JP6474281B2 - 電子増倍体、光電子増倍管、及び光電子増倍器 - Google Patents

Description

本発明は、電子増倍体、光電子増倍管、及び光電子増倍器に関する。

特許文献１には、電子増倍体が記載されている。この電子増倍体は、直方体状のブロックの長手方向に沿って延在する波状の通路を備えている。この通路の内面には半導体からなる二次電子放出層が設けられている。

米国特許第３，２４４，９２２号明細書

ところで、上述したような電子増倍体は、電位差によって加速された電子を通路の内面に衝突させることで二次電子を放出する。ここで、電子増倍体では、電子の増倍効率の向上が望まれている。しかしながら、特許文献１に記載された電子増倍体は、電子の増倍効率を向上するような通路の形状について何ら考慮されていない。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、電子の増倍効率を向上できる電子増倍体、光電子増倍管、及び光電子増倍器を提供することを目的とする。

本発明に係る電子増倍体は、第１の方向に延在する本体部と、第１の方向における本体部の一端面に開口するように本体部に設けられ、本体部の外部から電子を入射する電子入射部と、第１の方向における本体部の他端面に開口すると共に電子入射部に至るように本体部に設けられ、電子入射部から入射した電子に応じて二次電子を放出するチャネルと、を備え、チャネルは、第１の方向について当該チャネルの全体にわたって延在すると共に互いに対向する第１の内面及び第２の内面を有し、第１の内面は、第１の方向に沿って交互に配列された凸状の第１の屈曲部及び凹状の第２の屈曲部と、第１の屈曲部及び第２の屈曲部のそれぞれを規定する複数の第１の傾斜面と、を含み、第２の内面は、第１の方向に沿って交互に配列された凸状の第３の屈曲部及び凹状の第４の屈曲部と、第３の屈曲部及び第４の屈曲部のそれぞれを規定する複数の第２の傾斜面と、を含み、第１の屈曲部と第４の屈曲部とは、第１の内面から第２の内面に向かう第２の方向について互いに対向するように配置されており、第２の屈曲部と第３の屈曲部とは、第２の方向について互いに対向するように配置されており、第２の方向における第１の屈曲部の先端と第３の屈曲部の先端との距離をｈとし、互いに対向する第１の傾斜面及び第２の傾斜面の間隔をｄとし、第１の屈曲部を規定する一対の第１の傾斜面のなす角度をθとし、第１の方向におけるチャネルの長さをＬとしたとき、下記式（１）〜（４）を満たす。

この電子増倍体においては、チャネルの第１の内面は、凸状の第１の屈曲部及び凹状の第２の屈曲部と、これらを規定する第１の傾斜面と、を含んでいる。チャネルの第２の内面は、凸状の第３の屈曲部及び凹状の第４の屈曲部と、これらを規定する第２の傾斜面と、を含んでいる。そして、第１の屈曲部と第４の屈曲部とが互いに対向しており、第２の屈曲部と第３の屈曲部とが互いに対向している。チャネルの内面がこのような形状を有することにより、チャネルを進行する電子が第１の傾斜面又は第２の傾斜面に衝突して二次電子が放出される。放出された二次電子は、チャネルの第１の方向における下流側へ進行して第２の傾斜面又は第１の傾斜面に更に衝突する。これにより、二次電子が更に放出される。このとき、チャネルの形状を規定する各値が上記式（１）〜（４）を満たすことから、電子の増倍効率を向上できる。

本発明に係る電子増倍体においては、下記式（５）を更に満たしてもよい。ここで、チャネル内を減圧しても、チャネル内には残留ガスが存在する。この残留ガスは、イオンフィードバックを生じさせる。すなわち、チャネル内を進行する電子が残留ガスに衝突すると、残留ガスからイオンが生じる場合がある。残留ガスから生じたイオンは、チャネル内の電位差の影響を受けて、チャネル内を第１の方向とは反対方向へ加速されながら進行する。そして、そのイオンがチャネルの内面等に衝突すると、予期しない電子の放出が起こり、出力信号にノイズが生じる虞がある。これに対し、上記構成を採用することによってイオンの進行経路を塞ぐことができる。このため、上述したようなイオンフィードバックにより放出される電子の量を減少させることができる。従って、出力信号のノイズを低減できる。

