JP3445663B2 - 光電子増倍管 - Google Patents
光電子増倍管Info
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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
- H01J43/06—Electrode arrangements
- H01J43/12—Anode arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、位置検出機能を持った
光電子増倍管に関し、特にクロスワイヤアノードを改良
して位置分解能を向上させた光電子増倍管に関する。
光電子増倍管に関し、特にクロスワイヤアノードを改良
して位置分解能を向上させた光電子増倍管に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
“POSITION SENSITIVE PHOTOMILTIPLIER TUBES FOR SCI
NTILLATION IMAGING”１９８６年ＮＳＳ発表文献が知ら
れている。この文献に記載された従来の光電子増倍管
は、図１０に示すように、メッシュダイノード１００と
最終段のダイノード１０１の間にクロスワイヤアノード
１０２を備えており、光電面１０３から放出された光電
子は各段のメッシュダイノード１００で順次増倍され、
最終段のダイノード１０１でさらに増倍された反射二次
電子がクロスワイヤアノード１０２で読み出される。
“POSITION SENSITIVE PHOTOMILTIPLIER TUBES FOR SCI
NTILLATION IMAGING”１９８６年ＮＳＳ発表文献が知ら
れている。この文献に記載された従来の光電子増倍管
は、図１０に示すように、メッシュダイノード１００と
最終段のダイノード１０１の間にクロスワイヤアノード
１０２を備えており、光電面１０３から放出された光電
子は各段のメッシュダイノード１００で順次増倍され、
最終段のダイノード１０１でさらに増倍された反射二次
電子がクロスワイヤアノード１０２で読み出される。
【０００３】図１１に示すように、クロスワイヤアノー
ド１０２は、Ｘ方向、Ｙ方向の直交する２層のアノード
群１０２ａ，１０２ｂから構成され、各アノード群１０
２ａ，１０２ｂは３．０〜７．０ｍｍのピッチで、直径
０．５〜１．０ｍｍのワイヤ状のアノードを複数持って
いる。そして、アノード間は抵抗チェーン１０４，１０
５でつながれており、クロスワイヤアノード１０２のい
ずれかのアノードより取り出された二次電子が抵抗チェ
ーン１０４，１０５を介して分流し、Ｘ1 端子、Ｘ2 端
子またはＹ1 端子、Ｙ2 端子から取り出される。さら
に、各端子に加算回路１０６及び除算回路１０７を接続
することにより、以下の計算式に基づいてＸ，Ｙ方向の
重心位置を求めることができる。
ド１０２は、Ｘ方向、Ｙ方向の直交する２層のアノード
群１０２ａ，１０２ｂから構成され、各アノード群１０
２ａ，１０２ｂは３．０〜７．０ｍｍのピッチで、直径
０．５〜１．０ｍｍのワイヤ状のアノードを複数持って
いる。そして、アノード間は抵抗チェーン１０４，１０
５でつながれており、クロスワイヤアノード１０２のい
ずれかのアノードより取り出された二次電子が抵抗チェ
ーン１０４，１０５を介して分流し、Ｘ1 端子、Ｘ2 端
子またはＹ1 端子、Ｙ2 端子から取り出される。さら
に、各端子に加算回路１０６及び除算回路１０７を接続
することにより、以下の計算式に基づいてＸ，Ｙ方向の
重心位置を求めることができる。
【０００４】Ｘ＝Ｘ2 ／（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）
Ｙ＝Ｙ2 ／（Ｙ1 ＋Ｙ2 ）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光電
子増倍管は、図１２に示すように、空間率が高く且つ等
電位線が乱れているため、最終段のダイノード１０１か
ら放出された反射二次電子が広範囲に拡散し、ダイノー
ド１０１の同一位置から放出された複数の二次電子がそ
れぞれ異なるアノードより取り出されることがあった。
このため、クロストークが発生し、位置分解能の精度が
低下すると共に、周辺での歪みが増大するといった問題
が生じた。
子増倍管は、図１２に示すように、空間率が高く且つ等
電位線が乱れているため、最終段のダイノード１０１か
ら放出された反射二次電子が広範囲に拡散し、ダイノー
ド１０１の同一位置から放出された複数の二次電子がそ
れぞれ異なるアノードより取り出されることがあった。
このため、クロストークが発生し、位置分解能の精度が
低下すると共に、周辺での歪みが増大するといった問題
が生じた。
【０００６】本発明は、このような問題を解決し、位置
分解能の精度が高く、且つ周辺での歪みが少ない光電子
増倍管を提供することを目的とする。
分解能の精度が高く、且つ周辺での歪みが少ない光電子
増倍管を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の光電子増倍管は、（ａ）入射された
電子を増倍する複数個の電子増倍孔が配列されたダイノ
ードを複数段に積層して形成された電子増倍部と、
（ｂ）ダイノードの積層方向と垂直で且つ電子増倍部の
下方の第１の面に沿って配置され、電子増倍部から出射
された電子を通過させる複数の電子通過孔が形成された
板状のアノードが第１の面上の所定の第１の軸方向と長
手方向が平行になるように複数個配列された上部アノー
ド群と、（ｃ）ダイノードの積層方向と垂直で且つ上部
