JP3260902B2

JP3260902B2 - 電子増倍管

Info

Publication number: JP3260902B2
Application number: JP10290293A
Authority: JP
Inventors: 浩之久嶋; 康二名倉
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 2002-02-25
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH06310085A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多段に積層させたダイ
ノードによって入射電子流、イオンを増倍する電子増倍
管に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子増倍管における電子増倍部は、複数
のダイノードを所定の間隔を空けて多段に積層して構成
している。米国特許第３２２９１４３号には、間に絶縁
球を介在させ、ダイノードを多段に積層させて電子増倍
部を構成する例が開示されている。図７にこの構成の要
部を示す。各段のダイノードの端部に固定されたサポー
ト板１０１には、それぞれ貫通孔１０３が形成されてお
り、貫通孔１０３の開孔端に絶縁球１０２の一部が嵌合
する状態で、各サポート板１０１の間に介在している。
絶縁球１０２は、パイレックスガラスで形成されてお
り、貫通孔１０３の内径よりも大なる径を有し、対する
貫通孔１０３は内径が一定した円筒孔を形成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の構
造では、貫通孔１０３の開孔端に形成されるエッヂ部が
鋭角的であり、この部位が絶縁球１０２と当接すると、
押圧されて変形し、このエッヂ部にバリが発生すること
があった。このように、絶縁球１０２と当接するエッヂ
部が変形すると、この影響で隣設するサポート板１０１
との距離が狭くなることになる。全ての貫通孔１０３の
エッヂ部において、このような現象がわずかでも起きる
と、各段のダイノードの間隔が不均一となり、電子の増
倍率（ゲイン）にバラツキを生じる欠点があった。ま
た、前述したバリの発生によってこの部分に電界集中が
起こり、ノイズの発生原因にもなっていた。

【０００４】さらに、この絶縁球１０２に対し、積層方
向に力が加わった場合には、この絶縁球１０３を介して
サポート板１０１に押圧力が加わり、このサポート板１
０１と一体的なダイノードが撓んでしまい、この影響に
よっても、各ダイノードの間隔が不均一になることがあ
った。

【０００５】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、各段のダイノードの間
隔を一定にすることにより、電子増倍率のバラツキを減
らし、また、ノイズを減少することができる電子増倍管
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
電子増倍管は、複数段に積層され、入射した電子流を増
倍する電子増倍部を構成する複数のダイノードと、上下
に隣設するダイノード間にそれぞれ介在され、このダイ
ノード間に所定の間隙を形成する絶縁性の球体とを備え
る。この各ダイノードには、球体の配設位置に対応し
て、このダイノードを厚さ方向に貫通する貫通孔が形成
されており、この貫通孔両端の開孔部には、球体の一部
をこの内部に受け入れるテーパ面を備えて構成する。そ
して、各ダイノードを積層させた際、この貫通孔のテー
パ面と球体とが当接し、かつ、各貫通孔内部において隣
設する球体同士が互いに当接するように構成する。

【０００７】また、この球体の代わりに、絶縁性の円柱
体を備えて構成しても良い。すなわち、各ダイノードに
は、この円柱体の配設位置に対応して、このダイノード
を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成され、かつ、この貫
通孔両端の開孔部には、円柱体側面の一部をこの内部に
受け入れるテーパ面を備えて構成する。そして、各ダイ
ノードを積層させた際、貫通孔のテーパ面と円柱体の側
面とが当接し、かつ、各貫通孔内部において隣設する円
柱体の側面同士が互いに当接するように構成する。

【０００８】なお、いずれの電子増倍管も、内部に光電
陰極を備えた光電子増倍管として構成することもでき
る。

【０００９】

【作用】本発明の一方の電子増倍管では、球体は、ダイ
ノードに形成された開孔部の面（テーパ面）と当接し、
しかも、各球体は、各貫通孔内において互いに当接して
いる。これにより以下の作用を奏する。まず、積層方向
に加わる力の大部分は、この一連の球体が受けることと
なり、各ダイノードに余分な応力が加わることはない。
また、球体と貫通孔のテーパ面とが当接することで、上
下に連続する各球の中心と、貫通孔の中心部とが一致す
ることとなり、この結果、各段のダイノードの水平方向
の位置合わせが行われることになる。さらに、球体は、
面（テーパ面）と当接するので、従来のように、開孔部
のエッヂ部が押圧されて変形するおそれはない。

