JPH0644474B2 - Electron multiplier - Google Patents

Electron multiplier

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JPH0644474B2
JPH0644474B2 JP3767086A JP3767086A JPH0644474B2 JP H0644474 B2 JPH0644474 B2 JP H0644474B2 JP 3767086 A JP3767086 A JP 3767086A JP 3767086 A JP3767086 A JP 3767086A JP H0644474 B2 JPH0644474 B2 JP H0644474B2
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electron
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hole
holes
layer
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浩之 久嶋
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Hamamatsu Photonics KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J43/00Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
    • H01J43/04Electron multipliers
    • H01J43/06Electrode arrangements
    • H01J43/18Electrode arrangements using essentially more than one dynode
    • H01J43/22Dynodes consisting of electron-permeable material, e.g. foil, grid, tube, venetian blind
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    • H01J43/06Electrode arrangements
    • H01J43/18Electrode arrangements using essentially more than one dynode
    • H01J43/24Dynodes having potential gradient along their surfaces
    • H01J43/246Microchannel plates [MCP]

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光電子増倍管等の電子増倍素子として利用さ
れる2次電子放出特性を利用した電子増倍素子に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electron multiplying device utilizing secondary electron emission characteristics used as an electron multiplying device such as a photomultiplier tube.

(従来の技術) 比較的狭い空間内にダイノードを密接して配置して電子
を増倍する装置としてベネシアン・ブラインド形ダイノ
ードが知られている。
(Prior Art) A Venetian blind type dynode is known as a device for multiplying electrons by closely disposing dynodes in a relatively narrow space.

第11図はベネシアン・ブラインド形ダイノードを用い
た電子増倍装置の一部を取り出して示した断面図であ
る。
FIG. 11 is a sectional view showing a part of an electron multiplying device using a Venetian blind dynode.

図は、多数段のメッシュとダイノードの積み重ねよりな
る増倍装置の主として、i段とi+1段を取り出して示
したものである。
The figure mainly shows the i-th stage and the i + 1-th stage, which are mainly taken out, of the multiplication device which is composed of a stack of meshes and dynodes of a large number of stages.

図においてMiは電子の入射方向に直角に配置されたi
番目のメッシュ,Dyiはi番目のダイノードであり、
同様にMi+1はi+1番目のメッシュ,Dyi+1は
i+1番目のダイノードである。
In the figure, Mi is i arranged at right angles to the incident direction of electrons.
The th mesh, Dyi is the i th dynode,
Similarly, Mi + 1 is the i + 1th mesh, and Dyi + 1 is the i + 1th dynode.

i+1番目のダイノードの各板の傾きはi番目のダイノ
ードのそれと反対になって、異なる傾きのダイノードが
メッシュを挟んで交互に配置されている。
The inclination of each plate of the (i + 1) th dynode is opposite to that of the ith dynode, and dynodes having different inclinations are alternately arranged with the mesh in between.

前記各メッシュは材料金属プレートをマスキングおよび
フォトエッチングすることにより孔開けを行い製造され
る。
Each of the meshes is manufactured by making holes by masking and photoetching a material metal plate.

また各ダイノード群はプレス整形により、いわゆるベネ
シアン・ブラインド形に加工され、2次電子放出電極と
して機能させられる。
Further, each dynode group is processed into a so-called Venetian blind type by press shaping, and is made to function as a secondary electron emission electrode.

メッシュMiとダイノードDyiは接続され、電位Vi
に保たれており、メッシュMi+1とダイノードDyi
+1は電位Vi+1(>Vi)に接続されている。
The mesh Mi and the dynode Dyi are connected and the potential Vi
, The mesh Mi + 1 and the dynode Dyi
+1 is connected to the potential Vi + 1 (> Vi).

i番目のダイノードDyiに入射した電子により発生さ
せられた2次電子は,メッシュMi+1を介して、下段
のダイノードDyi+1の斜面に入射させられて,さら
に増倍される。
Secondary electrons generated by the electrons incident on the i-th dynode Dyi are incident on the slope of the lower dynode Dyi + 1 via the mesh Mi + 1 and are further multiplied.

