JP3473913B2 - 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
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- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定光が容器側面か
ら入射するいわゆるサイドオン型の光電子増倍管に関
し、特に、光電子増倍管の出力波形の均一化、並びに、
ＳＮ比の向上に関するものである。
ら入射するいわゆるサイドオン型の光電子増倍管に関
し、特に、光電子増倍管の出力波形の均一化、並びに、
ＳＮ比の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９及び図１０は従来一般の光電子増倍
管を示している。この光電子増倍管は、一般にサイドオ
ン型と呼ばれているもので、透明な密閉容器であるガラ
スバルブ１の側面から測定対象の光が入射される。ガラ
スバルブ１を透過して入射した光が反射型光電陰極２の
光電面に当たると、その光電面から光電子が放出され、
複数段のダイノード３ａ〜３ｄから成る電子増倍部３に
送られる。光電子はこの電子増倍部３において順次増倍
され、この増倍された光電子は出力信号として陽極４で
収集される。
管を示している。この光電子増倍管は、一般にサイドオ
ン型と呼ばれているもので、透明な密閉容器であるガラ
スバルブ１の側面から測定対象の光が入射される。ガラ
スバルブ１を透過して入射した光が反射型光電陰極２の
光電面に当たると、その光電面から光電子が放出され、
複数段のダイノード３ａ〜３ｄから成る電子増倍部３に
送られる。光電子はこの電子増倍部３において順次増倍
され、この増倍された光電子は出力信号として陽極４で
収集される。
【０００３】ところで、光電陰極２から放出された光電
子を第１段のダイノード３ａに導くために、ガラスバル
ブ１の光入射部分５と光電陰極２との間には格子電極６
が配置され、光電陰極２と同電位とされている。格子電
極６の型式には種々あり、細い導線を文字通り格子状に
配置したもの（図示しない）や、図９に示すように、２
本の支持棒６ａ，６ｂに１本の細い導線６ｃを螺旋状に
巻付けて構成したもの等がある。
子を第１段のダイノード３ａに導くために、ガラスバル
ブ１の光入射部分５と光電陰極２との間には格子電極６
が配置され、光電陰極２と同電位とされている。格子電
極６の型式には種々あり、細い導線を文字通り格子状に
配置したもの（図示しない）や、図９に示すように、２
本の支持棒６ａ，６ｂに１本の細い導線６ｃを螺旋状に
巻付けて構成したもの等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
光電子増倍管においては、光電陰極２の前面に格子電極
６を配置しているため、ガラスバルブ１を透過して光電
陰極２に入射される光の一部が格子電極６の導線６ｃに
より散乱・吸収を受け、入射光が均一であっても、光電
陰極２に到達しない光がある。一般的に、格子電極６の
透過率は７５％のものが使われているので、２５％は光
電陰極２に到達しないということになる。
光電子増倍管においては、光電陰極２の前面に格子電極
６を配置しているため、ガラスバルブ１を透過して光電
陰極２に入射される光の一部が格子電極６の導線６ｃに
より散乱・吸収を受け、入射光が均一であっても、光電
陰極２に到達しない光がある。一般的に、格子電極６の
透過率は７５％のものが使われているので、２５％は光
電陰極２に到達しないということになる。
【０００５】図１１は、スポット光を図９のＡ−Ａ面に
沿って上方のａ点か下方のｂ点に移動させながら照射し
た場合の、スポット光の位置と、収集電極である陽極４
の出力（相対値）とを示すグラフである。この図１１に
おいて、出力は凹凸になっているが、凹部となる位置は
格子電極６の導線６ｃの位置に対応しており、透過率が
低下していることが判る。
沿って上方のａ点か下方のｂ点に移動させながら照射し
た場合の、スポット光の位置と、収集電極である陽極４
の出力（相対値）とを示すグラフである。この図１１に
おいて、出力は凹凸になっているが、凹部となる位置は
格子電極６の導線６ｃの位置に対応しており、透過率が
低下していることが判る。
【０００６】このような透過率の低下という弊害に対し
ては、特開昭５３−１８８６４号公報及び特開昭５５−
２９９８９号公報に記載の解決手段が知られている。
ては、特開昭５３−１８８６４号公報及び特開昭５５−
２９９８９号公報に記載の解決手段が知られている。
【０００７】特開昭５３−１８８６４公報に記載の手段
は、図１２にも示すように、前記の格子電極６の替わり
に、透明導電膜を表面に形成したガラス板７を用いると
