JPH04160728A

JPH04160728A - ２次電子増倍管の製造方法

Info

Publication number: JPH04160728A
Application number: JP28625490A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamamoto; 宏山本; Takeshi Terajima; 寺島　武; Takayoshi Yoshikawa; 孝義吉川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1992-06-04

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）この発明は２次電子増倍管の製造方法に関し、特に半導
体セラミックスからなり人口および出口を有し、たとえ
ばガスクロマトグラフ−質量分析器（ＧＣ−ＭＳ）など
の質量分析器の検出器などに用いられる２次電子増倍管
を製造するための２次電子増倍管の製造方法に関する。

（従来技術）第５図はこの発明の背景となり、かつ、この発明が適用
される２次電子増倍管の一例を示す斜視図である。この
２次電子増倍管１０は、たとえばチタン酸亜鉛系の半導
体セラミックスからなり、その中間部１２が螺旋状に形
成され、その一端にラッパ状の入口１４を有し、その他
端に円筒状の出口１６を有する。なお、入口１４の外表
面および出口１６の外表面には、電極１８および２０が
それぞれ形成されている。

従来、このような２次電子増倍管は、たとえばチタン酸
亜鉛系の半導体セラミックス材料を所定の管状に成形し
た後に１３００℃以上の高温度で焼成することによって
製造されている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、従来の２次電子増倍管の製造方法では、焼成
時に半導体セラミックス材料が部分的に不均一な組成に
なり、製造される２次電子増倍管の特性に影響を及ぼす
場合がある。たとえば、第５図に示す２次電子増倍管１
０では、ラッパ状の入口１４および円筒状の出口１６の
付近が影響を受けやすい。

すなわち、所定の管状に成形された半導体セラミックス
材料において、その外表面は、焼成炉内の雰囲気と全体
が接しており均一になりやすく問題はないが、その内径
がたとえばＩＩｌ！１１１〜３■と細いので、その内表
面の端部とその端部から５１１ＩＩＷ〜１０Ｍｌ１１以
上離れた内部とでは、表面状態が異なり、表面抵抗に差
が生じ、２次電子増倍管１０の飽和特性および直線性が
悪くなるという欠点があった。

なお、この場合、入口１４よりも出口１６側が重要であ
る。なぜなら、出口１６の荷電粒子の密度が入口１４の
１０６〜１０８倍にもなり、それだけ出口１６側の均一
性を要求されるからである。

このような雰囲気の影響には、次のような例が考えられ
る。

すなわち、焼成時（高温加熱時）に、管状のチタン酸亜
鉛系の半導体セラミックス材料では、酸化亜鉛の亜鉛が
一部蒸発し、これが、その管内では管外に出ることがな
く、焼成から降温に至る過程で固体内に戻り安定成分と
して固定化される。

しかし、出口付近では、蒸発が進み固体内に戻ることな
く多くのＺｎの空孔が生じることになり不均一になる。

この場合は、これらの部分の表面抵抗は低くなり、その
結果、加速電界が低下し、増倍効果が低下することにな
り直線性も低下する。

逆に、降温変時に、半導体セラミックス材料の管外の雰
囲気から酸素が管内に過剰に供給され遊離状態の亜鉛の
酸化が進み、その部分の表面抵抗が高くなり過ぎること
がある。この場合、加速電界は低下とは逆に高くなる傾
向がある。したがって、十分なエネルギーを持って電子
は内壁に衝突するが、抵抗が高くなり電子の供給が十分
に行われず、この面から直線性が悪くなる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、飽和特性および
直線性が改善された２次電子増倍管を製造することがで
きる、２次電子増倍管の製造方法を提供することである
。

（課題を解決するための手段）この発明は、半導体セラミックスからなり、入口および
出口を有する２次電子増倍管を製造するための２次電子
増倍管の製造方法であって、少なくともその出口を塞い
だ状態で管状の半導体セラミックス材料を焼成するよう
にした、２次電子増倍管の製造方法である。

