JPH0251840A

JPH0251840A - ２次電子増倍装置

Info

Publication number: JPH0251840A
Application number: JP63202065A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamamoto; 宏山本; Takeshi Terajima; 寺島　武
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1988-08-11
Publication date: 1990-02-21
Also published as: US4987335A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は２次７１１′子増倍装置に関し、より詳しくは
、２次電子放出能を有する半導体材料で形成されてなる
筒状の２次電子増倍管から出力する２次電子を検出して
空間中のイオンや電子を検出する２次電子増倍装置に関
するものである。

［従来の技術］近年、宇宙空間に存在する・イオンや電子を検出する装
置、あるいは各種のイオンや原子の質量を分析する質量
分析計等においては、２次電子放出能を有する半導体材
料を筒状に形成した２次電子増倍管を使用し、イオンや
電子を検出する装置等に直接、取り付けて使用すること
ができる、いわゆるチャンネルエレクトロンマルチプラ
イヤと呼ばれる２次電子増倍装置が使用されている。

この種の２次電子増倍装置は、たとえば第６図に示すよ
うに、２次電子放出能を有する半導体、材料を筒状に形
成してなり、入力側にイオンｉが入射するラッパ状のフ
ァネル部２ａを有し、このファネル部２ａの外周面に人
力電極１を形成した２次電子増倍管２を有する。そして
、この２次電子増倍管２の出力端からＱ　、　５　ｍｍ
ないし１．Ｏｍｍのギャップｇをおいて円形の金属板か
らなるコレクタ３を配置し、上記入力電極ｌにアースに
対して一３ＫＶないし一４ＫＶＯ高電圧ＥＨを印加する
。また、上記出力端に形成された加速電極４にアースに
対しては−ｔｏｏｖないし一２００■の加速電圧Ｅ　を
印加し、この加速電圧ＥＬで増倍電流を上り記コレクタ３に集めるようにしている。加速電極４に印
加される加速電圧Ｅ、は、上記加速電極４とアースとの
間に接続された抵抗Ｒによる電圧降下により得ている。

コレクタ３にて集められた出力２次電子流は上記コレク
タ３とアースの間に生じる浮遊容量Ｃｓにチャージされ
る。チャージされた電荷は負荷抵抗ＲＬを通して放電さ
れ、このとき負荷抵抗ＲＬの両端に生じる電圧がｉｉ′
ｉＴ置増幅装５にて増幅される。

従来のこの種の２次電子増倍装置の具体的構成を第７図
に示す。

アルミナ等の良好な絶縁性を有する絶縁体材料からなる
絶縁体板６および７が中継支持棒８，９および１０の両
端１而に当接してビスＩ　１．＋　１．・・・により固
定され、これら絶縁体板６と７との間に２次電子増倍管
２が支持される。この２次電子増倍管２は、そのファネ
ル部２ａの首部および出力端の近傍にて、中継支持棒８
および１０に夫々溶接された一定幅を有する金属片から
なるバンド金具１２および１３により夫々、支持される
。２次電子増倍管２の入力電極１および加速電極４は夫
々上記バンド金具１２および１３を通して中継支持棒８
およびＩＯに導通する。中継支持棒９には、コレクタ３
が２次電子増倍管２の出力端の開口に対向させて溶接さ
れる。一方、上記絶縁体板６および７の各一端部の間に
は、端子金具１４がビス１１とナツト１５とにより固定
され、また、上記絶縁体板６および７の各他端部の間に
は、イオン導入孔１６ａおよびファラデーカップＰｃを
存する電極板１６が、端子金具１４と同様に固定される
。

ファラデーカップＦｃは、入射イオンが衝突して中性原
子化され、イオン電流として検出するものである。

この電極板１６には正の電圧Ｅ’Ｈが印加される（第６
図参照）。上記端子金具１４は、端子１７゜１８および
１９を有し、端子１７はリード線２１により上記電極板
Ｉ６に接続され、端子Ｉ８はリード線２２により上記中
継支持棒８に接続され、また、端子１９はリード線２３
より上記中継支持棒９に接続される。さらに、上記端子
金具１４と支持金具１３が溶接された中継支持棒１０と
の間には、抵抗器Ｒのリード線２４ａおよび２４ｂが夫
々接続される。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上記のような構成を有する従来の２次電子増
倍装置では、２次電子増倍管２のファネル部２ａの首部
は、中継支持棒８に溶接した金属片からなるバンド金具
１２により中継支持棒８に固定される。すなわち、この
バンド金具１２か２次電子増倍管２のファネル部２ａの
首部に巻き付けてビス２４とナツト２５で締め付けられ
た後、２次電子増倍管２のファネル部２ａがファラデー
カップＦｃに臨ませて予め定められた規格に合わせて位
置および姿勢が決められる。この状態で上記バンド金具
１２が中継支持棒８に沿わせてスポット溶接によりこの
中継支持棒８に固定される。