アノード群の下方の第２の面に沿って配置され、上部ア
ノード群から出射された電子を通過させる複数の電子通
過孔が形成された板状のアノードが第１の軸と垂直な第
２の面上の第２の軸の方向と長手方向が平行になるよう
に複数個配列された下部アノード群と、（ｄ）ダイノー
ドの積層方向と垂直で且つ下部アノード群の下方の面に
沿って配置され、上部アノード群及び下部アノード群を
通過した電子を反転させて上部アノード群又は下部アノ
ード群に捕獲させる反転型ダイノードとを備える。
に、本発明の第１の光電子増倍管は、（ａ）入射された
電子を増倍する複数個の電子増倍孔が配列されたダイノ
ードを複数段に積層して形成された電子増倍部と、
（ｂ）ダイノードの積層方向と垂直で且つ電子増倍部の
下方の第１の面に沿って配置され、電子増倍部から出射
された電子を通過させる複数の電子通過孔が形成された
板状のアノードが第１の面上の所定の第１の軸方向と長
手方向が平行になるように複数個配列された上部アノー
ド群と、（ｃ）ダイノードの積層方向と垂直で且つ上部
アノード群の下方の第２の面に沿って配置され、上部ア
ノード群から出射された電子を通過させる複数の電子通
過孔が形成された板状のアノードが第１の軸と垂直な第
２の面上の第２の軸の方向と長手方向が平行になるよう
に複数個配列された下部アノード群と、（ｄ）ダイノー
ドの積層方向と垂直で且つ下部アノード群の下方の面に
沿って配置され、上部アノード群及び下部アノード群を
通過した電子を反転させて上部アノード群又は下部アノ
ード群に捕獲させる反転型ダイノードとを備える。
【０００８】また、本発明の第２の光電子増倍管は、
（ａ）入射された電子を増倍する複数個の電子増倍孔が
配列されたダイノードを複数段に積層して形成された電
子増倍部と、（ｂ）ダイノードの積層方向と垂直で且つ
電子増倍部の下方の第１の面に沿って配置され、電子増
倍部から出射された電子を通過させる複数の電子通過孔
が形成された矩形のアノード領域が第１の面上の所定の
第１の軸方向と長手方向が平行になるように複数個形成
された上部アノード板と、（ｃ）ダイノードの積層方向
と垂直で且つ上部アノード板の下方の第２の面に沿って
配置され、上部アノード板から出射された電子を通過さ
せる複数の電子通過孔が形成された矩形のアノード領域
が第１の軸と垂直な第２の面上の第２の軸の方向と長手
方向が平行になるように複数形成された下部アノード板
と、（ｄ）ダイノードの積層方向と垂直で且つ下部アノ
ード板の下方の面に沿って配置され、上部アノード板及
び下部アノード板を通過した電子を反転させて上部アノ
ード板又は下部アノード板に捕獲させる反転型ダイノー
ドとを備える。
（ａ）入射された電子を増倍する複数個の電子増倍孔が
配列されたダイノードを複数段に積層して形成された電
子増倍部と、（ｂ）ダイノードの積層方向と垂直で且つ
電子増倍部の下方の第１の面に沿って配置され、電子増
倍部から出射された電子を通過させる複数の電子通過孔
が形成された矩形のアノード領域が第１の面上の所定の
第１の軸方向と長手方向が平行になるように複数個形成
された上部アノード板と、（ｃ）ダイノードの積層方向
と垂直で且つ上部アノード板の下方の第２の面に沿って
配置され、上部アノード板から出射された電子を通過さ
せる複数の電子通過孔が形成された矩形のアノード領域
が第１の軸と垂直な第２の面上の第２の軸の方向と長手
方向が平行になるように複数形成された下部アノード板
と、（ｄ）ダイノードの積層方向と垂直で且つ下部アノ
ード板の下方の面に沿って配置され、上部アノード板及
び下部アノード板を通過した電子を反転させて上部アノ
ード板又は下部アノード板に捕獲させる反転型ダイノー
ドとを備える。
【０００９】
【作用】本発明の第１の光電子増倍管によれば、電子増
倍部で増倍された電子は上部アノード群及び下部アノー
ド群の電子通過孔をそれぞれ通過して反転型ダイノード
で反転する。反転の際にさらに電子が増倍し、複数の電
子が上部アノード群と下部アノード群に向けて放出され
る。複数の電子は所定の広がりを持って進行するが、各
アノードは板状であり電子を捕獲するための広い表面積
を有しているので、放出位置から離れたアノードに電子
が到達する前に、放出位置に近いアノードによって多く
の電子が捕獲される。このため、クロストークの少ない
高い位置分解能で電子の入射位置を検出できる。
倍部で増倍された電子は上部アノード群及び下部アノー
ド群の電子通過孔をそれぞれ通過して反転型ダイノード
で反転する。反転の際にさらに電子が増倍し、複数の電
子が上部アノード群と下部アノード群に向けて放出され
る。複数の電子は所定の広がりを持って進行するが、各
アノードは板状であり電子を捕獲するための広い表面積
を有しているので、放出位置から離れたアノードに電子
が到達する前に、放出位置に近いアノードによって多く
の電子が捕獲される。このため、クロストークの少ない
高い位置分解能で電子の入射位置を検出できる。
【００１０】また本発明の第２の光電子増倍管も、上述
した第１の光電子増倍管と同様の作用を有する。ここ
で、第２の光電子増倍管は上部アノード板と下部アノー
ド板に複数のアノード領域が形成された構成を有してお
り、板状のアノードを複数配列した第１の光電子増倍管
に比べて製造が容易である。
した第１の光電子増倍管と同様の作用を有する。ここ
で、第２の光電子増倍管は上部アノード板と下部アノー
ド板に複数のアノード領域が形成された構成を有してお
り、板状のアノードを複数配列した第１の光電子増倍管
に比べて製造が容易である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照して説明する。図１は、本実施例に係る光電子増倍