本発明に係る電子増倍体においては、第１の屈曲部及び第２の屈曲部は、それぞれ、一対の第１の傾斜面を曲面により互いに接続しており、第３の屈曲部及び第４の屈曲部は、それぞれ、一対の第２の傾斜面を曲面により互いに接続していてもよい。この構成によれば、屈曲部の形成の際に屈曲部にバリが生じることを抑制できる。また、屈曲部の形成に際してバリが生じても、屈曲部を曲面状に加工する際に当該バリを除去できる。このため、屈曲部のバリに起因したノイズとなる電子放出及び放電を抑制できる。従って、出力信号のノイズを低減できる。

本発明に係る光電子増倍管は、上記電子増倍体と、電子増倍体を収容する管体と、一端面における電子入射部の開口に対向するように管体に設けられ、電子入射部に光電子を供給する光電面と、他端面におけるチャネルの開口に対向するように管体内に配置され、二次電子を受ける陽極と、を備える。

この光電子増倍管は、上述した電子増倍体を備えている。このため、上記電子増倍体による作用効果を好適に奏することができる。

本発明に係る光電子増倍器は、上記電子増倍体と、一端面における電子入射部の開口を塞ぐように設けられ、電子入射部に光電子を供給する光電面と、他端面におけるチャネルの開口を塞ぐように設けられ、二次電子を受ける陽極と、を備える。

この光電子増倍器は、上述した電子増倍体を備えている。このため、上記電子増倍体による作用効果を好適に奏することができる。

本発明によれば、電子の増倍効率を向上できる。

本実施形態に係る光電子増倍管の断面図である。 図１中の電子増倍体の斜視図である。 図２に示された電子増倍体を模式的に示す断面図である。 チャネルの形状及び電位差に基づくゲインの変化を求めるシミュレーションの条件を示す図である。 図４に示された条件でゲインの変化を求めたシミュレーションの結果を示すグラフである。 チャネルの形状に基づくゲインの変化を求めるシミュレーションの条件を示す図である。 図６に示された条件でゲインの変化を求めたシミュレーションの結果を示すグラフである。 実施形態及び比較例におけるゲインを比較するシミュレーションの条件を示す図である。 図８に示された条件でゲインを求めたシミュレーションの結果を示すグラフである。 第１変形例に係る電子増倍体の断面図である。 第２変形例に係る電子増倍体の断面図である。 第３変形例に係る電子増倍体の断面図である。 図２に示された電子増倍体を適用した光電子増倍器の断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る光電子増倍管の断面図であり、図２は、図１中の電子増倍体の斜視図であり、図３は、図２に示された電子増倍体を模式的に示す断面図である。図１〜図３に示されるように、光電子増倍管１は、電子増倍体２と、管体３と、光電面４と、陽極５と、を備えている。

電子増倍体２は、電子の入射に応じて二次電子を放出することで電子を増倍する。電子増倍体２は、本体部６と、電子入射部７と、チャネル８と、を有している。

本体部６は、第１の方向Ｄ１に延在している。また、本体部６は、直方体状をなしている。本体部６は、第１の方向Ｄ１における一端面６ａと、他端面６ｂと、を有している。本体部６の少なくとも表面は絶縁体によって形成されている。ここでは一例として、本体部６は絶縁体であるセラミックによって形成されている。ただし、本体部６は、金属等の導電体によって形成されると共に表面に絶縁膜が設けられて構成されていてもよい。

電子入射部７は、本体部６の外部から本体部６の内部に電子を入射するための入口部分である。電子入射部７は、第１の方向Ｄ１における本体部６の一端面６ａに開口するように本体部６に設けられている。一端面６ａにおける電子入射部７の開口は、第１の方向Ｄ１から見て矩形状を呈している。また、電子入射部７は、第１の方向Ｄ１に沿って、後述する第２の方向Ｄ２に徐々に狭まっている。つまり、電子入射部７は、第１の方向Ｄ１に沿って縮小する角錐台状を呈している。

チャネル８は、本体部６の内部を電子が進行する通路である。チャネル８は、電子入射部７から入射した電子に応じて二次電子を放出する。チャネル８は、第１の方向Ｄ１における本体部６の他端面６ｂに開口している。チャネル８の他端面６ｂの開口は、陽極５に対向している。チャネル８は、電子入射部７に至るように本体部６に設けられている。