しかしながら、上記のように、２次電子増倍管２の固定
時に、上記のように、そのファネル部２ａの位置および
姿勢を規格に合致させてバンド金具１２を中継支持棒８
にスポット溶接するのは仲々に困難であり、バンド金具
１２を中継支持棒８にスポット溶接するには熟練を要し
、２次電子増倍装置の組立が困難であるという問題があ
った。

また、上記従来の２次電子増倍装置では、高電圧Ｅｌ、
端子＋８．リード線２２．中継支持棒８およびバンド金
具１２を通して、上記２次電子増倍管２のファネル部２
ａの首部まで伝えられる。

しかし、上記高電圧ＥＨは、２次電子増倍管２のファネ
ル部２ａの開口端に印加する必要があるので、このファ
ネル部２ａの外側面にガラスフリット等により絶縁膜（
図示せず。）を形成し、その上に、銀（Ａｇ）等の入力
電極ｌを形成する必要がある。このため、２次電子増倍
管２のコストら高くなるという問題らあった。

本発明の目的は、２次電子増倍管のファネル部の位置お
よび姿勢の設定が容易で、２次電子増倍管のコストが低
い組立の容易な２次電子増倍装置を提供することである
。

［課題を解決するための手段］このため、本発明は、互いに対向して配置され、帯電粒
子の入射口を有する電極板および端子金具に各々の各一
端および各他端が夫々固定されてなる２枚の絶縁体板と
、２次電子放出能を有する半導体材料を筒状に形成して
なり、入力端に面方に向かって拡開するラッパ状のファ
ネル部を有する２次電子増倍管とを有し、この２次電子
増倍管の上記ファネル部の開口面が上記電極板の入射口
の背後に設けられ、上記電極板に固定されてなるファラ
デーカップの開口面に臨んでこの開口面に対して傾斜し
て上記２次電子増倍管が絶縁体板の間に支持されてなる
２次電子増倍装置において、大略リング形状を有し、内
周縁が上記２次電子増倍管のファネル部の開口の内周縁
に沿い、外周線には上記ファネル部の外側面の上に折曲
されるつめを存する上記ファネル部の当接部を存し、こ
の当接部の上記外周縁から引き出されるととらに途中で
上記絶縁体板に沿って夫々折曲されてなる支持部にて上
記絶縁体板に固定される支持金具と、上記２次電子増倍
管のファネル部に外嵌し、内周縁が上記２次電子増倍管
のファネル部開口近くの外側面に当接して上記支持金具
に溶接され、２次電子増倍管のファネル部を上記支持金
具に固定する押え金具とを備えたことを特徴としている
。

［作用］上記支持金員は２次電子増倍管のファネル部の開口端に
当接する。上記支持金具に溶接される押さえ金具は、そ
の内周縁が２次電子増倍管、のファネル部の開口近くに
てこのファネル部の外側面に当接する。これにより、２
次電子増倍管のファネル部は支持金具に固定される。

一方、上記支持金具はその支持部にて絶縁体板の一定位
置に固定される。よって、上記支持金具を絶縁体板に取
付位置および取付角度を予め決められた通りに取り付け
れば、２次電子増倍管のファネル部の位置および姿勢は
常に一定になる。

［発明の効果］本発明によれば、支持金具を取付位置および取付角度を
予め決められた通りに絶縁体板に取り付ければ、２次電
子増倍管のファネル部の位置および姿勢が常に一定にな
り、２次電子増倍管の固定が容易になり、２次電子増倍
装置の組立が非常に容易になる。

また、本発明によれば、支持金具に直接、高電圧を印加
することができるので、２次電子増倍管のファネル部の
外側面に絶縁膜を形成してその上に入力電極を形成する
必要がなく、２次電子増倍管のコストら低くなる。

［実施例］以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明に係る２次電子増倍装置の要部を第１図に、また
、その要部断面を第２図に示す。

上記２次電子増倍装置は、第７図において説明した２次
電子増倍装置に本発明を適用したもので、対応する部分
には対応する符号を付して示し、重複した説明は省略す
る。

上記２次電子増倍装置は、２次電子増倍管２のファネル
部２ａを、ステンレス等の板材を打ち抜いて形成した支
持金具３１と押え金具３２とにより、絶縁体板６．７間
に固定するものである。

上記支持金具３１は、第３図（ａ）および第３図（ｂ）
に示すように２次電子増倍管２のファネル部２ａ（第１
図、第２図参照）の開口端に当接する当接部３３と、こ
の当接部３３から引き出された支持部３４３４とからな
る。

上記当接部３３は大略、リング形状を有し、内周縁が２
次電子増倍管２のファネル部２ａの開口の内周縁に沿い
、外周縁からは上記ファネル部２ａの外側面の上に折曲
されるつめ３６，３７．３８および３９が引き出される
。これらのつめ３６゜３７．３８および３９は、その引
出し位置に対応する２次電子増倍管２のファネル部２ａ
の開口端面とファネル部２ａの外側面との間の角度に応
じて、第４図（ａ）から第４図（ｄ）に示すように、角
度θ１．θ２．θ、およびθ４で示すように夫々折曲さ
れる。

