であっても、従来構成に比して検出対象となる光量が増
加し、光電子増倍管の感度が大幅に向上される。
オン型光電子増倍管の側壁内面にも光電面を形成すると
共に、その周囲の側壁外面に反射膜を形成することで、
従来であれば外部に漏出した光入射窓周辺部の入射光も
光電面に当てることが可能となり、光電面の実効面積を
広げることができる。従って、同じ寸法の光電子増倍管
であっても、従来構成に比して検出対象となる光量が増
加し、光電子増倍管の感度が大幅に向上される。
【図１】本発明による光電子増倍管の一実施例を概略的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図２】ボックス・アンド・グリッド形ダイノードを示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】図１のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】従来一般の光電子増倍管を概略的に示す断面図
である。
である。
【図５】図４のＢ部を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】従来の光電子増倍管の別の例を示す断面図であ
る。
る。
１…ガラスバルブ（密閉容器）、２…光入射窓、３…光
電面（主光電面）、４…集束電極、５…電子増倍部、７
…陽極、８…ガラスバルブの側壁、９…アルミニウム蒸
着膜、１０…側部光電面、１４…反射膜。
電面（主光電面）、４…集束電極、５…電子増倍部、７
…陽極、８…ガラスバルブの側壁、９…アルミニウム蒸
着膜、１０…側部光電面、１４…反射膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−28447（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−211851（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−173070（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−2533（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 40/04 - 40/06 H01J 43/00 - 43/30
Claims (1)
- 【請求項１】 透光性の筒状密閉容器の一方の端面を光
入射窓とし、この光入射窓の内側に光電面が形成されて
いる光電子増倍管において、前記光電面の周縁から延び
前記密閉容器の側壁内面の光入射窓側部分の全周に形成
された側部光電面と、前記側部光電面の全体を取り囲む
よう前記密閉容器の側壁外面の全周に形成された反射膜
とを備えることを特徴とする光電子増倍管。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21272392A JP3220245B2 (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 光電子増倍管 |
| US08/102,808 US5438191A (en) | 1992-08-10 | 1993-08-06 | Photomultiplier |
| DE69325217T DE69325217T2 (de) | 1992-08-10 | 1993-08-09 | Photovervielfacher |
| EP93306277A EP0587313B1 (en) | 1992-08-10 | 1993-08-09 | Photomultiplier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21272392A JP3220245B2 (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 光電子増倍管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0660845A JPH0660845A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3220245B2 true JP3220245B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=16627368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21272392A Expired - Fee Related JP3220245B2 (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 光電子増倍管 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5438191A (ja) |
| EP (1) | EP0587313B1 (ja) |
| JP (1) | JP3220245B2 (ja) |
| DE (1) | DE69325217T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3618013B2 (ja) * | 1995-07-20 | 2005-02-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管 |
| JP3944322B2 (ja) * | 1998-11-10 | 2007-07-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管、光電子増倍管ユニット及び放射線検出装置 |
| CN1242449C (zh) | 2000-05-08 | 2006-02-15 | 滨松光子学株式会社 | 光电倍增管、光电倍增管单元及放射线检测装置 |
| US20050126512A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-16 | Kendrick Donald W. | Pressure probe |
| US7141926B2 (en) * | 2004-08-10 | 2006-11-28 | Burle Technologies, Inc. | Photomultiplier tube with improved light collection |
| CN101421816A (zh) * | 2006-04-14 | 2009-04-29 | 浜松光子学株式会社 | 光电子倍增管 |
| US7449834B2 (en) * | 2006-10-16 | 2008-11-11 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier having multiple dynode arrays with corresponding insulating support member |
| US7990064B2 (en) * | 2006-10-16 | 2011-08-02 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier |
| US7659666B2 (en) * | 2006-10-16 | 2010-02-09 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier |
| US7821203B2 (en) * | 2006-10-16 | 2010-10-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier |
| JP5518364B2 (ja) * | 2009-05-01 | 2014-06-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管 |
| CN104465294B (zh) * | 2014-11-13 | 2017-02-01 | 西安交通大学 | 一种动态多级串联同轴碟型通道打拿级电子倍增器 |
| US9543130B2 (en) * | 2014-11-14 | 2017-01-10 | Kla-Tencor Corporation | Photomultiplier tube (PMT) having a reflective photocathode array |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL250674A (ja) * | 1959-04-23 | |||
| US3567948A (en) * | 1969-04-14 | 1971-03-02 | Us Navy | Method and apparatus for improving the quantum efficiency of phototubes |
| US4306171A (en) * | 1979-08-13 | 1981-12-15 | Rca Corporation | Focusing structure for photomultiplier tubes |
| JPS5888685A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Hitachi Chem Co Ltd | 放射線検出器 |
| JP2516995B2 (ja) * | 1987-08-05 | 1996-07-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管 |
| JPH02266287A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-10-31 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 放射線検出器 |
-
1992
- 1992-08-10 JP JP21272392A patent/JP3220245B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-06 US US08/102,808 patent/US5438191A/en not_active Expired - Lifetime
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