JP6508140B2 - 光電子増倍管、測定装置、製造用治具 - Google Patents

Description

本発明は、光電子増倍管、測定装置、製造用治具に関するものである。

従来、発光分光分析装置の検出部に、光電子増倍管が用いられている。発光分光分析装置において光電子増倍管では、分析試料から発せられる光をカソードで受光し、光電効果により受光した光と相関した量の電子（光電子）をカソードから放出する。放出された光電子は、複数段のダイノードで順次増幅された後、アノードで収集される。アノードからは、収集した光電子を信号電流として取り出すことができる。分析試料から発せられる光の量は、分析試料の量と相関するため、発光分光分析装置では、信号電流の強度に基づいて、分析試料の量を検出することができる。

このような光電子増倍管では、使用による発熱や環境温度により、光を受光するカソードが高温となると、得られる信号電流にノイズが生じやすいことが知られている。そのため、分析感度の向上を目的の1つとして、カソードを冷却する構成を採用した光電子増倍管が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平９−６８４６４号公報 特開平９−７９９０５号公報

特許文献１，２に記載の光電子増倍管では、カソードを冷却する構成として、カソードと熱的に接合した熱電冷却素子を用いる構成となっている。熱電冷却素子は、光電子増倍管の一端に設けられている。しかし、伝熱を阻害しないようにしながら、熱電冷却素子を光電子増倍管の一端に取り付けることは困難であるため、改善が求められていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、熱電冷却素子を容易に取り付けることができる新規な構成の光電子増倍管を提供することを目的とする。また、このような光電子増倍管を備える測定装置、およびこのような光電子増倍管を容易に製造可能とする製造用治具を提供することを併せて目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、光を受光するとともに、前記光に対応する光電子を信号として出力する本体と、前記本体に設けられた板状の支持体と、を備え、前記本体は、一方向に延在すると共に一端が開口した筒状部材と、前記筒状部材の前記一端を閉じる伝熱板と、前記伝熱板と前記筒状部材との接合部分を気密に封止する封止材と、前記筒状部材の内部に設けられ、前記筒状部材の外部から前記筒状部材の内部に入射する光を受光して光電子を放出するカソードを有し、前記伝熱板は、前記カソードと熱的に接続しており、前記本体は、前記支持体を貫通すると共に、前記支持体の第１主面の側に前記伝熱板が露出するように設けられ、前記支持体は、硬化性樹脂を形成材料とし、前記筒状部材と前記伝熱板と前記封止材とに接するとともに前記封止材で封止された前記接合部分を覆って設けられている光電子増倍管を提供する。

本発明の一態様においては、前記支持体は、前記第１主面に凹部を有し、前記凹部の底面には、前記伝熱板が露出しており、前記凹部は、前記第１主面を平面視した視野において、前記伝熱板のすべてを内包している構成としてもよい。

本発明の一態様においては、前記支持体は、第１硬化性樹脂を形成材料とし、前記筒状部材と前記伝熱板と前記封止材とに接するとともに前記封止材で封止された前記接合部分を覆って設けられている第１部材と、第２硬化性樹脂を形成材料とし、前記第１部材に接して設けられた第２部材とを有し、前記第１硬化性樹脂の弾性率は、前記第２硬化性樹脂の弾性率よりも低い構成としてもよい。

本発明の一態様においては、前記伝熱板に接続された温度センサを有する構成としてもよい。

また、本発明の一態様は、分析試料が供給され前記分析試料を発光させる発光部と、前記分析試料から発せられる光を受光する上記の光電子増倍管と、前記光電子増倍管が有する前記支持体と対向する対向部材と、前記支持体と前記対向部材との間に挟持され、前記光電子増倍管が有する前記伝熱板と熱的に接する熱電冷却素子と、を有する測定装置を提供する。

本発明の一態様においては、前記対向部材は、前記支持体と共に前記熱電冷却素子を挟持する基板と、前記基板に設けられた複数のフィンと、を有するヒートシンクである構成としてもよい。