チャネル８は、第１の方向Ｄ１について当該チャネル８の全体にわたって延在すると共に互いに対向する第１の内面９及び第２の内面１０を含む。第１の内面９及び第２の内面１０は、第１の方向Ｄ１と交差する第２の方向Ｄ２に離間している。なお、第２の方向Ｄ２は、第１の内面９から第２の内面１０に向かう方向であって、ここでは、第１の方向Ｄ１に垂直な方向である。

第１の内面９は、第１の方向Ｄ１に沿って交互に配列された凸状の第１の屈曲部９ａ及び凹状の第２の屈曲部９ｂを含む。また、第１の内面９は、第１の屈曲部９ａ及び第２の屈曲部９ｂのそれぞれを規定する複数の第１の傾斜面９ｃを含む。第１の傾斜面９ｃは平面状をなしている。本実施形態では、第１の屈曲部９ａ及び第２の屈曲部９ｂは角状に折れ曲がっている。

第２の内面１０は、第１の方向Ｄ１に沿って交互に配列された凸状の第３の屈曲部１０ａ及び凹状の第４の屈曲部１０ｂを含む。また、第２の内面１０は、第３の屈曲部１０ａ及び第４の屈曲部１０ｂのそれぞれを規定する複数の第２の傾斜面１０ｃを含む。第２の傾斜面１０ｃは平面状をなしている。本実施形態では、第３の屈曲部１０ａ及び第４の屈曲部１０ｂは角状に折れ曲がっている。

すなわち、第１の内面９及び第２の内面１０は、第１の方向Ｄ１に沿ってジグザグ状（例えば、波状）に屈曲を繰り返すように形成されている。ここで、第１の内面９及び第２の内面１０においては、第２の方向Ｄ２について、第１の屈曲部９ａと第４の屈曲部１０ｂとが互いに対向し、第２の屈曲部９ｂと第３の屈曲部１０ａとが互いに対向し、第１の傾斜面９ｃと第２の傾斜面１０ｃとが互いに対向している。

電子入射部７の内面とチャネル８の内面（少なくとも第１の内面９及び第２の内面１０）とには、抵抗層及び二次電子増倍層が互いに積層するように設けられている。そして、電子入射部７の表層とチャネル８の表層とは、二次電子増倍層である。抵抗層の材料としては、例えばＡｌ_２Ｏ_３（酸化アルミニウム）とＺｎＯ（酸化亜鉛）との混合膜、又は、Ａｌ_２Ｏ_３とＴｉＯ_２（二酸化チタン）との混合膜等を用いることができる。また、二次電子増倍層の材料としては、例えばＡｌ_２Ｏ_３、又は、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）等を用いることができる。抵抗層及び二次電子増倍層は、原子層堆積法（ＡＬＤ：ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成することができる。

また、本体部６の一端面６ａ及び他端面６ｂには、それぞれニッケル系の金属を含む金属層１１，１２が蒸着等の方法によって設けられている。本体部６には、一端面６ａに設けられた金属層１１よりも他端面６ｂに設けられた金属層１２の方が高電位となるように電位差が付与されている。このように電位差が付与されていることにより、チャネル８内にも第１の方向Ｄ１に沿った電位差が生じている。

管体３は、電子増倍体２を収容している。図１に示されるように、管体３は第１の方向Ｄ１に延在している。第１の方向Ｄ１において、管体３の一端３ａが開口すると共に他端３ｂが封止されている。ここで、管体３の一端３ａ側には電子増倍体２の本体部６の一端面６ａが位置し、管体３の他端３ｂ側には電子増倍体２の本体部６の他端面６ｂが位置している。

光電面４は、光の入射に応じて光電子を発生する。光電面４は平板状をなしている。光電面４は、管体３の一端３ａの開口を塞ぐように設けられている。光電面４は、電子増倍体２の本体部６の一端面６ａにおける電子入射部７の開口に対向している。これにより、光電面４において発生した光電子は電子入射部７に供給される。なお、管体３の一端３ａの開口が光電面４によって塞がれた状態で、管体３の内部が減圧される。

