JP3919332B2

JP3919332B2 - 光電子増倍管及び分光測定装置

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Publication number: JP3919332B2
Application number: JP13555298A
Authority: JP
Inventors: 久喜加藤; 鈴木　　誠
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2018-05-18
Also published as: JPH11329339A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受光面板に入射した微弱な光りを電子の増倍によって検出させる構成をもった光電子増倍管に関するものであり、更に、本発明は、このような光電子増倍管を利用した分光測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術において、特開平７−４３２１２号公報には、分光測色計などに用いられる分光センサが開示され、この分光センサは、シリコンフォトダイオード等の受光素子を一列に整列させた状態で、各受光素子に対応させるような連続分光フィルタをもっている。また、分光センサは、試料用の受光素子列と光源用の受光素子列とを有しており、各受光素子列は、温度特性を揃えるために同一のＩＣパッケージ内に収容されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の分光センサは、試料用の受光素子列と光源用の受光素子列とが、同一のＩＣパッケージ内に格納されてはいるものの、各ダイオード毎に固有の特性をもつことから、各ダイオード毎の特性を一致させるには、多数のダイオードの中から同一の特性のものを選び出す作業を必要とし、これがコストアップの要因になる場合もある。さらに、シリコンフォトダイオードでは、変換された電気信号を外部のアンプで増幅させるために、検出光が微弱な光であると、アンプのノイズに埋もれてしまい、正確な検出が行われない場合もある。また、高速で移動する物体の測色についても、検出時間が５０μｓｅｃ〜１００μｓｅｃといった極めて短い時間である場合に、その検出を困難にしていた。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、高精度な分光特性をもった光電子増倍管及び分光測定装置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】
本発明の光電子増倍管は、受光面板に入射した光によって電子を放出する光電面を有し、光電面から放出した電子を増倍させる電子増倍部を有し、電子増倍部で増倍させた電子に基づいて出力信号を送出するアノードを有する光電子増倍管において、受光面板の受光面側には、電子増倍部に対峙する位置にフィルタ部材が固着され、フィルタ部材は、電子増倍部の複数の増倍エリアに対応させた複数の分光フィルタ部を有し、分光フィルタ部の間を離間させ、この隙間に遮光部材を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この光電子増倍管においては、受光面板自体をフィルタにするのではなく、受光面板にフィルタ部材を別途固着させることから、受光面板に対するフィルタ機能の付与を簡単に実現することができ、極めて汎用性の高い光電子増倍管を可能にする。そして、受光面板に固着したフィルタ部材によって選択された波長のみが受光面板に入射することになるから、特定波長の光に起因した電子増倍現象が、電子増倍部によって引き起こされることになる。その結果、波長選択された微弱な光でも、アノードから出力信号として簡単かつ確実に取り出すことが可能となる。しかも、フィルタ機能と光電子増倍管本来の特性とをマッチングさせることで、高速で移動する物体の色測定においても、５０μｓｅｃ〜１００μｓｅｃといった短時間測定をも実現化する。
【０００７】
