JPH09306416A - 電子増倍器及び光電子増倍管 - Google Patents
電子増倍器及び光電子増倍管Info
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- JPH09306416A JPH09306416A JP8120376A JP12037696A JPH09306416A JP H09306416 A JPH09306416 A JP H09306416A JP 8120376 A JP8120376 A JP 8120376A JP 12037696 A JP12037696 A JP 12037696A JP H09306416 A JPH09306416 A JP H09306416A
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- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
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- H01J43/06—Electrode arrangements
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- H01J43/22—Dynodes consisting of electron-permeable material, e.g. foil, grid, tube, venetian blind
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Abstract
電子増倍器及び光電子増倍管を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明による電子増倍器及び光電子増倍
管は、入射した電子を増倍するためのダイノード11を
複数段に積層させた電子増倍部10と、電子増倍部10
から出射した電子を通過させる複数の電子通過孔14を
形成させるための複数の陽極部24をもった陽極13
と、陽極13の各電子通過孔14を通過した電子を各陽
極部24に入射させる電子入射面18を有する最終段ダ
イノード15とを備え、複数のチャンネル8をもった電
子増倍器27において、電子入射面18は、電子通過孔
14に対峙する電子入射主要面18aと、陽極13の電
子通過孔14に対応する位置で電子入射主要面18aの
端部18bから陽極13に向けて立ち上がる起立面18
cとを有することを特徴としている。
Description
を有する電子増倍器及び光電子増倍管に関するものであ
る。
て、特開平6−314550号公報がある。この公報に
開示された電子増倍器は、図13に示すように、入射し
た電子を増倍させるためのブロック状の電子増倍部10
0を備え、この電子増倍部100の下方には平板状の陽
極101が設けられ、この陽極101には、電子増倍部
100から出射した電子を通過させるための複数の電子
通過孔102が形成され、各電子通過孔102は複数の
陽極部103で形成され、陽極101は複数の陽極部1
03によりマルチチャンネル化されている。更に、陽極
101の下方には平板状の最終段ダイノード104が設
けられ、この最終段ダイノード104には、電子通過孔
102を通過した電子を増倍して各陽極部103に入射
させるためのフラットな電子入射面105が複数設けら
れている。
た従来の光電子増倍管は、次のような課題を有してい
る。
最終段ダイノード104の各電子入射面105は全面に
亘ってフラットに形成されているので、電子が最終段ダ
イノード104の電子入射面105に入射して2次電子
が発生した場合、図13に示すように、2次電子の方向
性が安定せず、各2次電子は、予定された陽極部103
以外に、隣接する陽極部103にも捕捉されてしまう。
そして、このことがクロストークの原因になっていた。
もので、クロストークの発生を抑制することのできる電
子増倍器及び光電子増倍管を提供することを目的とす
る。
は、入射した電子を増倍するためのダイノードを複数段
に積層させた電子増倍部と、電子増倍部から出射した電
子を通過させる複数の電子通過孔を形成させるための複
数の陽極部をもった陽極と、陽極の各電子通過孔を通過
した電子を各陽極部に入射させる電子入射面を有する最
終段ダイノードとを備え、複数のチャンネルをもった電
子増倍器において、電子入射面は、電子通過孔に対峙す
る電子入射主要面と、陽極の電子通過孔に対応する位置