管の構造を示す断面図である。同図より、本実施例の光
電子増倍管は、円柱形状の真空容器１０の内部に入射電
子流を増倍する電子増倍器２０が配設された構成を有し
ている。真空容器１０は、円筒形の金属側管１１と、金
属側管１１の一端に設けられた円形の受光面板１２と、
金属側管１１の他端に設けられた基台部を構成する円形
のステム１３とから構成されている。受光面板１２の下
面には光電陰極２１が設けられ、この光電陰極２１と電
子増倍器２０との間には収束電極２２が配設されてい
る。
参照して説明する。図１は、本実施例に係る光電子増倍
管の構造を示す断面図である。同図より、本実施例の光
電子増倍管は、円柱形状の真空容器１０の内部に入射電
子流を増倍する電子増倍器２０が配設された構成を有し
ている。真空容器１０は、円筒形の金属側管１１と、金
属側管１１の一端に設けられた円形の受光面板１２と、
金属側管１１の他端に設けられた基台部を構成する円形
のステム１３とから構成されている。受光面板１２の下
面には光電陰極２１が設けられ、この光電陰極２１と電
子増倍器２０との間には収束電極２２が配設されてい
る。
【００１２】電子増倍器２０は、多数の電子増倍孔を有
するダイノード２３を積層して構成されており、これら
のダイノード２３の下部には、Ｘプレートアノード群２
４、Ｙプレートアノード群２５、及び最終段のダイノー
ド２６が順に配設されている。
するダイノード２３を積層して構成されており、これら
のダイノード２３の下部には、Ｘプレートアノード群２
４、Ｙプレートアノード群２５、及び最終段のダイノー
ド２６が順に配設されている。
【００１３】基台部となるステム１３は、外部の電圧端
子と接続され、各ダイノード２３，２６などに所定の電
圧を与える計１２本のステムピン１４が貫通している。
各ステムピン１４は、テーパ状のハーメチックガラス１
５によってステム１３に固定されている。また、各ステ
ムピン１４は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２３，２６の接続端子
（図示せず）と抵抗溶接されている。
子と接続され、各ダイノード２３，２６などに所定の電
圧を与える計１２本のステムピン１４が貫通している。
各ステムピン１４は、テーパ状のハーメチックガラス１
５によってステム１３に固定されている。また、各ステ
ムピン１４は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２３，２６の接続端子
（図示せず）と抵抗溶接されている。
【００１４】受光面板１２に入射した光３０は下面の光
電陰極２１内の電子を励起して、真空中に光電子を放出
する。光電陰極２１から放出された光電子は格子状の収
束電極２２によって最上層のダイノード２３上に収束さ
れ、二次増倍が行われる。最上層のダイノード２３から
放出された二次電子は下層の各ダイノード２３に与えら
れて二次電子放出を繰り返し、最終段のダイノード２６
から放出された二次電子群がＸプレートアノード群２４
とＹプレートアノード群２５より取り出される。そし
て、取り出された二次電子群はＸプレートアノード群２
４及びＹプレートアノード群２５と接続されたステムピ
ン１４を介して外部に出力される。
電陰極２１内の電子を励起して、真空中に光電子を放出
する。光電陰極２１から放出された光電子は格子状の収
束電極２２によって最上層のダイノード２３上に収束さ
れ、二次増倍が行われる。最上層のダイノード２３から
放出された二次電子は下層の各ダイノード２３に与えら
れて二次電子放出を繰り返し、最終段のダイノード２６
から放出された二次電子群がＸプレートアノード群２４
とＹプレートアノード群２５より取り出される。そし
て、取り出された二次電子群はＸプレートアノード群２
４及びＹプレートアノード群２５と接続されたステムピ
ン１４を介して外部に出力される。
【００１５】Ｘプレートアノード群２４とＹプレートア
ノード群２５は、図２に示すように、最終段のダイノー
ド２６とそれぞれ平行に配置されており、各アノード群
２４，２５はダイノード２６よりも高い電位に保たれて
いる。各アノード群２４，２５は、電気的に絶縁された
複数の細長い板状のプレートアノード２４ａ，２５ａを
一次元に配列した構成を有しており、Ｘプレートアノー
ド群２４の配列方向とＹプレートアノード群２５の配列
方向は相互に直交している。さらに、各プレートアノー
ド２４ａ，２５ａの上面には、四角形状の複数のアノー
ド孔２４ｂ，２５ｂが一列に形成されており、ダイノー
ド２３から放出された二次電子がこれらのアノード孔２
４ｂ，２５ｂを通過して、ダイノード２６に到達する。
そして、ダイノード２６で反転した二次電子がＸプレー
トアノード群２４、Ｙプレートアノード群２５より取り
出される。
ノード群２５は、図２に示すように、最終段のダイノー
ド２６とそれぞれ平行に配置されており、各アノード群
２４，２５はダイノード２６よりも高い電位に保たれて
いる。各アノード群２４，２５は、電気的に絶縁された
複数の細長い板状のプレートアノード２４ａ，２５ａを
一次元に配列した構成を有しており、Ｘプレートアノー
ド群２４の配列方向とＹプレートアノード群２５の配列
方向は相互に直交している。さらに、各プレートアノー
ド２４ａ，２５ａの上面には、四角形状の複数のアノー
ド孔２４ｂ，２５ｂが一列に形成されており、ダイノー
ド２３から放出された二次電子がこれらのアノード孔２
４ｂ，２５ｂを通過して、ダイノード２６に到達する。
そして、ダイノード２６で反転した二次電子がＸプレー
トアノード群２４、Ｙプレートアノード群２５より取り