陽極５は、電子増倍体２から放出された二次電子を受ける。陽極５は平板状をなしている。陽極５は、本体部６の他端面６ｂにおけるチャネル８の開口に対向するように管体３内に配置されている。陽極５は、本体部６の他端面６ｂ及び管体３の他端３ｂから離間して配置されている。なお、陽極５には、当該陽極５が受けた二次電子に対応した電気信号のパルスを検出する検出器（不図示）が接続されている。

ここで、図３に示されるように、一例として、第２の方向Ｄ２における第１の屈曲部９ａの先端９Ｔと第３の屈曲部１０ａの先端１０Ｔとの距離ｈは略一定である。また、一例として、互いに対向する第１の傾斜面９ｃ及び第２の傾斜面１０ｃの間隔ｄは略一定である。更に、一例として、第１の屈曲部９ａを規定する一対の第１の傾斜面９ｃのなす角度θは略一定である。なお、第１の方向Ｄ１におけるチャネル８の長さをＬとする。

これらの距離ｈ、間隔ｄ、角度θ、長さＬは、下記式（１）〜（４）を満たす。

続いて、光電子増倍管１の動作について説明する。まず、光電面４に対して光電子増倍管１の外部から光が入射すると、光電面４は、光電効果によって光電子を放出する。この光電子は電子増倍体２の電子入射部７に入射する。

このとき、光電子が放出された方向によっては、光電子の一部は電子入射部７の内面に衝突して二次電子を放出する。この二次電子、及び電子入射部７の内面に衝突しなかった光電子は、電子入射部７を通過してチャネル８に入る。上述したように、チャネル８内には、第１の方向Ｄ１に電位差が付与されている。電子入射部７からの電子は、チャネル８に入射した後に、この電位差の影響を受けて第１の方向Ｄ１に加速されながらチャネル８内を進行する。

チャネル８内を進行する電子は、第１の傾斜面９ｃ又は第２の傾斜面１０ｃに衝突して二次電子を放出する。ここで、第１の内面９及び第２の内面１０は、上述したように屈曲を繰り返すように形成されている。このため、第１の方向Ｄ１に進行する電子は、第１の傾斜面９ｃへの衝突と、後続する第２の傾斜面１０ｃへの衝突と、を繰り返すこととなる。

このようにして増倍された電子は、チャネル８を進行して、本体部６の他端面６ｂの開口から出て陽極５に入射する。陽極５に入射した電子は、その電子数に応じた波高を有するパルス状の電気信号として検出器で検出される。

続いて、距離ｈ、間隔ｄ、角度θ、長さＬの各値が上記式（１）〜（４）を満たすことによる作用効果を、シミュレーションの結果を示して説明する。

図４は、チャネルの形状及び電位差に基づくゲインの変化を求めるシミュレーションの条件を示す図であり、図５は、図４に示された条件でゲインの変化を求めたシミュレーションの結果を示すグラフである。このシミュレーションでは、電子の増倍効率を向上する上で好適な角度θを示している。図４に示されるように、ここでは第１の内面９に単一の第１の屈曲部９ａ、第２の屈曲部９ｂ、及び第１の傾斜面９ｃを有すると共に、第２の内面１０に単一の第３の屈曲部１０ａ、第４の屈曲部１０ｂ、及び第２の傾斜面１０ｃを有するモデルを用いてシミュレーションを行った。このモデルでは、第１の傾斜面９ｃ及び第２の傾斜面１０ｃの間隔ｄを０．５ｍｍ、チャネル８の長さＬを２０ｍｍとした。また、第１の方向Ｄ１におけるチャネル８の両端の電位差を５００Ｖ、１０００Ｖ、２０００Ｖとした。そして、第１の傾斜面９ｃのなす角度α（＝０．５θ）を変化させてゲインを求めた。

図５は、横軸が角度α、縦軸がゲインの最大値に対する割合を示しており、各プロットは電位差が５００Ｖ、１０００Ｖ、２０００Ｖの場合のシミュレーション結果を示している。図５では、７０°≦α≦８６°の範囲で高いゲインが得られることが示されている。従って、角度θが上記式（２）を満たす１４０°≦θ≦１７２°の範囲で相対的に高いゲインが得られることが示されている。

