JP4921248B2 - Electron tube - Google Patents

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Description

本発明は、多段に積層させたダイノードによって入射電子流を増倍する電子管に関するものである。   The present invention relates to an electron tube for multiplying an incident electron current by dynodes stacked in multiple stages.

従来、ダイノードが積層構造を有する電子管に関して、複数のダイノード間の絶縁を確保しつつそれらを所定間隔で積層するために、ダイノード支持材の間にガラス製の球を配置させた装置や、チャンネルを形成する孔が形成された導電層とライン状のセパレータ層とが交互に配置された装置、隣接するダイノード間にガラスエナメルで固着された球状離間部材を有する装置等が知られている(下記特許文献1〜3参照)。これらの装置には、隣接するダイノードとの間を絶縁した状態で各ダイノードを配置させるための部材として、球状部材やライン状の部材が用いられている。さらに、特許文献1に記載の装置では、ダイノード支持材側にガラス球を保持するための孔部が設けられ、この孔部によりガラス球がダイノード支持材に対して保持される。
米国特許第3229143号 特開昭48−74167号公報 特公昭62−41378号公報
Conventionally, with respect to an electron tube having a laminated structure of dynodes, in order to laminate them at a predetermined interval while ensuring insulation between a plurality of dynodes, an apparatus or a channel in which glass balls are arranged between dynode support materials or channels are used. There are known devices in which conductive layers in which holes to be formed are formed and line-shaped separator layers are alternately arranged, devices having a spherical separating member fixed with glass enamel between adjacent dynodes, etc. References 1-3). In these devices, a spherical member or a line-shaped member is used as a member for arranging each dynode in a state in which it is insulated from adjacent dynodes. Furthermore, in the apparatus described in Patent Document 1, a hole for holding the glass sphere is provided on the dynode support material side, and the glass sphere is held with respect to the dynode support by the hole.
U.S. Pat. No. 3,229,143 JP-A-48-74167 Japanese Examined Patent Publication No. 62-41378

ここで、複数段で構成されたダイノードに形成された電子増倍用のチャネルにおいて入射電子を安定して出力側に導くためには、チャネル構造の安定化のために組立時のチャネル構成部材間の位置のずれを少なくすることが要求される。上記従来の装置では、隣接するダイノードを球状部材やライン状部材を挟んで積層させる際に、積層方向に垂直な方向の位置ずれが生じやすい傾向にある。また、ダイノード側に設けられた孔部にガラス球を保持させる場合は、隣接するダイノード間の位置決め精度は向上するが、ガラス球の表面に沿ってダイノード間に放電が生じやすくなる結果、放電による発光に起因して検出信号にノイズを生じさせてしまう場合があった。   Here, in order to stably guide the incident electrons to the output side in the channel for electron multiplication formed in the dynode composed of a plurality of stages, in order to stabilize the channel structure, between the channel component members during assembly. It is required to reduce the displacement of the position. In the conventional apparatus described above, when adjacent dynodes are stacked with a spherical member or a line-shaped member interposed therebetween, a positional deviation in a direction perpendicular to the stacking direction tends to occur. In addition, when the glass sphere is held in the hole provided on the dynode side, the positioning accuracy between adjacent dynodes is improved, but the discharge is likely to occur between the dynodes along the surface of the glass sphere. In some cases, noise was generated in the detection signal due to light emission.

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、検出信号におけるノイズを低減しながら検出感度の安定化を図ることが可能な電子管を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an electron tube capable of stabilizing detection sensitivity while reducing noise in a detection signal.

上記課題を解決するため、本発明の電子管は、複数段に積層され、入射電子を増倍する電子増倍孔を有するダイノードを備えた電子管であって、隣接するダイノード間には、表面に複数の孔部が形成された絶縁部材が設けられており、隣接するダイノードは、それぞれ、前段側及び後段側のそれぞれの面上に形成された第1及び第2の突起部を有し、後段のダイノードの第1の突起部、及び前段のダイノードの第2の突起部のそれぞれ該第1及び第2の突起部に対向する位置に形成された孔部に嵌合された状態で、絶縁部材を介して積み重ねられている。 To solve the above problems, an electron tube of the present invention is laminated in a plurality of stages, an electronic tube with a dynode having an electron multiplying holes multiplying incident electrons, between adjacent dynodes, more on the surface The adjacent dynodes have first and second protrusions formed on the respective surfaces on the front side and the rear side, respectively. Insulating member in a state where each of the first protrusion of the dynode and the second protrusion of the preceding dynode is fitted in a hole formed at a position facing the first and second protrusions Are stacked.