本発明の一態様においては、前記対向部材に対向する位置に設けられた送風機と、前記熱電冷却素子および前記送風機の駆動を制御する制御部と、を有し、前記光電子増倍管は、前記伝熱板に接続された温度センサを有し、前記温度センサは、検出した信号を前記制御部に送り、前記制御部は、前記信号に基づいて前記熱電冷却素子および前記送風機のいずれか一方または両方の動作を制御する構成としてもよい。

また、本発明の一態様は、上方が開口した容器と、前記容器の開口した部分を閉じる蓋材と、を有し、前記蓋材は、前記光電子増倍管の前記本体が挿通可能な開口部を有し、前記容器と前記蓋材とは、少なくとも前記蓋材で前記容器を閉じたとき、前記容器と前記蓋材とで囲まれる内部空間に面する表面が、難接着材料で覆われている製造用治具を提供する。

本発明によれば、熱電冷却素子を容易に取り付けることができる新規な構成の光電子増倍管を提供することができる。また、このような光電子増倍管を備える測定装置、およびこのような光電子増倍管を容易に製造可能とする製造用治具を提供することができる。

本実施形態に係る光電子増倍管について示す斜視図。 第１主面側からの視野における光電子増倍管の平面図。 支持体近傍を示す光電子増倍部の断面図。 上述の光電子増倍管を備えた計測装置を示す概略模式図。 上述した光電子増倍管を製造する際に用いる製造用治具の説明図。 製造用治具を用いた光電子増倍管の製造工程を示す工程図。 製造用治具を用いた光電子増倍管の製造工程を示す工程図。 製造用治具を用いた光電子増倍管の製造工程を示す工程図。

以下、図１〜図８を参照しながら、本発明の実施形態に係る光電子増倍管、測定装置、製造用治具について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。

＜光電子増倍管＞
図１は、本実施形態に係る光電子増倍管１について示す斜視図である。図は、構成の一部について断面を示す部分断面図となっている。

図１に示すように、本実施形態の光電子増倍管１は、本体１０と支持体２０とを有している。本体１０は、光を受光するとともに、光に対応する光電子を信号として出力する。支持体２０は、本体１０の一端に設けられている。光電子増倍管１は、本体１０の側方から光が入射する「サイドオン型」のものである。

（本体）
本体１０は、筒状部材１１と、伝熱板１２と、封止材１３と、光電子増倍部１４と、カバー１８、接続端子１９とを有する。

筒状部材１１は、一方向に延在すると共に一端が開口した部材である。筒状部材１１は、少なくとも一部が光透過性を有する。例えば、筒状部材１１は、ガラスを形成材料とする円筒状の部材（ガラス管）である。本体１０において、筒状部材１１の内部空間は真空となっている。

筒状部材１１の一端には、筒状部材１１の端部を閉じる伝熱板１２が接合されている。伝熱板１２は、金属材料を形成材料とする円板状の部材である。伝熱板１２は、筒状部材１１に収容されているカソード（後述）と熱的に接続されている。伝熱板１２の表面１２ａは、平坦面となっている。

筒状部材１１と伝熱板１２との接合部分は、封止材１３で気密に封止されている。封止材１３は、筒状部材１１と伝熱板１２との両方に接しながら、筒状部材１１の側面を一周して設けられている。封止材１３の形成材料としては、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂が挙げられる。

光電子増倍部１４は、筒状部材１１に収容されている。光電子増倍部１４は、カソード１４ａと、複数のダイノード１４ｂと、不図示のアノードと、を有している。図では、サーキュラケージ（Circular Cage）型と称される形式の光電子増倍部を示す。

カソード１４ａは、光透過性を有する筒状部材１１の外部から筒状部材１１の内部に入射する光を受光し、光電子を放出する。放出された光電子は、ダイノード１４ｂに入射する。

複数のダイノード１４ｂは、図に示す半円筒状の部材と、不図示の板状の部材とが、筒状部材１１の内周の周方向に交互に配列している。カソード１４ａから放出された光電子は、最初のダイノード１４ｂに入射し、光電子が入射したダイノード１４ｂからは複数の二次電子が放出される。放出された二次電子は、次に配置されているダイノード１４ｂに入射し、電子１つごとに複数の二次電子がさらに放出される。複数のダイノード１４ｂでは、このようにダイノード１４ｂへの電子の入射および二次電子の放出を繰り返すことで、光電子が増幅される。

