JPH04259744A - アルカリ金属源 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光電子増倍管，イメージ
管など光電面を内蔵する電子管（以下光電変換管という
）の光電面を形成するアルカリ金属を通電加熱還元によ
って発生するアルカリ金属源に関する。

【０００２】

【従来の技術】光電変換管には入射する光に感応して光
電子を放出する光電面が設けられている。光電面は，た
とえば，ガラスからなる真空気密容器の透明な窓の内面
にアンチモン層を形成し，この層にアルカリ金属を吸収
せしめて形成している。アルカリ金属は空気中では急激
に酸化するので，光電面を形成する真空気密容器内で発
生させ，そのまま，あらかじめその真空気密容器内に形
成してあったアンチモン層に吸収させ，アンチモンとア
ルカリ金属で構成される光電面を形成する。

【０００３】従来のアルカリ金属源とアルカリ金属の発
生方法を図５を参照して述べる。同図において有底円筒
形の真空気密なガラス容器１の内部にスリーブ２１が円
筒の軸方向に沿って組み込まれている。このスリーブ２
１は，ニクロムの薄い長方形の板を長手方向の辺に沿っ
て筒形にし，重ね合わせた部分で，適当な間隔で点溶接
したもので，内部に粉末のクロム酸アルカリと粉末のシ
リコンを混合した粉末状混合物を詰めると共に，両端を
点溶接によって封じてある。この粉末状混合物は，リー
ド線３，４を通して，図示してない電源よりスリーブ２
１に通電して加熱することにより，アルカリ金属を還元
により発生する。この発生したアルカリ金属は，スリー
ブの重ね合わせた部分から漏れ出る。こうして発生した
アルカリ金属は，あらかじめガラス容器１の内面２に形
成してあるアンチモンの層５に吸収されて，光電面を形
成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したアルカリ金属
源は，以下に述べる問題を有している。スリーブ２１の
内部に粉末状の混合物を詰め込まなければならないので
，この作業に時間を要すると共に，規定した量を正確に
詰めることができない。スリーブ２１は，袋であること
から断面円周が大きく，強度維持のため厚い板を用いる
。従って，単位長の電気抵抗が小さい。ところが，これ
をスリーブ２１を電気抵抗要素として用いるため，その
両端間の電気抵抗を十分大きくしなければならない。 このため，スリーブ２１の長さが長くなり，それを収容
するため，ガラス気密容器１の円筒軸方向の長さを長く
なければならない。あるいは，スリーブ２１を折り曲げ
たり，コイル状に巻いたりしなければならない。このよ
うにすると，点溶接の間隔が大きいときには重ね合わせ
た部分が開き粉末状の混合物がこぼれ出る恐れがあり，
その間隔が小さいときには切断あるいは破裂してしまう
。スリーブ２１の発熱は，外面から放射によって失われ
るため，過大な発熱を必要とする。この現象は，スリー
ブ２１を一層長くしなければならない原因となる。また
，放射して失われた熱は，容器１内を異常に高温にして
しまうので，アンチモン層５や，図５には示していない
光電変換管に一般に併せて組込まれている他の電極，特
にダイノード，蛍光面に悪影響を与える。上述の問題は
，アルカリ金属源を必要とする光電変換管について共通
の問題である。従って，本発明は，光電面を形成する優
れたアルカリ金属源を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の問題を解決するた
め，本発明は，アルカリ化合物を含むアルカリ金属発生
剤をペレットとし，このペレットを電気抵抗体に接触さ
せ，これ等を容器内に入れ，この電気抵抗体に通電し，
ペレットを加熱し，アルカリ金属を還元する。すなわち
，本発明のアルカリ金属源は，アルカリ金属化合物を含
み，加熱することによってアルカリ金属を発生するアル
カリ金属発生ペレットと，電気抵抗体と，容器とからな
り，上記電気抵抗体は，その二端で上記容器の外に導き
出されるように容器に内蔵され，上記アルカリ金属発生
ペレットは，上記容器に上記電気抵抗体と接触して内蔵
されているアルカリ金属源である。