(発明が解決しようとする問題点) 前記ベネシアン・ブラインド形ダイノードを用いた電子
増倍装置で、前記各ダイノードを形成する斜面の数を大
きくすることにより、ある程度の入射位置分解性能を持
たせることができる。
(Problems to be Solved by the Invention) In the electron multiplying apparatus using the Venetian blind type dynode, it is possible to provide a certain level of incident position resolution performance by increasing the number of slopes forming each dynode. You can

ダイノードDyiからの2次電子は隣接する斜面の裏面
で一旦減速され、次のメッシュMi+1により加速さ
れ、ダイノードDyi+1に入射することになる。この
過程における電子の減速は電子走行時間と電子走行時間
広がりの増大の原因となっている。
Secondary electrons from the dynode Dyi are once decelerated on the back surface of the adjacent slope, accelerated by the next mesh Mi + 1, and incident on the dynode Dyi + 1. The deceleration of electrons in this process causes an increase in the electron transit time and the spread of the electron transit time.

さらに電極寸法(距離)と電子走行時間,電子走行時間
広がりとの間には比例の関係があるから、これを少なく
するためにはダイノードの形状と間隔を小さくする必要
がある。
Further, since there is a proportional relationship between the electrode size (distance) and the electron transit time and the spread of the electron transit time, it is necessary to reduce the shape and interval of the dynodes in order to reduce this.

しかしながら、ダイノードの金属加工の精度は限界にあ
り、これ以上電子走行時間,電子走向時間広がりを小さ
くすること、および位置分解性能を向上させることは困
難とされている。
However, the accuracy of metal processing of the dynode is limited, and it is difficult to further reduce the electron transit time and the electron strike time spread and improve the position resolution performance.

本発明の目的は前述した問題を解決することができる電
子増倍素子を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electron multiplying device which can solve the above-mentioned problems.

(問題点を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明による電子増倍素子
は、互いに平行な第1の表面と第2の表面をもつ絶縁性
の基板と、前記基板の第1の表面に対して鈍角を保つ第
1孔表面および前記第1孔表面に対面する第2孔表面を
もつ前記基板に形成された複数の貫通孔と、前記各貫通
孔の前記第1孔表面に前記基板の第1の表面側から形成
された2次電子放出層と、前記各貫通孔の前記第2孔表
面に前記2次電子放出層と分離させられて前記第2の表
面側に形成された導電層と、前記基板の第1の表面で前
記各2次電子放出層を接続する第1の接続手段と、前記
基板の第2の表面で前記各導電層を接続する第2の接続
手段と、前記基板の第1面側からいずれかの前記貫通孔
に入射した電子を前記2次電子放出層で増倍し、増倍さ
れた電子に前記基板の第2の面方向に加速するように前
記第1および第2の接続手段間に電圧を印加する手段か
ら構成されている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, an electron multiplying device according to the present invention includes an insulating substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, and A plurality of through holes formed in the substrate having a first hole surface that maintains an obtuse angle with respect to the first surface and a second hole surface that faces the first hole surface, and the first holes of each of the through holes. The secondary electron emission layer formed on the surface from the first surface side of the substrate, and the secondary electron emission layer on the surface of the second hole of each of the through holes are separated from the secondary electron emission layer to the second surface side. The formed conductive layer, first connecting means for connecting the secondary electron emission layers on the first surface of the substrate, and second connecting means for connecting the conductive layers on the second surface of the substrate. Electrons that enter the connection means and one of the through holes from the first surface side of the substrate are connected to the secondary electron emission layer. It is composed of means for applying a voltage between the first and second connection means so as to accelerate the multiplied electrons in the direction of the second surface of the substrate.

(実施例) 以下,図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明す
る。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

第1図は本発明による電子増倍素子の第1の実施例の平
面図、第2図は前記第1の実施例素子の使用状態を示す
側面図、第3図は前記第1の実施例素子の一部を拡大し
て示した斜視図である。
FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of an electron multiplying element according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing a state of use of the element of the first embodiment, and FIG. 3 is a drawing of the first embodiment. It is the perspective view which expanded and showed a part of element.

ガラス(SiO)の平板状の絶縁基板1には、開口部
が略円形の貫通孔2が多数個設けられている。
A flat insulating substrate 1 made of glass (SiO 2 ) is provided with a large number of through holes 2 each having a substantially circular opening.

この貫通孔2は電子が入射させられる面に傾きを持って
設けられている。
The through hole 2 is provided with an inclination on the surface on which electrons are incident.

この貫通孔2は次のようにフォトエッチング方法を用い
て加工される。
This through hole 2 is processed by the photoetching method as follows.

