JPH0660800A - マイクロチャネルプレート及びその製造方法 - Google Patents
マイクロチャネルプレート及びその製造方法Info
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- JPH0660800A JPH0660800A JP4206511A JP20651192A JPH0660800A JP H0660800 A JPH0660800 A JP H0660800A JP 4206511 A JP4206511 A JP 4206511A JP 20651192 A JP20651192 A JP 20651192A JP H0660800 A JPH0660800 A JP H0660800A
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- microchannel
- mask
- mcp
- etching
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/06—Electrode arrangements
- H01J43/18—Electrode arrangements using essentially more than one dynode
- H01J43/24—Dynodes having potential gradient along their surfaces
- H01J43/246—Microchannel plates [MCP]
Landscapes
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 製造工程及び大面積化が容易であり、しかも
Ｓ／Ｎ比に優れたマイクロチャネルプレート及びその製
造方法を提供する。 【構成】 感光性ガラス基体２１にマスクを介して紫外
線を照射し、前記紫外線被照射部分をガラス基体の片側
あるいは両側から除去して前記ガラス基体の厚み方向に
沿って複数のマイクロチャネル４１を形成し、さらに前
記マイクロチャネルの各内壁及び前記ガラス基体の上下
面に電子倍増作用を行わせるための処理を施したマイク
ロチャネルプレート２０及びその製造方法であり、前記
マスクのパターン形状をスリット状に複数形成し、エッ
チング液を前記スリットの長辺方向に沿って斜めに噴射
させることにより、前記マイクロチャネルの進行方向と
垂直な断面形状がスリット形状を有するように形成させ
ることができる。
Ｓ／Ｎ比に優れたマイクロチャネルプレート及びその製
造方法を提供する。 【構成】 感光性ガラス基体２１にマスクを介して紫外
線を照射し、前記紫外線被照射部分をガラス基体の片側
あるいは両側から除去して前記ガラス基体の厚み方向に
沿って複数のマイクロチャネル４１を形成し、さらに前
記マイクロチャネルの各内壁及び前記ガラス基体の上下
面に電子倍増作用を行わせるための処理を施したマイク
ロチャネルプレート２０及びその製造方法であり、前記
マスクのパターン形状をスリット状に複数形成し、エッ
チング液を前記スリットの長辺方向に沿って斜めに噴射
させることにより、前記マイクロチャネルの進行方向と
垂直な断面形状がスリット形状を有するように形成させ
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次電子増倍手段の一方
式であるマイクロチャネルプレート（Micro-Chanel Pla
te、以下「ＭＣＰ」と称す）及びその製造方法に関す
る。
式であるマイクロチャネルプレート（Micro-Chanel Pla
te、以下「ＭＣＰ」と称す）及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＭＣＰは２次元の電子増倍器であり、極
微弱光のもとでの高感度な画像検出に用いられるもので
ある（例えば、日本写真学会誌４９巻４号、２９４〜３
０１頁（１９８６）に詳述されている）。
微弱光のもとでの高感度な画像検出に用いられるもので
ある（例えば、日本写真学会誌４９巻４号、２９４〜３
０１頁（１９８６）に詳述されている）。
【０００３】従来のＭＣＰ６１は、図４に示すように細
いガラス管を多数束ね、厚さ０．５〜１ｍｍ程度の円板
状としたもので、小型でかつ高利得の二次元電子増倍器
である。同図のように、細長い穴（マイクロチャネル）
