JP6431574B1 - 電子管 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子管1は、光に応じた電子を放出する光電面3と、光電面3に対面するように配置されたアバランシェフォトダイオード6と、光電面3からアバランシェフォトダイオード6へ向けて電子を加速すると共に電子を集束させる集束電極部4と、アバランシェフォトダイオード6が設けられるステム9を有する筐体2と、を備える。ステム9には、光を通過させる光入射孔26が設けられ、その周囲はステム9により遮光されている。集束電極部4は、光通過孔37が設けられる第1領域34aと、電子をアバランシェフォトダイオード6へ導く電子通過孔38が設けられる第2領域34bとを有する。第1領域34aは、光入射孔26と光電面3とを結ぶ軸線A1上に形成される。第2領域34bは、光電面3とアバランシェフォトダイオード6とを結ぶ軸線A2上に形成される。
【選択図】図1
Description
上記実施形態に係る電子管1は、蓋8が金属製であった。しかし、蓋は、金属製に限定されることはない。図5に示されるように、例えば、変形例1に係る電子管1Aの蓋8Aは、ガラス製であってもよい。ガラス材料として、例えばサファイアが挙げられる。このような構成によれば、蓋8Aからも光L2を受け入れることができる。そうすると、電子管1Aの光電面3Aは、光入射孔26から光L1を受け入れる反射型光電面であると同時に、さらに、蓋8Aの蓋上面8aから光L2を受け入れる透過型光電面としても用いることが可能である。
上記実施形態に係る電子管1は、光電面3が放物面といった曲面を呈していた。しかし、光電面は、曲面に限定されることはない。図6に示されるように、変形例2に係る電子管1Bの光電面3Bは、蓋下面8bに沿って設けられた平面状であってもよい。このような構成によれば、光電面3Bを例えばGaAsP等のような結晶光電面とした場合に、湾曲面と比べて結晶の固定を容易に行うことができる。
上記実施形態に係る電子管1は、中間電極部13の電極カバー33が略平板状であった。しかし、電極カバーは、略平板状に限定されることはない。図7に示されるように、変形例3に係る電子管1Cが備える下側電極部11Cの電極カバー33Cは、カバー枠42と、集束電極部43と、集束電極部43を支持する複数のフレーム44とを有する。この構成によれば、光は、離間したフレーム44同士の間に形成される隙間(光通過部)を通って光電面3に至る。集束電極部43は、電子通過孔38と同じ内径D38を有する筒状の部材である。集束電極部43の中心軸線は、軸線A2に重複する。集束電極部43は、複数(例えば4本)のフレーム44によって、その位置が保持される。フレーム44の一端は、集束電極部43に連結される。フレーム44の他端は、カバー枠42に連結される。このような構成によれば、電子管1Cの製造時に行われるガス抜き工程を容易に行うことができる。
上記実施形態に係る電子管1は、入射面板28の光入射面28aが軸線A1と直交していた。しかし、入射面板の構成は、この構成に限定されることはない。図8に示されるように、変形例4に係る電子管1Dの入射面板28Dは、その光入射面28aが軸線A1に対して傾斜するように配置されてもよい。具体的には、光入射孔26Dの外側開口26cは、ベース裏面23に設けられている。つまり、筐体2Dを構成するステム9Dは、ざぐり27(図1参照)を有しない。そして、入射面板28Dは、外側開口26cを気密に封止するように、ベース裏面23に対して取り付けられる。このような構成によれば、入射面板28Dをステム9Dに対して容易に固定できる。また、さらなる変形例として、ステム9D全体を光透過性材料で形成し、光入射孔としての貫通孔を設けることなく、光入射孔26Dにおける内側開口および外側開口に相当する領域を除いて遮光部材を設ける(または遮光処理を施す)ことで、実質的に光入射孔に相当する光入射経路を形成しても良い。