【００１０】また、本発明の他方の電子増倍管は、この
球体に変えて絶縁性の円柱体を用いたものであり、実質
的に同様な作用を奏するものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１２】図１、２に、本実施例にかかる光電子増倍
管を示す。この光電子増倍管は、入射光を受ける円形の
受光面板１、その外周部に配設する円筒形の金属側管
３、及び基台部を構成する円形のステム４によって真空
容器を形成し、この内部に、入射電子流を増倍する電子
増倍部５を配設している。

【００１３】受光面板１の下面には光電陰極２を設け、
この光電陰極２と電子増倍部５との間には収束電極６を
配設している。従って、光電陰極６から放出された各電
子は、収束電極６の影響によってその軌道が収束され、
電子増倍部５の所定の領域内に入射する。

【００１４】電子増倍部５は、多数の電子増倍孔８を有
するダイノード７を、複数段に積層して構成しており、
これら積層したダイノード７の下部には、アノード９、
及び最終段のダイノード１０を順に配設している。

【００１５】基台部となるステム４には、外部の電圧端
子と接続して、各ダイノード７、１０などに所定の電圧
を与える計１２本のステムピン１１が貫通している。各
ステムピン１１は、テーパ状のハーメチックガラス１２
によってステム４に固定されている。また、接続すべき
ダイノードに至る長さを有し、その先端は対応する各ダ
イノードの接続端子２０と抵抗溶接されている。

【００１６】図３に、電子増倍部５を破断して示す。電
子増倍部５を構成する収束電極６、各段のダイノード
７、１０及びアノード９は、その間にセラミック製の絶
縁球３０を介在させることにより、所定の間隔を空けて
積層させている。なお、絶縁球３０は、各ダイノード７
等の外縁部に沿って複数配列させている。

【００１７】図４にこの部分を拡大して示す。各段のダ
イノード７は、上部電極７ａと下部電極７ｂとを接合し
て構成しており、各電極７ａ、７ｂには、湾曲する内側
面を持つ電子増倍孔８を形成している。絶縁球３０の配
設部位には、上部電極７ａから下部電極７ｂに亘る貫通
孔３１を形成しており、各貫通孔の開孔部には、中央に
向かって傾斜するテーパ面３２を形成している。従っ
て、各絶縁球３０の上部と下部は、それぞれ上段と下段
のダイノード７のテーパ面３２で囲まれた空間内に嵌ま
り込む状態で（図５参照）、上下のダイノード７と係合
している。

【００１８】また、各貫通孔３１内部では、上下に連続
する絶縁球３０同士が互いに当接しており、この結果、
一連の絶縁球３０の中心が同一の直線３３上に位置する
こととなる。なお、各貫通孔３１の径、その開孔部の大
きさ、及びテーパ面３２の傾斜角は全て同一であり、相
対する各絶縁球３０の大きさ（直径）も全て同一であ
る。従って、各貫通孔３１の中心軸と絶縁球３０の中心
軸とが、常に一致することになり、この結果、各ダイノ
ード７、１０の水平方向の位置ずれがなくなり、しか
も、積層間隔も一定となる。本実施例では、直径０．６
６ｍｍの絶縁球３０を用いており、上下に隣設するダイ
ノード間隔は、０．２５ｍｍとなっている。このような
構成とすることよって、ダイノード７、１０、アノード
９及び収束電極６を容易に、しかも正確に組み立てるこ
とができる。

【００１９】また、絶縁球３０の表面に沿ったダイノー
ド間沿面距離が、従来に比べて大となるので、沿面放電
を抑制することができ、この放電によるノイズを減少さ
せることができる。

【００２０】本実施例では、絶縁性のスペーサとして絶
縁球３０を用いたが、このような球体に限らず、図６に
示すような、絶縁性の円柱体３０´として形成しても良
い。この形に形成しても同様の作用・効果が得られる。
この場合には、相対するダイノード７などのテーパ面３
２´も、この円柱体３０´の側面に沿う形・位置に設け
れば良い。