６２が二次元的に多数設けられており、個々のマイクロ
チャネル６２の内壁には固有の抵抗値を有する二次電子
放出材料がコーティングされている。これにより、各マ
イクロチャネル６２は独立した二次電子増倍器を形成し
ている。
いガラス管を多数束ね、厚さ０．５〜１ｍｍ程度の円板
状としたもので、小型でかつ高利得の二次元電子増倍器
である。同図のように、細長い穴（マイクロチャネル）
６２が二次元的に多数設けられており、個々のマイクロ
チャネル６２の内壁には固有の抵抗値を有する二次電子
放出材料がコーティングされている。これにより、各マ
イクロチャネル６２は独立した二次電子増倍器を形成し
ている。
【０００４】また、図５に示すように、各マイクロチャ
ネル６２の両端に設けられた電極６３、６４間に電圧
（ＶD）を印加すると、マイクロチャネル６２内に軸方
向の電界が発生する。光電陰極から放出された光電子６
５は、この電界からのエネルギーを受けてマイクロチャ
ネル６２内の対向壁に衝突し、新たな二次電子６６を放
出する。これが多数回繰り返され、電子流が指数関数的
に増加することにより電子増倍が行われる。
ネル６２の両端に設けられた電極６３、６４間に電圧
（ＶD）を印加すると、マイクロチャネル６２内に軸方
向の電界が発生する。光電陰極から放出された光電子６
５は、この電界からのエネルギーを受けてマイクロチャ
ネル６２内の対向壁に衝突し、新たな二次電子６６を放
出する。これが多数回繰り返され、電子流が指数関数的
に増加することにより電子増倍が行われる。
【０００５】図６に、従来のＭＣＰの製造工程を示す。
すなわち、高鉛ガラスパイプ７１に詰められた素材ガラ
ス７２が加熱されて０．８ｍｍ程度の太さに管引きされ
（同図ａ）、前記管引きされた素材ガラス７２が六角柱
状のロッド７３内に整列されて（同図ｂ）、融着される
（同図ｃ）。次いで、この融着された素材ガラス７２が
加熱されて０．８ｍｍ程度の太さに管引きされ（同図
ｄ）、円柱状のロッド７４内に整列されて（同図ｅ）、
再び融着される（同図ｆ）。この結果、マイクロチャネ
ル内径が約１２μｍのＭＣＰが形成される。この場合、
例えば１インチＭＣＰでは前記マイクロチャネルが約１
５０万本含まれている。このＭＣＰは、マイクロチャネ
ル直径に対するマイクロチャネル長さの比（アスペクト
比α）が４０〜４５となるようにスライスされる（同図
ｇ）。この時、長軸の垂直面から５〜１５度の小角をな
してスライスされる。この後、スライスされたＭＣＰ６
１は両面が研磨され、酸性溶液７４中で芯抜きが行われ
る（同図ｈ）。そして、水素炉７５内でマイクロチャネ
ル内壁の還元処理が行われ（同図ｉ）、各内壁に固有の
抵抗値を有する抵抗層が形成され、その後に該抵抗膜の
上下縁に加速用電極が蒸着される。
すなわち、高鉛ガラスパイプ７１に詰められた素材ガラ
ス７２が加熱されて０．８ｍｍ程度の太さに管引きされ
（同図ａ）、前記管引きされた素材ガラス７２が六角柱
状のロッド７３内に整列されて（同図ｂ）、融着される
（同図ｃ）。次いで、この融着された素材ガラス７２が
加熱されて０．８ｍｍ程度の太さに管引きされ（同図
ｄ）、円柱状のロッド７４内に整列されて（同図ｅ）、
再び融着される（同図ｆ）。この結果、マイクロチャネ
ル内径が約１２μｍのＭＣＰが形成される。この場合、
例えば１インチＭＣＰでは前記マイクロチャネルが約１
５０万本含まれている。このＭＣＰは、マイクロチャネ
ル直径に対するマイクロチャネル長さの比（アスペクト
比α）が４０〜４５となるようにスライスされる（同図
ｇ）。この時、長軸の垂直面から５〜１５度の小角をな
してスライスされる。この後、スライスされたＭＣＰ６
１は両面が研磨され、酸性溶液７４中で芯抜きが行われ
る（同図ｈ）。そして、水素炉７５内でマイクロチャネ
ル内壁の還元処理が行われ（同図ｉ）、各内壁に固有の
抵抗値を有する抵抗層が形成され、その後に該抵抗膜の
上下縁に加速用電極が蒸着される。
【０００６】マイクロチャネルとなるガラス材料は、通
常高鉛ガラス（ＰｂＯ；４３％、ＳｉＯ2；４３％、Ｂ2
Ｏ3；３％、ＢａＯ；１％）が選択され、還元処理によ
りマイクロチャネル内壁にＰｂの薄層が形成される。
常高鉛ガラス（ＰｂＯ；４３％、ＳｉＯ2；４３％、Ｂ2
Ｏ3；３％、ＢａＯ；１％）が選択され、還元処理によ
りマイクロチャネル内壁にＰｂの薄層が形成される。
【０００７】このＭＣＰ６１の両側に１ｋＶ程度の電圧
を印加すると、抵抗層を介して均一な電界が形成され