図６は、チャネルの形状に基づくゲインの変化を求めるシミュレーションの条件を示す図であり、図７は、図６に示された条件でゲインの変化を求めたシミュレーションの結果を示すグラフである。このシミュレーションでは、電子の増倍効率を向上する上で好適な距離ｈ及び間隔ｄの比ｈ／ｄを示している。図６に示されるように、ここでは第１の内面９に３つの第１の屈曲部９ａ、２つの第２の屈曲部９ｂ、及び４つの第１の傾斜面９ｃを有すると共に、第２の内面１０に２つの第３の屈曲部１０ａ、３つの第４の屈曲部１０ｂ、及び４つの第２の傾斜面１０ｃを有するモデルを用いてシミュレーションを行った。このモデルでは、第１の傾斜面９ｃ及び第２の傾斜面１０ｃの間隔ｄを０．５ｍｍ、チャネル８の長さＬを２２ｍｍ、第１の傾斜面９ｃのなす角度θを１５６°とした。また、第１の方向Ｄ１におけるチャネル８の両端の電位差を１０００Ｖとした。そして、距離ｈ及び間隔ｄの比ｈ／ｄを変化させてゲインを求めた。

図７は、横軸が距離ｈ及び間隔ｄの比ｈ／ｄ、縦軸がゲインの最大値に対する割合を示している。図７では、−０．５≦ｈ／ｄ≦０．５の範囲で高いゲインが得られることが示されている。従って、距離ｈ及び間隔ｄの比ｈ／ｄが上記式（１）を満たすときに相対的に高いゲインが得られることが示されている。

ここで、実施形態に係る電子増倍体２と比較例に係る電子増倍体２７とのそれぞれのゲインについて説明する。図８は、実施形態及び比較例におけるゲインを比較するシミュレーションの条件を示す図であり、図９は、図８に示された条件でゲインを求めたシミュレーションの結果を示すグラフである。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、実施形態に係る電子増倍体２のチャネル８の長さＬ、及び比較例に係る電子増倍体２７のチャネル２８の長さＬを４５ｍｍとした。また、第１の方向Ｄ１におけるチャネル８，２８の両端の電位差を２２５０Ｖとした。比較例に係る電子増倍体２７のチャネル２８は、本体部２６の一端面２６ａと他端面２６ｂとの間で大きく緩やかに湾曲した形状を呈している。実施形態のチャネル８は上記式（１）〜（４）を全て満たすのに対し、比較例のチャネル２８は少なくとも上記式（１）〜（３）を満たしていない。

図９は、横軸がパルス波高、縦軸が相対カウント数を示したものであり、実施形態と比較例とのＰＨＤ（Pulse Height Distribution）、すなわちパルス波高分布を表す。ここで、相対カウント数とは、陽極５において検出した電気信号について、各パルス波高を有する電気信号のカウント数を時間的に積算し、そのカウント数について規格化したものである。図９に示されるように、実施形態に係る電子増倍体２の相対カウント数は、比較例に係る電子増倍体２７の相対カウント数より高いゲインの領域に分布しており、比較例に係る電子増倍体２７と比べて実施形態に係る電子増倍体２の電子の増倍効率が相対的に高いことが示されている。また、実施形態に係る電子増倍体２のプロットではピークが出ている。このため、電子増倍体２ではノイズと信号とを区別しやすく、その結果、フォトンカウンティングの精度を上げることができる。

以上説明した通り、本実施形態に係る電子増倍体２においては、チャネル８の第１の内面９は、凸状の第１の屈曲部９ａ及び凹状の第２の屈曲部９ｂと、これらを規定する第１の傾斜面９ｃと、を含んでいる。チャネル８の第２の内面１０は、凸状の第３の屈曲部１０ａ及び凹状の第４の屈曲部１０ｂと、これらを規定する第２の傾斜面１０ｃと、を含んでいる。そして、第１の屈曲部９ａと第４の屈曲部１０ｂとが互いに対向しており、第２の屈曲部９ｂと第３の屈曲部１０ａとが互いに対向している。チャネル８の内面がこのような形状を有することにより、チャネル８を進行する電子が第１の傾斜面９ｃ又は第２の傾斜面１０ｃに衝突して二次電子が放出される。放出された二次電子は、チャネル８の第１の方向Ｄ１における下流側へ進行して第２の傾斜面１０ｃ又は第１の傾斜面９ｃに更に衝突する。これにより、二次電子が更に放出される。このとき、チャネル８の形状を規定する距離ｈ、間隔ｄ、角度θ、長さＬの各値が上記式（１）〜（４）を満たすことから、電子の増倍効率を向上できる。