さらに、フィルタ部材は、電子増倍部の複数の増倍エリアに対応させた複数の分光フィルタ部を有する。このとき、各増倍エリア毎にフィルタ部材が分割され、分割したそれぞれの部分を分光フィルタ部にすることで、分光フィルタ部に応じた様々な波長の光毎に別個の電子増倍現象を発生させ、様々な波長の光に応じた出力を得ることができる。
さらに、分光フィルタ部の間を離間させ、この隙間に遮光部材を設ける。このような構成によって、分光フィルタ部間で起こる光のクロストークを適切に防止することができる。
【０００８】
また、アノードは、増倍エリアに対応した数の出力エリアを有すると好ましい。このような構成を採用した場合、増倍エリア毎に、出力エリアのアノードから出力信号を送出させることができるので、様々な波長の光に応じた出力を各出力エリアから得ることができる。
【０００９】
また、電子増倍部は、複数段に積層させるダイノードを有し、各ダイノードには、リニアに配列された複数の電子増倍孔が形成され、電子増倍孔を段方向に配列してなる電子増倍経路によってチャンネルを形成すると好ましい。このような構成を採用した場合、チャンネル数に対応した光の波長選択を可能にし、チャンネル数が多ければ多い程、高精度な波長分解特性を可能にする。また、各ダイノードに設けられた電子増倍孔を、リニアに配列させる結果として、電子増倍孔の配列方向に対応して、分光フィルタ部を近接させた状態でリニアに配列させることができる。
【００１１】
また、受光面板の受光面には、分光フィルタ部を固着した部分の残りの部分に遮光部材が設けられると好ましい。このような構成を採用した場合、外部からの迷光がフィルタ部材以外から受光面板に入射することを適切に防止する。
【００１２】
また、受光面板は、少なくとも２分割させると好ましい。このような構成を採用した場合、受光面板間で起こる光のクロストークを適切に防止することができる。
【００１３】
本発明に係る光電子増倍管において、受光面板に入射した光によって電子を放出する光電面を有し、光電面から放出した電子を増倍させる電子増倍部を有し、電子増倍部で増倍させた電子に基づいて出力信号を送出するアノードを有する光電子増倍管において、
受光面板の受光面側には、電子増倍部に対峙する位置にフィルタ部材が固着され、フィルタ部材は、第１分光フィルタ群と第２分光フィルタ群とからなり、第１分光フィルタ群は複数の第１の分光フィルタ部に分割され、第２分光フィルタ群は複数の第２の分光フィルタ部に分割され、第１及び第２の分光フィルタ部を、電子増倍部の各増倍エリアに対応させたことを特徴とする。
このような構成を採用した場合、各増倍エリアで起こる電子増倍現象を一本の光電子増倍管内で行わせることができるので、同じ条件下での電子の増倍が可能となり、各電子増倍現象が同じドリフト特性をもつことになる。従って、アノードから出力される各値を比較すると、これら値は、同じドリフト特性に基づいた値であるため、極めて高い比較精度が達成されることになる。また、分光フィルタ群を、複数の分光フィルタ部から形成することに起因し、各分光フィルタ部毎に、異なる波長選択特性をもたせることができ、汎用性の向上に寄与する。
【００１４】
また、受光面板は、第１分光フィルタ群を載置させる第１の受光面板と、第２分光フィルタ群を載置させる第２の受光面板とに分割させると好ましい。このような構成を採用した場合、第１分光フィルタ群を載置させた第１の受光面板と第２の分光フィルタ群を載置させた第２の受光面板との間で起こる光のクロストークを適切に防止することができ、第１の分光フィルタ群を介して受光面板に入ってくる所定波長の光と、第２の分光フィルタ群を介して受光面板に入ってくる所定波長の光とを受光面板において独立させることができる。
【００１５】
また、同一の分光特性を有する第１の分光フィルタ部と第２の分光フィルタ部とを、一対一で対応させて各チャンネル毎に受光面板上に配置させると好ましい。このような構成を採用した場合、同一の分光特性を有する一対の第１の分光フィルタ部と第２の分光フィルタ部とを、一対のチャンネル毎に設けることができるので、チャンネル毎にアノードの出力を対比することができる。
【００１６】