いうものである。
は、図１２にも示すように、前記の格子電極６の替わり
に、透明導電膜を表面に形成したガラス板７を用いると
いうものである。
【０００８】しかし、光はガラス材を透過する際に、吸
収ないしは散乱によりロスが生ずるため、ガラスバルブ
１内にガラス板７を配置すると、光が２回ガラス材を透
過することになり、ロスが２倍となるという問題点があ
る。
収ないしは散乱によりロスが生ずるため、ガラスバルブ
１内にガラス板７を配置すると、光が２回ガラス材を透
過することになり、ロスが２倍となるという問題点があ
る。
【０００９】また、製作上の問題がある。即ち、従来、
光電陰極２の製造工程において、光電面作成用のアルカ
リ金属が図１２の点線のように流れて光電面に到達させ
ていたのであるが、そのアルカリ金属の移動経路にガラ
ス板７を配置すると、アルカリ金属を均一に誘導するこ
とができず、均一な光電面を形成することが極めて困難
となる。
光電陰極２の製造工程において、光電面作成用のアルカ
リ金属が図１２の点線のように流れて光電面に到達させ
ていたのであるが、そのアルカリ金属の移動経路にガラ
ス板７を配置すると、アルカリ金属を均一に誘導するこ
とができず、均一な光電面を形成することが極めて困難
となる。
【００１０】一方、特開昭５５−２９９８９号公報に記
載の手段は、図１３に示すように、格子電極６は使用す
るが、その導線６ｃで構成する格子密度を、光電陰極２
と結着されている部分の近傍部分６ｄは密とし、入射光
の多くが透過する部分６ｅは疎とするというものであ
る。
載の手段は、図１３に示すように、格子電極６は使用す
るが、その導線６ｃで構成する格子密度を、光電陰極２
と結着されている部分の近傍部分６ｄは密とし、入射光
の多くが透過する部分６ｅは疎とするというものであ
る。
【００１１】格子電極６の格子密度を一部分だけ疎とし
た場合、図９に記載の従来構成と比べた場合には透過率
は向上するが、それでもなお、格子電極６の導線６ｃが
障害となり透過率が低下するという問題は完全には解決
されていない。また、格子電極６の透過率が場所によっ
て違うことは、光の光電陰極２への透過率が場所によっ
て違うということであり、光電陰極２の感度の不均一性
が生じてしまう。
た場合、図９に記載の従来構成と比べた場合には透過率
は向上するが、それでもなお、格子電極６の導線６ｃが
障害となり透過率が低下するという問題は完全には解決
されていない。また、格子電極６の透過率が場所によっ
て違うことは、光の光電陰極２への透過率が場所によっ
て違うということであり、光電陰極２の感度の不均一性
が生じてしまう。
【００１２】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、光電子増倍管に入射される光の透過率を向上
させると共に、出力波形を均一化し、ひいてはＳＮ比を
向上させることを目的としている。
のであり、光電子増倍管に入射される光の透過率を向上
させると共に、出力波形を均一化し、ひいてはＳＮ比を
向上させることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明は、サイドオン型の光電子
増倍管において、すなわち、透光性の密閉容器と、この
密閉容器内に設けられ、密閉容器の光入射部分を通過す
る光を受け光電子を発生させる反射型光電陰極と、密閉
容器内にて環状に配設され、反射型光電陰極から放出さ
れた光電子を増倍する、複数段のダイノードから成る電
子増倍部とを備える光電子増倍管において成されたもの
である。
に、請求項１に記載の本発明は、サイドオン型の光電子
増倍管において、すなわち、透光性の密閉容器と、この
密閉容器内に設けられ、密閉容器の光入射部分を通過す
る光を受け光電子を発生させる反射型光電陰極と、密閉
容器内にて環状に配設され、反射型光電陰極から放出さ
れた光電子を増倍する、複数段のダイノードから成る電
子増倍部とを備える光電子増倍管において成されたもの
である。
【００１４】そして、本発明による光電子増倍管は、密
閉容器内において第１段のダイノードの、反射型光電陰
極側の縁部の近傍位置であって、光入射部分の一部に対
向する位置にて、第１段のダイノードから絶縁された状
態で配置されており、且つ、反射型光電陰極から放出さ
れた光電子を偏向させて第１段のダイノードへ導く電子
レンズ電極を更に備え、光入射部分を通過した光が電子
レンズ電極と反射型光電陰極との間を通って反射型光電
陰極に達するよう構成したことを特徴としている。
閉容器内において第１段のダイノードの、反射型光電陰
極側の縁部の近傍位置であって、光入射部分の一部に対
向する位置にて、第１段のダイノードから絶縁された状
態で配置されており、且つ、反射型光電陰極から放出さ