このような電子管によれば、積層方向に隣接する2つのダイノードは、第1及び第2の突起部が絶縁部材の孔部に嵌め合わされた状態で、絶縁部材を介して積み重ねられるので、積層方向に対して垂直な方向にダイノードどうしが確実に位置合わせされ、検出感度を安定化することができる。また、ダイノードの突起部が絶縁部材の孔の内部に収められるので、隣接するダイノード間で放電が生じても放電による発光が電子管内に漏れることが防止され、検出信号におけるノイズの発生を低減することができる。   According to such an electron tube, the two dynodes adjacent in the stacking direction are stacked via the insulating member in a state where the first and second protrusions are fitted in the holes of the insulating member. Thus, the dynodes are reliably aligned in the direction perpendicular to the direction, and the detection sensitivity can be stabilized. In addition, since the protruding portion of the dynode is housed in the hole of the insulating member, even if a discharge occurs between adjacent dynodes, light emission due to the discharge is prevented from leaking into the electron tube, and noise generation in the detection signal is reduced. be able to.

絶縁部材の孔部の周縁部には隆起部が形成され、隣接するダイノードは、隆起部に当接した状態で互いに積み重ねられていることが好ましい。この場合、ダイノードが積層された状態では、ダイノードが絶縁部材の孔部の周縁に形成された隆起部に接することになるので、隣接するダイノード間における絶縁部材の孔部に対して外側の側面に沿った延面距離が長くされて、ダイノード間の耐電圧を高くすることができる。   It is preferable that a protruding portion is formed at the peripheral edge portion of the hole portion of the insulating member, and adjacent dynodes are stacked on each other while being in contact with the protruding portion. In this case, in a state where the dynodes are stacked, the dynodes are in contact with the raised portions formed at the peripheral edge of the hole portion of the insulating member. The extended distance along the surface can be increased, and the withstand voltage between dynodes can be increased.

また、第1及び第2の突起部の中央には、平坦面が形成されていることも好ましい。かかる構成を備えれば、ダイノードの突起部とその突起部側の隣接ダイノードとの距離が長くされ、隣接するダイノード間の放電を抑制することができる。   It is also preferable that a flat surface is formed at the center of the first and second protrusions. With such a configuration, the distance between the protruding portion of the dynode and the adjacent dynode on the protruding portion side is increased, and discharge between adjacent dynodes can be suppressed.

また、ダイノードの前段側の面上における第2の突起部に対して反対側の位置、及びダイノードの後段側の面上における第1の突起部に対して反対側の位置には、窪み部が設けられていることも好ましい。こうすれば、ダイノードの突起部の形成面と反対側の面と、隣接ダイノードとの距離が長くされるので、ダイノード間の耐電圧を高くすることができる。   In addition, a recess is formed at a position opposite to the second protrusion on the front surface of the dynode and a position opposite to the first protrusion on the rear surface of the dynode. It is also preferable that it is provided. In this way, the distance between the surface of the dynode opposite to the surface on which the protrusion is formed and the adjacent dynode is increased, so that the withstand voltage between the dynodes can be increased.

さらに、絶縁部材には、少なくとも2つの孔部が形成されており、隣接するダイノードは、後段のダイノードの第1の突起部が、絶縁部材の一方の孔部に嵌合され、且つ前段のダイノードの第2の突起部が他方の孔部に嵌合された状態で、絶縁部材を介して積み重ねられていることが好ましい。この場合、隣接する2つのダイノードの第1の突起部及び第2の突起部が、1つの絶縁部材の別々の孔部に収められるので、第1の突起部と第2の突起部とが向かい合うことによってダイノード間の距離が短くなることがない。従って、隣接するダイノード間を絶縁部材を介して確実に位置決めをすることができるとともに、ダイノード間の耐電圧をより高くすることができる。   Further, at least two holes are formed in the insulating member, and the adjacent dynodes are such that the first protrusions of the subsequent dynodes are fitted into one hole of the insulating member, and the dynodes in the previous stage It is preferable that the second protrusions are stacked via an insulating member in a state where the second protrusions are fitted in the other hole. In this case, since the first protrusion and the second protrusion of the two adjacent dynodes are accommodated in different holes of one insulating member, the first protrusion and the second protrusion face each other. This prevents the distance between dynodes from being shortened. Accordingly, the adjacent dynodes can be reliably positioned via the insulating member, and the withstand voltage between the dynodes can be further increased.