なお、管状の半導体セラミックス材料の出口を塞ぐため
には、たとえば、その材料と同様な材料あるいはそれを
焼成したセラミックスなどからなる小片をその出口に接
着すればよい。

（作用）その出口を塞いで半導体セラミックス材料を焼成するの
で、焼成時に半導体セラミックス材料の内表面の雰囲気
が均一になり、２次電子増倍管の内表面が均一に形成さ
れる。

（発明の効果）この発明によれば、２次電子増倍管の内表面が均一に形
成されるので、均一で安定な特性が実現される。その結
果、２次電子増倍管の飽和特性および直線性を改善でき
る。

さらに、この２次電子増倍管をガスクロマトグラフ−質
量分析器などの質量分析器の検出器に用いた場合には、
異なるイオン間の比例関係が改善される。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例）まず、Ｔｉｅ、を２６．３モル％およびＺｎＯを７３．
７モル％含むチタン酸亜鉛系の半導体セラミックス材料
が準備される。

そして、その半導体セラミックス材料を、第５図に示す
２次電子増倍管１０と同様に、外径が５−９内径が３１
１ＩＩＩ＋の管状に、かつ、全長が１０ｍｍ。

巻き径が１８ｍ−で約２回巻いた形状に成形して、成形
物３０が作られる。なお、この場合、成形物３０の出口
３６は、２次電子増倍管１０の出口１６より若干長く形
成される。さらに、成形物３０の出口３６の長い部分を
焼成後に折りやすくするために、出口３６の外周囲の表
面部分に切込３７が形成される。

それから、第１図に示すように、その成形物３０の出口
３６に、その材料と同じ半導体セラミフクス材料からな
りたとえば６Ｘ６ＸＩｍｍ’の板状の小片４０を接着し
て、成形物３０の出口３６が塞がれる。

そして、出口３６を小片４０で塞いだ成形物３０が、た
とえば９９．９９９％のＡｌ２Ｏ３からなり上端に開口
部を有する匣５０の中に入れられる。この場合、成形物
３０は、それと同じ材料を焼成した半導体セラミックス
からなる板状の台５２の上に載置される。

それから、たとえば９９．９９９％のＡｌ２Ｏ、からな
る蓋５４で匣５０の開口部を閉じ、成形物３０の出口３
６を小片４０で塞いだ状態で成形物３０を小片４０とと
もに１３５０℃で１時間焼成することによって、焼成物
１１が作られる。

そして、第２図に示すように、その焼成物１１の出口１
２部分を切込３７で折って開き、実施例としての２次電
子増倍管１０とした。

なお、この実施例の２次電子増倍管１０の入口１４の外
表面および出口１６の外表面には、たとえば卑金属を含
む銀を焼き付けてオーム性を示す電極Ｉ８および２０が
、それぞれ形成される。

一方、上述の実施例と比べて、半導体セラミックス材料
からなる成形物３０の出口３６の長さを２次電子増倍管
１０の出口１６の長さとほぼ同じ長さに成形した上で、
その成形物３０の出口３６に小片４０を接着せずに、す
なわち、半導体セラミックス材料からなる成形物３０の
出口３６を開いたまま、その成形物３０を上述と同様に
焼成し、さらに、電極１８および２０を形成することに
よって、比較例としての２次電子増倍管１０とした。

そして、実施例および比較例について、第３図に示す電
子増倍利得測定装置で、それらの入力電流と出力電流と
の関係を調べた。

この電子増倍利得測定装置６０は、２次電子増倍管１０
の入口１４の近傍に配置されるフィラメント６２を含み
、このフィラメント６２には、それを加熱してそれから
電子を放出させるための電源６４が接続される。

さらに、フィラメント６２と２次電子増倍管１０の入口
１４側の電極１８とには、フィラメント６２から放出さ
れる電子を加速するための電源６６が接続される。この
場合、フィラメント６２に対する２次電子増倍管１０の
電極１８の電位は、たとえば３００■とされる。

