JP7307849B2 - Cemアセンブリおよび電子増倍デバイス - Google Patents
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Description
出力電流(A)/荷電粒子の入力量(A) …(1)
一方、DCリニアリティ(%)は、以下の式(2)で与えられる。したがって、出力電流が比較的低い範囲であれば、必然的に入出力電流比は基準値にほぼ一致することとなる(DCリニアリティは100%)。ところが、出力電流が上記範囲を超えて大きくなるほど、CEMの出力端側での電圧降下が大きくなり、入出力電流比と基準値との差が顕著になる(DCリニアリティが崩れる)。
出力電流(A)/荷電粒子の入力量(A)/基準値(a.u.)×100 …(2)
ここで、「荷電粒子の入力量」は、CEMの入力端に到達する荷電粒子に起因した電流値で与えられ、「出力電流」は、CEMからアノードに到達する電子に起因した電流値で与えられる。
最初に本願発明の実施形態の内容をそれぞれ個別に列挙して説明する。
本願発明に係るCEMアセンブリおよびそれを含む電子増倍デバイスの具体例を、以下に添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に開示される実施形態は、本発明に係るCEMアセンブリが適用される種々のセンシングデバイスのうち、電子増倍デバイスの例について説明するものとする。また、本発明は、これら例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図されている。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Claims (10)
- 荷電粒子を取り込む入力端、二次電子を放出する出力端、および、前記入力端から前記出力端に向かって連続して設けられた二次電子放出層を含む増倍チャネルと、前記二次電子放出層に接触した状態で前記入力端に設けられた入力電極と、前記二次電子放出層に接触した状態で前記出力端に設けられた出力電極と、を有するチャネル型電子増倍体と、
前記入力電極と前記出力電極との間に所定の電圧を印加するための電圧供給回路と、
を備え、
前記電圧供給回路は、
第1基準電位に設定される第1端子と、
前記入力電極に接続された第2端子と、
前記出力電極に接続された第3端子と、
第2基準電位に設定された第4端子と、
前記第1端子と前記第2端子との間に配置された電源部であって、前記第1端子と、前記第2端子を介して前記入力電極と同電位に設定される入力側基準ノードと、の間の電位差を確保するための起電力を生じさせる電源部と、
前記第3端子と前記第4端子との間に配置された、前記出力電極の電位を調整するための目標電位を保持する定電圧発生部であって、前記第3端子と前記第4端子との間に位置するとともに前記目標電位に設定される出力側基準ノードと、前記第4端子と前記出力側基準ノードとの間の電位差を確保するための電圧降下を生じさせる定電圧供給部を含む定電圧発生部と、
前記入力側基準ノードと前記出力側基準ノードとの間に配置された第1抵抗と、
前記第3端子を介して前記出力電極と前記出力側基準ノードとの電位差を解消する電位固定素子と、を有し、
前記電位固定素子は、
MOSトランジスタ、FET、および、バイポーラトランジスタのうち何れかを含み、前記出力側基準ノードに接続された第1素子端と、前記第3端子に接続された第2素子端と、前記出力側基準ノードを経由することなく前記第4端子に接続された、前記出力電極から前記第4端子に向かって電子を流すための第3素子端と、を有する、
CEMアセンブリ。 - 前記定電圧供給部は、前記出力側基準ノードと前記第4端子との間に配置された第2抵抗を含むことを特徴とする請求項1に記載のCEMアセンブリ。
- 前記第1抵抗の抵抗値は、前記第2抵抗の抵抗値よりも高いことを特徴とする請求項2に記載のCEMアセンブリ。
- 前記第1抵抗と前記第2抵抗の抵抗比は、100対1から2対1の範囲内に収まることを特徴とする請求項2または3に記載のCEMアセンブリ。
- 前記定電圧供給部は、前記出力側基準ノードと前記第4端子との間に配置されたツェナーダイオードを含むことを特徴とする請求項1に記載のCEMアセンブリ。
- 前記入力電極と前記出力電極との間に位置する前記増倍チャネルの抵抗値は、10MΩ未満であることを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載のCEMアセンブリ。
- 荷電粒子を取り込む入力端、二次電子を放出する出力端、および、前記入力端から前記出力端に向かって連続して設けられた二次電子放出層を含む増倍チャネルと、前記二次電子放出層に接触した状態で前記入力端に設けられた入力電極と、前記二次電子放出層に接触した状態で前記出力端に設けられた出力電極と、を有するチャネル型電子増倍体と、
前記入力電極と前記出力電極との間に所定の電圧を印加するための電圧供給回路と、
を備え、
前記電圧供給回路は、
第1基準電位に設定される第1端子と、
前記入力電極に接続された第2端子と、
前記出力電極に接続された第3端子と、
第2基準電位に設定された第4端子と、
前記第1端子と前記第2端子との間に配置された電源部であって、前記第1端子と、前記第2端子を介して前記入力電極と同電位に設定される入力側基準ノードと、の間の電位差を確保するための起電力を生じさせる電源部と、
前記第3端子と前記第4端子との間に配置された、前記出力電極の電位を調整するための目標電位を保持する定電圧発生部であって、前記第3端子と前記第4端子との間に位置するとともに前記目標電位に設定される出力側基準ノードと、前記第4端子と前記出力側基準ノードとの間の電位差を確保するための電圧降下を生じさせる定電圧供給部を含む定電圧発生部と、を有し、
前記定電圧供給部は、
前記出力側基準ノードと前記第4端子との間で直列接続された1またはそれ以上のICユニットを含み、前記ICユニットのそれぞれが、シャントレギュレータICと、前記シャントレギュレータICの入力端と出力端の間において所定の抵抗比で直列接続された第3抵抗および第4抵抗と、を有する、
CEMアセンブリ。 - 前記増倍チャネルは、前記二次電子放出層を支持する、絶縁材料からなる構造体と、前記二次電子放出層と前記構造体との間に設けられた抵抗膜と、を更に含むことを特徴とする請求項1~7の何れか一項に記載のCEMアセンブリ。
- 前記絶縁材料は、鉛ガラスを除くガラス、または、セラミックからなることを特徴とする請求項8に記載のCEMアセンブリ。
- 請求項1~9の何れか一項に記載のCEMアセンブリと、
前記CEMアセンブリの一部を構成する前記チャネル型電子増倍体の前記出力端に対面するよう配置されたアノードと、を備えた、
電子増倍デバイス。
Priority Applications (1)
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