増幅された二次電子（光電子）は、不図示のアノードへ収束する。多数の電子を受けたアノードは、光電子を収集し電気信号として出力する。

その他、本体１０は、筒状部材１１の伝熱板１２が設けられている端部とは反対側に、筒状のカバー１８が設けられている。

カバー１８が設けられた側の端部からは、複数の接続端子１９が突出している。接続端子１９は、外部機器に接続される。アノードから出力される電気信号は、接続端子１９を介して、外部機器に出力される。

一般に、光電子増倍管では、入力される光に応じて光電子を放出するカソードが高温になり易い。カソードが高温になると、出力される電気信号にノイズが入り易く、Ｓ／Ｎ比が低下しやすい。そのため、光電子増倍管では、通常、カソードの冷却が行われる。

上述した本体１０では、カソード１４ａが伝熱板１２と熱的に接続している。そのため、カソード１４ａが高温となっても、伝熱板１２を冷却することで、効果的にカソード１４ａを冷却することが可能である。

一方で、伝熱板１２を冷却すると、伝熱板１２の近傍が結露するおそれがある。本体１０は、筒状部材１１と伝熱板１２とが接続され一体となって、カソード１４ａを収容する空間を形成しているが、伝熱板１２の近傍が結露すると、筒状部材１１と伝熱板１２との接続部分から、内部空間に水分が浸入するおそれが生じる。本体１０では、筒状部材１１と伝熱板１２との接続部分を封止材１３で封止しているが、内部空間が真空であるため、伝熱板１２の近傍に結露が生じると、内部空間に水分が浸入しやすく、本体１０が破損するおそれが高くなる。

さらに、本体１０の伝熱板１２を冷却する目的で、伝熱板１２の表面に接するように安定的に熱電冷却素子を設ける場合、上述した特許文献１，２において示す従来の構成のように、熱電冷却素子の平面視面積が伝熱板の平面視面積よりも小さくなってしまう。この場合、熱電冷却素子の接触面積が伝熱板の面積よりも小さいため、伝熱板の冷却が不十分となりやすい。

このように、上述したような構成の本体１０を用いるにあたっては、伝熱板１２を冷却するにあたって、種々の課題が存在していた。

これに対し、本願発明の光電子増倍管１では、本体１０の伝熱板１２側の端部に支持体２０を設けることで課題を解決した。

（支持体）
図２は、第１主面２０ａ側からの視野における光電子増倍管１の平面図である。また、図３は、支持体２０近傍を示す光電子増倍管１の断面図である。以下の支持体２０の説明では、図１から３を参照する。

支持体２０は、本体１０の伝熱板１２側の端部に設けられた板状の部材である。図では、支持体２０は、平面視略正方形を呈することとして示している。本体１０は、支持体２０を貫通すると共に、支持体２０の第１主面２０ａの側に伝熱板１２が露出するように設けられている。

また、支持体２０は、筒状部材１１と伝熱板１２と封止材１３とに接し、封止材１３で封止された筒状部材１１と伝熱板１２との接合部分を覆って設けられている。これにより、封止材１３で封止された接合部分をさらに支持体２０で封止することとなり、本体１０の気密性が高まり本体１０の破損を抑制することができる。

図に示すように、支持体２０は、第１主面２０ａに平面視略正方形の凹部２１を有している。凹部２１の底面２１ａには、伝熱板１２が露出している。また、伝熱板１２は、底面２１ａにのみ露出している。すなわち、図２において伝熱板１２は、凹部２１の輪郭線に囲まれた領域に配置されており、伝熱板１２のすべてが凹部２１に内包されている。

さらに、支持体２０は、第１主面２０ａに、凹部２１と支持体２０の側面２０ｃとを接続する溝２５を有する。図２に示すように、本実施形態の光電子増倍管１では、支持体２０に２つの溝２５が設けられている。