絶縁性基板1を前記開口部と分離溝のパターン形状が形
成されているネガを通して紫外線を斜め方向に照射する
ことによりガラス内に前記孔の形状に相当する潜像を形
成する。
A latent image corresponding to the shape of the hole is formed in the glass by irradiating the insulating substrate 1 with ultraviolet rays obliquely through a negative in which the pattern of the opening and the separation groove is formed.

その後、熱処理をして潜像部を結晶化させる。Then, heat treatment is performed to crystallize the latent image portion.

さらに酸処理をすることによって結晶部分だけを溶解
し、ネガの形状に対応する形状の貫通孔を得る。
Further, by acid treatment, only the crystal part is dissolved and a through hole having a shape corresponding to the negative shape is obtained.

この貫通孔2の基板1の表面と鋭角を保っている方の斜
面にアンチモン(Sb)の真空蒸着を行うことにより、
2次電子放出層5を形成する。
By vacuum-depositing antimony (Sb) on the slope of the through-hole 2 that maintains an acute angle with the surface of the substrate 1,
The secondary electron emission layer 5 is formed.

この2次電子放出層5は、貫通孔の下側の開口に達しな
いように形成され、基板1の下側の面とは絶縁されてい
る。
The secondary electron emission layer 5 is formed so as not to reach the lower opening of the through hole, and is insulated from the lower surface of the substrate 1.

また貫通孔2の基板1の表面と鈍角を保っており、前記
2次電子放出層5とは分離溝7で分離されている方の斜
面には、アルミニューム(Al)を真空蒸着を行うこと
により、加速電極層6を形成する。
Also, aluminum (Al) is vacuum-deposited on the slope of the through hole 2 which maintains an obtuse angle with the surface of the substrate 1 and is separated from the secondary electron emission layer 5 by the separation groove 7. Thus, the acceleration electrode layer 6 is formed.

この加速電極層6は、貫通孔の上側の開口に達しないよ
うに形成され、基板1の上側の面とは絶縁されている。
The acceleration electrode layer 6 is formed so as not to reach the upper opening of the through hole, and is insulated from the upper surface of the substrate 1.

絶縁基板1の第1表面には前述のようにして形成された
多数個の2次電子放出層5を電源に接続するための接続
手段3、絶縁基板1の第2表面(裏面)には多数個の加
速電極層6を電源に接続するための接続手段4が形成さ
れている。
On the first surface of the insulating substrate 1, connecting means 3 for connecting a large number of secondary electron emission layers 5 formed as described above to a power source, and on the second surface (back surface) of the insulating substrate 1 are many. Connection means 4 for connecting the individual acceleration electrode layers 6 to a power source are formed.

次に主として第2図を参照して、この実施例素子の電子
増倍機能を説明する。
Next, the electron multiplying function of the device of this embodiment will be described mainly with reference to FIG.

実施例素子を真空中に配置し、接続手段3および接続手
段4をそれぞれ電源10a,10bに接続する。電源1
0bの電圧は電源10aの電圧よりも大きい(V>V
)。
The example element is placed in a vacuum, and the connecting means 3 and the connecting means 4 are connected to the power supplies 10a and 10b, respectively. Power supply 1
The voltage of 0b is larger than the voltage of the power supply 10a (V 2 > V
1 ).

そのため、2次電子放出層5から加速電極層6に向かう
加速電界が形成される。
Therefore, an acceleration electric field is formed from the secondary electron emission layer 5 toward the acceleration electrode layer 6.

実施例素子の第1の表面から入射した電子は2次電子放
出層5に入射して増倍される。
The electrons that have entered from the first surface of the embodiment element enter the secondary electron emission layer 5 and are multiplied.

通常この実施例素子はこのように単体で用いられること
はなく、後述するように複数枚重ねて用いられる。
Normally, the element of this embodiment is not used alone as described above but is used by stacking a plurality of elements as described later.

第4図は前記実施例素子3個を用いて構成した電子増倍
装置の切断端面図である。
FIG. 4 is a sectional end view of an electron multiplying device constructed by using the three elements of the embodiment.

第1の電子増倍素子Iと第2の電子増倍素子IIは、第2
の電子増倍素子IIの貫通孔の傾きが第1の電子増倍素子
Iの傾きと反対になるように固定されている。
The first electron multiplication element I and the second electron multiplication element II are
The electron multiplying element II is fixed so that the inclination of the through hole is opposite to the inclination of the first electron multiplying element I.