る。これによって電子が加速され、電子が飛び出した後
の電荷の補充が行われる。
を印加すると、抵抗層を介して均一な電界が形成され
る。これによって電子が加速され、電子が飛び出した後
の電荷の補充が行われる。
【０００８】しかしながら、前記従来の製造工程は複雑
であり、大面積化、形状の多種多様化が困難であった。
であり、大面積化、形状の多種多様化が困難であった。
【０００９】そこで、このような問題点を解決するた
め、例えば特開昭６２−２５４３３８号公報に記載され
る技術がなされた。すなわち、ＭＣＰを形成するガラス
母材として紫外線の照射により結晶化する感光性ガラス
基体を用い、このガラス基体に複数の細孔を有するマス
クを介して紫外線を照射して露光を行い、紫外線被照射
部分をエッチング除去して厚み方向に沿う複数のマイク
ロチャネルを形成し、さらに前記感光性ガラス基体の両
面及び前記マイクロチャネルの側面に二次電子放出面を
形成した後、該感光性ガラス基体の両面における二次電
子放出面上にリフトオフ法により加速用電極を形成する
ことによりＭＣＰが製造されるものである。
め、例えば特開昭６２−２５４３３８号公報に記載され
る技術がなされた。すなわち、ＭＣＰを形成するガラス
母材として紫外線の照射により結晶化する感光性ガラス
基体を用い、このガラス基体に複数の細孔を有するマス
クを介して紫外線を照射して露光を行い、紫外線被照射
部分をエッチング除去して厚み方向に沿う複数のマイク
ロチャネルを形成し、さらに前記感光性ガラス基体の両
面及び前記マイクロチャネルの側面に二次電子放出面を
形成した後、該感光性ガラス基体の両面における二次電
子放出面上にリフトオフ法により加速用電極を形成する
ことによりＭＣＰが製造されるものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６２−２５４３３８号公報に記載されたＭＣＰで
は、マイクロチャネルのアスペクト比を高くすることが
できなかった。
開昭６２−２５４３３８号公報に記載されたＭＣＰで
は、マイクロチャネルのアスペクト比を高くすることが
できなかった。
【００１１】すなわち、紫外線露光された領域をエッチ
ングする際にエッチング液の対流が不十分となり、エッ
チングが良好に行われないという問題点があった。アス
ペクト比が１０程度であれば余り問題はないが、それ以
上になるとエッチング液の循環が不十分なためにエッチ
ングを良好に行うことが難しい。また、アスペクト比２
〜３に対して１回ずつ電子が壁面に衝突するため、アス
ペクト比が低ければ二次電子の衝突回数も少なくなり、
このため電子増倍利得も低かった。
ングする際にエッチング液の対流が不十分となり、エッ
チングが良好に行われないという問題点があった。アス
ペクト比が１０程度であれば余り問題はないが、それ以
上になるとエッチング液の循環が不十分なためにエッチ
ングを良好に行うことが難しい。また、アスペクト比２
〜３に対して１回ずつ電子が壁面に衝突するため、アス
ペクト比が低ければ二次電子の衝突回数も少なくなり、
このため電子増倍利得も低かった。
【００１２】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたもので、製造工程及び大面積化が容易で
あり、しかもＳ／Ｎ比を向上させることが可能なＭＣＰ
及びその製造方法を提供することを目的とする。
ためになされたもので、製造工程及び大面積化が容易で
あり、しかもＳ／Ｎ比を向上させることが可能なＭＣＰ
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、厚み
方向に貫通する複数のマイクロチャネルが形成された板
状の感光性ガラス基体と、該マイクロチャネルの内壁に
形成された二次電子放出面及び抵抗膜と、該抵抗膜と一
部で電気的に接触するように該感光性ガラス基体の上下
面及び該抵抗膜の上下縁に形成された加速用電極とから
なるＭＣＰであって、前記マイクロチャネルの進行方向
に垂直な断面形状がスリット形状を有することを特徴と
するＭＣＰである。
方向に貫通する複数のマイクロチャネルが形成された板
状の感光性ガラス基体と、該マイクロチャネルの内壁に
形成された二次電子放出面及び抵抗膜と、該抵抗膜と一
部で電気的に接触するように該感光性ガラス基体の上下
面及び該抵抗膜の上下縁に形成された加速用電極とから
なるＭＣＰであって、前記マイクロチャネルの進行方向