上記実施形態に係る電子管1は、ステム9がざぐり27を有し、ざぐり27に対して入射面板28が嵌め込まれていた。しかし、この構成に限定されることはない。図9に示されるように、変形例5に係る電子管1Eのステム9Eは、光入射孔26Eを構成する筒部46を有する。具体的には、光入射孔26Eは、内側開口26aと、外側開口26eとを有する。外側開口26eは、ベース裏面23から軸線A1に沿って筐体2の外部方向に向かって突出する筒部46の先端に設けられる。そして、入射面板28Eは、外側開口26eを気密に封止するように、筒部46の先端に設けられたフランジ47に対して取り付けられる。この入射面板28Eは、石英により形成される。石英により形成された入射面板28Eによれば、紫外光領域のような短い波長の光を好適に透過させ得る。そして、石英製の入射面板28Eをフランジ47に接合するためには、アルミシールを用いる。つまり、入射面板28Eとフランジ47との間に、アルミリング48が挟み込まれた接合構造となる。そして、アルミシールを行う場合、入射面板28Eをステム9Eに取り付けるために、アルミリング48を挟んだ状態で入射面板28Eをフランジ47に所定の圧力で押圧する必要があるが、変形例5に係る電子管1Eによれば、筒部46が突出しているので、入射面板28Eをフランジ47に押圧する工程を容易に行うことができる。さらに、電子管1Eに対する光の入射位置がステム9Eから突出しているので、入射面板28Eに対して光を送る外部光学系とのカップリングを容易に行うことができる。
図10に示されるように、変形例6に係る電子管1Fの蓋8Fは、排気孔8cを有していてもよい。排気孔8cは、蓋8Fの蓋上面8aから蓋下面8bまで貫通する孔である。さらに、排気孔8cには、排気管49が気密に嵌め込まれる。排気管49の下端は、蓋8Fの蓋下面8bに一致するか、排気孔8c内に配置され、少なくとも蓋下面8bからは突出しないのが好ましい。排気管49の上端は、蓋8Fの蓋上面8aより上方に突出し、封止されている。
Claims (7)
- 入射した光に応じた電子を放出する光電変換部と、
前記光電変換部に対面するように配置され、前記電子を受ける電子検出部と、
前記光電変換部と前記電子検出部との間に配置された電極板を含み、前記光電変換部から前記電子検出部へ向けて前記電子を加速すると共に前記電子を集束させる集束電極部と、
前記電子検出部が設けられるステム部を有し、前記光電変換部及び前記電子検出部が配置される真空に保持された内部空間を形成する筐体と、を備え、
前記ステム部は、前記光を通過させる光入射窓部が設けられるとともに、前記光入射窓部の周囲を遮光する遮光部を有し、
前記電極板は、前記光入射窓部から導かれた前記光を通過させることにより、前記光を前記光電変換部に導く光通過部が設けられる第1領域と、前記光電変換部から放出された前記電子を通過させることにより、前記電子を前記電子検出部へ導く電子通過部が設けられる第2領域とを有し、
前記第1領域は、前記光入射窓部と前記光電変換部とを結ぶ第1軸線上に形成され、
前記第2領域は、前記光電変換部と前記電子検出部とを結ぶ第2軸線上に形成される、電子管。 - 前記光通過部は、前記電子通過部に対して離間している、請求項1に記載の電子管。
- 前記筐体は、前記ステム部と対面する蓋部をさらに有し、
前記蓋部は、前記ステム部と対面すると共に前記内部空間に露出した面に設けられた前記光電変換部を有する、請求項1又は2に記載の電子管。 - 前記光入射窓部は、前記第1軸線を中心軸線とする前記ステム部に設けられた貫通孔と、前記貫通孔を閉鎖するように前記ステム部に固定された光透過部材と、を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子管。
- 前記光透過部材は、前記光が入射する光入射面を有し、
前記光入射面は、前記第1軸線に対して直交する、請求項4に記載の電子管。 - 前記ステム部は、金属材料により形成される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子管。
- 前記蓋部は、金属材料により形成される、請求項3に記載の電子管。
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