またさらに、絶縁部材は、ダイノードの電子増倍孔が形成された領域を取り囲むような枠状の形状を有することも好ましい。かかる構成を採れば、ダイノード間の位置決めの精度を向上させることができるとともに、隣接するダイノード間の絶縁部材を伝わって流れる放電による発光が積層されたダイノードの外側空間に漏れることをより確実に防止することができる。   Furthermore, it is preferable that the insulating member has a frame shape surrounding the region where the electron multiplying hole of the dynode is formed. By adopting such a configuration, it is possible to improve the positioning accuracy between dynodes, and more reliably prevent light emission due to discharge flowing along the insulating member between adjacent dynodes from leaking to the outer space of the stacked dynodes. can do.

本発明によれば、検出信号におけるノイズを低減しながら検出感度の安定化を図ることが可能な電子管を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an electron tube capable of stabilizing detection sensitivity while reducing noise in a detection signal.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る電子管の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of an electron tube according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の好適な一実施形態に係る電子管である光電子増倍管1の管軸方向に沿った端面図である。この光電子増倍管1は、入射光を受ける円形状の透光性を有する受光面板2、その受光面板2の外縁部に取り付けられた円筒状の金属側管3、及び金属側管3を挟んで受光面板2に対面して配置された円形のステム4によって構成された真空容器5と、この真空容器5内に配設された収束電極6、電子増倍部7、及びアノード8とを備えている。この光電子増倍管1のサイズとしては特定のサイズには限定されないが、例えば、真空容器5の管軸Z方向の長さが12mm、管軸Zに垂直な方向の幅が15mmである。   FIG. 1 is an end view along a tube axis direction of a photomultiplier tube 1 which is an electron tube according to a preferred embodiment of the present invention. The photomultiplier tube 1 sandwiches a circular light-receiving surface plate 2 that receives incident light, a cylindrical metal side tube 3 attached to the outer edge of the light-receiving surface plate 2, and the metal side tube 3. The vacuum vessel 5 is constituted by a circular stem 4 disposed so as to face the light receiving face plate 2, and the focusing electrode 6, the electron multiplier 7, and the anode 8 arranged in the vacuum vessel 5. ing. The size of the photomultiplier tube 1 is not limited to a specific size. For example, the length of the vacuum vessel 5 in the tube axis Z direction is 12 mm, and the width in the direction perpendicular to the tube axis Z is 15 mm.

受光面板2の内面には、光電陰極2aが設けられ、この光電陰極2aと電子増倍部7との間において、管軸Z方向に対して垂直な方向(図1のX軸方向)に略等間隔に並ぶように線状の収束電極6が設けられている。この収束電極6は、外部から受光面板2への光の入射に伴い光電陰極2aから真空容器5内に放出された電子を、その軌道を収束させることにより電子増倍部7に入射させる。   A photocathode 2a is provided on the inner surface of the light-receiving face plate 2. Between the photocathode 2a and the electron multiplying unit 7, the photocathode 2a is substantially perpendicular to the tube axis Z direction (X-axis direction in FIG. 1). Linear focusing electrodes 6 are provided so as to be arranged at equal intervals. The converging electrode 6 causes electrons emitted from the photocathode 2a into the vacuum vessel 5 as light enters the light-receiving face plate 2 from the outside to enter the electron multiplier 7 by converging the trajectory.

電子増倍部7は、多数の電子増倍孔9を有するダイノード10が、管軸Z方向に複数段で積層されて構成されており、最終段のダイノード10の後段側には、最終段のダイノード10の電子増倍孔9に対向して略矩形状のアノード8が配設されている。また、ステム4には、外部の電圧端子と接続して、光電陰極2a、収束電極6、各ダイノード10、及びアノード8に所定の電圧を印加するステムピン11が貫通して設けられている。このダイノード10の段数及びステムピン11への印加電圧は様々に設定されうるが、例えば、ダイノード10は8段で積層され、光電陰極2a、収束電極6、各ダイノード10、及びアノード8への印加電圧は、それぞれ、0V、0V、160〜720V(80V間隔)、800Vと、光電陰極2aからアノード8に向かうに従って高くなるように設定されている。これにより、入射電子流は、電子増倍経路における上流から下流に向かうにつれて、具体的には初段のダイノード10から最終段のダイノード10に向かうにつれて増倍されて、アノード8で検出信号として外部に取り出される。   The electron multiplying unit 7 includes a plurality of dynodes 10 having a plurality of electron multiplying holes 9 stacked in the tube axis Z direction. A substantially rectangular anode 8 is disposed facing the electron multiplying hole 9 of the dynode 10. In addition, the stem 4 is provided with a stem pin 11 that is connected to an external voltage terminal and applies a predetermined voltage to the photocathode 2 a, the focusing electrode 6, each dynode 10, and the anode 8. The number of stages of the dynodes 10 and the voltage applied to the stem pin 11 can be set variously. For example, the dynodes 10 are stacked in eight stages, and the voltages applied to the photocathode 2a, the focusing electrode 6, each dynode 10 and the anode 8 are stacked. Are set to 0 V, 0 V, 160 to 720 V (80 V interval), and 800 V, respectively, so as to increase from the photocathode 2 a toward the anode 8. As a result, the incident electron current is multiplied from upstream to downstream in the electron multiplication path, specifically, from the first stage dynode 10 to the last stage dynode 10, and is externally detected as a detection signal at the anode 8. It is taken out.