に垂直な断面形状がスリット形状を有することを特徴と
するＭＣＰである。
【００１４】本発明においてスリット形状とは、長辺と
短辺の長さの比が約２：１〜２０：１程度の長方形状を
示している。
短辺の長さの比が約２：１〜２０：１程度の長方形状を
示している。
【００１５】また本発明は、ＭＣＰを形成するガラス母
材として感光性を有する板状ガラス基体を使用し、この
ガラス基体にマスクを介して紫外線照射により露光を行
い、紫外線被照射部分を感光性ガラス基体の片側あるい
は両側からエッチング除去してガラス基体の厚み方向に
沿う複数のマイクロチャネルを形成し、前記マイクロチ
ャネルの内壁に二次電子放出能と導電性を有する抵抗膜
を形成した後、この感光性ガラス基体両面に加速用電極
を形成するＭＣＰの製造方法であって、前記マスクにお
ける紫外線透過部分をスリット形状に複数形成し、エッ
チング液を前記スリットの長辺方向に沿って斜めに噴射
させることによりエッチングを行うようにしたマイクロ
チャネルプレートの製造方法である。
材として感光性を有する板状ガラス基体を使用し、この
ガラス基体にマスクを介して紫外線照射により露光を行
い、紫外線被照射部分を感光性ガラス基体の片側あるい
は両側からエッチング除去してガラス基体の厚み方向に
沿う複数のマイクロチャネルを形成し、前記マイクロチ
ャネルの内壁に二次電子放出能と導電性を有する抵抗膜
を形成した後、この感光性ガラス基体両面に加速用電極
を形成するＭＣＰの製造方法であって、前記マスクにお
ける紫外線透過部分をスリット形状に複数形成し、エッ
チング液を前記スリットの長辺方向に沿って斜めに噴射
させることによりエッチングを行うようにしたマイクロ
チャネルプレートの製造方法である。
【００１６】
【作用】本発明のＭＣＰでは、各々のマイクロチャネル
の進行方向に垂直な断面形状がスリット形状を有するた
め、アスペクト比の高いＭＣＰを得ることができる。
の進行方向に垂直な断面形状がスリット形状を有するた
め、アスペクト比の高いＭＣＰを得ることができる。
【００１７】また、従来の円柱形状のマイクロチャネル
を有するＭＣＰを製造する際には、エッチング時に深く
エッチングされるに従いエッチング液の対流が悪くな
り、エッチング速度の低下、反応生成物の発生等が起こ
り、正常なエッチングが困難となる。しかしながら、本
発明の製造方法においては、エッチング液をスリット形
状のマイクロチャネルの長手方向に沿って噴射させるよ
うにしたので、被エッチング部の内部に滞留した疲労エ
ッチング液を押し出し、常時新しいエッチング液にてエ
ッチングを行うことができる。したがって、所望するＭ
ＣＰを精度良く製造することが可能となる。また、各々
のマイクロチャネルのアスペクト比を高くすることがで
き、二次電子の衝突回数を多くとることができるため、
一段あたりの電子増倍利得を大きくすることができる。
を有するＭＣＰを製造する際には、エッチング時に深く
エッチングされるに従いエッチング液の対流が悪くな
り、エッチング速度の低下、反応生成物の発生等が起こ
り、正常なエッチングが困難となる。しかしながら、本
発明の製造方法においては、エッチング液をスリット形
状のマイクロチャネルの長手方向に沿って噴射させるよ
うにしたので、被エッチング部の内部に滞留した疲労エ
ッチング液を押し出し、常時新しいエッチング液にてエ
ッチングを行うことができる。したがって、所望するＭ
ＣＰを精度良く製造することが可能となる。また、各々
のマイクロチャネルのアスペクト比を高くすることがで
き、二次電子の衝突回数を多くとることができるため、
一段あたりの電子増倍利得を大きくすることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
【００１９】図１は、本発明の一実施例に係るＭＣＰを
模式的に表した斜視図である。同図において、２０はマ
イクロチャネルプレート、２１は感光性ガラス基体、そ
して４１はマイクロチャネルの進行方向に垂直な断面形
状がスリット形状を有するマイクロチャネルである。ま
た、図２は図１のＸ−Ｘ’線断面図であり、２２は露光
部、そして２３はエッチング液噴射方向を示している。
模式的に表した斜視図である。同図において、２０はマ
イクロチャネルプレート、２１は感光性ガラス基体、そ
して４１はマイクロチャネルの進行方向に垂直な断面形
状がスリット形状を有するマイクロチャネルである。ま