出される。
【００１６】Ｘプレートアノード群２４、及びＹプレー
トアノード群２５は、光電子増倍管外部で抵抗チェーン
２７と接続されている。このため、Ｘプレートアノード
群２４、及びＹプレートアノード群２５より取り出され
た二次電子は抵抗チェーン２７を介して分流し、Ｘ1 端
子、Ｘ2 端子またはＹ1 端子、Ｙ2 端子から取り出され
る。さらに、各端子には加算回路２８及び除算回路２９
が接続されており、以下の計算式に基づいてＸ，Ｙ方向
の重心位置を求めることができる。
トアノード群２５は、光電子増倍管外部で抵抗チェーン
２７と接続されている。このため、Ｘプレートアノード
群２４、及びＹプレートアノード群２５より取り出され
た二次電子は抵抗チェーン２７を介して分流し、Ｘ1 端
子、Ｘ2 端子またはＹ1 端子、Ｙ2 端子から取り出され
る。さらに、各端子には加算回路２８及び除算回路２９
が接続されており、以下の計算式に基づいてＸ，Ｙ方向
の重心位置を求めることができる。
【００１７】Ｘ＝Ｘ2 ／（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）
Ｙ＝Ｙ2 ／（Ｙ1 ＋Ｙ2 ）
本実施例の特徴は、従来用いられていたワイヤーアノー
ドの代わりに、板状のＸプレートアノード群２４、及び
Ｙプレートアノード群２５を備えている点である。図３
に示すように、これらのアノード群２４，２５は、ワイ
ヤーアノードに比べて表面積が大きく、このため、等電
位線の乱れが少なく、また電界強度が高い。よって、ダ
イノード２６から放出された二次電子の大部分は放出位
置に比較的近いプレートアノード２４ａ，２５ａに収集
され、二次電子が迷走して放出位置から遠いプレートア
ノード２４ａ，２５ａに収集されることはほとんどな
い。よって、二次電子の迷走によって生じるクロストー
クが少なく、位置分解能の精度が向上する。また、電界
強度が高いために空間電荷が発生し難くリニヤリティ特
性が良い。さらに、電界強度が高くまた平行電界を形成
していて迷走する二次電子がほとんどないため時間特性
も良い。
ドの代わりに、板状のＸプレートアノード群２４、及び
Ｙプレートアノード群２５を備えている点である。図３
に示すように、これらのアノード群２４，２５は、ワイ
ヤーアノードに比べて表面積が大きく、このため、等電
位線の乱れが少なく、また電界強度が高い。よって、ダ
イノード２６から放出された二次電子の大部分は放出位
置に比較的近いプレートアノード２４ａ，２５ａに収集
され、二次電子が迷走して放出位置から遠いプレートア
ノード２４ａ，２５ａに収集されることはほとんどな
い。よって、二次電子の迷走によって生じるクロストー
クが少なく、位置分解能の精度が向上する。また、電界
強度が高いために空間電荷が発生し難くリニヤリティ特
性が良い。さらに、電界強度が高くまた平行電界を形成
していて迷走する二次電子がほとんどないため時間特性
も良い。
【００１８】次に、Ｘプレートアノード群２４とＹプレ
ートアノード群２５を真空容器１０内に固定する方法に
ついて、図４〜図９を用いて説明する。図４は、絶縁球
３１によってアノード群２４，２５とダイノード２３，
２６を固定した例を示す斜視図である。Ｘプレートアノ
ード群２４は、８枚のプレートアノード２４ａが平行に
配列され、これらのプレートアノード２４ａの両端に固
定枠２４ｃが取り付けられている。Ｙプレートアノード
群２５も同様に、８枚のプレートアノード２５ａが平行
に配列され、これらのプレートアノード２５ａの両端に
固定枠２５ｃが取り付けられている。
ートアノード群２５を真空容器１０内に固定する方法に
ついて、図４〜図９を用いて説明する。図４は、絶縁球
３１によってアノード群２４，２５とダイノード２３，
２６を固定した例を示す斜視図である。Ｘプレートアノ
ード群２４は、８枚のプレートアノード２４ａが平行に
配列され、これらのプレートアノード２４ａの両端に固
定枠２４ｃが取り付けられている。Ｙプレートアノード
群２５も同様に、８枚のプレートアノード２５ａが平行
に配列され、これらのプレートアノード２５ａの両端に
固定枠２５ｃが取り付けられている。
【００１９】各ダイノード２３，２６の４頂点の近傍と
固定枠２４ｃ，２５ｃの両端にはテーパ面を有する貫通
孔が形成されており、それぞれの貫通孔の位置に絶縁球
が配置され、位置決め支持されている。このため、図５
に示すように各ダイノード２３，２６とアノード群２
４，２５はそれぞれ所定の間隔を空けて積層され、各層
は電気的に絶縁される。
固定枠２４ｃ，２５ｃの両端にはテーパ面を有する貫通
孔が形成されており、それぞれの貫通孔の位置に絶縁球
が配置され、位置決め支持されている。このため、図５
に示すように各ダイノード２３，２６とアノード群２
４，２５はそれぞれ所定の間隔を空けて積層され、各層
は電気的に絶縁される。
【００２０】図６は、Ｘプレートアノード群２４とＹプ
レートアノード群２５をセラミックフレーム３２に取り
付けて固定した例を示す斜視図である。セラミックフレ
ーム３２の上面にＸプレートアノード群２４が、セラミ
ックフレーム３２の下面にＹプレートアノード群２５が
それぞれ取り付けられている。セラミックフレーム３２
の４頂点の近傍にはテーパ面を有する貫通孔が形成され
ており、セラミックフレーム３２は絶縁球３１によって
所定間隔を空けてダイノード２６上に積層されている。
レートアノード群２５をセラミックフレーム３２に取り
付けて固定した例を示す斜視図である。セラミックフレ
ーム３２の上面にＸプレートアノード群２４が、セラミ
ックフレーム３２の下面にＹプレートアノード群２５が
それぞれ取り付けられている。セラミックフレーム３２