また、電子増倍部の各ダイノードには、第１分光フィルタ群と第２分光フィルタ群との境界を形成する仕切り部が設けられると好ましい。このような構成を採用した場合、光電子増倍部の内部構造において、分光フィルタ群同士を分断することができ、光電子増倍部の内部でのクロストークを確実に阻止することができる。
【００１７】
また、仕切り部には、光電面形成用のアルカリ金属蒸気を挿通させるガス導入孔が設けられると好ましい。このような構成を採用した場合、たとえダイノードに仕切り部を設けたとしても、この仕切り部に邪魔されることなく、光電面の均一な形成を可能にする。
【００１８】
本発明に係る分光測定装置は、試料からの光と光源からのリファレンス光とを入射させる受光面板をもった光電子増倍管と、光電子増倍管から出力される試料光の出力値とリファレンス光の出力値とを入力し所定の演算を行う演算器とをもった分光測定装置であって、光電子増倍管にあっては、受光面板に入射した光によって電子を放出する光電面を有し、光電面から放出した電子を増倍させる電子増倍部を有し、電子増倍部で増倍させた電子に基づいて出力信号を送出するアノードを有し、受光面板の受光面側には、電子増倍部に対峙する位置にフィルタ部材が固着され、フィルタ部材は、試料光側の第１分光フィルタ群とリファレンス光側の第２分光フィルタ群とからなり、試料光側の第１分光フィルタ群は複数の第１の分光フィルタ部に分割され、リファレンス光側の第２分光フィルタ群は複数の第２の分光フィルタ部に分割され、第１及び第２の分光フィルタ部を、電子増倍部の各増倍エリアに対応させたことを特徴とする。
【００１９】
この分光測定装置においては、各増倍エリアにおいて、試料光に基づく電子増倍現象とリファレンス光に基づく電子増倍現象とを一本の光電子増倍管内で行わせることができるので、同じ条件下での電子の増倍が可能となり、各電子増倍現象が同じドリフト特性をもつことになる。そこで、試料光に基づいてアノードから出力される値と、リファレンス光に基づいてアノードから出力される値とを演算器によって演算（例えば割り算）することで、光電子増倍管自体がもっているドリフト特性を確実に打ち消すことができる。その結果、高精度な分光測定が可能となり、しかも、長時間にわたる計測においても、電源投入直後からの色測定を可能にし、光電子増倍管のドリフト特性が安定するまでの待機を必要とせず、立ち上がりの良い装置が得られる。
【００２０】
また、電子増倍部は、複数段に積層させるダイノードを有し、各ダイノードには、リニアに配列された複数の電子増倍孔が形成され、電子増倍孔を段方向に配列してなる電子増倍経路によってチャンネルを形成すると好ましい。このような構成を採用した場合、チャンネル数に対応した光の波長選択を可能にし、チャンネル数が多ければ多い程、高精度な波長分解特性を可能にする。また、各ダイノードに設けられた電子増倍孔を、リニアに配列させる結果として、電子増倍孔の配列方向に対応して、分光フィルタ部を近接させた状態でリニアに配列させることができる。
【００２１】
また、受光面板は、第１分光フィルタ群を載置させる試料光側の第１の受光面板と、第２分光フィルタ群を載置させるリファレンス光側の第２の受光面板とに分割させると好ましい。このような構成を採用した場合、受光面板において、試料光側とリファレンス光側との間で起こる光のクロストークを適切に防止することができ、試料光とリファレンス光との対比を一層確実なものとする。
【００２２】
また、同一の分光特性を有する第１の分光フィルタ部と第２の分光フィルタ部とを、一対一で対応させて各チャンネル毎に受光面板上に配置させると好ましい。このような構成を採用した場合、同一の分光特性を有する一対の第１の分光フィルタ部と第２の分光フィルタ部とを、一対のチャンネル毎に設けることができるので、試料光とリファレンス光との対比を簡単にすることができる。
【００２３】
また、電子増倍部の各ダイノードには、試料光側の第１分光フィルタ群とリファレンス光側の第２分光フィルタ群との境界を形成する仕切り部が設けられると好ましい。このような構成を採用した場合、光電子増倍部の内部構造において、試料光側とリファレンス光側とを完全に分断することができ、光電子増倍部の内部でのクロストークを確実に阻止することができる。
