JP6163067B2 - Mcpユニット、mcp検出器および飛行時間型質量分析器 - Google Patents
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Description
図12は、第1実施形態に係るMCPユニットが適用されたMCP検出器の構造を説明するための組み立て工程図である。また、図13は、図12に示されたMCP検出器の、L2−L2線に沿った断面構造を示す図である。
第2実施形態における制限構造は、図11中に示されたように、アノード4から放出される反射電子の、MCP検出器の管軸AXに直交する方向に沿った移動を制限する構造(態様II)により実現される。なお、この第2実施形態に係るMCPユニットが適用されたMCP検出器の構造は、当該第2実施形態における制限構造に相当する構造を除き、図5に示された基本構造と実質的に一致する。
第3実施形態における制限構造は、図11中に示されたように、加速電極5とアノード4との電位差を制御する構造(態様III)により実現される。なお、この第3実施形態に係るMCPユニットが適用されたMCP検出器の基本構造は、当該第3実施形態における制限構造に相当する構造を除き、図2および図11に示された基本構造と実質的に一致する。また、図20は、第3実施形態に係るMCPユニットが適用されたMCP検出器の構造を説明するための等価回路図である。図21(A)は、第3実施形態に係るMCPユニットが適用されたMCP検出器において、OUT電極3−アノード4間の電圧印加状態を示す図であり、図21(B)は、MCPユニットの断面構造を示す図である。
第4実施形態における制限構造は、図11中に示されたように、マイクロチャネルプレートからアノードに向かう二次電子の軌道を制御する構造(態様IV)により実現される。なお、この第4実施形態に係るMCPユニットが適用されたMCP検出器の構造は、当該第4実施形態における制限構造に相当する構造を除き、図5に示された基本構造と実質的に一致する。
第5実施形態に係るMCPユニットが適用されたMCP検出器の構造は、図5および図6に示されたトライオード構造のMCP検出器の基本構造と同じである。ただし、この第5実施形態は、アノード4からの反射電子の放出自体を抑制する構造を備える。具体的には、アノード4が、その表面に、二次電子(反射電子)の発生を抑制するカーボンなどがコーティングされた構造を有する。このように、アノード4自体の構造を変更することによっても、外部電位源の影響を低減する効果が十分に期待できる。
Claims (4)
- 荷電粒子の増倍機能を有するMCPユニットにおいて、
当該MCPユニットの中心軸と交差する平面上に配置された、前記中心軸に沿って移動する前記荷電粒子の入射に応答して内部で増倍された二次電子を放出するマイクロチャネルプレートであって、該荷電粒子が入射される入射面と、該入射面に対向するとともに該二次電子を出射する出射面とを有するマイクロチャネルプレートと、
前記マイクロチャネルプレートの入射面に接触した第1電極であって、第1電位に設定された第1電極と、
前記マイクロチャネルプレートの出射面に接触した第2電極であって、前記第1電位よりも高い第2電位に設定された第2電極と、
前記マイクロチャネルプレートの出射面から放出された二次電子が到達する位置に、前記中心軸に交差した状態で配置されたアノードであって、前記第2電位よりも高い第3電位に設定されたアノードと、
前記マイクロチャネルプレートと前記アノードとの間に配置された加速電極であって、前記第2電位よりも高い第4電位に設定されるとともに、前記マイクロチャネルプレートの出射面から前記アノードへ向かう二次電子を通過させるための複数の開口を有する加速電極と、そして、
前記マイクロチャネルプレートからの二次電子の入射に応答して前記アノードから放出される反射電子を、前記加速電極と前記アノードとの間の空間内に閉じ込めるための制限構造と、を備え、
前記制限構造として、前記アノードの第3電位は、前記加速電極と前記アノードとの間の空間における電位勾配が、前記第2電極と前記加速電極との間の空間における電位勾配よりも小さくなるよう、前記加速電極の第4電位よりも高く設定されているMCPユニット。 - 請求項1に記載のMCPユニットと、そして、
前記マイクロチャネルプレートとともに前記アノードを挟むよう配置された信号出力部であって、前記アノードに電気的に接続された信号線を有する信号出力部と、を備えたMCP検出器。 - 前記信号出力部は、前記信号線と、該信号線を包囲するシールド部とを備えた同軸ケーブルを含み、そして、
当該MCP検出器は、さらに、前記シールド部と電気的に接続された一方の端子と、前記加速電極に電気的に接続された他方の端子とを有するコンデンサを備えることを特徴とする請求項2に記載のMCP検出器。 - イオン源として分析されるべき試料が内部に設置される真空容器と、
前記真空容器内に設置された試料からイオンを放出させるためのイオン抽出システムと、
前記真空容器内に配置された、前記試料から放出されたイオンを加速するためのイオン加速器と、
前記イオン加速器を前記試料ととともに挟むように配置された、請求項2または3に記載のMCP検出器と、そして、
前記試料から放出されたイオンに関する情報として、少なくとも質量を判定するための分析部であって、前記MCP検出器からの検出信号に基づいて前記イオン加速器から前記MCP検出器までの飛行時間を検出することにより、前記MCP検出器に到達したイオンの質量を決定する分析部とを備えた飛行時間型質量分析器。
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