【００２１】また、本実施例では、光電陰極２を備えた
光電子増倍管として例示したが、勿論、光電陰極２を有
していない電子増倍管内に配設することも可能である。

【００２２】さらに、本実施例では、ダイノードに貫通
孔を形成する例を示したが、ダイノードを保持するサポ
ート板（図７参照）に貫通孔を形成しても良い。

【００２３】

【発明の効果】本発明にかかる各電子増倍管では、各ダ
イノード間に配設する絶縁性のスペーサの形状を球体或
いは円柱体（以下球体等という）とし、この球体等を、
ダイノードに形成した貫通孔のテーパ面で受ける構成と
したので、従来のように球体等との当接部位が押圧され
て変形することはない。また、この貫通孔内部で球体等
同士を互いに当接させて構成したので、この球体等に積
層方向の力が加わった場合にも、この力の大部分は一連
の球体等に加えられ、ダイノードが変形するおそれはな
い。従って、各ダイノードの間隔を一定に保つことがで
き、また、従来のようにエッヂ部にバリが発生すること
はないため、電界集中によって発生するノイズも減少
し、電子の増倍率のバラツキも低減することができる。

【００２４】また、積層した状態で、各球体等の中心と
各貫通孔の中心とが一致することになり、各ダイノード
の水平方向の位置ずれを防止でき、これによって電子の
増倍率のバラツキも低減できる。

【００２５】さらに、従来では、貫通孔のエッヂ部と球
体とが接触していたが、本発明では、貫通孔内部に向か
って傾斜するテーパ面がこの球体等と接触するので、球
体の表面に沿ったダイノード間沿面距離を、従来に比べ
て大きくとることができる。このため、沿面放電を抑制
することができ、この作用によってもノイズを減少させ
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光電子増倍管を示し、金属側管
を破断してその内部構造を示す側面図である。

【図２】図１に示す光電子増倍管の上面図である。

【図３】図１に示す光電子増倍管にうち、電子増倍部を
破断して示す側面図である。

【図４】電子増倍部の一部を拡大して示す側面図であ
る。

【図５】ダイノードと絶縁球を拡大して示す斜視図であ
る。

【図６】ダイノードと円柱体を拡大して示す斜視図であ
る。

【図７】ダイノードの間に絶縁球を介在させた、従来の
電子増倍部の構造を示す側面図である。

【符号の説明】

５…電子増倍部、７、１０…ダイノード、３０…絶縁球
（球体）３０´…円柱体、３１…貫通孔、３２、３２´…テーパ
面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−182642（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−16392（ＪＰ，Ａ) 米国特許特許出願公開3229143（ＵＳ, Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 43/00 - 43/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数段に積層され、入射した電子流を増
倍する電子増倍部を構成する複数のダイノードと、上下に隣設する前記ダイノード間にそれぞれ介在され、
このダイノード間に所定の間隙を形成する絶縁性の球体
とを備え、前記各ダイノードには、前記球体の配設位置に、このダ
イノードを厚さ方向に貫通する貫通孔が形成され、か
つ、この貫通孔両端の開孔部には、前記球体の一部をこ
の内部に受け入れるテーパ面が形成されており、前記各ダイノードを積層させた際、前記貫通孔のテーパ
面と前記球体とが当接し、かつ、前記各貫通孔内部にお
いて前記球体同士が互いに当接してなる電子増倍管。
【請求項２】前記電子増倍管は、光電陰極を備えた光
電子増倍管であることを特徴をする請求項１記載の電子
増倍管。
【請求項３】複数段に積層され、入射した電子流を増
倍する電子増倍部を構成する複数のダイノードと、上下に隣設する前記ダイノード間にそれぞれ介在され、
このダイノード間に所定の間隙を形成する絶縁性の円柱
体とを備え、前記各ダイノードには、前記円柱体の配設位置に、この
ダイノードを厚さ方向に貫通する貫通孔が形成され、か
つ、この貫通孔両端の開孔部には、前記円柱体側面の一
部をこの内部に受け入れるテーパ面が形成されており、前記各ダイノードを積層させた際、前記貫通孔のテーパ
面と前記円柱体の側面とが当接し、かつ、前記各貫通孔
内部において前記円柱体の側面同士が互いに当接してな
る電子増倍管。
【請求項４】前記電子増倍管は、光電陰極を備えた光
電子増倍管であることを特徴をする請求項３記載の電子
増倍管。