れた光電子を偏向させて第１段のダイノードへ導く電子
レンズ電極を更に備え、光入射部分を通過した光が電子
レンズ電極と反射型光電陰極との間を通って反射型光電
陰極に達するよう構成したことを特徴としている。
【００１５】このような光電子増倍管においては、ヒス
テリシス特性の向上という要請があるため、密閉容器の
光入射部分の内壁面又は外壁面に透明な導電部を形成す
るのが好適である。
テリシス特性の向上という要請があるため、密閉容器の
光入射部分の内壁面又は外壁面に透明な導電部を形成す
るのが好適である。
【００１６】光電陰極と密閉容器の光入射部分との間に
配置される電子レンズ電極に開口を設けることも有効で
ある。この場合、光入射部分から入射された光は、この
開口を通って光電陰極に達する。従って、均一な入射光
はそのままの状態で光電陰極に達するため、陽極の出力
も均一なものとなる。
配置される電子レンズ電極に開口を設けることも有効で
ある。この場合、光入射部分から入射された光は、この
開口を通って光電陰極に達する。従って、均一な入射光
はそのままの状態で光電陰極に達するため、陽極の出力
も均一なものとなる。
【００１７】しかし、光電子を偏向して電子増倍部に導
くための電子レンズ電極は、光電陰極と密閉容器の光入
射部分との間であって、少なくとも第１段のダイノード
に隣接する部分に配置されていれば足りることが実験に
より判明した。従って、本発明では、電子レンズ電極を
光入射部分の一部のみに対向することとしており、光電
陰極からの光電子は電子増倍部に効率的に導かれる。
くための電子レンズ電極は、光電陰極と密閉容器の光入
射部分との間であって、少なくとも第１段のダイノード
に隣接する部分に配置されていれば足りることが実験に
より判明した。従って、本発明では、電子レンズ電極を
光入射部分の一部のみに対向することとしており、光電
陰極からの光電子は電子増倍部に効率的に導かれる。
【００１８】電子レンズ電極が光入射部分の一部のみに
対向して配置されている場合は、その他の部分からの入
射光は、何らの妨害も受けることなく、光電陰極に達す
る。
対向して配置されている場合は、その他の部分からの入
射光は、何らの妨害も受けることなく、光電陰極に達す
る。
【００１９】また、光電子偏向用の電子レンズ電極に開
口を設けたり、当該電子レンズ電極を小さくすること
で、光電陰極から放出された光電子の一部が密閉容器の
光入射部分に達し、その部分を帯電する可能性がある。
このような帯電は出力にヒステリシスを生ずる原因とな
る。しかし、密閉容器の光入射部分の内壁面又は外壁面
に透明の導電部を形成した場合には、当該部分の抵抗が
低下されて帯電が防止され、よってヒステリシス現象を
防止することができる。
口を設けたり、当該電子レンズ電極を小さくすること
で、光電陰極から放出された光電子の一部が密閉容器の
光入射部分に達し、その部分を帯電する可能性がある。
このような帯電は出力にヒステリシスを生ずる原因とな
る。しかし、密閉容器の光入射部分の内壁面又は外壁面
に透明の導電部を形成した場合には、当該部分の抵抗が
低下されて帯電が防止され、よってヒステリシス現象を
防止することができる。
【００２０】
【実施例】以下、図面と共に本発明による好適な実施例
について詳細に説明する。なお、図中、先に示した従来
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、説明における「上下左右」は、図面の上下左右に基
づくものとする。
について詳細に説明する。なお、図中、先に示した従来
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、説明における「上下左右」は、図面の上下左右に基
づくものとする。
【００２１】本発明は、図５及び図６に示すものである
が、その説明の前に図１及び図２に示すものを説明す
る。図１及び図２は、サイドオン型の光電子増倍管を示
している。これらの図において、符号１は、透光性の密
閉容器であり、具体的には、上下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１の
内部には、上下にセラミック等の絶縁体基板８ａ，８ｂ
が設けられ、この絶縁体基板８ａ，８ｂにて各種の電極
が支持され、底部からは口金９を介して端子１０が外部
に導出されている。上下の絶縁体基板８ａ，８ｂ間に
は、ガラスバルブ１の光入射部分５に対して一定の角度
をもって傾斜配置された光電陰極２と、この光電陰極２
から放出された光電子を順次増倍するための複数段のダ
イノード３ａ〜３ｄから成る電子増倍部３と、出力信号
を収集する陽極４とが支持されている。
が、その説明の前に図１及び図２に示すものを説明す
