JP6452561B2 - 荷電粒子検出器 - Google Patents
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Description
図5は、第1実施形態に係る荷電粒子検出器1Aの組み立て工程図であり、図6(a)は、図5に示された組立工程を経て得られた荷電粒子検出器1Aの斜視図である。また、図6(b)は、図6(a)中のX1−X1線に沿った当該荷電粒子検出器1Aの断面図である。なお、図6(b)中に示された軸AXC1は、PD80の電子入射面800の中心C1を通り、該電子入射面800に垂直な軸(MCP10の中心軸AX1に平行な軸)である。
図11および図12は、第2実施形態に係る荷電粒子検出器の特徴的な構造として、MCP10の中心軸AX1上に電子入射面800の中心が位置するようPD80が配置された構成において、フォーカス電極60のフランジ部60bにおける開口60b1の中心をMCP10の中心軸AX1に対して偏心させた構成を説明するための図である。なお、この第2実施形態に係る荷電粒子検出器の構成は、フォーカス電極60におけるフランジ部60bの構造を除き、上述の第1実施形態に係る荷電粒子検出器1A(図5、図6)と同様である。
図13は、第3実施形態に係る荷電粒子検出器の断面構造を説明するための図であり、この第3実施形態に係る荷電粒子検出器1Bは、フォーカス電極60とブリーダ回路基板70との接続構造を除き、上述の第1実施形態に係る荷電粒子検出器1Aと同様の構造を有する。すなわち、この第3実施形態に係る荷電粒子検出器1Bは、質量分析装置等の真空チャンバに固定された状況でのメンテナンス作業の向上を目的とし、PD80のみを容易に交換できる構造を備える。なお、図13(a)は、真空チャンバ200の開口210に取り付けられた当該第3実施形態に係る荷電粒子検出器1Bの構成を示す断面図である。図13(b)は、真空チャンバ200からPD80が搭載されたブリーダ回路基板70だけを取り外した状態を示す、断面図である。また、図13(a)および図13(b)は、図6(a)のX5−X5線に沿った断面図に対応しており、図中の軸AXC1は、PD80の電子入射面800の中心C1を通り、該電子入射面800に垂直な軸(MCP10の中心軸AX1に平行な軸)である。
Claims (10)
- 荷電粒子が入射される入力面と、二次電子が出射される出力面と、それぞれが前記入力面と前記出力面を連絡するとともにその内壁上に二次電子放出面を有する複数の貫通孔であって、それぞれの中心軸が少なくとも前記出力面に対して鋭角で規定されるバイアス角だけ傾斜するよう配置された複数の貫通孔と、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に対面するよう配置され、その面積が前記マイクロチャネルプレートの有効領域の面積よりも小さい電子入射面を有する電子衝撃型ダイオードと、
前記マイクロチャネルプレートと前記電子衝撃型ダイオードとの間に設けられ、前記マイクロチャネルプレートから前記電子衝撃型ダイオードへ向かう二次電子の軌道を連続的に取り囲む形状を有するフォーカス電極と、
を備えた荷電粒子検出器であって、
前記電子入射面に一致する基準平面において、前記複数の貫通孔から選択された基準貫通孔の開口のうち前記出力面に一致する開口の中心を通りかつ前記出力面に直交する基準軸と前記基準平面との交点から、前記基準貫通孔の中心軸と前記基準平面との交点へ向かう方向をバイアス角方向と規定するとき、
前記有効領域の中心を通りかつ前記出力面に直交する軸である前記マイクロチャネルプレートの中心軸と前記基準平面との交点に対して、前記電子入射面の中心が前記バイアス角方向に沿って所定距離だけずれるよう、前記電子衝撃型ダイオードが偏心配置されていることを特徴とする荷電粒子検出器。 - 荷電粒子が入射される入力面と、二次電子が出射される出力面と、それぞれが前記入力面と前記出力面を連絡するとともにその内壁上に二次電子放出面を有する複数の貫通孔であって、それぞれの中心軸が少なくとも前記出力面に対して鋭角で規定されるバイアス角だけ傾斜するよう配置された複数の貫通孔と、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に対面するよう配置され、その面積が前記マイクロチャネルプレートの有効領域の面積よりも小さい電子入射面を有する電子衝撃型ダイオードと、
前記マイクロチャネルプレートと前記電子衝撃型ダイオードとの間に設けられ、前記マイクロチャネルプレート側に位置する第1開口と、前記電子衝撃型ダイオード側に位置する第2開口と、前記マイクロチャネルプレートから前記電子衝撃型ダイオードへ向かう二次電子の軌道を連続的に取り囲む形状を有するフォーカス電極と、
を備えた荷電粒子検出器であって、
前記電子入射面に一致する基準平面において、前記複数の貫通孔から選択された基準貫通孔の開口のうち前記出力面に一致する開口の中心を通りかつ前記出力面に直交する基準軸と前記基準平面との交点から、前記基準貫通孔の中心軸と前記基準平面との交点へ向かう方向をバイアス角方向と規定するとき、
前記有効領域の中心を通りかつ前記出力面に直交する軸である前記マイクロチャネルプレートの中心軸と前記基準平面との交点に対して、前記第2開口の中心が前記バイアス角方向に沿って所定距離だけずれるよう、前記フォーカス電極の少なくとも一部が偏心配置されていることを特徴とする荷電粒子検出器。 - 前記フォーカス電極は、前記マイクロチャネルプレートの前記出力面と同電位に設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の荷電粒子検出器。
- 前記フォーカス電極は、前記電子衝撃型ダイオードの前記電子入射面と同電位に設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の荷電粒子検出器。
- 前記マイクロチャネルプレートと前記フォーカス電極との間に設けられたメッシュ電極をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の荷電粒子検出器。
- 前記電子衝撃型ダイオードにおける前記電子入射面の最大幅は、3mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の荷電粒子検出器。
- 前記マイクロチャネルプレートの前記出力面から前記電子衝撃型ダイオードの前記電子入射面に到達する前記二次電子のスポット径は、1mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の荷電粒子検出器。
- 前記フォーカス電極は、前記マイクロチャネルプレートから前記電子衝撃型ダイオードへ向かう二次電子の軌道を連続的に取り囲む胴体部と、前記第2開口の中心位置および大きさを規定するためのフランジ部材と、で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の荷電粒子検出器。
- 前記胴体部は、前記マイクロチャネルプレートから前記電子衝撃型ダイオードに向かって順に配置された複数の中空部材で構成されていることを特徴とする請求項8に記載の荷電粒子検出器。
- 前記電子衝撃型ダイオードがその主面上に搭載された基板と、
前記マイクロチャネルプレートから前記電子衝撃型ダイオードに向かう二次電子を通過させるための開口を有し、前記フォーカス電極と前記基板との間に配置された樹脂フランジと、をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の荷電粒子検出器。
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