また、２次電子増倍管１０の入口１４側の電極１８と出
口１６側の電極２０とには、電子を増倍させるための電
源６８が接続される。この場合、入口１４側の電極に対
する出口１６例の電極２０の電位は、たとえば３．５ｋ
Ｖとされる。

さらに、２次電子増倍管１０の出口１６例の電極２０に
は、電子を集束させるための電源７０が接続される。こ
の場合、出口１６例の電極２０の電位は、接地電位に対
して一１００ｖとされる。

また、２次電子増倍管１０の出口１６からたとえばｌｌ
ｌ１１の間隔ｄを隔てた外側には、集束された電子を受
けるためのコレクタ７２が配置され、このコレクタ７２
は電流計７４を介して接地される。

なお、電子増倍利得測定装置６０のフィラメント６２．
コレクタ７２および２次電子増倍管１０は、真空度がた
とえば約１０−’ｔｏｒｒの空気中に置かれる。

そして、この電子増倍利得測定装置６０によって、実施
例および比較例の入力電流に対する出力電流を測定し、
その測定結果を別表１および第４図に示した。なお、表
１には１０個の測定結果を示し、第４図にはそれらの測
定結果のうち最も多く存在する結果を示した。

表１および第４図の結果から明らかなように、２次電子
増倍管となる管状の半導体セラミックス材料の出口を塞
いで焼成すれば、２次電子増倍管の飽和特性および直線
性がよくなることがわかる。

これは、管状の半導体セラミックス材料の出口を塞いで
焼成した場合に、半導体セラミックス材料の内面の雰囲
気が均一となり、２次電子増倍管の内表面が均一に形成
されるからである。

なお、上述の実施例では、成形物３０の出口３６を塞ぐ
ために、成形物３０と同じ材料の半導体セラミックスか
らなる小片４０を用いたが、焼成前の半導体セラミック
ス材料で小片４０を形成してもよく、また、その小片の
材料は、成形物３０の出口３６を塞ぐことができる材料
であれば、半導体セラミックス以外のセラミックスある
いは焼成前のセラミックス材料で形成されてもよい。こ
のようなセラミックス材料としては、アルミナ。

ジルコニアなどがある。

また、上述の実施例では、形成物３０を焼成した後、そ
の焼成物１１の出口１２部分を折って開いたが、小片４
０のみを取り外して出口１２を開くようにしてもよい。

このようにすれば、形成物３０に切込３７を形成しなく
よくなるとともに、焼成物１１の全体を２次電子増倍管
に用いることができ、半導体セラミックス材料を節約す
ることができる。

さらに、焼成時に、上述の実施例では成形物３０の出口
３６のみを塞いだが、出口３６とともに入口３４を塞い
でもよい。

さらに、入口３４．出口３６を塞ぐ態様としては、棒状
のもの、ボルト状のもの、粉粒物、粘土状のものでもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図解図である。第２図はこの発明の一実施例を示す要部斜視図である。第３図は２次電子増倍管の入力電流に対する出力電流を
測定するための電子増倍利得測定装置の一例を示す回路
図である。第４図は実施例および比較例の入力電流と出力電流との
関係を示すグラフであり、横軸に入力電流を示し、縦軸
に出力電流を示す。第５図はこの発明の背景となり、かつ、この発明が適用
される２次電子増倍管の一例を示す斜視図である。図において、１０は２次電子増倍管、１４は入口、１６
は出口、１８および２０は電極、３０は成形物、３４は
入口、３６は出口、３７は切込、４０は小片を示す。特許出願人　株式会社　村田製作所代理人　弁理士　岡　１）　全　啓表１第１図区　　、１（Ｉ模く＼ｊ法

Claims

【特許請求の範囲】半導体セラミックスからなり入口および出口を有する２
次電子増倍管を製造するための２次電子増倍管の製造方
法であって、少なくともその出口を塞いだ状態で管状の半導体セラミ
ックス材料を焼成するようにした、２次電子増倍管の製
造方法。