る。図１及び図２は、サイドオン型の光電子増倍管を示
している。これらの図において、符号１は、透光性の密
閉容器であり、具体的には、上下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１の
内部には、上下にセラミック等の絶縁体基板８ａ，８ｂ
が設けられ、この絶縁体基板８ａ，８ｂにて各種の電極
が支持され、底部からは口金９を介して端子１０が外部
に導出されている。上下の絶縁体基板８ａ，８ｂ間に
は、ガラスバルブ１の光入射部分５に対して一定の角度
をもって傾斜配置された光電陰極２と、この光電陰極２
から放出された光電子を順次増倍するための複数段のダ
イノード３ａ〜３ｄから成る電子増倍部３と、出力信号
を収集する陽極４とが支持されている。
【００２２】ガラスバルブ１の光入射部分５と光電陰極
２との間には、光電陰極２からの光電子を効率的に第１
段のダイノード３ａに入射させるための電子レンズとし
ての電極（電子レンズ電極）１１が配置されている。
尚、この実施例では、電子レンズ電極１１は、上下の絶
縁体基板８ａ，８ｂにより支持されている支持棒１２
ａ，１２ｂに溶着されているが、これらの支持棒１２
ａ，１２ｂを用いずに、絶縁体基板８ａ，８ｂにより直
接支持されても良い。
２との間には、光電陰極２からの光電子を効率的に第１
段のダイノード３ａに入射させるための電子レンズとし
ての電極（電子レンズ電極）１１が配置されている。
尚、この実施例では、電子レンズ電極１１は、上下の絶
縁体基板８ａ，８ｂにより支持されている支持棒１２
ａ，１２ｂに溶着されているが、これらの支持棒１２
ａ，１２ｂを用いずに、絶縁体基板８ａ，８ｂにより直
接支持されても良い。
【００２３】電子レンズ電極１１は矩形の平板電極であ
り、図１に示すように、その中央部、即ち光入射部分５
に対向する部分には矩形の大きな開口１１ａが設けられ
ている。また、図１において開口１１ａの左側に位置す
る部分１１ｂは、放物線形の小孔が縦方向に沿って多数
配列されたセル構造となっている。また、開口１１ａの
右側に位置する部分１１ｃには、多数の矩形の小孔が縦
方向に沿って形成されている。
り、図１に示すように、その中央部、即ち光入射部分５
に対向する部分には矩形の大きな開口１１ａが設けられ
ている。また、図１において開口１１ａの左側に位置す
る部分１１ｂは、放物線形の小孔が縦方向に沿って多数
配列されたセル構造となっている。また、開口１１ａの
右側に位置する部分１１ｃには、多数の矩形の小孔が縦
方向に沿って形成されている。
【００２４】電子レンズ電極１１は光電陰極２と同電位
若しくは電子レンズとして最適化される電位とされてい
るので、光電陰極２から放出された光電子の大部分は、
図２の矢印で示すように、電子レンズ電極１１により偏
向され電子増倍部３の第１段のダイノード３ａに向か
う。光電陰極２からの光電子を効率的に第１段のダイノ
ード３ａに入射させるためには、光電陰極２との接触部
分と、第１段のダイノード３ａの外側縁部に隣接する部
分に、ある程度の幅の電極が配置されていれば十分であ
ることが各種の実験から判明している。そこで、電子レ
ンズ電極１１の開口１１ａは、光電子の軌道を乱さない
程度の電極部分を残して可能な限り大きくすることが好
ましい。
若しくは電子レンズとして最適化される電位とされてい
るので、光電陰極２から放出された光電子の大部分は、
図２の矢印で示すように、電子レンズ電極１１により偏
向され電子増倍部３の第１段のダイノード３ａに向か
う。光電陰極２からの光電子を効率的に第１段のダイノ
ード３ａに入射させるためには、光電陰極２との接触部
分と、第１段のダイノード３ａの外側縁部に隣接する部
分に、ある程度の幅の電極が配置されていれば十分であ
ることが各種の実験から判明している。そこで、電子レ
ンズ電極１１の開口１１ａは、光電子の軌道を乱さない
程度の電極部分を残して可能な限り大きくすることが好
ましい。
【００２５】かかる観点から、電子レンズ電極１１の形
状としては、図１及び図２に示すもの以外にも色々と考
えられる。例えば、図３の（ａ）に示すものは、左側の
セル構造部分１１ｂを、右側のセル構造部分１１ｃと同
様に矩形の小孔から形成したものである。また、左右の
セル構造部分１１ｂ，１１ｃを、図３の（ｂ）に示すよ
うに、蜂の巣構造としても良い。更に、図３の（ｃ）に
示すように、左右のセル構造部分１１ｂ，１１ｃを孔の
ない平板状とすることも可能である。更に、開口１１ａ
を大きくする要請から、図４の（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに、左側の部分１１ｂを支持棒１２ａと溶接するのに
十分な幅まで短縮しても良い。この場合、左側部分１１
ｂにはセル構造は形成されない。