各ダイノード10は、略矩形状のステンレス、アルミニウム等の金属製の平板電極に、管軸Z方向に対して垂直な方向(図1のY軸方向)に沿って互いに並列にスリット状の電子増倍孔9が複数形成されて成る。そして、これらの複数のダイノード10が、枠状の絶縁部材12を介して互いに所定の間隔を空けて積み重ねられている。このとき、隣接する2つのダイノード10は、絶縁部材12を介して積み重ねられることにより、管軸Zに対して垂直な平面(X−Y平面)に沿った方向に互いに位置合わせされる。これにより、ダイノード10に形成された電子増倍孔9は、その前段側(収束電極6側)の開口9aが前段のダイノード10の電子増倍孔9の後段側(アノード8側)の開口9bの延長線上に位置するように設定され、管軸Z方向に沿ったジグザグ状の電子増倍用チャネルを並列に形成する。   Each dynode 10 is formed of a substantially rectangular plate made of metal such as stainless steel or aluminum, with a slit-shaped electron increase in parallel with each other along a direction perpendicular to the tube axis Z direction (Y axis direction in FIG. 1). A plurality of double holes 9 are formed. The plurality of dynodes 10 are stacked at predetermined intervals with a frame-shaped insulating member 12 interposed therebetween. At this time, the two adjacent dynodes 10 are stacked via the insulating member 12, thereby being aligned with each other in a direction along a plane (XY plane) perpendicular to the tube axis Z. Thereby, the electron multiplying hole 9 formed in the dynode 10 has an opening 9a on the front stage side (focusing electrode 6 side) thereof and an opening 9b on the rear stage side (anode 8 side) of the electron multiplying hole 9 of the preceding dynode 10. Zigzag-shaped electron multiplying channels are formed in parallel along the tube axis Z direction.

このような構造のダイノード10としては、例えば、9mm四方、厚さ0.1mmのステンレス平板に1mm間隔で電子増倍孔9を形成したものを、0.8mmピッチで積層したものが使用される。   As the dynode 10 having such a structure, for example, a plate obtained by laminating electron multiplying holes 9 at intervals of 1 mm on a stainless steel plate 9 mm square and 0.1 mm thick is used at a pitch of 0.8 mm.

次に、図2〜4を参照して、電子増倍部7の積層構造について詳細に説明する。図2は、図1の電子増倍部7の平面図、図3は、図2の電子増倍部7の一部のIII-III線に沿った端面図、図4は、図2の電子増倍部7の一部を示す分解斜視図である。   Next, with reference to FIGS. 2-4, the laminated structure of the electron multiplying part 7 will be described in detail. 2 is a plan view of the electron multiplier section 7 of FIG. 1, FIG. 3 is an end view taken along line III-III of the electron multiplier section 7 of FIG. 2, and FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view showing a part of a multiplication unit 7.

ダイノード10の前段側の表面10aの4隅のうちの対角線上の2隅には、2つの突起部13a,13bが形成され、表面10aの別の対角線上に位置する2隅には、2つの窪み部14c,14dが形成されている。また、同一のダイノード10の後段側の表面10bにおける突起部13a,13bに対して反対側の位置には、それぞれ、突起部13a,13bとほぼ同一の大きさを有する窪み部14a,14bが形成され、表面10bにおける窪み部14c,14dに対して反対側の位置には、それぞれ、窪み部14c,14dとほぼ同一の大きさを有する突起部13c,13dが形成されている。つまり、ダイノード10の所定位置における面10a及び面10bの両面に突起部または窪み部が形成されることはない。これらの突起部13a,13b,13c,13dは略円形状に突出し、それらの中央には平坦面15が形成されている。同様に、窪み部14a,14b,14c,14dは略円形状に窪んだ形状を有し、それらの中央には平坦面16が形成されている。   Two protrusions 13a and 13b are formed at two diagonal corners of the four corners of the front surface 10a of the dynode 10, and two corners positioned on another diagonal of the surface 10a have two Indentations 14c and 14d are formed. In addition, depressions 14a and 14b having substantially the same size as the protrusions 13a and 13b are formed at positions opposite to the protrusions 13a and 13b on the surface 10b on the rear stage side of the same dynode 10, respectively. In the surface 10b, projections 13c and 13d having substantially the same size as the depressions 14c and 14d are formed at positions opposite to the depressions 14c and 14d, respectively. That is, no protrusions or depressions are formed on both the surface 10a and the surface 10b at a predetermined position of the dynode 10. These protrusions 13a, 13b, 13c, and 13d protrude in a substantially circular shape, and a flat surface 15 is formed at the center thereof. Similarly, the recessed portions 14a, 14b, 14c, and 14d have shapes that are recessed in a substantially circular shape, and a flat surface 16 is formed at the center thereof.