支持体２０は、硬化性樹脂を形成材料としている。詳しくは、支持体２０は、第１硬化性樹脂を形成材料とする第１部材２０１と、第２硬化性樹脂を形成材料とする第２部材２０２とが一体となって形成されている。

第１部材２０１は、筒状部材１１と伝熱板１２と封止材１３とに接するとともに、封止材１３で封止された筒状部材１１と伝熱板１２との接合部分を覆って設けられている。
第２部材２０２は、第１部材２０１に接して設けられている。

この場合、第１硬化性樹脂の弾性率が、第２硬化性樹脂の弾性率よりも低いことが好ましい。このような構成とすることで、第１硬化性樹脂の弾性率が第２硬化性樹脂の弾性率よりも高い場合と比べ、伝熱板１２が加熱され熱膨張したとしても、第１部材２０１が変形して変位を吸収しやすくなる。その結果、伝熱板１２と支持体２０との界面に隙間が生じにくくなる。また、第１部材２０１が変形することで第２部材２０２に伝熱板１２の変位が伝わりにくくなり、第２部材２０２や本体１０の破損を抑制できる。

さらに、封止材１３で封止された筒状部材１１と伝熱板１２との接合部分のシール性も高まり、当該接合部分から本体１０の内部への水分の浸入を抑制できる。

第１硬化性樹脂としては、例えばシリコーン樹脂、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂との混合物、ウレタン樹脂等を用いることができる。

第２硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂（系接着剤）、アクリル樹脂（系接着剤）、フェノール樹脂（系接着剤）を用いることができる。

さらに、本発明の効果を損なわない範囲において、各樹脂に繊維状フィラーや、板状フィラー等の充填材を混合してもよい。

第１硬化性樹脂としては、伝熱板１２の形成材料の熱膨張率を考慮して選択するとよい。すなわち、伝熱板１２の形成材料の熱膨張率と、使用時の伝熱板１２の温度として想定される温度とから、伝熱板１２の熱膨張量が予測可能である。第１部材２０１としては、伝熱板１２が想定される大きさまで熱膨張したとしても、変形して変位を十分に吸収可能であるとよい。第１硬化性樹脂としては、このような第１部材２０１を実現可能な弾性率を有するものを選択するとよい。

第１硬化性樹脂および第２硬化性樹脂としては、光透過性が低いものが好ましい。また、第１硬化性樹脂や第２硬化性樹脂が光透過性を有する場合には、必要に応じて、光透過性を低下させる添加剤を添加してもよい。または、支持体２０の表面に遮光性の塗装を施してもよい。

また、支持体２０は、第１主面２０ａとは反対側の第２主面２０ｂに、平面視で本体１０の周囲を閉環状に囲む溝２２が設けられている。

さらに、支持体２０は、本体１０の延在方向と同方向に支持体２０を貫通する固定孔２３を有している。図では、固定孔２３は、平面視で支持体２０の各辺の中央に設けられている。固定孔２３の内部には、雌ねじが形成されていてもよい。

（その他の構成）
光電子増倍管１は、伝熱板１２に接続された温度センサ２９を有することとしてもよい。図３に示すように、温度センサ２９は、伝熱板１２の側面１２ｂに接し、支持体２０の内部に埋設されている。光電子増倍管１が温度センサ２９を備えることで、伝熱板１２の温度を計測し、制御情報として用いることができる。

図４は、上述の光電子増倍管１を備えた測定装置１００を示す概略模式図である。図に示すように測定装置１００は、発光部１１０と、光電子増倍管１と、熱電冷却素子１２０と、対向部材１３０と、を有している。図４では、図を見やすくするために、光電子増倍管１の構成を一部省略し略記してある。

また、測定装置１００は、送風機１４０、筐体１５０、制御部１６０、表示部１７０を有している。測定装置１００は、例えば、分析試料として大気に含まれる微量化学物質を検出し、大気に含まれる化学物質の量を測定する用途に用いることができる。