【００２４】
また、仕切り部には、光電面形成用のアルカリ金属蒸気を挿通させるガス導入孔が設けられると好ましい。このような構成を採用した場合、たとえダイノードに仕切り部を設けたとしても、この仕切り部に邪魔されることなく、光電面の均一な形成を可能にする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による光電子増倍管及び分光測定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る光電子増倍管を示す外観斜視図であり、図２は、その平面図であり、図３は、図２のIII−III線の沿う断面図、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線の沿う断面図である。これら図面に示す光電子増倍管１は、略角筒形状の金属製側管２を有し、この側管２の一側の開口端にはガラス製の受光面板３が固定され、この受光面板２の内表面には、光を電子に変換する光電面３ａが形成され、この光電面３ａは、受光面板２に予め蒸着させておいたアンチモンにアルカリ金属蒸気を反応させることで形成される。また、側管２の他側の開口端には、フランジ部２ａが形成され、このフランジ部２ａには、金属製のステム４の周縁部が抵抗溶接等で固定されている。このように、側管２と受光面板３とステム４とによって密封容器５が構成される。
【００２７】
また、ステム４の中央には金属製の排気管６が固定され、この排気管６は、光電子増倍管１の組立て作業終了後、密封容器５の内部を真空ポンプ（図示せず）によって排気して真空状態にするのに利用されると共に、光電面３ａの形成時にアルカリ金属蒸気を密封容器５内に導入させる管としても利用される。
【００２８】
そして、この密封容器５内には、ブロック状で積層タイプの電子増倍器７が固定され、この電子増倍器７は、８枚（８段）のダイノード８を積層させた電子増倍部９を有し、この電子増倍器７は、ステム４に設けられたステムピン１０によって密封容器５内で支持され、各ステムピン１０を各ダイノード８と電気的に接続させている。また、電子増倍器７は、アノード１２を配置させるための絶縁基板１１を有している。
【００２９】
更に、電子増倍器７は、図５に示すように、光電面３ａと電子増倍部９との間に配置される平板状の収束電極板１３を有し、この収束電極板１３には、スリット状の開口部１３ａが複数本形成され、各開口部１３ａを一方向にリニアに配列させる。同様に、電子増倍部９の各ダイノード８には、開口部１３ａと同数のスリット状の電子増倍孔８ａが複数本形成され、各電子増倍孔８ａを一方向にリニアに配列させている。そして、各ダイノード８の各電子増倍孔８ａを段方向に配列してなる各電子増倍経路Ｌと収束電極板１３の各開口部１３ａとを一対一で対応させることによって、リニアに配列された複数のチャンネルＡを形成する。
【００３０】
電子増倍器７は、電子増倍部９の下方にアノード１２を有し、このアノード１２は、複数本の細長い陽極部１５で構成され、各陽極部１５は、各チャンネルＡに一対一で対応する位置に設けられている。更に、各陽極部１５は、絶縁基板１１上に並べられ、各陽極部１５を各ステムピン１０に接続させることで、各ステムピン１０を介して外部に個別的な出力を取り出している。
【００３１】
このように、電子増倍器７は、リニアに配列した複数のチャンネルＡを有している。そして、電子増倍部９及びアノード１２には、図示しないブリーダ回路に接続した所定のステムピン１０によって所定の電圧が供給され、光電面３ａと収束電極板１３とは、同じ電位に設定され、電子増倍部９の各ダイノード８とアノード１２は、この順に上から高い電位に設定される。従って、受光面板２に入射した光は、光電面３ａで電子に変換され、その電子が、所定のチャンネルＡ内に入射することになる。そして、電子の入射したチャンネルＡにおいて、電子は、ダイノード８の電子増倍経路Ｌを通りながら、各段のダイノード８で多段増倍されて、電子増倍部９から放出される。そして、多段増倍させた電子が所定の陽極部１５に入射することで、所定のチャンネルＡの陽極部１５毎に個別的な所定の出力を得ることができる。