絶縁部材12は、ダイノード10の縁形状とほぼ同一の縁形状を有するようにセラミック等の絶縁材料により枠状に形成された部材である。この絶縁部材12は、2つのダイノード10の間に配置された際に電子増倍部7の電子増倍孔9の領域A(図1参照)にかからないように、当該領域Aを取り囲むのに十分な大きさでその中央部が矩形状に切り抜かれている。また、この絶縁部材12には、2つのダイノード10間に配置される際に突起部13a,13b,13c,13dに対向する4隅の位置において、前段側の面12aから後段側の面12bまで貫通する孔部17が穿たれている。そして、これらの孔部17の面12a,12b側の周縁部には、それぞれ、円形状の隆起部18が形成されている。   The insulating member 12 is a member formed in a frame shape from an insulating material such as ceramic so as to have substantially the same edge shape as that of the dynode 10. The insulating member 12 is sufficient to surround the region A so as not to cover the region A (see FIG. 1) of the electron multiplying hole 9 of the electron multiplying unit 7 when it is disposed between the two dynodes 10. The center is cut out in a rectangular shape with a large size. Further, the insulating member 12 includes a front surface 12a to a rear surface 12b at four corner positions facing the protrusions 13a, 13b, 13c, and 13d when arranged between the two dynodes 10. A through hole 17 is formed. In addition, circular raised portions 18 are formed on the peripheral portions of the holes 17 on the surfaces 12a and 12b side, respectively.

上述した形状を有する2つのダイノード10が絶縁部材12を介して積層される際には、前段のダイノード10の突起部13c,13dが、絶縁部材12の対角線上の2つの孔部17に嵌め合わされ、後段のダイノード10の突起部13a,13bが、絶縁部材12の別の対角線上の2つの孔部17に嵌め合わされることによって互いに積み重ねられる(図4)。この場合、隣接する2段のダイノード10は、それぞれ、その面10a,10bを孔部17の周縁部の隆起部18に当接させた状態で互いに固定される。ここで、孔部17の内径は、突起部13a,13b,13c,13dの外径とほぼ同一の径を有するので、隣接する2つのダイノードは、互いに管軸Zに垂直な方向における位置合わせがなされる。このようにして、初段のダイノード10から最終段のダイノード10までが絶縁部材12を介して積み重ねられている。   When the two dynodes 10 having the above-described shape are stacked via the insulating member 12, the protrusions 13 c and 13 d of the preceding dynode 10 are fitted into the two hole portions 17 on the diagonal line of the insulating member 12. The protrusions 13a and 13b of the subsequent dynode 10 are stacked on each other by being fitted into the two holes 17 on another diagonal line of the insulating member 12 (FIG. 4). In this case, the adjacent two-stage dynodes 10 are fixed to each other with their surfaces 10 a and 10 b abutting against the ridges 18 at the peripheral edge of the hole 17. Here, since the inner diameter of the hole 17 has substantially the same diameter as the outer diameter of the protrusions 13a, 13b, 13c, and 13d, the two adjacent dynodes are aligned in a direction perpendicular to the tube axis Z. Made. In this way, the first stage dynode 10 to the last stage dynode 10 are stacked via the insulating member 12.

以上説明した光電子増倍管1によれば、積層方向に隣接する2つのダイノード10は、突起部13a,13b,13c,13dが絶縁部材12の孔部17に嵌め合わされた状態で、絶縁部材12を介して積み重ねられるので、管軸Z方向に対して垂直なX−Y平面に沿った方向にダイノード10どうしが確実に位置合わせされる。その結果、電子増倍用チャネルの組立精度が向上するので、検出感度を安定化することができる。また、ダイノード10の突起部13a,13b,13c,13dが絶縁部材12の孔部17の内部に収められるので、隣接するダイノード10間で孔部17の内壁に沿った放電が生じても放電による発光が孔部17に閉じ込められ易く、真空容器5内の光電陰極2a側に漏れることが防止される。従って、ステムピン11を介して出力される検出信号におけるノイズの発生を低減することができる。   According to the photomultiplier tube 1 described above, the two dynodes 10 adjacent to each other in the stacking direction have the insulating members 12 in a state where the protrusions 13a, 13b, 13c, and 13d are fitted in the holes 17 of the insulating member 12. Therefore, the dynodes 10 are reliably aligned in the direction along the XY plane perpendicular to the tube axis Z direction. As a result, the assembly accuracy of the electron multiplication channel is improved, so that the detection sensitivity can be stabilized. Further, since the protrusions 13a, 13b, 13c, and 13d of the dynode 10 are accommodated in the hole 17 of the insulating member 12, even if discharge along the inner wall of the hole 17 occurs between the adjacent dynodes 10, the discharge is caused. Light emission is easily confined in the hole 17 and is prevented from leaking to the photocathode 2 a side in the vacuum vessel 5. Therefore, the generation of noise in the detection signal output via the stem pin 11 can be reduced.