発光部１１０は、分析試料が供給され分析試料を発光させる。発光部１１０には、供給管１１１が接続されている。供給管１１１からは、分析試料を含む気体（例えば大気）と、オゾンとが供給される。発光部１１０の内部では、分析試料とオゾンとが反応し、生じる微量の光Ｌが光電子増倍管１へ放出される。

光電子増倍管１は、上述したものを用いる。光電子増倍管１では、発光部１１０から放出された光Ｌを受光し、電気信号として制御部１６０に出力する。

光電子増倍管１が有する支持体２０の凹部２１には、熱電冷却素子（ペルチェ素子）１２０が嵌合している。詳しくは、熱電冷却素子１２０の吸熱面１２０ａが凹部２１に露出する伝熱板１２の表面１２ａに接触するように配置されている。これにより、光電子増倍管１の伝熱板１２を効果的に冷却することができる。なお、熱電冷却素子１２０に接続される配線は、支持体２０の溝２５の内部に収容され、好適に凹部２１から凹部２１の外に引き回される。

光電子増倍管１の支持体２０の第１主面２０ａ側には、対向部材１３０が設けられている。対向部材１３０は、少なくとも熱電冷却素子１２０の発熱面１２０ｂと熱的に接し、熱電冷却素子１２０を支持している。

対向部材１３０は、固定具（ボルト）１３９が挿通される貫通孔１３０ａを有している。貫通孔１３０ａは、支持体２０の固定孔２３に対応する位置に設けられている。貫通孔１３０ａの内部には、雌ねじが形成されていてもよい。

固定具１３９は、貫通孔１３０ａに挿通されると共に、支持体２０の固定孔２３に挿通され、支持体２０と対向部材１３０とを螺合している。例えば、図４に示すように、対向部材１３０側から固定具１３９を挿入して螺合する場合、支持体２０の固定孔２３の内部に雌ねじが形成されており、雄ねじである固定具１３９と固定孔２３の内部の雌ねじとがかみ合って螺合する構成であるとよい。また、支持体２０の第２主面２０ｂ側から固定具１３９を挿入して螺合する場合、対向部材１３０の貫通孔１３０ａの内部に雌ねじが形成されており、雄ねじである固定具１３９と貫通孔１３０ａの内部の雌ねじとがかみ合って螺合する構成であるとよい。これにより、熱電冷却素子１２０を支持体２０と対向部材１３０との間に挟持し、容易に固定することができる。

なお、固定具１３９により支持体２０と対向部材１３０とを螺合する場合、締め付ける力で支持体２０が変形してしまうことも想定される。このような場合、支持体２０を補強するために、支持体２０の第２主面２０ｂに金属製の板材等の補強板を設けることとしてもよい。

また、固定孔２３や貫通孔１３０ａの内部に雌ねじを設けることなく、別途ナットを用意し、当該ナットと固定具１３９とを用いて、支持体２０と対向部材１３０とを螺合してもよい。

対向部材１３０は、支持体２０と共に熱電冷却素子１２０を挟持する基板１３１と、基板１３１に設けられた複数のフィン１３２と、を有するヒートシンクであると好ましい。これにより、熱電冷却素子１２０の発熱面１２０ｂを冷却し、熱電冷却素子１２０による光電子増倍管１の伝熱板１２の冷却効果を高めることができる。

送風機１４０は、対向部材１３０に対向する位置に設けられている。送風機１４０は、ヒートシンクである対向部材１３０に風Ｗを送り、対向部材１３０を空冷する。

筐体１５０は、遮光性を有し、支持体２０の溝２２に嵌合している。筐体１５０が溝２２に嵌合することで、筐体１５０と支持体２０との接続面から測定装置１００の内部に光が入りにくくなる。これにより、光電子増倍管１が検出するバックグラウンドの光量を低減しやすくなり、測定精度を高めることができる。

制御部１６０は、例えば光電子増倍管１、温度センサ２９、熱電冷却素子１２０、送風機１４０が接続されている。制御部１６０は、各構成から送られる信号や、不図示の外部入力手段から入力される指示に基づいて、各構成を制御する。