た、図２は図１のＸ−Ｘ’線断面図であり、２２は露光
部、そして２３はエッチング液噴射方向を示している。
【００２０】本発明の製造工程について説明すると、図
３（ａ）に示すように、複数のスリット状のパターン１
２及び遮光膜１３を有するマスク１１を感光性ガラス基
体２１の一方の面上に設け、このマスクを介して紫外線
３１を照射する。感光性ガラス基体２１は、主組成とし
てＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ及びＡｌ2Ｏ3からなり、他にＫ
2Ｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、ＣｅＯ2等を含んでおり、紫外
線照射により感光する機能を有している。また、前記感
光性ガラス基体２１に紫外線３１を照射する光源とし
て、例えばＨｇ−Ｘｅランプや超高圧水銀ランプ等を適
宜選択することができる。
３（ａ）に示すように、複数のスリット状のパターン１
２及び遮光膜１３を有するマスク１１を感光性ガラス基
体２１の一方の面上に設け、このマスクを介して紫外線
３１を照射する。感光性ガラス基体２１は、主組成とし
てＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ及びＡｌ2Ｏ3からなり、他にＫ
2Ｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、ＣｅＯ2等を含んでおり、紫外
線照射により感光する機能を有している。また、前記感
光性ガラス基体２１に紫外線３１を照射する光源とし
て、例えばＨｇ−Ｘｅランプや超高圧水銀ランプ等を適
宜選択することができる。
【００２１】ガラス基体２１の紫外線３１により露光さ
れる部分は、Ｃｅ3+から光電子が放出され、感光性金属
イオンや共存するＣｅ4+の捕獲中心に捕らえられる。
れる部分は、Ｃｅ3+から光電子が放出され、感光性金属
イオンや共存するＣｅ4+の捕獲中心に捕らえられる。
【００２２】次に、この紫外線照射により露光部２２の
形成された感光性ガラス基体２１を、４５０〜５３０℃
の窒素もしくは乾燥空気中で熱処理する。この処理によ
り、金属イオンをガラス基体２１中に拡散させ、Ｃｅ4+
に捕獲された電子と結合させて金属原子とし、これらの
金属原子と光電子を捕獲した中性金属とを凝集させて金
属コロイドを生成させる。
形成された感光性ガラス基体２１を、４５０〜５３０℃
の窒素もしくは乾燥空気中で熱処理する。この処理によ
り、金属イオンをガラス基体２１中に拡散させ、Ｃｅ4+
に捕獲された電子と結合させて金属原子とし、これらの
金属原子と光電子を捕獲した中性金属とを凝集させて金
属コロイドを生成させる。
【００２３】さらに、前記ガラス基体２１をガラス形成
イオンの再配列が起こる温度より高温すなわち５５０〜
６００℃の窒素もしくは乾燥空気中で熱処理する。この
処理により、生成した金属コロイドを結晶核として微細
なＬｉ2Ｏ・ＳｉＯ2結晶を析出させることができる。こ
の場合、希沸酸の濃度としては５〜６％が好ましい範囲
である。
イオンの再配列が起こる温度より高温すなわち５５０〜
６００℃の窒素もしくは乾燥空気中で熱処理する。この
処理により、生成した金属コロイドを結晶核として微細
なＬｉ2Ｏ・ＳｉＯ2結晶を析出させることができる。こ
の場合、希沸酸の濃度としては５〜６％が好ましい範囲
である。
【００２４】この後、露光部２２を選択的にエッチング
除去する。結晶が析出した部分では、希沸酸に対する溶
解速度がそれ以外の部分に比較して非常に速いため、こ
の部分を選択的に化学切削することが可能である。この
場合、結晶析出部分とそれ以外の部分との溶解速度の比
は３０倍程度であり、特にエッチング液をガラス基体２
１に噴射させる方式を用いた場合には約６０倍である。
このエッチング液を、スリット形状をなす露光部２２の
長辺方向に沿って片側あるいは両側から斜めにスプレー
ノズル等により噴射させてエッチングを行う。
除去する。結晶が析出した部分では、希沸酸に対する溶
解速度がそれ以外の部分に比較して非常に速いため、こ
の部分を選択的に化学切削することが可能である。この
場合、結晶析出部分とそれ以外の部分との溶解速度の比
は３０倍程度であり、特にエッチング液をガラス基体２
１に噴射させる方式を用いた場合には約６０倍である。
このエッチング液を、スリット形状をなす露光部２２の
長辺方向に沿って片側あるいは両側から斜めにスプレー
