JP3854723B2 - Phototube - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光電面(光電陰極)に入射した光子を光電子に変換し、これを陽極から取り出す光電管に関し、特に、反射型光電面を有する光電管に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の光電管の光電子放出層として広帯域の光波長に応答できるものが開発されており、高い光検出感度と大きいS/N比とを持つ光電管が実現されている。従って、他の半導体光センサ等では対応できない光検出域を必要とする分野にこの光電管が広く利用されている。
【0003】
このような従来の反射型の光電管としては、特開平7−105903号公報に開示されている構造の光電管が一般的に用いられている。即ち、図4に示すように金属バルブ100内には光電子放出層が形成された光電面(カソード)102が設けられており、光電面102にはカソード電圧がリード線104,106を介して印加されている。受光面板108を介して光電面102に光子が入射すると、光電面102から入射光量に応じた光電子が放出される。この光電子はアノードを兼ねている金属バルブ100の側壁において収集され入射光が電気信号として検出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の光電管においては、アノードを兼ねる金属バルブ100を使用していることから、外部電界の影響を受けやすく光電管の出力にノイズが含まれやすいという問題があった。
【0005】
この発明の課題は、外部電界の影響を遮断し光電管の出力にノイズが含まれないようにすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の光電管は、一端面に受光部を有し内部が真空封止された管内に陰極及び陽極を備え、前記受光部を介して入射する光を前記陰極において光電変換して前記陰極から放出された光電子を前記陽極により収集する光電管において、前記管は一端面に受光部を有する金属バルブの他端面に金属ステムを溶接して構成され、前記陽極は筒形状を有し前記陽極の下端部に陽極取り出し線が接続され、前記管の軸を囲むように配置され、前記陰極は陰極取り出し線によって前記管内に支持され、前記陽極取り出し線及び前記陰極取り出し線は電気的絶縁性を持つガラスによって前記金属ステムに固定され、前記金属バルブ及び前記金属ステムはグランド電位とされていることを特徴とする。
【0007】
この請求項1記載の光電管によれば、導電性を有する管の電位がグランド電位とされているため、この導電性を有する管により外部からの影響を遮断することができ、光電管の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。
【0008】
また、請求項2記載の光電管は、前記陰極は円板形状を有し前記陽極の筒内部に配置されていることを特徴とする。この請求項2記載の光電管によれば、陰極において放出された光電子を陽極により効率よく収集することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は第1の実施の形態にかかる光電管2を示す斜視図であり、図2(a),(b),(c)はそれぞれこの光電管2の平面図,側断面図,裏面図を示している。
【0012】
金属バルブ10は両端が開口した円筒形状を有しており金属容器の側管を構成している。この金属バルブ10の一方の開口面にはバルブ内部に突出する内向きフランジ10aが形成されており、この内向きフランジ10aに受光面板(フェイスプレート)12が融着されている。この受光面板12は透光性のガラス材料からなり、この受光面板12によって側管の一方の開口面が塞がれている。
【0013】
また、金属バルブ10の他方の開口面にはバルブ外部に突出する外向きフランジ10bが形成されており、この外向きフランジ10bに金属ステム14が抵抗溶接されている。金属バルブ10及びこの金属ステム14は鉄,コバルト,ニッケルの合金(コバール)からなり、ガラス材料と融着しやすい性質を備えている。この金属ステム14によって側管の他方の開口面が塞がれ、金属ステム14の中央部に設けられた金属排気管16から金属容器内部が真空排気されることにより、金属容器内部は真空状態に保たれている。また、これら金属バルブ10、金属ステム14は電気的に接触しており同電位、即ちグランド電位に設定されている。
【0014】
金属容器内部の受光面板12に対向する位置には円板状の光電面18が設けられている。この光電面18の受光面板12に対向する表面にはCs−Teからなる光電子放出層が形成されており、光電面18は1本の陰極取り出し線20によって金属容器内に支持されている。また金属容器内部には、側管軸を囲むように、即ち受光面板12を内部に配置するように筒型形状を有する陽極22が配置されている。この陽極22の下端部には3本の陽極取り出し線24が接続されている。この陰極取り出し線20及び陽極取り出し線24は銅線等の導電材料からなり、電気的絶縁性を持つテーパー状ハーメチックガラス26によって金属ステム14に固定されている。
【0015】
この光電管2の真空封止は具体的には次のように行われる。まず、受光面板12が融着された金属バルブ10が用意される。またハーメチックガラス26によって陰極取り出し線20及び陽極取り出し線24が配設された金属ステム14が用意される。そして、陽極22の下端部に各陽極取り出し線24が溶接される。また、予めTeが蒸着された光電面18が陰極取り出し線20に溶接される。その後、金属バルブ10の外向きフランジ10bと金属ステム14とが抵抗溶接治具を用いて抵抗溶接され金属容器のフランジ部の真空気密が保たれる。