例えば、制御部１６０は、温度センサ２９から送られる信号に基づいて、伝熱板１２が高温の時には、より冷却しやすいように、熱電冷却素子１２０や送風機１４０の動作を制御する。反対に、制御部１６０は、伝熱板１２が低温の時には、冷却を抑えるように熱電冷却素子１２０や送風機１４０の動作を制御する。これにより、伝熱板１２の温度に応じて、適切な温度管理が可能となる。

また、制御部１６０は、光電子増倍管１から供給される電気信号に基づいて分析試料の量を算出し、表示部１７０に出力する。

（製造用治具）
図５は、上述した光電子増倍管１を製造する際に用いる製造用治具５０の説明図である。図５（ａ）は、製造用治具５０の概略斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の線分Ｖｂ−Ｖｂにおける矢視断面図である。製造用治具５０は、光電子増倍管１の支持体２０の鋳型であり、支持体２０と相補的な形状を呈している。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、製造用治具５０は、上方が開口した容器５１と、容器５１の開口した部分を閉じる蓋材５２と、を有している。蓋材５２は、光電子増倍管１の本体１０が挿通可能な開口部５２１が設けられている。

容器５１と蓋材５２とは、少なくとも蓋材５２で容器５１を閉じたとき、容器５１と蓋材５２とで囲まれる内部空間に面する表面が、「難接着材料」と呼ばれる材料で覆われている。製造が容易であることから、容器５１と蓋材５２とは、難接着材料を形成材料とすることが好ましい。

ここで、「難接着材料」とは、表面エネルギーが低い材料、または表面活性が低い材料を指す。
本実施形態の容器５１、蓋材５２の形成材料として使用可能な難接着材料としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等のフッ素樹脂、ＰＯＭ（ポリアセタール），ＰＡ（ポリアミド），ＰＣ（ポリカーボネート），ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン），ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），シリコーン樹脂を挙げることができる。

容器５１は、蓋材５２で容器５１を閉じたとき、容器５１と蓋材５２とで囲まれる内部空間に面する底面５１ａに凸部５１１を有している。凸部５１１は、略直方体状または角錐台状を呈している。また、凸部５１１から容器５１の側壁の間には、凸部５１１と容器５１の側壁とに両端が接する凸条部５１３が設けられている。

凸部５１１は、蓋材５２で容器５１を閉じたときに、開口部５２１と平面的に重なる位置に設けられている。凸部５１１の形状は、支持体２０の凹部２１の形状に対応している。また、凸条部５１３の形状は、支持体２０の溝２５の形状に対応している。

凸部５１１は、平面視形状が熱電冷却素子１２０と相似形となっている。また、凸部５１１の平面視面積は、熱電冷却素子１２０の平面視面積の同等以上となっている。凸部５１１の頂面５１１ａは、平坦面となっている。

容器５１は、底面５１ａに複数の高さ制御部５１２を有している。高さ制御部５１２は、蓋材５２で容器５１を閉じたときに開口部５２１と平面的に重ならない位置に設けられている。高さ制御部５１２は、頂面５１２ａで蓋材５２を支持し、支持体２０の厚みを規定する。高さ制御部５１２の高さＨは、支持体２０の厚みに対応している。

高さ制御部５１２は、底面５１ａの各辺の中央に設けられた柱状の構造物である。高さ制御部５１２は、蓋材５２で容器５１を閉じたときに、蓋材５２の容器５１に面する第１面５２ａに当接し、内部空間の高さを制御する。

高さ制御部５１２は、円柱状であるとより好ましい。高さ制御部５１２は、図１に示す支持体２０の固定孔２３と対応している。

高さ制御部５１２は、中実であってもよいが、図５に示すように、容器５１の底部の裏面５１ｂから高さ制御部５１２の頂面５１２ａまで貫通する貫通孔５１２ｂを有すると好ましい。貫通孔５１２ｂの内部には、雌ねじが形成されていると好ましい。

蓋材５２の第１面５２ａには、閉環状の凸条部５２ｂが設けられている。凸条部５２ｂは、蓋材５２で容器５１を閉じたときに高さ制御部５１２に干渉しない位置に設けられている。凸条部５２ｂは、支持体２０の溝２２に対応している。