【００３２】
ここで、図１〜図５に示すように、受光面板３の受光面３ｂには、フィルタ部材２０が紫外線硬化樹脂などのエポキシ系の接着剤により貼り付けられ、この接着剤は、光を透過させ得るものであればよい。このフィルタ部材２０は、電子増倍部９に対応するようにその真上に配置させられ、細分化させた複数（３２個）の分光フィルタ部２１からなっている。各分光フィルタ部２１は、特定の波長を選択的に透過させる特性を有するものであると共に、ダイノード８の電子増倍孔８ａの大きさに合わせるように細長くスライスされたものである。例えば、電子増倍孔８ａの幅が１ｍｍに設定されている場合、分光フィルタ部２１は、０．８ｍｍの幅でスライスされることになる。
【００３３】
ここで、図６に示すように、電子増倍部９は、８枚（８段）のダイノード８を積層させたものであり、各ダイノード８は、リニアに整列させた電子増倍孔８ａを有し、各電子増倍孔８ａは、この配列方向に延びる仕切り部２２によって２分割されている。従って、各ダイノード８において、電子増倍孔８ａが１６列ある場合、仕切り部２２によって電子増倍孔８ａは３２個作り出されることになる。そして、それぞれの電子増倍孔８ａが個々のチャンネルＡを形成することになり、電子増倍部９は、３２個のチャンネルＡを有することになる。そして、各チャンネルＡが増倍エリアＳを形成することになり、増倍エリアＳも３２個存在することになる。増倍エリアＳに対応するように、フィルタ部材２０も３２分割され、分光フィルタ部２１を３２個有することになる（図５参照）。
【００３４】
なお、増倍エリアＳは、分光フィルタ部２１の個数に対応して存在するもので、例えば、隣接する２つのチャンネルＡで一つの増倍エリアＳを形成する場合、１６個の増倍エリアＳが電子増倍部９に存在することになり、フィルタ部材２０も１６分割されて、１６個の分光フィルタ部２１が受光面板３に固着されることになる。また、隣接する８個のチャンネルＡで一つの増倍エリアＳを形成する場合は、４個の増倍エリアＳが電子増倍部９に存在することになり、隣接する１６個のチャンネルＡで一つの増倍エリアＳを形成する場合には増倍エリアＳは２個となり、増倍エリアＳの個数に合わせた数の分光フィルタ部２１が受光面板３に固着されることになる。さらに、受光面板３やフィルタ部材２０を、増倍エリアＳの個数に合わせて分割させることもできるが、受光面板３を分割させることなく一枚にした場合には、その受光面板３上に一枚のフィルタ部材２０を固着させることができることは言うまでもない。そして、２枚以上に分割させた各受光面板３毎にフィルタ部材２０を設けてもよく、分割させた任意の受光面板３上に分光フィルタ部２１を設けてもよい。
【００３５】
また、図５に示すように、チャンネルＡ毎に陽極部１５が設けられ、各陽極部１５が出力エリアＰを形成することになり、増倍エリアＳが３２個存在する場合には、出力エリアＰも３２個存在することになる。なお、この出力エリアＰは、増倍エリアＳの個数に対応して存在するもので、例えば、隣接する２つのチャンネルＡで一つの増倍エリアＳを形成する場合、これに対応する２本の陽極部１５で一つの出力エリアＰを形成し、アノード１２は、１６個の増倍エリアＳに対して１６個の出力エリアＰをもつことになる。また、隣接する８個のチャンネルＡで一つの増倍エリアＳを形成する場合や、隣接する１６個のチャンネルＡで一つの増倍エリアＳを形成する場合も同様であり、アノード１２は、増倍エリアＳの個数に合わせた数の出力エリアＰをもつことになる。
【００３６】
また、図３及び図５に示すように、隣接する分光フィルタ部２１間を離間させることで、分光フィルタ部２１間の光のクロストークを抑制することができるが、この隙間に遮光部材２３を配置させることで、分光フィルタ部２１間の光のクロストークが確実に防止される。この遮光部材２３は、受光面板３の受光面３ｂ側において、分光フィルタ部２１の周囲にも配置させている。従って、受光面板３の受光面３ｂは、分光フィルタ部２１以外の部分において遮光部材２３で覆われることになり、外部からの迷光がフィルタ部材２０以外から受光面板３に入射することが適切に阻止される。なお、この遮光部材２３は、Ａｌ又はＣｒの蒸着膜であっても、樹脂のコーティングであってもよい。