の４頂点の近傍にはテーパ面を有する貫通孔が形成され
ており、セラミックフレーム３２は絶縁球３１によって
所定間隔を空けてダイノード２６上に積層されている。
【００２１】セラミックフレーム３２には、図７に示す
ように、各辺に８個の貫通孔が等間隔に形成されてお
り、各プレートアノード２４ａ，２５ａの両端にも貫通
孔が形成されている。そして、各プレートアノード２４
ａをセラミックフレーム３２の上面に各貫通孔を一致さ
れて配置しハトメによって固定している。同様に、各プ
レートアノード２５ａをセラミックフレーム３２の下面
に各貫通孔を一致されて配置しハトメによって固定して
いる。各プレートアノード２４ａ，２５ａはセラミック
フレーム３２によって電気的に絶縁されている。
ように、各辺に８個の貫通孔が等間隔に形成されてお
り、各プレートアノード２４ａ，２５ａの両端にも貫通
孔が形成されている。そして、各プレートアノード２４
ａをセラミックフレーム３２の上面に各貫通孔を一致さ
れて配置しハトメによって固定している。同様に、各プ
レートアノード２５ａをセラミックフレーム３２の下面
に各貫通孔を一致されて配置しハトメによって固定して
いる。各プレートアノード２４ａ，２５ａはセラミック
フレーム３２によって電気的に絶縁されている。
【００２２】図８は上下面に複数の帯状のアノードを蒸
着したＸ絶縁板３３とＹ絶縁板３４をセラミックフレー
ム３２に貼付して固定した例を示す斜視図である。セラ
ミックフレーム３２の上面にＸ絶縁板３３が、セラミッ
クフレーム３２の下面にＹ絶縁板３４がそれぞれ貼付さ
れている。セラミックフレーム３２の４頂点の近傍には
テーパ面を有する貫通孔が形成されており、セラミック
フレーム３２は絶縁球３１によって所定間隔を空けてダ
イノード２６上に積層されている。
着したＸ絶縁板３３とＹ絶縁板３４をセラミックフレー
ム３２に貼付して固定した例を示す斜視図である。セラ
ミックフレーム３２の上面にＸ絶縁板３３が、セラミッ
クフレーム３２の下面にＹ絶縁板３４がそれぞれ貼付さ
れている。セラミックフレーム３２の４頂点の近傍には
テーパ面を有する貫通孔が形成されており、セラミック
フレーム３２は絶縁球３１によって所定間隔を空けてダ
イノード２６上に積層されている。
【００２３】図９に示すように、Ｘ絶縁板３３の上面及
び下面には帯状の８つのアノード領域３３ａが平行に配
列され、Ａｌ（アルミニウム）等の金属が蒸着されてい
る。これらのアノード領域３３ａには二次電子を通過さ
せる四角形状の複数のアノード孔３３ｂが一列に形成さ
れている。同様に、Ｙ絶縁板３４もアノード孔３４ｂが
一列に形成されたアノード領域３４ａが上面及び下面に
複数配列されている。Ｘ絶縁板３３及びＹ絶縁板３４は
セラミックス又はガラス等の材質のものが用いられてい
る。そして、Ｘ絶縁板３３の両端をセラミックフレーム
３２の上面に貼付し、Ｙ絶縁板２４の両端をセラミック
フレーム３２の下面に貼付してそれぞれ固定している。
この固定に際して、Ｘ絶縁板３３のアノード領域３３ａ
の配列方向とＹ絶縁板３４のアノード領域３４ａの配列
方向が相互に直交するように位置合わせされている。こ
れにより二次元の位置検出を行うことができる。
び下面には帯状の８つのアノード領域３３ａが平行に配
列され、Ａｌ（アルミニウム）等の金属が蒸着されてい
る。これらのアノード領域３３ａには二次電子を通過さ
せる四角形状の複数のアノード孔３３ｂが一列に形成さ
れている。同様に、Ｙ絶縁板３４もアノード孔３４ｂが
一列に形成されたアノード領域３４ａが上面及び下面に
複数配列されている。Ｘ絶縁板３３及びＹ絶縁板３４は
セラミックス又はガラス等の材質のものが用いられてい
る。そして、Ｘ絶縁板３３の両端をセラミックフレーム
３２の上面に貼付し、Ｙ絶縁板２４の両端をセラミック
フレーム３２の下面に貼付してそれぞれ固定している。
この固定に際して、Ｘ絶縁板３３のアノード領域３３ａ
の配列方向とＹ絶縁板３４のアノード領域３４ａの配列
方向が相互に直交するように位置合わせされている。こ
れにより二次元の位置検出を行うことができる。
【００２４】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、種々の変形が可能である。例えば、アノード孔
２４ｂ，２５ｂ，３３ｂ，３４ｂの開口形状は四角形以
外に円形や三角形など他の形状であってもよい。
となく、種々の変形が可能である。例えば、アノード孔
２４ｂ，２５ｂ，３３ｂ，３４ｂの開口形状は四角形以
外に円形や三角形など他の形状であってもよい。
【００２５】また、重心位置の計算は加算回路２８と除
算回路２９を用いてハード的に行っているが、Ｘ1 端子
〜Ｙ2 端子からの出力電流を増幅器、Ａ／Ｄコンバータ
等を介して所定のコンピュータに入力してソフト的に行
ってもよい。
算回路２９を用いてハード的に行っているが、Ｘ1 端子
〜Ｙ2 端子からの出力電流を増幅器、Ａ／Ｄコンバータ
等を介して所定のコンピュータに入力してソフト的に行
ってもよい。
【００２６】さらに、セラミックフレーム３２の代わり
にガラスやゴムなどの絶縁性フレームを用いてもよい。
にガラスやゴムなどの絶縁性フレームを用いてもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の第
１および第２の光電子増倍管であれば、反転型ダイノー
ドから放出された複数の電子の多くは、放出位置に近い
アノード又はアノード領域によって捕獲される。このた
め、クロストークが少ない高い位置分解能で電子の入射
位置を検出できる。特に、アノード又はアノード領域は
表面積が大きいので、等電位線の乱れが少なく、電界強