第2の電子増倍素子IIと第3の電子増倍素子IIIは、第
3の電子増倍素子IIIの貫通孔の傾きの方向が第2の電
子増倍素子IIと反対で第1の電子増倍素子Iの傾きと同
じ方向になるように固定される。各電子増倍素子の接続
部に電源10a〜10d(V>V>V>V)を
接続する。
In the second electron multiplying element II and the third electron multiplying element III, the direction of the inclination of the through hole of the third electron multiplying element III is opposite to that of the second electron multiplying element II and the first electron multiplying element II is used. It is fixed so as to be in the same direction as the inclination of the multiplication element I. Connect the power 10a~10d the connection portion of the electron multiplying device (V 3> V 2> V 1> V 0).

その結果、第1の電子増倍素子Iの加速電極層6と、第
2の電子増倍素子IIの2次電子増倍層5は同電位
(V)となる。第1の電子増倍素子Iの加速電極層6
は、第1の電子増倍素子Iの2次電子増倍層5で増倍さ
れた電子を第2の電子増倍素子IIの2次電子増倍層5へ
加速する電極として機能する。
As a result, the acceleration electrode layer 6 of the first electron multiplying element I and the secondary electron multiplying layer 5 of the second electron multiplying element II have the same potential (V 1 ). Accelerating electrode layer 6 of the first electron multiplying element I
Serves as an electrode for accelerating the electrons multiplied by the secondary electron multiplication layer 5 of the first electron multiplication element I to the secondary electron multiplication layer 5 of the second electron multiplication element II.

この関係は、ベネシアン・ブラインド形ダイノードがそ
のダイノードの前面に同電位の加速用のメッシュ電極を
設けている構造と共通する。
This relationship is common with the structure in which the Venetian blind type dynode is provided with a mesh electrode for acceleration of the same potential on the front surface of the dynode.

また第2の電子増倍素子IIの加速電極層6と、第3の電
子増倍素子IIIの2次電子増倍層5は同電位(V)と
なる。
Further, the acceleration electrode layer 6 of the second electron multiplying element II and the secondary electron multiplying layer 5 of the third electron multiplying element III have the same potential (V 2 ).

前記電子増倍装置において上方向から第1の電子増倍素
子Iの電子増倍層5に入射した電子(60)はその電子
増倍層5で倍増され、第2の電子増倍素子IIの電子増倍
層5に入射して増倍される。第2の電子増倍素子IIの電
子増倍層5で増倍された電子は第3の電子増倍素子III
の電子増倍層5で増倍される。
In the electron multiplying device, the electrons (60) incident on the electron multiplying layer 5 of the first electron multiplying element I from above are multiplied by the electron multiplying layer 5 and the second electron multiplying element II It is incident on the electron multiplication layer 5 to be multiplied. The electrons multiplied by the electron multiplication layer 5 of the second electron multiplication element II are the third electron multiplication element III.
Is multiplied by the electron multiplication layer 5.

このようにして,第2,第3の増倍素子で増倍され対応
する出力開口から放出される。
In this way, the light is multiplied by the second and third multiplication elements and emitted from the corresponding output aperture.

入射開口部に近いところで発生したごく小数の電子は、
2次電子が次の段の増倍層5に到達する前に第1の電子
増倍素子Iの加速電極層6に捕捉される可能性がある。
A small number of electrons generated near the entrance aperture are
The secondary electrons may be trapped by the acceleration electrode layer 6 of the first electron multiplication element I before reaching the multiplication layer 5 of the next stage.

しかし、大多数の電子は次段の増倍層5に到達して増倍
される。ごく小数の電子が第1の電子増倍素子Iの加速
電極層6に捕捉されても問題はない。なお前記加速電極
層6を設けないと、ごく小数の電荷が孔の壁面に付着す
ることにより、その近傍の電界を乱す可能性があるの
で、ごく小数の電子が第1の電子増倍素子Iの加速電極
層6に捕捉されても加速電極層を設ける方が動作が安定
すると思われる。
However, most of the electrons reach the multiplication layer 5 in the next stage and are multiplied. There is no problem if a very small number of electrons are trapped in the acceleration electrode layer 6 of the first electron multiplying element I. If the accelerating electrode layer 6 is not provided, a very small number of charges may adhere to the wall surface of the hole and disturb the electric field in the vicinity thereof, so that a very small number of electrons are generated in the first electron multiplier I. It is considered that the operation is more stable if the accelerating electrode layer is provided even if it is captured by the accelerating electrode layer 6.