【0016】
次に、以上の工程を経た光電管2は、光電管2に設けられた排気管16を介して真空ポンプ(図示せず)につながっている。このような状態で真空ポンプが駆動されて光電管2の金属容器内部が真空排気される。
【0017】
この排気が終了すると金属容器内部の真空度が確認され、所定の真空度に達している場合にはアルカリ活性工程に入る。つまり、セシウム源が高周波誘導加熱器で加熱されセシウムが金属容器内に導入される。このアルカリ活性工程によって、光電面18にCs−Teからなる光電子放出層が形成される。最後に、金属容器下部となる金属排気管16が一定長さを残して封止切られる。
【0018】
このようにして得られた光電管2は次のように使用される。つまり、陰極取り出し線20に陰極電位が与えられ、陽極取出し線24に陰極電位より高い電位の陽極電位が与えられる。このように各電極間に電圧を印加した状態で、受光面板12を介して光電面18に光が入射すると、光電面18から光電子が放出される。光電面18から放出された光電子は、陽極電極22に収集され入射光が電気信号として取り出される。
【0019】
この実施の形態にかかる光電管2によれば、導電性を有する金属バルブ10の電位がグランド電位とされているため、この金属バルブ10により外部電界の影響を遮断することができ、光電管の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。従って、電子信号としての微少な電流を確実に出力することができる。また、金属バルブ10がグランド電位とされているため、光電管2の取り付けを行う場合に金属バルブ10を用いることにより容易に取り付けを行うことができる。
【0020】
次に、図3を参照して、この発明の第2の実施の形態にかかる光電管4について説明する。この光電管4は、ガラスバルブ40内に光電子放出層が形成された光電面(カソード)42及び円筒形上を有するアノード44が設けられており、リード線46によりアノード44には陽極電圧が印可されると共にカソード42には陰極電圧が印可されている。また、ガラスバルブ40の外周壁には導電性部材48が設けられており、この導電性部材48の電位がグランド電位とされている。
【0021】
この第2の実施の形態にかかる光電管4においても、導電性部材48の電位がグランド電位とされているため、この導電性部材48により外部電界の影響を遮断することができ、光電管4の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。
【0022】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、導電性を有する管の電位がグランド電位とされているため、この導電性を有する管により外部からの影響を遮断することができ、光電管の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。
【0023】
また請求項2記載の発明によれば、陰極において放出された光電子を陽極により効率よく収集することができる。
【0024】
また請求項3記載の発明によれば、管の外壁部に導電性部材が設けられ、導電性部材がグランド電位とされているため、この導電性部材により外部からの影響を遮断することができ、光電管の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態にかかる光電管の斜視図である。
【図2】この発明の第1の実施の形態にかかる光電管の三面を示す図である。
【図3】この発明の第2の実施の形態にかかる光電管の側断面図である。
【図4】従来の光電管の側断面図である。
【符号の説明】
2,4…光電管、10…金属バルブ(側管)、12…受光面板、14…金属ステム、16…金属排気管、18…光電面(光電陰極)、20…陰極取り出し線、22…陽極、24…陽極取り出し線、26…テーパー状ハーメチックガラス、40…ガラスバルブ、42…光電面(カソード)、44…アノード、48…導電性部材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a phototube that converts photons incident on a photocathode (photocathode) into photoelectrons and takes it out of an anode, and more particularly to a phototube having a reflective photocathode.
[0002]
[Prior art]
As a photoelectron emission layer of this type of phototube, a phototube capable of responding to a broadband light wavelength has been developed, and a phototube having high photodetection sensitivity and a large S / N ratio has been realized. Therefore, this photoelectric tube is widely used in fields that require a light detection area that cannot be handled by other semiconductor photosensors.