状としては、図１及び図２に示すもの以外にも色々と考
えられる。例えば、図３の（ａ）に示すものは、左側の
セル構造部分１１ｂを、右側のセル構造部分１１ｃと同
様に矩形の小孔から形成したものである。また、左右の
セル構造部分１１ｂ，１１ｃを、図３の（ｂ）に示すよ
うに、蜂の巣構造としても良い。更に、図３の（ｃ）に
示すように、左右のセル構造部分１１ｂ，１１ｃを孔の
ない平板状とすることも可能である。更に、開口１１ａ
を大きくする要請から、図４の（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに、左側の部分１１ｂを支持棒１２ａと溶接するのに
十分な幅まで短縮しても良い。この場合、左側部分１１
ｂにはセル構造は形成されない。
【００２６】図４の（ａ）〜（ｃ）に示す電子レンズ電
極１１については、光電子を偏向させる機能は実質的に
右側部分１１ｃのみに依存する。このことから、電子レ
ンズ電極１１の上下の部分１１ｄ，１１ｅ及び左側部分
１１ｂを取り除いても、作用は図４の（ａ）〜（ｃ）に
示すものとほぼ同じとなることが判る。従って、図５に
示すように、電子レンズ電極１１′を２本の電極棒から
構成し、これを、第１段のダイノード３ａに隣接する位
置であって、ガラスバルブ１の光入射部分５の一部に対
向する位置に配置しても良い。更に、図６に示すよう
に、図５と同位置に、平板状の電子レンズ電極１１″を
配置しても、光電陰極２からの光電子の大部分は第１段
のダイノード３ａに入射される。
極１１については、光電子を偏向させる機能は実質的に
右側部分１１ｃのみに依存する。このことから、電子レ
ンズ電極１１の上下の部分１１ｄ，１１ｅ及び左側部分
１１ｂを取り除いても、作用は図４の（ａ）〜（ｃ）に
示すものとほぼ同じとなることが判る。従って、図５に
示すように、電子レンズ電極１１′を２本の電極棒から
構成し、これを、第１段のダイノード３ａに隣接する位
置であって、ガラスバルブ１の光入射部分５の一部に対
向する位置に配置しても良い。更に、図６に示すよう
に、図５と同位置に、平板状の電子レンズ電極１１″を
配置しても、光電陰極２からの光電子の大部分は第１段
のダイノード３ａに入射される。
【００２７】このように、開口１１ａを有する電子レン
ズ電極１１、又は、第１段のダイノード３ａ側のみに配
置される幅の狭い電子レンズ電極１１′，１１″を用い
ることにより、ガラスバルブ１の光入射部分５に対向す
る部分は広く開放される。従って、光入射部分５から入
射した光は、散乱や吸収等を受けることなく、入射した
状態で光電陰極２に達する。従って、例えば図１のＡ−
Ａ面に沿ってａ点からｂ点に沿ってスポット光を照射し
た場合、図７に示すように、陽極４から取り出される出
力信号の波形は均一なものとなる。このように出力信号
の均一性が保たれること、並びに、この電子レンズ電極
１１，１１′，１１″において光のロスはなくなること
で、光電子増倍管のＳＮ比も向上される。
ズ電極１１、又は、第１段のダイノード３ａ側のみに配
置される幅の狭い電子レンズ電極１１′，１１″を用い
ることにより、ガラスバルブ１の光入射部分５に対向す
る部分は広く開放される。従って、光入射部分５から入
射した光は、散乱や吸収等を受けることなく、入射した
状態で光電陰極２に達する。従って、例えば図１のＡ−
Ａ面に沿ってａ点からｂ点に沿ってスポット光を照射し
た場合、図７に示すように、陽極４から取り出される出
力信号の波形は均一なものとなる。このように出力信号
の均一性が保たれること、並びに、この電子レンズ電極
１１，１１′，１１″において光のロスはなくなること
で、光電子増倍管のＳＮ比も向上される。
【００２８】ところで、図９で示したような従来の格子
電極６には、電子レンズとしての役割の他に、ヒステリ
シス特性を向上させるための役割もある。ここで、ヒス
テリシスとは、光電子増倍管にパルス光を入射したと
き、出力信号が急激に立ち上がらずに、徐々に立ち上が
って安定するという現象をいう。このヒステリシスは、
ガラスバルブ１の光入射部分５に光電陰極２からの光電
子が衝突してその部分を帯電し、その部分の電位が不安
定となって光電子の軌道に影響を与えるものと考えられ
ている。よって、従来の格子電極６は、導線６ｃを光電
陰極２の前面全体に張り巡らすことで、光電陰極２から
光入射部分５に向かう光電子を遮ることとしている。
電極６には、電子レンズとしての役割の他に、ヒステリ
シス特性を向上させるための役割もある。ここで、ヒス
テリシスとは、光電子増倍管にパルス光を入射したと
き、出力信号が急激に立ち上がらずに、徐々に立ち上が
って安定するという現象をいう。このヒステリシスは、
ガラスバルブ１の光入射部分５に光電陰極２からの光電