【００３７】
ここで、図６に示すように、各ダイノード８には、チャンネルＡの配列方向に延びる仕切り部２２が設けられ、この仕切り部２２には、光電面３ａの形成時に排気管６から導入されるアルカリ金属蒸気を通過させるためのガス導入孔２２ａが形成され、各ガス導入孔２２ａは、チャンネルＡの列毎に設けられている。
【００３８】
図１及び図４に示すように、受光面板３は、ダイノード８の仕切り部２２（図６参照）の位置に応じて２分割され、受光面板３の一方を構成する第１の受光面板３Ａ上には第１分光フィルタ群２４Ａが配置され、この第１分光フィルタ群２４Ａは、１６枚の第１の分光フィルタ部２１Ａからなる。同様に、受光面板３の他方を構成する第２の受光面板３Ｂ上には第２分光フィルタ群２４Ｂが配置され、この第２分光フィルタ群２４Ｂは、１６枚の第２の分光フィルタ部２１Ｂからなる。そして、各分光フィルタ部２１Ａ，２１Ｂは、チャンネルＡ毎に設けられ、第１の受光面板３Ａ上における第１の分光フィルタ部２１Ａと第２の受光面板３Ｂ上における第２の分光フィルタ部２１Ｂとは、同列において一対一の関係で対応し、それぞれの関係において同じ分光特性をもっている。従って、第１の受光面板３Ａ上には１６種類の第１の分光フィルタ部２１Ａが形成され、第２の受光面板３Ｂ上にも１６種類の第２の分光フィルタ部２１Ｂが形成され、同列においてそれぞれが一対一で対応している。
【００３９】
次に、前述した光電子増倍管１は、図７に示すように、高速で移動する試料の色状態を検査するための分光測定装置３０に利用される。この装置３０は、高速で移動する試料３１に向けて光を照射させるための光源３２を有し、この光源３２はハロゲンランプ等からなる。光源３２から放出される光は、光ファイバ束Ｆ１の分岐によって、試料３１を照明すると同時に、光電子増倍管１の第２分光フィルタ群２４Ｂまで導かれ、第２分光フィルタ群２４Ｂに入射する光源３２からの光がリファレンス光となる。また、試料３１で反射した光は、光ファイバ束Ｆ２によって、第１分光フィルタ群２４Ａまで導かれ、第２分光フィルタ群２４Ａに入射する光が試料光となる。よって、第１分光フィルタ群２４Ａが試料光側となり、第２分光フィルタ群２４Ｂがリファレンス光側となる。
【００４０】
そして、図１及び図７に示すように、第１分光フィルタ群２４Ａは１６分割され、１６枚の第１の分光フィルタ部２１Ａによって、４００ｎｍから７２０ｎｍまでの間の光の波長帯域を、２０ｎｍ毎に端から順次連続するように分割している。第２分光フィルタ群２４Ｂも同様である。
【００４１】
そこで、この分光測定装置３０においては、光源３２から得られるリファレンス光を、光ファイバ束Ｆ１を介して第２分光フィルタ群２４Ｂに入射させ、試料３１から得られる試料光を、光ファイバ束Ｆ２を介して第１分光フィルタ群２４Ａに入射させる。そして、各分光フィルタ部２１Ａ，２１Ｂから入射した光は、それぞれ独立した受光面板３Ａ，３Ｂの光電面３ａで電子に変換され、その後、電子は、各チャンネルＡ毎に独立した電子増倍を行い、各チャンネルＡに対応したアノード１２の各陽極部１５からそれぞれ独立した出力信号が得られる。この場合、試料光に基づく電子増倍現象とリファレンス光に基づく電子増倍現象とを一本の光電子増倍管１内で行わせているので、同じ条件下での電子の増倍を達成し、各電子増倍現象が同じドリフト特性をもつことになる。
【００４２】
そして、試料光に基づいてアノード１２の各陽極部１５（図５参照）から出力される値と、リファレンス光に基づいてアノード１２の各陽極部１５から出力される値とを、演算器の一例としての除算器３５によって割り算することで、光電子増倍管１自体がもっているドリフト特性を確実に打ち消すことができる。その結果、高精度な分光測定結果を得ることができ、しかも、長時間にわたる計測においても、電源投入直後からの測定を可能にし、光電子増倍管１のドリフト特性が安定するまでの待機を必要とせず、立ち上がりの良い装置３０が得られる。