図６〜８は、製造用治具５０を用いた光電子増倍管１の製造工程を示す工程図である。図６〜８において、各図（ａ）は図５（ａ）に対応し、各図（ｂ）は図５（ｂ）に対応する。

まず、図６（ａ）（ｂ）に示すように、上述した第１硬化性樹脂を用いて予め封止材１３の周囲に第１部材２０１を形成した本体１０を、開口部５２１から挿入する。詳しくは、本体１０を、伝熱板１２の表面１２ａが凸部５１１の頂面５１１ａに接するように凸部５１１に載置する。

次いで、図７（ａ）（ｂ）に示すように、開口部５２１から製造用治具５０の内部空間に第２硬化性樹脂を流し込み、硬化させることで第２部材２０２を形成する。その際、載置した本体１０が位置ズレしないように、別の治具で本体１０と製造用治具５０との相対位置を固定してもよい。

次いで、図８（ａ）（ｂ）に示すように、容器５１の裏面５１ｂから貫通孔５１２ｂに、ボルト５９を挿入し、蓋材５２をボルト５９で押し上げる。これにより、容易に蓋材５２を取り外すことができる。さらに、容器５１から支持体２０を取り出す。

取り出した支持体２０には、凸部５１１に対応する位置に凹部２１が形成される。また、高さ制御部５１２に対応する位置に貫通孔である固定孔２３が形成される。また、凸条部５１３に対応する位置に溝２５が形成される。

固定孔２３の内部は、高さ制御部５１２の外側面の形状が転写され平滑な円筒形の曲面であるため、必要に応じて雌ねじを形成してもよい。

以上により、目的とする光電子増倍管１を製造することができる。

製造用治具５０の表面がテトラフルオロエチレン等の難接着材料を形成材料とすることで、製造用治具５０の内部で第２硬化性樹脂を硬化させたとしても、第２硬化性樹脂が製造用治具５０に強固に固定されることが無く、容易に取り外すことができる。

なお、容器５１から支持体２０を取り出しやすくするために、容器５１の側壁の少なくとも一部を取り外し可能としてもよい。

以上のような構成の光電子増倍管１によれば、熱電冷却素子１２０を容易に取り付けることができる新規な構成の光電子増倍管となる。

また、以上のような構成の測定装置１００によれば、上述の光電子増倍管１を備えるため、熱電冷却素子１２０によるカソードの冷却が容易であり、ノイズの少ない高精度の測定が可能となる。

また、以上のような構成の製造用治具５０によれば、上述のような光電子増倍管１を容易に製造可能となる。

なお、本実施形態においては、支持体２０が凹部２１を有することとしたが、これに限らない。凹部２１がなくても、支持体２０と対向部材１３０とで熱電冷却素子１２０を挟持することができ、熱電冷却素子１２０を容易に固定することができる。

また、本実施形態においては、支持体２０について第１硬化性樹脂を形成材料とする第１部材２０１と、第２硬化性樹脂を形成材料とする第２部材２０２とで構成することとしたが、これに限らない。支持体２０を１種類の樹脂材料のみで形成することとしても構わない。

また、本実施形態においては、支持体２０に溝２２を設け、溝２２に筐体１５０を嵌合させることとしたが、溝２２を形成しなくてもよい。

また、本実施形態においては、支持体２０に溝２５を設けることとしたが、溝２５を形成しなくてもよい。

また、本実施形態においては、図６（ａ）（ｂ）に示すように、光電子増倍管１を製造する際、製造用治具５０の容器５１を蓋材５２で閉じた状態で、本体１０を開口部５２１から挿入することとして説明したが、これに限らない。蓋材５２を用いることなく容器５１の凸部５１１の頂面５１１ａに本体１０を立て、第２硬化性樹脂を容器５１の内部に充填した後に蓋材５２をかぶせることとしてもよい。このような順で製造する場合、容器５１の内部の隅々にまで第２硬化性樹脂を充填しやすい。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