子が衝突してその部分を帯電し、その部分の電位が不安
定となって光電子の軌道に影響を与えるものと考えられ
ている。よって、従来の格子電極６は、導線６ｃを光電
陰極２の前面全体に張り巡らすことで、光電陰極２から
光入射部分５に向かう光電子を遮ることとしている。
【００２９】しかし、本発明においては、電子レンズ電
極１１に大きな開口１１ａが設けられているため、光電
子の一部がガラスバルブ１の光入射部分５に達する可能
性がある。そこで、本発明では、図８に示すように、ガ
ラスバルブ１の光入射部分５の内壁面に透明な導電部１
３を形成することとした。この導電部１３の形成により
当該部分の抵抗値が低下するため、光電陰極２から光電
子が電子レンズ電極１１の開口１１ａを通ってガラスバ
ルブ１の内壁面に達しても、その部分は殆ど帯電しな
い。従って、ガラスバルブ１の光入射部分５の電位が安
定され、ヒステリシス特性が向上される。
極１１に大きな開口１１ａが設けられているため、光電
子の一部がガラスバルブ１の光入射部分５に達する可能
性がある。そこで、本発明では、図８に示すように、ガ
ラスバルブ１の光入射部分５の内壁面に透明な導電部１
３を形成することとした。この導電部１３の形成により
当該部分の抵抗値が低下するため、光電陰極２から光電
子が電子レンズ電極１１の開口１１ａを通ってガラスバ
ルブ１の内壁面に達しても、その部分は殆ど帯電しな
い。従って、ガラスバルブ１の光入射部分５の電位が安
定され、ヒステリシス特性が向上される。
【００３０】この導電部１３は種々の方法により形成す
ることができるが、クロムをガラスバルブ１の内壁面に
蒸着させることで形成するのが好適である。クロムの蒸
着膜は９８％の高透過率を有するので、そこを透過する
光のロスは極めて少ないものとなる。
ることができるが、クロムをガラスバルブ１の内壁面に
蒸着させることで形成するのが好適である。クロムの蒸
着膜は９８％の高透過率を有するので、そこを透過する
光のロスは極めて少ないものとなる。
【００３１】また、ガラスバルブ１の光入射部分５の帯
電を防止するには、透明な導電部５をガラスバルブ１の
外壁面に形成しても、同様な効果を奏することができ
る。
電を防止するには、透明な導電部５をガラスバルブ１の
外壁面に形成しても、同様な効果を奏することができ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第
１段のダイノード側のみに配置される幅の狭い電子レン
ズ電極を用いているので、密閉容器の光入射部分から入
射される光は、散乱や吸収等されずに、入射した時の状
態で光電陰極に達する。従って、従来のように格子電極
やガラス板が介在されているものに比して、光電変換効
率が格段に向上される。
１段のダイノード側のみに配置される幅の狭い電子レン
ズ電極を用いているので、密閉容器の光入射部分から入
射される光は、散乱や吸収等されずに、入射した時の状
態で光電陰極に達する。従って、従来のように格子電極
やガラス板が介在されているものに比して、光電変換効
率が格段に向上される。
【００３３】また、入射光の一部が格子電極の導線によ
り遮断されるというようなこともないので、均一な出力
信号波形が得られ、ＳＮ比も向上される。
り遮断されるというようなこともないので、均一な出力
信号波形が得られ、ＳＮ比も向上される。
【００３４】更に、密閉容器の内壁面又は外壁面に透明
な導電部を形成し、密閉容器の抵抗値を低下させること
で、光電陰極から密閉容器に流れる光電子による帯電が
防止され、ヒステリシスを抑制することができる。
な導電部を形成し、密閉容器の抵抗値を低下させること
で、光電陰極から密閉容器に流れる光電子による帯電が
防止され、ヒステリシスを抑制することができる。
【図１】本発明による光電子増倍管の一実施例を示す正
面図である。
面図である。
【図２】図１のII−II線に沿っての断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明による光
電子増倍管に適用可能な電子レンズ電極の変形例を示す
正面図である。
電子増倍管に適用可能な電子レンズ電極の変形例を示す
正面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明による光
電子増倍管に適用可能な電子レンズ電極の更に別の変形
例を示す正面図である。
電子増倍管に適用可能な電子レンズ電極の更に別の変形
例を示す正面図である。
【図５】２本の電極棒から成る電子レンズ電極が設けら
れた本発明による光電子増倍管を示す、図２と同様な断
面図である。
れた本発明による光電子増倍管を示す、図２と同様な断
面図である。
【図６】平板状の幅の狭い電子レンズ電極が設けられた
本発明による光電子増倍管を示す水平断面図である。