また、本実施形態に係る光電子増倍管１は、上述した電子増倍体２を備えている。このため、電子増倍体２による作用効果を好適に奏することができる。

[第１変形例]
続いて、本実施形態に係る電子増倍体２の第１変形例について説明する。図１０は、第１変形例に係る電子増倍体２１の断面図である。図１０に示されるように、第１変形例に係る電子増倍体２１では、距離ｈ及び間隔ｄの比ｈ／ｄが下記式（５）を更に満たしている。具体的には、電子増倍体２１では距離ｈが負の値となる。これにより、電子増倍体２１では、第１の方向Ｄ１から見て第１の内面９と第２の内面１０とが重なるように配置されている。

ここで、チャネル８内を減圧しても、チャネル８内には残留ガスが存在する。この残留ガスは、イオンフィードバックを生じさせる。すなわち、チャネル８内を進行する電子が残留ガスに衝突すると、残留ガスからイオンが生じる場合がある。残留ガスから生じたイオンは、チャネル８内の電位差の影響を受けて、チャネル８内を第１の方向Ｄ１とは反対方向へ加速されながら進行する。そして、そのイオンがチャネル８の内面等に衝突すると、予期しない電子の放出が起こり、出力信号にノイズが生じる虞がある。これに対し、上記構成を採用することによってイオンの進行経路を塞ぐことができる。このため、上述したようなイオンフィードバックにより放出される電子の量を減少させることができる。従って、出力信号のノイズを低減できる。

[第２変形例]
続いて、本実施形態に係る電子増倍体２の第２変形例について説明する。図１１は、第２変形例に係る電子増倍体２２の断面図である。図１１に示されるように、第２変形例に係る電子増倍体２２では、第１の屈曲部９ａ、第２の屈曲部９ｂ、第３の屈曲部１０ａ、及び第４の屈曲部１０ｂは角状に折れ曲がっておらず、曲面をなしている（すなわち、面取りされている。）。具体的には、電子増倍体２２の第１の屈曲部９ａ及び第２の屈曲部９ｂは、それぞれ、一対の第１の傾斜面９ｃを曲面により互いに接続している。また、第３の屈曲部１０ａ及び第４の屈曲部１０ｂは、それぞれ、一対の第２の傾斜面１０ｃを曲面により互いに接続している。この構成によれば、第１の屈曲部９ａ〜第４の屈曲部１０ｂの形成の際に当該屈曲部にバリが生じることを抑制できる。また、第１の屈曲部９ａ〜第４の屈曲部１０ｂの形成に際してバリが生じても、当該屈曲部を曲面状に加工する際に当該バリを除去できる。このため、第１の屈曲部９ａ〜第４の屈曲部１０ｂのバリに起因したノイズとなる電子放出及び放電を抑制できる。従って、出力信号のノイズを低減できる。

[第３変形例]
続いて、本実施形態に係る電子増倍体２の第３変形例について説明する。図１２は、第３変形例に係る電子増倍体２３の断面図である。図１２に示されるように、第３変形例に係る電子増倍体２３では、間隔ｄ、角度θ、及び距離ｈがチャネル８の各部分において一定ではない。このような構成とした場合であっても、チャネル８の各部分において距離ｈ、間隔ｄ、角度θ、長さＬの各値が式（１）〜（４）を満たしていれば、電子の増倍効率を向上できる。

以上の実施形態は、本発明に係る電子増倍体の一実施形態として、電子増倍体２を適用した光電子増倍管１を説明したものである。従って、本発明に係る電子増倍体は、上述した光電子増倍管１のみに適用されるものではない。

例えば、図１３に示されるように、電子増倍体２は、光電面２９と陽極３０とを用いて光電子増倍器２４とすることができる。光電面２９は、第１の方向Ｄ１から見て電子増倍体２の本体部６の外形と略同一の形状を呈している。また、光電面２９は、平板状をなしている。光電面２９は、本体部６の一端面６ａにおける電子入射部７の開口を塞ぐように一端面６ａに設けられている。これにより、光電面２９において発生した光電子は電子入射部７に供給される。