ノズル等により噴射させてエッチングを行う。
【００２５】以上の工程により、図１（ｂ）に示すよう
に感光性ガラス基体２１の厚み方向に垂直な断面形状が
スリット形状を有する複数のマイクロチャネル４１が形
成される。
に感光性ガラス基体２１の厚み方向に垂直な断面形状が
スリット形状を有する複数のマイクロチャネル４１が形
成される。
【００２６】次に、マイクロチャネル４１の内面に二次
電子放出面４２を形成するため、図３（ｃ）に示すよう
にガラス基体２１の全表面に数μｍ程度の厚さのＣｕ薄
膜を無電解メッキにより形成し、さらに前記Ｃｕ薄膜上
に数μｍ程度の厚さのＰｂ薄膜を電解メッキにより形成
する。
電子放出面４２を形成するため、図３（ｃ）に示すよう
にガラス基体２１の全表面に数μｍ程度の厚さのＣｕ薄
膜を無電解メッキにより形成し、さらに前記Ｃｕ薄膜上
に数μｍ程度の厚さのＰｂ薄膜を電解メッキにより形成
する。
【００２７】この後、前記Ｃｕ薄膜及びＰｂ薄膜の形成
されたガラス基体２１を酸素雰囲気中で加熱して酸化さ
せ、Ｃｕ2Ｏ膜及びＰｂＯ膜にする。これらの膜が二次
電子放出面４２として機能する。
されたガラス基体２１を酸素雰囲気中で加熱して酸化さ
せ、Ｃｕ2Ｏ膜及びＰｂＯ膜にする。これらの膜が二次
電子放出面４２として機能する。
【００２８】さらに、ＭＣＰの電界を均一にし、かつ二
次電子が放出された後の電子の供給を行うための抵抗膜
４３を前記二次電子放出面４２上に形成する。抵抗膜４
３の形成は、従来公知の方法すなわちガラス基体２１に
形成された二次電子放出面４２を一旦完全に酸化した
後、水素雰囲気中で還元処理を施す方法により形成され
る。
次電子が放出された後の電子の供給を行うための抵抗膜
４３を前記二次電子放出面４２上に形成する。抵抗膜４
３の形成は、従来公知の方法すなわちガラス基体２１に
形成された二次電子放出面４２を一旦完全に酸化した
後、水素雰囲気中で還元処理を施す方法により形成され
る。
【００２９】次に、図３（ｄ）に示すように加速用電極
４４を形成する。すなわち、加速用電極４４として例え
ばＡｕ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｒ−Ｎｉ等からなる金属膜を用
いて斜め蒸着法等の手法により形成する。斜め蒸着を行
うに際しては、なるべく斜め角を大きくとり、前記金属
膜がマイクロチャネル４１の内部に入らないようにす
る。なお、ガラス基体２１を回転させながら蒸着を行う
ことにより、数μｍ程度の厚さの加速用電極４４がガラ
ス基体２１の両面及び抵抗膜４３の縁部に膜付けされ
る。
４４を形成する。すなわち、加速用電極４４として例え
ばＡｕ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｒ−Ｎｉ等からなる金属膜を用
いて斜め蒸着法等の手法により形成する。斜め蒸着を行
うに際しては、なるべく斜め角を大きくとり、前記金属
膜がマイクロチャネル４１の内部に入らないようにす
る。なお、ガラス基体２１を回転させながら蒸着を行う
ことにより、数μｍ程度の厚さの加速用電極４４がガラ
ス基体２１の両面及び抵抗膜４３の縁部に膜付けされ
る。
【００３０】（実施例）板状の感光性ガラス基体の一方
の面上にマスクを設け、このマスクを介して波長３１０
ｎｍの紫外線を感光性板ガラス基体の面に対して照射し
た。感光性ガラス基体には、紫外線の露光により平面ス
リット形状の露光部が形成された。
の面上にマスクを設け、このマスクを介して波長３１０
ｎｍの紫外線を感光性板ガラス基体の面に対して照射し
た。感光性ガラス基体には、紫外線の露光により平面ス
リット形状の露光部が形成された。
【００３１】また、ガラス基体の紫外線により露光され
た部分は、Ｃｅ3+から光電子が放出され、感光性金属イ
オンや共存するＣｅ4+の捕獲中心に捕らえられた。
た部分は、Ｃｅ3+から光電子が放出され、感光性金属イ
オンや共存するＣｅ4+の捕獲中心に捕らえられた。
【００３２】次に、前記紫外光照射により選択的に露光
された感光性ガラス基体を、４５０℃の乾燥空気中で熱
処理し、金属イオンをガラス基体中に拡散させ、Ｃｅ4+
に捕獲された電子と結合させて金属原子とし、これらの
金属原子と光電子を捕獲した中性金属とを凝集させて金
属コロイドを生成した。
された感光性ガラス基体を、４５０℃の乾燥空気中で熱
処理し、金属イオンをガラス基体中に拡散させ、Ｃｅ4+