【００４３】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、光電子増倍管に採用されている電子増倍部の構造としては、現在種々のものが存在し、例えば、サーキュラゲージ型、ボックス型、ラインフォカス型、ベネシアンブラインド型、メッシュ型などがあり、その何れのものでも受光面板３にフィルタ部材２０を固着させることは可能である。更に、種々のタイプの電子増倍部において、任意に増倍エリアを設定し、各増倍エリアＳに対応するように分光フィルタ部２１を設けるとよい。そして、分光フィルタ部２１の分光特性は、前述したものに限定されるものでなく、その適用範囲において種々選択されるものであることは言うまでもない。また、本発明に係る光電子増倍管及び分光測定装置は、半導体製造技術における各種分析装置への適用も可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明による光電子増倍管は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、受光面板の受光面側には、電子増倍部に対峙する位置にフィルタ部材が固着され、フィルタ部材は、電子増倍部の複数の増倍エリアに対応させた複数の分光フィルタ部を有し、分光フィルタ部の間を離間させ、この隙間に遮光部材を設けたことにより、高精度な分光特性を可能にする。
また、受光面板の受光面側には、電子増倍部に対峙する位置にフィルタ部材が固着され、フィルタ部材は、第１分光フィルタ群と第２分光フィルタ群とからなり、第１分光フィルタ群は複数の第１の分光フィルタ部に分割され、第２分光フィルタ群は複数の第２の分光フィルタ部に分割され、第１及び第２の分光フィルタ部を、電子増倍部の各増倍エリアに対応させたことにより、高精度な分光特性を可能にする。
また、本発明に係る分光測定装置も同様に高精度な分光特性を有する。
【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す斜視図である。
【図２】図１に示した光電子増倍管の平面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図３に示した光電子増倍管の要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係る光電子増倍管の電子増倍部に採用した板状のダイノードを示す平面図である。
【図７】本発明に係る分光測定装置の一実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ…チャンネル、Ｌ…電子増倍経路、Ｓ…増倍エリア、Ｐ…出力エリア、１…光電子増倍管、３…受光面板、３ａ…光電面、３Ａ…第１の受光面板、３Ｂ…第２の受光面板、８…ダイノード、８ａ…電子増倍孔、９…電子増倍部、１２…アノード、１５…陽極部、２０…フィルタ部材、２１…分光フィルタ部、２１Ａ…第１の分光フィルタ部、２１Ｂ…第２の分光フィルタ部、２２…仕切り部、２２ａ…ガス導入孔、２３…遮光部材、２４Ａ…第１分光フィルタ群、２４Ｂ…第２分光フィルタ群、３０…分光測定装置、３５…除算器（演算器）。

Claims

受光面板に入射した光によって電子を放出する光電面を有し、前記光電面から放出した電子を増倍させる電子増倍部を有し、前記電子増倍部で増倍させた電子に基づいて出力信号を送出するアノードを有する光電子増倍管において、
前記受光面板の受光面側には、前記電子増倍部に対峙する位置にフィルタ部材が固着され、
前記フィルタ部材は、前記電子増倍部の複数の増倍エリアに対応させた複数の分光フィルタ部を有し、前記分光フィルタ部の間を離間させ、この隙間に遮光部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の光電子増倍管。
前記アノードは、前記増倍エリアに対応した数の出力エリアを有することを特徴とする請求項１記載の光電子増倍管。
前記電子増倍部は、複数段に積層させるダイノードを有し、各ダイノードには、リニアに配列された複数の電子増倍孔が形成され、前記電子増倍孔を段方向に配列してなる電子増倍経路によってチャンネルを形成することを特徴とする請求項１又は２記載の光電子増倍管。