度が高い。このため、リニヤリティ特性及び時間特性が
向上する。
１および第２の光電子増倍管であれば、反転型ダイノー
ドから放出された複数の電子の多くは、放出位置に近い
アノード又はアノード領域によって捕獲される。このた
め、クロストークが少ない高い位置分解能で電子の入射
位置を検出できる。特に、アノード又はアノード領域は
表面積が大きいので、等電位線の乱れが少なく、電界強
度が高い。このため、リニヤリティ特性及び時間特性が
向上する。
【図１】本実施例に係る光電子増倍管の構造を示す断面
図である。
図である。
【図２】Ｘプレートアノード群とＹプレートアノード群
の構成を示す斜視図である。
の構成を示す斜視図である。
【図３】Ｘプレートアノード群とＹプレートアノード群
での二次電子の収集の様子を示す概念図である。
での二次電子の収集の様子を示す概念図である。
【図４】絶縁球によってアノード群を固定した例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図５】絶縁球によってアノード群を固定した例を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】セラミックフレームによってアノード群を固定
した例を示す斜視図である。
した例を示す斜視図である。
【図７】セラミックフレームによってアノード群を固定
した例を示す断面図である。
した例を示す断面図である。
【図８】セラミックフレームによって絶縁板を固定した
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図９】セラミックフレームによって絶縁板を固定した
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図１０】従来の光電子増倍管の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図１１】クロスワイヤアノードの構成を示す斜視図で
ある。
ある。
【図１２】アノードでの二次電子の収集の様子を示す概
念図である。
念図である。
１０…真空容器、１１…金属側管、１２…受光面板、１
３…ステム、１４…ステムピン、１５…ハーメチックガ
ラス、２０…電子増倍器、２１…光電陰極、２２…収束
電極、２３，２６…ダイノード、２４…Ｘプレートアノ
ード群、２５…Ｙプレートアノード群、２７…抵抗チェ
ーン、２８…加算回路、２９…除算回路、３０…光、３
１…絶縁球、３２…セラミックフレーム、３３…Ｘ絶縁
板、３４…Ｙ絶縁板。
３…ステム、１４…ステムピン、１５…ハーメチックガ
ラス、２０…電子増倍器、２１…光電陰極、２２…収束
電極、２３，２６…ダイノード、２４…Ｘプレートアノ
ード群、２５…Ｙプレートアノード群、２７…抵抗チェ
ーン、２８…加算回路、２９…除算回路、３０…光、３
１…絶縁球、３２…セラミックフレーム、３３…Ｘ絶縁
板、３４…Ｙ絶縁板。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 横田 浩人
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 平２−44639（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−71051（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−82646（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−180725（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−261664（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−221959（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−102226（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 43/00 - 43/30
Claims (2)
- 【請求項１】 入射された電子を増倍する複数個の電子
増倍孔が配列されたダイノードを複数段に積層して形成
された電子増倍部と、 前記ダイノードの積層方向と垂直で且つ前記電子増倍部
の下方の第１の面に沿って配置され、前記電子増倍部か
ら出射された電子を通過させる複数の電子通過孔が形成
された板状のアノードが前記第１の面上の所定の第１の
軸方向と長手方向が平行になるように複数個配列された
上部アノード群と、 前記ダイノードの積層方向と垂直で且つ前記上部アノー
ド群の下方の第２の面に沿って配置され、前記上部アノ
ード群から出射された電子を通過させる複数の電子通過
孔が形成された板状のアノードが前記第１の軸と垂直な
前記第２の面上の第２の軸の方向と長手方向が平行にな
るように複数個配列された下部アノード群と、 前記ダイノードの積層方向と垂直で且つ前記下部アノー
ド群の下方の面に沿って配置され、前記上部アノード群
及び前記下部アノード群を通過した電子を反転させて前
記上部アノード群又は前記下部アノード群に捕獲させる
反転型ダイノードとを備えることを特徴とする光電子増
倍管。 - 【請求項２】 入射された電子を増倍する複数個の電子
増倍孔が配列されたダイノードを複数段に積層して形成
された電子増倍部と、 前記ダイノードの積層方向と垂直で且つ前記電子増倍部
の下方の第１の面に沿って配置され、前記電子増倍部か
ら出射された電子を通過させる複数の電子通過孔が形成