本発明による光電子増倍管を示す水平断面図である。
【図７】図１の光電子増倍管にスポット光を当てた場合
のそのスポット光の位置と出力との関係を示すグラフで
ある。
のそのスポット光の位置と出力との関係を示すグラフで
ある。
【図８】透明な導電部が形成された本発明の光電子増倍
管を示す水平断面図である。
管を示す水平断面図である。
【図９】従来一般の光電子増倍管を示す正面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿っての断面図である。
【図１１】図９の光電子増倍管にスポット光を当てた場
合のそのスポット光の位置と出力との関係を示すグラフ
である。
合のそのスポット光の位置と出力との関係を示すグラフ
である。
【図１２】従来の光電子増倍管の別の例を示す水平断面
図である。
図である。
【図１３】従来の光電子増倍管の更に別の例を示す正面
図である。
図である。
１…ガラスバルブ（密閉容器）、２…光電陰極、３…電
子増倍部、３ａ〜３ｄ…ダイノード、４…陽極、５…光
入射部分、１１，１１′，１１″…電子レンズ電極、１
１ａ…開口、１３…導電部。
子増倍部、３ａ〜３ｄ…ダイノード、４…陽極、５…光
入射部分、１１，１１′，１１″…電子レンズ電極、１
１ａ…開口、１３…導電部。
フロントページの続き
(72)発明者 黒柳 富彦
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 実開 昭50−12654（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭47−17555（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭52−14585（ＪＰ，Ｂ１)
特許171943（ＪＰ，Ｃ２)
特許154991（ＪＰ，Ｃ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 43/00 - 43/30
Claims (3)
- 【請求項１】 サイドオン型の光電子増倍管において、 透光性の密閉容器と、 前記密閉容器内に設けられ、前記密閉容器の光入射部分
を通過する光を受け光電子を発生させる反射型光電陰極
と、 前記密閉容器内にて環状に配設され、前記反射型光電陰
極から放出された光電子を増倍する、複数段のダイノー
ドから成る電子増倍部と、 前記密閉容器内において第１段の前記ダイノードの、前
記反射型光電陰極側の縁部の近傍位置であって、前記光
入射部分の一部に対向する位置にて、前記第１段のダイ
ノードから絶縁された状態で配置されており、且つ、前
記反射型光電陰極から放出された光電子を偏向させて前
記第１段のダイノードへ導く電子レンズ電極と、 を備え、 前記光入射部分を通過した光が前記電子レンズ電極と前
記反射型光電陰極との間を通って前記反射型光電陰極に
達するよう構成したことを特徴とする光電子増倍管。 - 【請求項２】 前記密閉容器の前記光入射部分の内壁面
に透明な導電部を形成したことを特徴とする請求項１に
記載の光電子増倍管。 - 【請求項３】 前記密閉容器の前記光入射部分の外壁面
に透明な導電部を形成したことを特徴とする請求項１又
は２記載の光電子増倍管。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP13678192A JP3473913B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 光電子増倍管 |
| DE69329427T DE69329427T2 (de) | 1992-05-28 | 1993-05-24 | Photovervielfacher |
| DE69305571T DE69305571T2 (de) | 1992-05-28 | 1993-05-24 | Photovervielfacher |
| EP93304015A EP0573194B1 (en) | 1992-05-28 | 1993-05-24 | Photomultiplier |
| EP96200804A EP0722182B1 (en) | 1992-05-28 | 1993-05-24 | Photomultiplier |