特に、絶縁部材12には、4隅に4つの貫通する孔部17が形成されており、隣接する2段のダイノード10は、後段のダイノード10の突起部13a,13bが絶縁部材12の対角線上の2隅の孔部17に嵌合され、前段のダイノード10の突起部13c,13dが別の対角線上の孔部17に嵌合される。従って、隣接する2つのダイノード10の突起部13a,13bと突起部13c,13dとが1つの絶縁部材12の別々の孔部17に収められるので、突起部どうしが向かい合うことによってダイノード間の距離が短くなることがない。従って、隣接するダイノード10間を絶縁部材12を介して確実に位置決めをすることができるとともに、ダイノード10間の耐電圧をより高くすることができる。   In particular, the insulating member 12 has four through-holes 17 formed at four corners, and the adjacent two-stage dynodes 10 have protrusions 13a and 13b of the subsequent dynode 10 on the diagonal line of the insulating member 12. The projections 13c and 13d of the preceding dynode 10 are fitted into the holes 17 on another diagonal line. Therefore, since the protrusions 13a and 13b and the protrusions 13c and 13d of the two adjacent dynodes 10 are accommodated in the separate holes 17 of the single insulating member 12, the distance between the dynodes is increased by the protrusions facing each other. It will not be shortened. Accordingly, the adjacent dynodes 10 can be reliably positioned via the insulating member 12, and the withstand voltage between the dynodes 10 can be further increased.

また、ダイノード10は、絶縁部材12の孔部17の周縁部に形成された隆起部18に当接した状態で互いに積み重ねられているので、隣接するダイノード10間における絶縁部材の孔部17に対して外側の側面20(図5参照)に沿った延面距離が長くされて、ダイノード10間の耐電圧を高くすることができる。   Further, since the dynodes 10 are stacked on each other in contact with the ridges 18 formed at the peripheral edge of the hole 17 of the insulating member 12, the dynodes 10 are in contact with the holes 17 of the insulating member between the adjacent dynodes 10. Thus, the extended distance along the outer side surface 20 (see FIG. 5) is increased, and the withstand voltage between the dynodes 10 can be increased.

また、突起部13a,13b,13c,13d及び窪み部14a,14b,14c,14dの中央には、平坦面15,16が形成されているので、隣接する2段のダイノード10の突起部13a,13b,13c,13dと窪み部14a,14b,14c,14dとの距離が長くされ、隣接するダイノード10間の放電をより抑制することができる。   Moreover, since the flat surfaces 15 and 16 are formed in the center of the protrusions 13a, 13b, 13c, and 13d and the recesses 14a, 14b, 14c, and 14d, the protrusions 13a and 13a of the adjacent two-stage dynodes 10 are formed. The distance between 13b, 13c, 13d and the depressions 14a, 14b, 14c, 14d is increased, and the discharge between adjacent dynodes 10 can be further suppressed.

また、各ダイノード10の面10a,10bにおいて、突起部13a,13b,13c,13dは、窪み部14a,14b,14c,14dのそれぞれの位置の反対側に形成されているので、隣接する2段のダイノード10間の距離が長くされ、ダイノード間の耐電圧をより高くすることができる。   Further, in the surfaces 10a and 10b of each dynode 10, the protrusions 13a, 13b, 13c, and 13d are formed on the opposite sides of the respective positions of the recesses 14a, 14b, 14c, and 14d, and therefore adjacent two steps. The distance between the dynodes 10 is increased, and the withstand voltage between the dynodes can be further increased.