第5図は前記増倍装置を真空容器内に実装して構成した
光電子増倍管の実施例を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of a photomultiplier tube constructed by mounting the above-mentioned multiplication device in a vacuum container.

真空容器9の入射窓の内面には光電陰極14が形成され
ている。
A photocathode 14 is formed on the inner surface of the entrance window of the vacuum container 9.

第3の電子増倍素子IIIの出力開口に対応して陽極15
が設けられている。
The anode 15 corresponding to the output opening of the third electron multiplying element III
Is provided.

なお各電子増倍素子には前述したように動作電源が接続
され、陽極15には最も高い電圧を印加して動作させ
る。
The operating power supply is connected to each electron multiplier element as described above, and the anode 15 is operated by applying the highest voltage.

第6図は本発明による電子増倍素子の第2の実施例の平
面図である。この実施例は貫通孔2の開口部の形状を略
正方形にしたものである。
FIG. 6 is a plan view of a second embodiment of the electron multiplying device according to the present invention. In this embodiment, the shape of the opening of the through hole 2 is substantially square.

マスクパターンが簡単になり、前述した第1の実施例よ
りも入射電子に対する開口面積を大きくすることができ
る。
The mask pattern becomes simpler, and the aperture area for incident electrons can be made larger than in the first embodiment described above.

第7図は本発明による電子増倍素子の第3の実施例の平
面図である。この実施例は貫通孔2の開口部の形状を方
形にしたものである。
FIG. 7 is a plan view of a third embodiment of the electron multiplying device according to the present invention. In this embodiment, the shape of the opening of the through hole 2 is square.

このような形状の電子増倍素子では2次元の情報は得ら
れないが,十分な感度を確保できる利点がある。
Two-dimensional information cannot be obtained with the electron multiplier having such a shape, but there is an advantage that sufficient sensitivity can be secured.

第8図は本発明による電子増倍素子の第4の実施例の平
面図である。この実施例は貫通孔2の開口部の形状を6
角形にしたものである。
FIG. 8 is a plan view of a fourth embodiment of the electron multiplying device according to the present invention. In this embodiment, the shape of the opening of the through hole 2 is 6
It has a square shape.

このような形状の電子増倍素子では2次元の情報は得ら
れないが、十分な感度を確保できる利点がある。
Two-dimensional information cannot be obtained with the electron multiplier having such a shape, but there is an advantage that sufficient sensitivity can be secured.

第9図は前述した電子増倍装置を用いて構成した光電子
増倍管の他の実施例を示す断面図である。真空容器9の
光電陰極14に最前面の電子増倍素子の入力面(第1の
面)が対向するようにして配置し、多段増倍された増倍
出力を陽極15で捕収する。
FIG. 9 is a sectional view showing another embodiment of the photomultiplier tube constructed by using the above-mentioned electron multiplier. The photocathode 14 of the vacuum container 9 is arranged so that the input surface (first surface) of the electron multiplication element at the forefront faces, and the multiplied output multiplied in multiple stages is collected by the anode 15.

第10図は前述した電子増倍装置を用いて構成した光電
子増倍管のさらに他の実施例を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing still another embodiment of the photomultiplier tube constructed by using the above-mentioned electron multiplier.

この実施例は,従来知られているボックス形のダイノー
ド17と組み合わせて用いたものである。光電子増倍装
置の入力開口16をボックス形のダイノード17方向に
向けて固定する。15は増倍された電子を捕収するため
の陽極である。
This embodiment is used in combination with a conventionally known box type dynode 17. The input aperture 16 of the photomultiplier is fixed toward the box-shaped dynode 17. Reference numeral 15 is an anode for collecting the multiplied electrons.