一方、上記支持部３４．３４は、第３図（ａ）および第
３図（ｂ）に示すように、つめ３６．３９を通る中心軸
に関して対称に、上記当接部３３の外周縁から外方に引
き出されるとともに、途中で、絶縁体板６および７に沿
ってほぼ直角に折曲される（第１図および第２図参照）
。上記各支持部３４の折。

曲部３４ａは絶縁体板６．７へのねじ止め穴４Ｉが形成
されている。

一方、上記押え金具３２は、第５図に示すように、リン
グ状部３２ａとこのリング状部３２ａの外周縁から外方
に引き出された溶接固定部３２ｂ、３２ｂとからなる。

上記リング状部３２ａは、第１図および第２図に示すよ
うに、２次電子増倍管２のファネル部２ａに外嵌し、内
周縁がファネル部２ａの開口近くの外側面に当接する。

そして、この状態で、上記リング状部３２ａは支持金具
３Ｉの当接部３３のつめ３６〜３９にスポット溶接され
る。また、上記溶接固定部３２ｂ、３２ｂは、支持金具
３Ｉの支持部３４．３４にスポット溶接される。これに
より、２次電子増倍管２のファネル部２ａはその開口端
が支持金具３１の当接部３３に当接した状態で、支持金
具３１に固定される。

上記のように、２次電子増倍管２のファネル部２ａの固
定された支持金具３１の上記各支持部３４は、第り図お
よび第２図に示すように、その折曲部３４ａの一辺４４
が絶縁体板６．７の一辺６ａ。

７ａに合致するように、絶縁体板６．７から上記各支持
部３４の折曲部３４ａの各ねじ止め穴４１に挿通したビ
ス４２とナツト４３によりねじ止めされる。

これにより、支持金具３１の当接部３３とファラデーカ
ップＦｃの開口面とのなす角度θ（第２図参照）は常に
一定になる。よって、２次電子増倍管２のファネル部２
ａの開口端面とファラデーカップＦｃの開口面とのなす
角度θも一定になり、２次電子増倍管２の取付が非常に
簡単で、そのファネル部２ａの位置合わせも不要になる
。

また、支持金具３１が２次電子増倍管２のファネル８１
＜２ａの開口に当接しているので、この支持金具３１に
直接、高電圧ＥＨを印加することにより、従来の２次電
子増倍装置のように、２次電子増倍管のファネル部に入
力電極を形成する必要もなくなる。

さらに、２次電子増倍管２のファネル部２ａを支持する
中継支持棒８も不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る２次電子増倍装置の一実施例の要
部を示す斜視図、第２図は第１図の２次電子増倍装置の要部断面図、第３図（ａ）は支持金具の平面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の■−■線に沿う断面図、
第４図（ａ）、第４図（ｂ）、第４図（Ｃ）および第４
図（ｄ）は夫々支持金具の当接部のつめの折曲角変の説
明図、第５図は押え金具の平面図、第６図は２次電子増倍装置の回路図、第７図は従来の２次電子増倍装置の斜視図である。２・・・２次電子増倍管、２ａ・・・ファネル部、６．
７・・・絶線体板、８，９．１０・・・中継支持棒、［
２，＋　３・・・バンド金具、１４・・・端子金具、１
６・・・電極板、１６ａ・・・イオン導入口、３１・・
支持金具、３２・・・押え金具、３３・・・当接部、３
４・・支持部、３４ａ・・・折曲部、３６〜３９・・・
つめ、４１・・・ねじ止め穴、４２・ビス、４３・・ナ
ツト、４４・・・−辺、Ｐｃ・・・ファラデーカップ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに対向して配置され、帯電粒子の入射口を有
する電極板および端子金具に各々の各一端および各他端
が夫々固定されてなる２枚の絶縁体板と、２次電子放出
能を有する半導体材料を筒状に形成してなり、入力端に
前方に向かって拡開するラッパ状のファネル部を有する
２次電子増倍管とを有し、この２次電子増倍管の上記フ
ァネル部の開口面が上記電極板の入射口の背後に設けら
れ、上記電極板に固定されてなるファラデーカップの開
口面に臨んでこの開口面に対して傾斜して上記２次電子
増倍管が絶縁体板の間に支持されてなる２次電子増倍装
置において、大略リング形状を有し、内周縁が上記２次電子増倍管の
ファネル部の開口の内周縁に沿い、外周縁には上記ファ
ネル部の外側面の上に折曲されるつめを有する上記ファ
ネル部の当接部を有し、この当接部の上記外周縁から引
き出されるとともに途中で上記絶縁体板に沿って夫々折
曲されてなる支持部にて上記絶縁体板に固定される支持
金具と、上記２次電子増倍管のファネル部に外嵌し、内
周縁が上記２次電子増倍管のファネル部開口近くの外側
面に当接して上記支持金具に溶接され、２次電子増倍管
のファネル部を上記支持金具に固定する押え金具とを備
えたことを特徴とする２次電子増倍装置。