また、絶縁部材12は、ダイノード10の電子増倍孔9が形成された領域Aを取り囲むような枠状の形状を有するので、それぞれのダイノード10を対面するダイノード10に対して2隅で位置合わせすることによって、ダイノード10間の位置決めの精度を向上させることができる。さらに、隣接するダイノード10間の絶縁部材12を伝わって流れる放電による発光がダイノード10が積層された電子増倍部7の外側空間に漏れることをより確実に防止することができるので、検出信号のノイズを一層低減することが可能になる。   Further, since the insulating member 12 has a frame shape surrounding the region A where the electron multiplying holes 9 of the dynodes 10 are formed, the insulating members 12 are aligned at two corners with respect to the dynodes 10 facing each dynode 10. By doing so, the positioning accuracy between the dynodes 10 can be improved. Furthermore, it is possible to more reliably prevent light emission due to the discharge flowing along the insulating member 12 between the adjacent dynodes 10 from leaking to the outer space of the electron multiplier 7 where the dynodes 10 are stacked. Noise can be further reduced.

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ダイノード間に配置される絶縁部材の形状としては、図6(a)に示すような絶縁部材12の1辺が取り除かれたようなU字型の形状や、図6(b)に示すような絶縁部材12の2辺が取り除かれたようなL字型の形状、図6(c)に示すような絶縁部材12の2辺が取り除かれたようなI字型の形状等、様々な形状を採用することができる。ただし、位置決め精度の向上の観点、及び部品点数の削減の観点から、絶縁部材の1部材あたりの孔部17の数は3以上であることが好ましく、特にダイノード間の耐電圧を確保しつつ絶縁部材の両面での2点での嵌め込みによる位置決め精度の向上が可能という点で、孔部17の数は4であることがより好ましい。また、ダイノード10の形状も略矩形状に限らず、例えば略円形でも良い。この場合、円の中心を通る対角線上に突起部および窪み部が形成されるのが好ましい。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, as the shape of the insulating member disposed between the dynodes, a U-shaped shape in which one side of the insulating member 12 is removed as shown in FIG. 6A, or as shown in FIG. 6B. Various shapes such as an L-shaped shape in which two sides of the insulating member 12 are removed, and an I-shaped shape in which two sides of the insulating member 12 are removed as shown in FIG. Shape can be adopted. However, from the viewpoint of improving positioning accuracy and reducing the number of parts, the number of holes 17 per member of the insulating member is preferably 3 or more, and insulation is particularly ensured while ensuring a withstand voltage between dynodes. It is more preferable that the number of the holes 17 is four in that the positioning accuracy can be improved by fitting at two points on both sides of the member. Further, the shape of the dynode 10 is not limited to a substantially rectangular shape, and may be a substantially circular shape, for example. In this case, it is preferable that the protrusion and the depression are formed on a diagonal line passing through the center of the circle.

また、絶縁部材12の面12a,12b上に形成された孔部17は、反対側の面に貫通しないような窪みが絶縁部材12の両面に形成されたものであってもよい。また、孔部17、ダイノード10上に形成された突起部13a,13b,13c,13d、及び窪み部14a,14b,14c,14dの縁形状も円形には限定されず、矩形、楕円形等の他の形状を有していてもよい。ただし、プレス加工等による加工の容易性や角状の端部がなく放電しにくい点から、円形であることがより好ましい。   Moreover, the hole 17 formed on the surfaces 12 a and 12 b of the insulating member 12 may have a recess formed on both surfaces of the insulating member 12 so as not to penetrate the opposite surface. Also, the edge portions of the holes 17, the protrusions 13a, 13b, 13c, and 13d formed on the dynode 10 and the recesses 14a, 14b, 14c, and 14d are not limited to circles, and may be rectangular, elliptical, or the like. It may have other shapes. However, a circular shape is more preferable from the viewpoint of ease of processing by pressing or the like, and since there is no square end and it is difficult to discharge.

また、孔部17の周縁に設けられる隆起部18は円形状には限定されず、複数の円弧状の形状や、ドット状の形状で形成されていてもよい。ただし、孔部17内の放電による発光の漏れを防止する点からは、隆起部18は孔部17の周縁部の全周にわたって円形状で形成されていることが好ましい。   Further, the raised portion 18 provided on the periphery of the hole portion 17 is not limited to a circular shape, and may be formed in a plurality of arc shapes or dot shapes. However, it is preferable that the raised portion 18 is formed in a circular shape over the entire periphery of the peripheral edge portion of the hole portion 17 from the viewpoint of preventing leakage of light emission due to discharge in the hole portion 17.

また、以上説明した実施形態では、電子増倍部を備えた電子管として光電子増倍管を示したが、それ以外にも光電陰極を有さない電子増倍管、入力光像を輝度増幅するイメージ増倍管等の電子増倍部を備えた電子管であってもよい。   In the embodiment described above, a photomultiplier tube is shown as an electron tube having an electron multiplier. However, an electron multiplier having no other photocathode, an image for amplifying the luminance of an input light image. An electron tube having an electron multiplier such as a multiplier may be used.