(発明の効果) 以上詳しく説明したように,本発明による電子増倍素子
は,互いに平行な第1の表面と第2の表面をもつ絶縁性
の基板と、前記基板の第1の表面に対して鈍角を保つ第
1孔表面および前記第1孔表面に対面する第2孔表面を
もつ前記基板に形成された複数の貫通孔と、前記各貫通
孔の前記第1孔表面に前記基板の第1の表面側から形成
された2次電子放出層と、前記各貫通孔の前記第2孔表
面に前記2次電子放出層と分離させられて前記第2の表
面側に形成された導電層と、前記基板の第1の表面で前
記各2次電子放出層を接続する第1の接続手段と、前記
基板の第2の表面で前記各導電層を接続する第2の接続
手段と、前記基板の第1面側からいずれかの前記貫通孔
に入射した電子を前記2次電子放出層で増倍し、増倍さ
れた電子に前記基板の第2の面方向に加速するように前
記第1および第2の接続手段間に電圧を印加する手段か
ら構成されている。
(Effects of the Invention) As described in detail above, the electron multiplying device according to the present invention includes an insulating substrate having a first surface and a second surface which are parallel to each other and a first surface of the substrate. A plurality of through holes formed in the substrate having a first hole surface that maintains an obtuse angle and a second hole surface facing the first hole surface, and a first hole surface of the substrate on the first hole surface of each of the through holes. 1. A secondary electron emission layer formed from the surface side of No. 1 and a conductive layer formed on the surface of the second hole of each through hole and separated from the secondary electron emission layer on the second surface side. A first connection means for connecting the respective secondary electron emission layers on the first surface of the substrate, a second connection means for connecting the respective conductive layers on the second surface of the substrate, and the substrate The electrons that have entered one of the through holes from the first surface side of are multiplied by the secondary electron emission layer and are multiplied. And a means for applying a voltage between the first and second connecting means so as to accelerate the electrons in the second surface direction of the substrate.

すなわち本発明による電子増倍素子は以上のように構成
されているので、これを用いれば,小形な電子増倍装置
を形成することができる。
That is, since the electron multiplying element according to the present invention is constructed as described above, a small electron multiplying device can be formed by using this.

電子増倍装置を小さくすると電子走行時間と電子走行時
間の広がりを小さくすることが可能になるから、時間分
解に優れた増倍装置が得られる。
When the electron multiplying device is made smaller, the electron transit time and the spread of the electron transit time can be reduced, so that the multiplier device excellent in time resolution can be obtained.

また前述したように、前記電子増倍装置を用い種々の光
電子増倍管を製造することができる。
Also, as described above, various photomultiplier tubes can be manufactured using the electron multiplier.

これ等の光電子増倍管は、位置分解,時間分解に優れて
いるから種々の計測に広く利用できる。
Since these photomultiplier tubes are excellent in position resolution and time resolution, they can be widely used for various measurements.

一般に必要とされる電子増倍装置の電子増倍率(出力電
子/入射電子)10を得るためには、本発明の電子増
倍素子を10枚積み重ねると良い。前述した電子増倍素
子1枚の厚さは0.5mm程度にすることができるので、
5mm程度で電子増倍装置を構成することができる。
Generally in order to obtain the electron multiplication factor (output Electronic / incident electron) 10 6 of the electron multiplier device is required, the electron multiplication device of the present invention may Stacking 10 sheets. Since the thickness of one electron multiplier described above can be set to about 0.5 mm,
An electron multiplying device can be constructed with about 5 mm.