１…光電子増倍管、１０…本体、５１…容器、１１…筒状部材、１２…伝熱板、１２ａ…表面、１３…封止材、１４ａ…カソード、２０…支持体、２０ａ…第１主面、２０ｂ…第２主面、２１…凹部、２１ａ，５１ａ…底面、２２…溝、２３…固定孔、２５…溝、２９…温度センサ、５０…製造用治具、５１ｂ…裏面、５２…蓋材、１００…測定装置、１１０…発光部、１２０…熱電冷却素子、１３０…対向部材、１３０ａ，５１２ｂ…貫通孔、１３１…基板、１３２…フィン、２０１…第１部材、２０２…第２部材、５１１ａ，５１２ａ…頂面、５１１…凸部、５１２…高さ制御部、５１３…凸条部、５２１…開口部、Ｌ…光

Claims (8)

1. 光を受光するとともに、前記光に対応する光電子を信号として出力する本体と、
   前記本体に設けられた板状の支持体と、を備え、
   前記本体は、一方向に延在すると共に一端が開口した筒状部材と、
   前記筒状部材の前記一端を閉じる伝熱板と、
   前記伝熱板と前記筒状部材との接合部分を気密に封止する封止材と、
   前記筒状部材の内部に設けられ、前記筒状部材の外部から前記筒状部材の内部に入射する光を受光して光電子を放出するカソードを有し、
   前記伝熱板は、前記カソードと熱的に接続しており、
   前記本体は、前記支持体を貫通すると共に、前記支持体の第１主面の側に前記伝熱板が露出するように設けられ、
   前記支持体は、硬化性樹脂を形成材料とし、前記筒状部材と前記伝熱板と前記封止材とに接するとともに前記封止材で封止された前記接合部分を覆って設けられている光電子増倍管。
2. 前記支持体は、前記第１主面に凹部を有し、
   前記凹部の底面には、前記伝熱板が露出しており、
   前記凹部は、前記第１主面を平面視した視野において、前記伝熱板のすべてを内包している請求項１に記載の光電子増倍管。
3. 前記支持体は、第１硬化性樹脂を形成材料とし、前記筒状部材と前記伝熱板と前記封止材とに接するとともに前記封止材で封止された前記接合部分を覆って設けられている第１部材と、
   第２硬化性樹脂を形成材料とし、前記第１部材に接して設けられた第２部材とを有し、
   前記第１硬化性樹脂の弾性率は、前記第２硬化性樹脂の弾性率よりも低い請求項１または２に記載の光電子増倍管。
4. 前記伝熱板に接続された温度センサを有する請求項１から３のいずれか１項に記載の光電子増倍管。
5. 分析試料が供給され前記分析試料を発光させる発光部と、
   前記分析試料から発せられる光を受光する請求項１から４のいずれか１項に記載の光電子増倍管と、
   前記光電子増倍管が有する前記支持体と対向する対向部材と、
   前記支持体と前記対向部材との間に挟持され、前記光電子増倍管が有する前記伝熱板と熱的に接する熱電冷却素子と、を有する測定装置。
6. 前記対向部材は、前記支持体と共に前記熱電冷却素子を挟持する基板と、
   前記基板に設けられた複数のフィンと、を有するヒートシンクである請求項５に記載の測定装置。
7. 前記対向部材に対向する位置に設けられた送風機と、
   前記熱電冷却素子および前記送風機の駆動を制御する制御部と、を有し、
   前記光電子増倍管は、前記伝熱板に接続された温度センサを有し、
   前記温度センサは、検出した信号を前記制御部に送り、
   前記制御部は、前記信号に基づいて前記熱電冷却素子および前記送風機のいずれか一方または両方の動作を制御する請求項５または６に記載の測定装置。
8. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光電子増倍管の製造に用いる製造用治具であって、
   上方が開口した容器と、
   前記容器の開口した部分を閉じる蓋材と、を有し、
   前記蓋材は、前記光電子増倍管の前記本体が挿通可能な開口部を有し、
   前記容器と前記蓋材とは、少なくとも前記蓋材で前記容器を閉じたとき、前記容器と前記蓋材とで囲まれる内部空間に面する表面が、難接着材料で覆われている製造用治具。

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