JP3620924B2

JP3620924B2 - 光電子増倍管

Info

Publication number: JP3620924B2
Application number: JP15846896A
Authority: JP
Inventors: 英浩久米
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2016-06-19
Also published as: JPH1012184A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光電子増倍管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
微弱光等を計測する光センサとしては、いわゆるヘッドオン型光電子増倍管が従来から広く用いられている。ヘッドオン型光電子増倍管は、円筒形の真空容器の一端を受光面板としている。このようなヘッドオン型光電子増倍管の真空容器はガラス管からなるものが一般的であるが、近年、特開平６−３１００８４号公報等に開示されているように、円筒形状の金属側管と、その一端に内向きフランジの内面に接合された受光面板とから構成されたものが開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、金属側管からなる真空容器においては、金属側管の内向きフランジによって受光面の面積が、同じ管径を有するガラス管からなるものに比して狭められているので、検出対象である被検出光の受光効率が劣化する。
【０００４】
そこで本発明は、真空容器が金属側管からなる光電子増倍管であって、受光効率が劣化しないものを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光電子増倍管は、円筒形の金属側管の一端に形成されたフランジの内面に光電面を有する受光面板が接合された真空容器と、真空容器の受光面板側端部と接合され、入射光を受光面板の中心側に偏向させる平凸レンズとを備えた光電子増倍管であって、真空容器と平凸レンズとの接合面には、円柱形状の凸部が一体形成され、フランジ及び受光面板によって形成された凹部と嵌合していることを特徴とする。これによって、平凸レンズが真空容器の受光面板側端部と接合していることから、受光面板に入射する被検出光をその中央寄りに偏向させるので、光電面の受光効率が増大する。また、平凸レンズの下面には凸部が形成されているので、金属側管及び受光面板を含む真空容器に形成された凹部と嵌合することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光電子増倍管の一実施形態を図面を参照して説明する。また、本明細書で使用する「上」、「下」という語は図面と対応させて用いることとする。
【０００７】
図１及び図２はそれぞれ本発明に係る光電子増倍管の一実施形態を示した側断面図及び上面図である。図示の光電子増倍管はいわゆるヘッドオン型であり、円筒形の真空容器を有している。
【０００８】
真空容器は円筒形状の金属側管３と、金属側管３の一端に形成された内向きのフランジＦの内面に気密に接合された例えばコバールガラスからなる受光面板１と、金属側管３の他端に設けられ、基台部を構成する円形のステム４とから構成されている。受光面板１の内面には光電面２が形成されている。
【０００９】
真空容器内部には、光電面２側から収束電極６、二次元状に配列された電子増倍孔８を有する平板により複数段に積層して電子増倍部５を形成するダイノード７、９、及びアノード１０が順次配設して構成されている。ダイノード７、９及びアノード１０の外周部には接続端子２０が突設され、ステムピン１１の一端と接続されており、その他端はステム４を貫通して外部に延びている。
【００１０】
本実施形態による光電子増倍管は、さらに、平凸レンズ、好ましくは半球状レンズ３０が真空容器の上端面に接合されている。半球状レンズ３０の下面の直径は上端面の直径と実質的に等しくされている。この半球状レンズ３０は、後述するように受光面板１の有効受光面積を広げるためのものであるが、そのためには半球状レンズ３０を真空容器と同軸に配置させるのが好ましい。しかし、半球状レンズ３０の下面が平坦であると、半球状レンズ３０を所望の位置に配置させることは困難であり、熟練を要する。そこで、本実施形態では、半球状レンズ３０の下面に、その光軸と同軸に円柱形状の凸部３１を一体形成し、金属側管３のフランジＦと受光面板１とで形成される凹部３２に嵌合できるようにしている。