に捕獲された電子と結合させて金属原子とし、これらの
金属原子と光電子を捕獲した中性金属とを凝集させて金
属コロイドを生成した。
【００３３】さらに、このガラス基体を５５０℃の乾燥
空気中で熱処理を加えた。この処理により、生成した金
属コロイドを結晶核として微細なＬｉ2Ｏ・ＳｉＯ2結晶
を析出させた。そして、前記ガラス基体に形成されたス
リット形状の露光部を濃度６％の希沸酸を用いてエッチ
ング除去した。この時、スリット形状の長辺方向に沿う
ように、エッチング液を斜め上からスプレーノズルによ
りスプレーエッチングした。これにより、感光性ガラス
基体の厚み方向に垂直な断面形状がスリット形状を有す
る複数のマイクロチャネルが形成された。
空気中で熱処理を加えた。この処理により、生成した金
属コロイドを結晶核として微細なＬｉ2Ｏ・ＳｉＯ2結晶
を析出させた。そして、前記ガラス基体に形成されたス
リット形状の露光部を濃度６％の希沸酸を用いてエッチ
ング除去した。この時、スリット形状の長辺方向に沿う
ように、エッチング液を斜め上からスプレーノズルによ
りスプレーエッチングした。これにより、感光性ガラス
基体の厚み方向に垂直な断面形状がスリット形状を有す
る複数のマイクロチャネルが形成された。
【００３４】次に、マイクロチャネルの内面に二次電子
放出面を形成するため、ガラス基体の全表面にＣｕ薄膜
を無電解メッキにより１μｍ厚さに形成し、さらに前記
Ｃｕ薄膜上にＰｂ薄膜を電解メッキにより１μｍ厚さに
形成した。
放出面を形成するため、ガラス基体の全表面にＣｕ薄膜
を無電解メッキにより１μｍ厚さに形成し、さらに前記
Ｃｕ薄膜上にＰｂ薄膜を電解メッキにより１μｍ厚さに
形成した。
【００３５】この後、前記Ｃｕ薄膜及びＰｂ薄膜の形成
されたガラス基体を酸素雰囲気中で加熱して酸化させ二
次電子放出面とした。
されたガラス基体を酸素雰囲気中で加熱して酸化させ二
次電子放出面とした。
【００３６】さらに、前記二次電子放出面を一旦完全に
酸化させ、この後に水素雰囲気中で還元処理を施すこと
により、前記二次電子放出面上に抵抗膜を形成した。
酸化させ、この後に水素雰囲気中で還元処理を施すこと
により、前記二次電子放出面上に抵抗膜を形成した。
【００３７】次に、感光性ガラス基体の両面上にＦｅ−
Ｃｒ膜を斜め蒸着法により被着して加速用電極膜を形成
した。以上の工程を経て、ＭＣＰが完成した。
Ｃｒ膜を斜め蒸着法により被着して加速用電極膜を形成
した。以上の工程を経て、ＭＣＰが完成した。
【００３８】
【発明の効果】本発明により、開口率の高いＭＣＰを実
現可能であり、またＳ／Ｎ比の向上に大きく寄与するこ
とができる。
現可能であり、またＳ／Ｎ比の向上に大きく寄与するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例に係るＭＣＰの概略斜視図
【図２】図１のＸ−Ｘ’方向断面図
【図３】本発明のＭＣＰの製造工程を説明するための断
面図
面図
【図４】従来のＭＣＰの概略構成を示す斜視図
【図５】ＭＣＰの二次電子倍増作用の原理を表す図
【図６】従来のＭＣＰの製造方法を説明するための概略
工程図
工程図
１１ マスク １２ パターン １４ ガラス基板 ２０ マイクロチャネルプレート ２１ 感光性ガラス基体 ４１ マイクロチャネル ４２ 二次電子放出面 ４３ 抵抗膜 ４４ 加速用電極
Claims (2)
- 【請求項１】 板状のガラス基体の厚み方向に沿って複
数のマイクロチャネルが形成され、前記マイクロチャネ
ルの各内壁及び前記ガラス基体の上下面に電子倍増作用
を行わせるための処理が施されているマイクロチャネル
プレートにおいて、前記マイクロチャネルの進行方向に
垂直な断面形状がスリット形状を有することを特徴とす
るマイクロチャネルプレート。 - 【請求項２】 感光性ガラス基体にマスクを介して紫外
線を照射する工程、前記紫外線の被照射部分を前記ガラ
ス基体の片側あるいは両側からエッチング除去して該ガ
ラス基体の厚み方向に沿う複数のマイクロチャネルを形
成する工程、前記マイクロチャネルの内壁に二次電子放
出能と導電性を有する抵抗膜を形成する工程、及び前記
ガラス基体の両面に加速用電極を形成する工程からなる
マイクロチャネルプレートの製造方法において、前記マ
スクのパターン形状をスリット状に複数形成し、エッチ
ング液を前記スリットの長辺方向に沿って斜めに噴射さ
せることによりエッチングを行うようにしたマイクロチ
ャネルプレートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4206511A JPH0660800A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | マイクロチャネルプレート及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4206511A JPH0660800A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | マイクロチャネルプレート及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0660800A true JPH0660800A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16524580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4206511A Pending JPH0660800A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | マイクロチャネルプレート及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660800A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403221B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2003-10-23 | 한국수력원자력 주식회사 | 방사성 전자 방출 마이크로채널 판 |
| US9064676B2 (en) | 2008-06-20 | 2015-06-23 | Arradiance, Inc. | Microchannel plate devices with tunable conductive films |
| JP2017208345A (ja) * | 2012-05-18 | 2017-11-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | マイクロチャネルプレートの製造方法 |
| US10340129B2 (en) | 2015-09-04 | 2019-07-02 | Hamamatsu Photonics K.K. | Microchannel plate and electron multiplier |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP4206511A patent/JPH0660800A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403221B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2003-10-23 | 한국수력원자력 주식회사 | 방사성 전자 방출 마이크로채널 판 |
| US9064676B2 (en) | 2008-06-20 | 2015-06-23 | Arradiance, Inc. | Microchannel plate devices with tunable conductive films |
| US9368332B2 (en) | 2008-06-20 | 2016-06-14 | Arradiance, Llc | Microchannel plate devices with tunable resistive films |
| JP2017208345A (ja) * | 2012-05-18 | 2017-11-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | マイクロチャネルプレートの製造方法 |
| US10340129B2 (en) | 2015-09-04 | 2019-07-02 | Hamamatsu Photonics K.K. | Microchannel plate and electron multiplier |
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