[0003]
As such a conventional reflection type phototube, a phototube having a structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-105903 is generally used. That is, as shown in FIG. 4, a photocathode (cathode) 102 having a photoelectron emission layer is provided in the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned phototube, since the
[0005]
An object of the present invention is to block the influence of an external electric field and prevent noise from being included in the output of a phototube.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
2. The photoelectric tube according to claim 1, wherein a cathode and an anode are provided in a tube having a light receiving portion at one end face and the inside of which is vacuum-sealed, and light incident through the light receiving portion is photoelectrically converted at the cathode to form the cathode. in phototube be collected by the anode the photoelectrons emitted from the tube is constituted by welding a metal stem at the other end surface of the metal valve having a receiving portion on one end face, the anode of the anode has a cylindrical shape An anode lead-out line is connected to the lower end portion and is arranged so as to surround the axis of the tube. The cathode is supported in the tube by the cathode lead-out line, and the anode lead-out line and the cathode lead-out line have electrical insulation. It is fixed to the metal stem by glass, and the metal valve and the metal stem are at a ground potential.
[0007]
According to the photoelectric tube of the first aspect, since the electric potential of the conductive tube is set to the ground potential, the influence from the outside can be blocked by the conductive tube, and the output of the photoelectric tube is noisy. Can be prevented from being included.
[0008]
The photoelectric tube according to
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing the
[0012]
The
[0013]
In addition, an
[0014]
A disc-
[0015]
Specifically, the vacuum sealing of the
[0016]
Next, the
[0017]
When this evacuation is completed, the degree of vacuum inside the metal container is confirmed, and when the predetermined degree of vacuum is reached, an alkali activation process is started. That is, the cesium source is heated by the high frequency induction heater and cesium is introduced into the metal container. By this alkali activation process, a photoelectron emission layer made of Cs-Te is formed on the
[0018]
The
[0019]
According to the
[0020]
Next, a phototube 4 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This phototube 4 is provided with a photocathode (cathode) 42 having a photoelectron emission layer formed in a
[0021]
Also in the photoelectric tube 4 according to the second embodiment, since the potential of the
[0022]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the potential of the conductive tube is the ground potential, the conductive tube can block the influence from the outside, and noise is generated in the output of the photoelectric tube. It can be prevented from being included.
[0023]
According to the second aspect of the present invention, photoelectrons emitted from the cathode can be efficiently collected by the anode.
[0024]
According to the invention described in claim 3, since the conductive member is provided on the outer wall portion of the tube and the conductive member is at the ground potential, the influence from the outside can be blocked by the conductive member. , It is possible to prevent noise from being included in the output of the phototube.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a phototube according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing three surfaces of the phototube according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view of a phototube according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view of a conventional photoelectric tube.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記管は一端面に受光部を有する金属バルブの他端面に金属ステムを溶接して構成され、
前記陽極は筒形状を有し前記陽極の下端部に陽極取り出し線が接続され、前記管の軸を囲むように配置され、
前記陰極は陰極取り出し線によって前記管内に支持され、
前記陽極取り出し線及び前記陰極取り出し線は電気的絶縁性を持つガラスによって前記金属ステムに固定され、
前記金属バルブ及び前記金属ステムはグランド電位とされていることを特徴とする光電管。A cathode and an anode are provided in a tube having a light receiving portion on one end surface and vacuum-sealed inside, and photoelectrons emitted from the cathode are photoelectrically converted at the cathode by incident light through the light receiving portion. In the phototube collected by
The tube is configured by welding a metal stem to the other end surface of a metal bulb having a light receiving portion on one end surface,
The anode has a cylindrical shape , an anode lead wire is connected to the lower end of the anode, and is arranged so as to surround the axis of the tube,
The cathode is supported in the tube by a cathode lead-out line;
The anode lead-out line and the cathode lead-out line are fixed to the metal stem by electrically insulating glass,
A photoelectric tube, wherein the metal valve and the metal stem are at a ground potential.
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- 1998-06-10 JP JP16208898A patent/JP3854723B2/en not_active Expired - Fee Related
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