【００１１】
より詳細に述べるならば、凸部３１の外径は凹部３２の直径すなわち金属側管３のフランジＦの内径と実質的に等しくされている。凹部３２の周縁はフランジＦの内周縁により画定され、凹部３２の縦方向中心軸線は真空容器の縦方向中心軸線と実質的に平行一致している。したがって、前記のごとく形成された凸部３１を凹部３２に嵌め込むと、両者の周面同士が間隙なくフィットし、半球状レンズ３０の光軸は真空容器の中心軸線と一致することとなる。
【００１２】
また、凸部３１を凹部３２に完全に落とし込み、且つ、凸部３１の下面を凹部３２の底面である受光面板１の外面に密着させるように、凸部３１の高さは凹部３２の深さと実質的に同一とされているのが好適である。ところで、受光面板１を金属側管３のフランジＦに接合する場合、一般的には、熱融着によって行う。このため、受光面板１の表面が湾曲することがある。したがって、凸部３１の高さは、受光面板１の表面の形状に応じて決定されることとなるが、光学的効率を高めるためには、フランジＦと半球状レンズの周面同士が間隙なくフィットする上で、凸部３１の高さは可能な限り大きいことが望ましい。
【００１３】
半球状レンズ３０を真空容器の上端に接合する方法として種々考えられるが、半球状レンズ３０と屈折率が等しいオプティカルセメントやシリコンゴム等の光学的接着剤を凹部３２と凸部３１との間に介在させ、両者を接着させるのが好ましい。この場合、光学的接着剤が受光面板１と半球状レンズ３０との間に介在するので、光学的効率が向上するからである。
【００１４】
なお、半球状レンズ３０の凸部３１を形成するためには、凸部３１の周面及び下面が平坦に研磨加工される必要がある。位置ずれが容易に生じたり、又は半球状レンズ３０及び受光面板１の境界部分で被検出光の反射・吸収といった光拡散が生じたりするのを防止するためである。
【００１５】
以上のように構成された光電子増倍管に、被検出光が図１の矢印で示されるように入射するとき、たとえフランジＦの直上方からのものであっても、半球状レンズ３０によって偏向を受けて受光面板１中央に向かう。このため、受光面板１の有効受光面積が増大する。また、この光電子増倍管では、半球状レンズ３０の位置ずれが生じないので、光電面２は高い受光効率でもって精度良く被検出光を受容する。このような被検出光を光電面２が受容すると、光電効果により真空中に光電子が従来より多く放出される。この光電子が電子増倍部５を用いて二次電子増倍された後に結果として生じた二次電子群も従来より多くアノード１０に集められるので、ステムピン１１から外部に出力される電気信号も大きい。したがって、本実施形態の光電子増倍管では、従来に比べて高い感度が精度良く得られる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の光電子増倍管によれば、平凸レンズを代表する半球状レンズが真空容器の受光面板側と接合していることから、受光面板に入射する被検出光をその中央寄りに偏向させるので、光電面の受光効率が増大する。また、半球状レンズの下面には凸部が形成されているので、金属側管及び受光面板を含む真空容器に形成された凹部と嵌合することができる。これによって、取り付けに熟練を要しない半球状レンズを備えた光電子増倍管は、従来に比べて高い感度を精度良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光電子増倍管の一実施形態を示した側断面図である。
【図２】図１に示した光電子増倍管のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１・・・受光面板、２・・・光電面、３・・・金属側管、Ｆ・・・フランジ、４・・・ステム、５・・・電子増倍部、６・・・収束電極、７、９・・・ダイノード、１０・・・アノード、１１・・・ステムピン、１２・・・ハーメチックガラス、２０・・・接続端子、３０・・・半球状レンズ、３１・・・凸部、３２・・・凹部、Ｓ・・・台。

Claims

円筒形の金属側管の一端に形成されたフランジの内面に光電面を有する受光面板が接合された真空容器と、
前記真空容器の受光面板側端部と接合され、入射光を前記受光面板の中心側に偏向させる平凸レンズと、
を備えた光電子増倍管であって、
前記真空容器と前記平凸レンズの接合面には、円柱形状の凸部が一体形成され、前記フランジ及び前記受光面板によって形成された凹部と嵌合していることを特徴とする光電子増倍管。