この厚さは従来の電子増倍素子で同程度の増倍をするた
めに必要な厚さに比較すると1/8の厚さとなる。
This thickness is ⅛ as compared with the thickness required for the same multiplication with the conventional electron multiplier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による電子増倍素子の第1の実施例の平
面図である。 第2図は前記第1の実施例の端面図である。 第3図は前記第1の実施例装置の一部を拡大して示した
斜視図である。 第4図は前記第1の電子増倍素子複数枚を用いて構成し
た増倍装置の実施例を示す端面図である。 第5図は前記増倍装置を真空容器内に実装して構成した
光電子増倍管の実施例を示す断面図である。 第6図は本発明による電子増倍素子の第2の実施例の平
面図である。 第7図は本発明による電子増倍素子の第3の実施例の平
面図である。 第8図は本発明による電子増倍素子の第4の実施例の平
面図である。 第9図は電子増倍素子を真空容器内に実装して構成した
光電子増倍管の他の実施例を示す断面図である。 第10図は電子増倍装置を真空容器内に実装して構成し
た光電子増倍管のさらに他の実施例を示す断面図であ
る。 第11図は従来のベネシアン・ブラインド形ダイノード
を示す断面図である。 1…絶縁基板、2…貫通孔 3…絶縁基板の第1表面に形成された接続手段 4…絶縁基板の第2表面に形成された接続手段 5…2次電子放出層 6…加速電極層 7…分離溝 9…真空容器 10a〜10d…電源 14…光電陰極、15…陽極 17…ボックス形のダイノード 70…電子増倍装置
FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of the electron multiplying device according to the present invention. FIG. 2 is an end view of the first embodiment. FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a part of the device of the first embodiment. FIG. 4 is an end view showing an embodiment of a multiplication device constructed by using a plurality of the first electron multiplication elements. FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of a photomultiplier tube constructed by mounting the above-mentioned multiplication device in a vacuum container. FIG. 6 is a plan view of a second embodiment of the electron multiplying device according to the present invention. FIG. 7 is a plan view of a third embodiment of the electron multiplying device according to the present invention. FIG. 8 is a plan view of a fourth embodiment of the electron multiplying device according to the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the photomultiplier tube constructed by mounting the electron multiplier element in the vacuum container. FIG. 10 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the photomultiplier tube configured by mounting the electron multiplier in the vacuum container. FIG. 11 is a sectional view showing a conventional Venetian blind type dynode. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating substrate, 2 ... Through hole 3 ... Connecting means formed on the first surface of the insulating substrate 4 ... Connecting means formed on the second surface of the insulating substrate 5 ... Secondary electron emission layer 6 ... Accelerating electrode layer 7 ... Separation groove 9 ... Vacuum container 10a to 10d ... Power supply 14 ... Photocathode, 15 ... Anode 17 ... Box-shaped dynode 70 ... Electron multiplier

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに平行な第1の表面と第2の表面をも
つ絶縁性の基板と、前記基板の第1の表面に対して鈍角
を保つ第1孔表面および前記第1孔表面に対面する第2
孔表面をもつ前記基板に形成された複数の貫通孔と、前
記各貫通孔の前記第1孔表面に前記基板の第1の表面側
から形成された2次電子放出層と、前記各貫通孔の前記
第2孔表面に前記2次電子放出層と分離させられて前記
第2の表面側に形成された導電層と、前記基板の第1の
表面で前記各2次電子放出層を接続する第1の接続手段
と、前記基板の第2の表面で前記各導電層を接続する第
2の接続手段と、前記基板の第1面側からいずれかの前
記貫通孔に入射した電子を前記2次電子放出層で増倍
し、増倍された電子に前記基板の第2の面方向に加速す
るように前記第1および第2の接続手段間に電圧を印加
する手段から構成した電子増倍素子。
1. An insulating substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, a first hole surface that maintains an obtuse angle with respect to the first surface of the substrate, and a surface facing the first hole surface. Second
A plurality of through holes formed in the substrate having a hole surface, a secondary electron emission layer formed on the first hole surface of each of the through holes from the first surface side of the substrate, and the through holes A conductive layer separated from the secondary electron emission layer on the surface of the second hole and formed on the second surface side is connected to each of the secondary electron emission layers on the first surface of the substrate. The first connecting means, the second connecting means for connecting the conductive layers on the second surface of the substrate, and the electron incident on one of the through holes from the first surface side of the substrate Electron multiplication comprising means for applying a voltage between the first and second connection means so as to multiply by the next electron emission layer and accelerate the multiplied electrons in the direction of the second surface of the substrate. element.
【請求項2】前記貫通孔の基板の第1の表面の開口部の
形状は、円形,方形,または6角形であり、前記開口部
は稠密に規則正しく配列されている特許請求の範囲第1
項記載の電子増倍素子。
2. The shape of the openings on the first surface of the substrate of the through holes is circular, square, or hexagonal, and the openings are densely and regularly arranged.
An electron multiplying element according to the item.
【請求項3】前記絶縁性の基板はSiOを主成分とす
るものであり、前記貫通孔の加工はホトエッチングによ
り行われる特許請求の範囲第1項記載の電子増倍素子。
3. The electron multiplying device according to claim 1, wherein the insulating substrate has SiO 2 as a main component, and the through hole is processed by photoetching.
【請求項4】前記2次電子放出層と前記導電層の間には
溝が設けられている特許請求の範囲第1項記載の電子増
倍素子。
4. The electron multiplying device according to claim 1, wherein a groove is provided between the secondary electron emitting layer and the conductive layer.
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