陽極３０は、本体部６の他端面６ｂにおけるチャネル８の開口を塞ぐようにチャネル８内に設けられている。これにより、陽極３０は、電子増倍体２のチャネル８を進行して他端面６ｂに至った二次電子を受ける。

本実施形態に係る光電子増倍器２４は、上述した電子増倍体２を備えている。このため、電子増倍体２による作用効果を好適に奏することができる。

１…光電子増倍管、２，２１，２２，２３…電子増倍体、３…管体、４，２９…光電面、５，３０…陽極、６…本体部、６ａ…一端面、６ｂ…他端面、７…電子入射部、８…チャネル、９…第１の内面、９ａ…第１の屈曲部、９ｂ…第２の屈曲部、９ｃ…第１の傾斜面、９Ｔ…先端、１０…第２の内面、１０ａ…第３の屈曲部、１０ｂ…第４の屈曲部、１０ｃ…第２の傾斜面、１０Ｔ…先端、２４…光電子増倍器、Ｄ１…第１の方向、Ｄ２…第２の方向。

Claims (5)

1. 第１の方向に延在し、前記第１の方向に直交する方向から見て前記第１の方向に直線状に延びる外形を有する本体部と、
   前記第１の方向における前記本体部の一端面に開口するように前記本体部に設けられ、前記本体部の外部から電子を入射する電子入射部と、
   前記第１の方向における前記本体部の他端面に開口すると共に前記電子入射部に至るように前記本体部に設けられ、前記電子入射部から入射した電子に応じて二次電子を放出するチャネルと、
   を備え、
   前記チャネルは、前記第１の方向について当該チャネルの全体にわたって延在すると共に互いに対向する、前記本体部の内面としての第１の内面及び第２の内面を有し、
   前記第１の内面は、前記第１の方向に沿って交互に配列された凸状の第１の屈曲部及び凹状の第２の屈曲部と、前記第１の屈曲部及び前記第２の屈曲部のそれぞれを規定する複数の第１の傾斜面と、を含み、
   前記第２の内面は、前記第１の方向に沿って交互に配列された凸状の第３の屈曲部及び凹状の第４の屈曲部と、前記第３の屈曲部及び前記第４の屈曲部のそれぞれを規定する複数の第２の傾斜面と、を含み、
   前記第１の屈曲部と前記第４の屈曲部とは、前記第１の内面から前記第２の内面に向かう第２の方向について互いに対向するように配置されており、
   前記第２の屈曲部と前記第３の屈曲部とは、前記第２の方向について互いに対向するように配置されており、
   前記第２の方向における前記第１の屈曲部の先端と前記第３の屈曲部の先端との距離をｈとし、互いに対向する前記第１の傾斜面及び前記第２の傾斜面の間隔をｄとし、前記第１の屈曲部を規定する一対の前記第１の傾斜面のなす角度をθとし、前記第１の方向における前記チャネルの長さをＬとしたとき、下記式（１）〜（４）を満たす、
   電子増倍体。
   

   

   

   

   
2. 下記式（５）を更に満たす、
   請求項１に記載の電子増倍体。
   

   
3. 前記第１の屈曲部及び前記第２の屈曲部は、それぞれ、一対の前記第１の傾斜面を曲面により互いに接続しており、
   前記第３の屈曲部及び前記第４の屈曲部は、それぞれ、一対の前記第２の傾斜面を曲面により互いに接続している、
   請求項１又は２に記載の電子増倍体。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子増倍体と、
   前記電子増倍体を収容する管体と、
   前記一端面における前記電子入射部の開口に対向するように前記管体に設けられ、前記電子入射部に光電子を供給する光電面と、
   前記他端面における前記チャネルの開口に対向するように前記管体内に配置され、前記二次電子を受ける陽極と、を備える、
   光電子増倍管。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子増倍体と、
   前記一端面における前記電子入射部の開口を塞ぐように設けられ、前記電子入射部に光電子を供給する光電面と、
   前記他端面における前記チャネルの開口を塞ぐように設けられ、前記二次電子を受ける陽極と、を備える、
   光電子増倍器。

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