された矩形のアノード領域が前記第１の面上の所定の第
１の軸方向と長手方向が平行になるように複数個形成さ
れた上部アノード板と、 前記ダイノードの積層方向と垂直で且つ前記上部アノー
ド板の下方の第２の面に沿って配置され、前記上部アノ
ード板から出射された電子を通過させる複数の電子通過
孔が形成された矩形のアノード領域が前記第１の軸と垂
直な前記第２の面上の第２の軸の方向と長手方向が平行
になるように複数形成された下部アノード板と、 前記ダイノードの積層方向と垂直で且つ前記下部アノー
ド板の下方の面に沿って配置され、前記上部アノード板
及び前記下部アノード板を通過した電子を反転させて前
記上部アノード板又は前記下部アノード板に捕獲させる
反転型ダイノード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 |
|---|---|---|---|
| JP19989394A JP3445663B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光電子増倍管 |
| EP95305888A EP0698911B1 (en) | 1994-08-24 | 1995-08-23 | Position sensitive photomultiplier |
| DE69506968T DE69506968T2 (de) | 1994-08-24 | 1995-08-23 | Positionempfindlicher Photovervielfacher |
| US08/518,843 US5637959A (en) | 1994-08-24 | 1995-08-24 | Position sensitive photomultiplier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19989394A JP3445663B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光電子増倍管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864168A JPH0864168A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3445663B2 true JP3445663B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=16415365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19989394A Expired - Fee Related JP3445663B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光電子増倍管 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5637959A (ja) |
| EP (1) | EP0698911B1 (ja) |
| JP (1) | JP3445663B2 (ja) |
| DE (1) | DE69506968T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2748118B1 (fr) * | 1996-04-24 | 1998-06-26 | Mecaserto | Appareil de scintigraphie |
| JP3640464B2 (ja) * | 1996-05-15 | 2005-04-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子増倍器及び光電子増倍管 |
| JP4146529B2 (ja) * | 1997-06-11 | 2008-09-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子増倍管 |
| US5880458A (en) * | 1997-10-21 | 1999-03-09 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier tube with focusing electrode plate having frame |
| US6452185B1 (en) * | 1999-12-16 | 2002-09-17 | Southeastern Universities Research Assn. | Method to correct energy determination in pixellated scinillation detectors |
| JP4108905B2 (ja) * | 2000-06-19 | 2008-06-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | ダイノードの製造方法及び構造 |
| JP4231327B2 (ja) * | 2003-04-23 | 2009-02-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP2005116754A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体エネルギー線検出素子 |
| US7446327B2 (en) * | 2005-04-21 | 2008-11-04 | Etp Electron Multipliers Pty Ltd. | Apparatus for amplifying a stream of charged particles |