【０００６】

【作用】電気抵抗体の両端から通電すると，この抵抗体
に接触するアルカリ金属発生ペレットからアルカリ金属
が還元される。アルカリ金属は，容器の接合部分から漏
れ出るが，一般に，このとき高温のため容器は変形し，
接合部分に漏れ出るに当な大きさの隙間ができる。漏れ
出たアルカリ金属は，アンチモン層に吸収され，光電面
を形成する。

【０００７】

【実施例】以下，本発明のアルカリ金属源の実施例を示
す。図３は，本実施例のアルカリ金属源と，それを組込
んだ光電管である。同図において，図５で示した装置と
共通の部分は同じ番号で示してある。図３において，有
底円筒形のガラスからなる真空気密容器１のその一端の
底面２の内面にはアンチモン層５が形成されている。上
記アンチモン層５の周辺で接続し，側面４の内面にまで
延長したアルミニウムの層９が形成されている。このア
ルミニウム層９は，接触リード線１２と，導入線１６と
共に，アンチモン層５を電気的に容器外へ導くものであ
る。アノード７は，光電面２から放出した光電子を収集
するための電極である。アノード７は，リード線１３，
導入線１７を介して容器１の外へ電気的に導き出される
。ガラス円筒１の側面４の内面近傍に本発明のアルカリ
金属源６が図１に示す電気抵抗体６３の両端で，リード
線１０，１１に通電可能なように接続されるとともに，
構造的にも支持されている。リード線１０，１１は導入
線１４，１５によって容器１の外へ電気的に導きだされ
ている。

【０００８】アルカリ金属源６の断面図を図１に，その
分解図を図２に示す。アルカリ金属源６は，電気抵抗体
であるニクロムの長方形平板６３，この平板６３の両面
に接触可能に配置したアルカリ金属発生ペレット６７，
６８，これら平板６３とペレット６７，６８を内蔵する
ように，開孔部周辺に鍔６１１，６２１をもつ半球６１
，６２で構成されている。ここに半球６１，６２はニッ
ケルである。アルカリ金属発生ペレット６７，６８はク
ロム酸セシウムとシリコンをそれぞれ粉末とした後に混
合して，型にはめ，圧力を加えて固形化したものである
。クロム酸セシウムとシリコンを粉末とした後に混合し
たので，ペレットは各成分が均一に分布する。また，型
にはめ固形化するので，ペレットの重量は精密に規定で
きる。ペレット６７，６８は，それぞれ半球６１，６２
の内側に挿入されると共に平板６３に接触する。半球６
１には，開孔部周囲の鍔にさらに，突起６１２が設けら
れている。ペレット６７，６８は平板６３を挟んで鍔６
１１，６２１の部分で重ね合わせ，点溶接されている。 また，平板６３は，その先端で半球６１の突起６１２と
重ねられ，溶接されている。平板６３に付けられた絶縁
物６５は，セラミックからなり，平板６３が，半球６１
，６２と突起部６１２の部分以外で電気的に接触しない
ためにスペーサーとして設けられている。

【０００９】以下，アルカリ金属源６からセシウムを発
生させる動作について述べる。図示していない電源から
導入線１４，１５を介してアルカリ源６，正確に言うと
，平板６３に通電する。平板６３は発熱し，その熱は有
効にアルカリ金属発生ペレット６７，６８を加熱する。 このときペレット６７，６８内のクロム酸セシウムとシ
リコンが反応し，セシウムを還元する。発生したセシウ
ムは，半球６１，６２の鍔の合わせた部分より漏れ出る
。一般に容器も温度が上昇し，歪により，その接合部分
に漏れ出るに適当な大きさの隙間ができる。漏れ出たセ
シウムは，底面の内面２にあらかじめ形成されたアンチ
モン層５に吸収されて所定の光電子放出性能を有する光
電面が形成される。光電子放出性能は，光電面２に光を
あて，導入線１６と１７の間に接続した電流計によって
調べることができる。