| US08/068,220 US5420476A (en) | 1992-05-28 | 1993-05-27 | Photomultiplier including election lens electrode |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13678192A JP3473913B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 光電子増倍管 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003046485A Division JP3495732B2 (ja) | 2003-02-24 | 2003-02-24 | 光電子増倍管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05325877A JPH05325877A (ja) | 1993-12-10 |
| JP3473913B2 true JP3473913B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13678192A Expired - Fee Related JP3473913B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 光電子増倍管 |
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| Country | Link |
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| US3873867A (en) * | 1974-01-25 | 1975-03-25 | Rca Corp | Support and focus structure for photomultiplier |
| US4367404A (en) * | 1980-07-03 | 1983-01-04 | Beckman Instruments, Inc. | Reduction of hysteresis in photomultiplier detectors |
| FR2644932B1 (fr) * | 1989-03-24 | 1991-07-26 | Radiotechnique Compelec | Tube photomultiplicateur rapide a grande homogeneite de collection |
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| US5061875A (en) * | 1990-06-20 | 1991-10-29 | Burle Technologies, Inc. | Focus electrode for elongated hexagonal photomultiplier tube |
-
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- 1992-05-28 JP JP13678192A patent/JP3473913B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-05-24 EP EP93304015A patent/EP0573194B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-24 EP EP96200804A patent/EP0722182B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-24 DE DE69329427T patent/DE69329427T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-24 DE DE69305571T patent/DE69305571T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-27 US US08/068,220 patent/US5420476A/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0573194A1 (en) | 1993-12-08 |
| DE69329427T2 (de) | 2001-03-01 |
| JPH05325877A (ja) | 1993-12-10 |
| US5420476A (en) | 1995-05-30 |
| EP0573194B1 (en) | 1996-10-23 |
| EP0722182A3 (ja) | 1996-07-24 |
| EP0722182B1 (en) | 2000-09-13 |
| DE69305571T2 (de) | 1997-03-06 |
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