| JP4753303B2 (ja) | 2006-03-24 | 2011-08-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管およびこれを用いた放射線検出装置 |
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| US9490910B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-11-08 | Fairfield Industries Incorporated | High-bandwidth underwater data communication system |
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Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4070578A (en) * | 1976-07-30 | 1978-01-24 | Timothy John G | Detector array and method |
| FR2481004A1 (fr) * | 1980-04-18 | 1981-10-23 | Hyperelec | Anode a grille pour photomultiplicateurs et photomultiplicateur comportant cette anode |
| 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 |
| 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 |
| DE3903750A1 (de) * | 1989-02-06 | 1990-08-16 | Eberhard Koehler | Anodenanordnung fuer einen orts- und zeitaufloesenden elektronendetektor, sowie detektoren damit |
| JPH0623670B2 (ja) * | 1989-09-14 | 1994-03-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管 |
| JP2925020B2 (ja) | 1989-11-10 | 1999-07-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電子増倍管 |
| US5077504A (en) * | 1990-11-19 | 1991-12-31 | Burle Technologies, Inc. | Multiple section photomultiplier tube |
| JP3078905B2 (ja) | 1991-12-26 | 2000-08-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子増倍器を備えた電子管 |
| JP3232729B2 (ja) | 1992-12-28 | 2001-11-26 | 東レ株式会社 | 新規ペプチドおよび抗菌剤 |
| US5572089A (en) * | 1993-04-28 | 1996-11-05 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier for multiplying photoelectrons emitted from a photocathode |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP19989394A patent/JP3445663B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-23 DE DE69506968T patent/DE69506968T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-23 EP EP95305888A patent/EP0698911B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-24 US US08/518,843 patent/US5637959A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0698911A2 (en) | 1996-02-28 |
| DE69506968T2 (de) | 1999-06-10 |
| JPH0864168A (ja) | 1996-03-08 |
| EP0698911B1 (en) | 1998-12-30 |
| DE69506968D1 (de) | 1999-02-11 |
| US5637959A (en) | 1997-06-10 |
| EP0698911A3 (ja) | 1996-03-13 |
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| JPS6117097B2 (ja) | ||
| JPH0470734B2 (ja) |
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