【００１０】以上の構成によると，同じ光電面を形成す
るのに要するスリーブの長さと比較して，ペレットの径
は約４分の１となった。また発熱量は約２分の１に減少
した。本実施例のアルカリ金属源を作るための時間は，
スリーブを用いたものを製造する時間の約３分の１の時
間を要しただけであった。

【００１１】図４に上述の実施例に示した平板６３の変
形例を示す。この平板６３’は両端間の距離が長くなる
ように，また，幅が狭くなるように，屈曲させて，全体
として円形の平面をなし，従って抵抗値が大きい。この
平板６３’によれば，上述したものより一層通電電流を
少なくできる。

【００１２】このように，２つの実施例において，平板
６３，６３’である電気抵抗体は，半球６１，６２から
なる容器とは独立して用意されるので，長さ，幅，厚さ
のような寸法，あるいは曲折などの形状を自由に設計で
き，ペレットのように長尺に形成出来ないものに合わせ
た形状の容器に内蔵されるように用いても，必要な電気
抵抗値を得ることができる。

【００１３】以上，本発明の実施例のアルカリ金属源を
光電面を形成するに必要な最も簡単な構造の光電変換管
で説明したが，その使用目的により，実用上必要な構造
部をさらに組込んだ他の種の光電変換管（光電子増倍管
，イメージ管など）に組込まれてアルカリ金属を発生さ
せる場合にも使用できるものである。

【００１４】また，アルカリ金属については，セシウム
の例で説明したが，光電面を形成する所望のアルカリ金
属がナトリウム，カリウム，ルビジウム，リチウムのよ
うに他のアルカリ金属であるときは，クロム酸セシウム
に代えて，クロム酸ナトリウム，クロム酸カリウム，ク
ロム酸ルビジウム，クロム酸リチウムを用いればよい。 また，複数種のアルカリ金属を同時に発生するときは，
複数のクロム酸アルカリを混合して用いればよい。

【００１５】また，アルカリ金属発生ペレット６７，６
８のいずれか一方のみであってもよい。そのとき，容器
を構成する半球の一方は平板であってもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上に述べたように，本発明のアルカリ
金属源によれば，アルカリ金属発生ペレットは，電気抵
抗体と共に容器に内蔵されているから発熱の損失が少な
い。また，光電変換管内の温度が過度に上昇しないので
，その周囲に配置される電極などへの熱的な影響が少な
い。さらに，アルカリ金属源の大きさが小さく，特に長
さにおいて短くすることができる。また，アルカリ金属
の発生剤の量を正確に管理できる。さらに，アルカリ金
属源を製造する時間が短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のアルカリ金属源の断面図であ
る。

【図２】図１のアルカリ金属源の分解図である。

【図３】本発明の実施例のアルカリ金属源が使用される
態様を示す図である。

【図４】図２に示した平板６３の変形例を示す図である
。

【図５】従来のアルカリ金属源とそれが使用される態様
を示す図である。

【符号の説明】

２・・・光電面，５・・・アンチモン層，６・・・アル
カリ金属源， ６１，６２・・・半球，６３・・・長方形平板（電気抵
抗体）， ６５・・・絶縁物，６７，６８・・・アルカリ金属発生
ペレット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アルカリ金属化合物を含み，加熱する
   ことによってアルカリ金属を発生するアルカリ金属発生
   ペレットと，電気抵抗体と，容器とからなり，上記電気
   抵抗体は，その二端で，上記容器の外に導き出されるよ
   うに容器に内蔵され，上記アルカリ金属発生ペレットは
   ，上記容器に上記電気抵抗体と接触して内蔵されている
   ことを特徴とするアルカリ金属源。