前記受光面板の前記受光面には、前記フィルタ部材の周囲に遮光部材が設けられたことを特徴とする請求項１〜３いずれか一項記載の光電子増倍管。
前記受光面板は、少なくとも２分割させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光電子増倍管。
受光面板に入射した光によって電子を放出する光電面を有し、前記光電面から放出した電子を増倍させる電子増倍部を有し、前記電子増倍部で増倍させた電子に基づいて出力信号を送出するアノードを有する光電子増倍管において、
前記受光面板の受光面側には、前記電子増倍部に対峙する位置にフィルタ部材が固着され、
前記フィルタ部材は、第１分光フィルタ群と第２分光フィルタ群とからなり、前記第１分光フィルタ群は複数の第１の分光フィルタ部に分割され、前記第２分光フィルタ群は複数の第２の分光フィルタ部に分割され、前記第１及び第２の分光フィルタ部を、前記電子増倍部の各増倍エリアに対応させたことを特徴とする光電子増倍管。
前記受光面板は、前記第１分光フィルタ群を載置させる第１の受光面板と、前記第２分光フィルタ群を載置させる第２の受光面板とに分割させたことを特徴とする請求項６記載の光電子増倍管。
同一の分光特性を有する前記第１の分光フィルタ部と前記第２の分光フィルタ部とを、一対一で対応させて前記各チャンネル毎に前記受光面板上に配置させたことを特徴とする請求項６又は７記載の光電子増倍管。
前記電子増倍部の各ダイノードには、前記第１分光フィルタ群と前記第２分光フィルタ群との境界を形成する仕切り部が設けられたことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項記載の光電子増倍管。
前記仕切り部には、光電面形成用のアルカリ金属蒸気を挿通させるガス導入孔が設けられたことを特徴とする請求項９記載の光電子増倍管。
試料からの光と光源からのリファレンス光とを入射させる受光面板をもった光電子増倍管と、前記光電子増倍管から出力される前記試料光の出力値と前記リファレンス光の出力値とを入力し所定の演算を行う演算器をもった分光測定装置であって、
前記光電子増倍管は、前記受光面板に入射した光によって電子を放出する光電面を有し、前記光電面から放出した電子を増倍させる電子増倍部を有し、前記電子増倍部で増倍させた電子に基づいて出力信号を送出するアノードを有し、前記受光面板の受光面側には、前記電子増倍部に対峙する位置にフィルタ部材が固着され、
前記フィルタ部材は、試料光側の第１分光フィルタ群とリファレンス光側の第２分光フィルタ群とからなり、前記試料光側の第１分光フィルタ群は複数の第１の分光フィルタ部に分割され、前記リファレンス光側の第２分光フィルタ群は複数の第２の分光フィルタ部に分割され、前記第１及び第２の分光フィルタ部を、前記電子増倍部の各増倍エリアに対応させたことを特徴とする分光測定装置。
前記電子増倍部は、複数段に積層させるダイノードを有し、各ダイノードには、リニアに配列された複数の電子増倍孔が形成され、前記電子増倍孔を段方向に配列してなる電子増倍経路によってチャンネルを形成することを特徴とする請求項１１記載の分光測定装置。
前記受光面板は、前記第１分光フィルタ群を載置させる試料光側の第１の受光面板と、前記第２分光フィルタ群を載置させるリファレンス光側の第２の受光面板とに分割させたことを特徴とする請求項１１又は１２記載の分光測定装置。
同一の分光特性を有する前記第１の分光フィルタ部と前記第２の分光フィルタ部とを、一対一で対応させて前記各チャンネル毎に前記受光面板上に配置させたことを特徴とする請求項１２又は１３記載の分光測定装置。
前記電子増倍部の各ダイノードには、前記試料光側の第１分光フィルタ群と前記リファレンス光側の第２分光フィルタ群との境界を形成する仕切り部が設けられたことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項記載の分光測定装置。
前記仕切り部には、光電面形成用のアルカリ金属蒸気を挿通させるガス導入孔が設けられたことを特徴とする請求項１５記載の分光測定装置。