本発明の好適な一実施形態に係る光電子増倍管の管軸方向に沿った端面図である。1 is an end view along a tube axis direction of a photomultiplier tube according to a preferred embodiment of the present invention. 図1の電子増倍部の平面図である。It is a top view of the electron multiplication part of FIG. 図2の電子増倍部のIII-III線に沿った端面図である。FIG. 3 is an end view of the electron multiplier section of FIG. 図2の電子増倍部の一部を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows a part of electron multiplication part of FIG. 図3の電子増倍部の一部を拡大して示す端面図である。FIG. 4 is an end view showing an enlarged part of the electron multiplier section of FIG. 3. 本発明の変形例にかかる絶縁部材の平面図である。It is a top view of the insulating member concerning the modification of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…光電子増倍管、9…電子増倍孔、10…ダイノード、10a…前段側面、10b…後段側面、12…絶縁部材、12a,12b…表面、13a,13b,13c,13d…突起部、14a,14b,14c,14d…窪み部、15,16…平坦面、17…孔部、18…隆起部、A…電子増倍孔領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photomultiplier tube, 9 ... Electron multiplication hole, 10 ... Dynode, 10a ... Front side surface, 10b ... Rear side surface, 12 ... Insulation member, 12a, 12b ... Surface, 13a, 13b, 13c, 13d ... Projection part, 14a, 14b, 14c, 14d ... depression, 15, 16 ... flat surface, 17 ... hole, 18 ... raised portion, A ... electron multiplying hole region.

Claims (6)

複数段に積層され、入射電子を増倍する電子増倍孔を有するダイノードを備えた電子管であって、
隣接する前記ダイノード間には、表面に複数の孔部が形成された絶縁部材が設けられており、
隣接する前記ダイノードは、それぞれ、前段側及び後段側のそれぞれの面上に形成された第1及び第2の突起部を有し、後段の前記ダイノードの前記第1の突起部、及び前段の前記ダイノードの前記第2の突起部のそれぞれ該第1及び第2の突起部に対向する位置に形成された前記孔部に嵌合された状態で、前記絶縁部材を介して積み重ねられている、
ことを特徴とする電子管。
An electron tube including a dynode having electron multiplier holes stacked in a plurality of stages and multiplying incident electrons,
Between the adjacent dynodes, an insulating member having a plurality of holes formed on the surface is provided,
The adjacent dynodes have first and second protrusions formed on respective surfaces on the front side and the rear side, respectively, and the first protrusions of the dynode on the rear stage and the front dynodes Each of the second protrusions of the dynode is stacked via the insulating member in a state of being fitted in the hole formed at a position facing the first and second protrusions .
An electron tube characterized by that.
前記絶縁部材の前記孔部の周縁部には隆起部が形成され、
前記隣接するダイノードは、前記隆起部に当接した状態で互いに積み重ねられている、
ことを特徴とする請求項1記載の電子管。
A protuberance is formed on the peripheral edge of the hole of the insulating member,
The adjacent dynodes are stacked on each other in contact with the raised portion,
The electron tube according to claim 1, wherein:
前記第1及び第2の突起部の中央には、平坦面が形成されている、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の電子管。
A flat surface is formed at the center of the first and second protrusions.
The electron tube according to claim 1 or 2, wherein
前記ダイノードの前段側の面上における前記第2の突起部に対して反対側の位置、及び前記ダイノードの後段側の面上における前記第1の突起部に対して反対側の位置には、窪み部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子管。
There is a depression at a position opposite to the second protrusion on the front surface of the dynode and a position opposite to the first protrusion on the rear surface of the dynode. Part is provided,
The electron tube according to claim 1, wherein:
前記絶縁部材には、少なくとも2つの孔部が形成されており、
隣接する前記ダイノードは、後段の前記ダイノードの前記第1の突起部が、前記絶縁部材の一方の前記孔部に嵌合され、且つ前段の前記ダイノードの前記第2の突起部が他方の前記孔部に嵌合された状態で、前記絶縁部材を介して積み重ねられている、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子管。
The insulating member has at least two holes formed therein,
In the adjacent dynodes, the first protrusion of the subsequent dynode is fitted in one of the holes of the insulating member, and the second protrusion of the preceding dynode is the other of the holes. In a state of being fitted to the part, it is stacked via the insulating member,
The electron tube according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記絶縁部材は、前記ダイノードの前記電子増倍孔が形成された領域を取り囲むような枠状の形状を有する、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子管。
The insulating member has a frame shape surrounding the region where the electron multiplier hole of the dynode is formed.
The electron tube according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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