で電子入射主要面の端部から陽極に向けて立ち上がる起
立面とを有することを特徴としている。
倍部の所定のチャンネルに電子を入射させた場合、この
電子は、各ダイノードで多段増倍され、陽極の電子通過
孔を通過したのち最終段ダイノードに入射し、最終段ダ
イノードの電子入射面で2次電子を発生させる。ここ
で、電子入射面の起立面及び電子入射主要面は、それぞ
れ同じチャンネルに属する陽極部に向けられているの
で、各電子入射面と各陽極部との間に作り出される等電
位面により、電子入射面で発生した2次電子を、等電位
面に直交する方向、すなわち、同じチャンネルに属する
陽極部に集中させることができる。このため、各チャン
ネル毎に電子入射面と陽極部とを一対一で確実に対応さ
せることができ、隣り合う陽極部の間でのクロストーク
の発生が抑制されることになる。
曲又は傾斜させる構成とした。
ー部分を、湾曲状又は直角状又は傾斜状にさせる構成と
した。
した。
マトリクス状の陽極に対応して、最終段ダイノードに設
けられた仕切部には、陽極の電子通過孔に対応する位置
で、電子入射主要面の端部から陽極に向けて立ち上がる
仕切面が更に設けられる構成とした。
曲又は傾斜させる構成とした。
ー部分を、湾曲状又は直角状又は傾斜状にさせる構成と
した。
した電子増倍器において、光電面をもった受光面板を更
に備える構成とした。
電子増倍管の第1実施形態について詳細に説明する。
形状の金属容器2を有し、この金属容器2の一端部に
は、ガラス製の受光面板3が気密に取り付けられてい
る。この受光面板3の内側には、光を電子に変換するた
めの光電面4が設けられ、この光電面4は受光面板3に
蒸着したアンチモンにアルカリ金属を反応させることで
形成される。また、金属容器2の他端部は開放され、電
子増倍部27の挿入に利用されている。この電子増倍部
27は、図2に示すように、金属容器2に対して気密に
取り付けられる平板状の金属製ステム5を有している。
このステム5の中央には、金属容器2の内部と外部とを
連通させる円筒状の金属製の排気管6が固定されてい
る。この排気管6は、金属容器2と電子増倍部27とを
組み付けた後、金属容器2の内部を真空ポンプ(図示せ
ず)によって排気して真空状態にするのに利用されると
共に、光電面4の形成時に反応させるアルカリ金属蒸気
を金属容器2内に入れる場合にも利用される。
電面4の真下に配置される平板状の集束電極7を有し、
この集束電極7には、スリット状の開口部9が16本形
成され、この16本の開口部9は一方向にリニアに配列
され、それぞれチャンネル8aを構成している。
置されるブロック状の電子増倍部10を有し、この電子
増倍部10は、平板状のダイノード11を8枚積層させ
ることで一体に形成され、各ダイノード11にはスリッ
ト状の電子増倍孔12が16本形成され、16本の電子
増倍孔12はそれぞれチャンネル8bを構成し、各チャ
ンネル8bは集束電極7のチャンネル8aに対応してい
る。
に配置される陽極13を有し、この陽極13は16個の
独立した細長い陽極部24で構成されている。各陽極部
24は、チャンネル8a,8bと同一方向にリニアに配
列されている。隣接する陽極部24間には、それぞれ電
子通過孔14が形成され、各電子通過孔14は、電子増
倍部10の各チャンネル8bに対応している。
7は、陽極13の下方に配置される平板状の最終段ダイ
ノード15を有し、この最終段ダイノード15は、16
本の電子入射部17を有し、各電子入射部17はそれぞ
れチャンネル8cを構成し、隣接する電子入射部17間
にはスリット状の貫通孔16が形成されている。各電子
入射部17は、電子通過孔14を通過した電子が入射す
る位置に配設され、陽極部24の配列方向と同一の方向
に16本配列されている。
面には電子入射面18が形成されている。この電子入射
面18は、電子通過孔14を通過した電子が入射する位
置に形成されている。電子入射面18は、図5に示すよ
うに、フラットな電子入射主要面18aと、この電子入
射主要面18aの端部18bから陽極13の各陽極部2
4に向けて立ち上がる起立面18cとから構成されてい
る。
対して湾曲しているのが好ましい。このように起立面1
8cを湾曲させることで、起立面18cと陽極部24と
の間には、起立面18cの湾曲形状に対応した形状の等
電位面(図示せず)が形成され、この等電位面が、同一
チャンネル8に属する陽極部24で捕捉し得る2次電子
数を増加させる。このような電子入射面18はエッチン
グ等により形成されている。また、電子入射面18は、
アンチモン及びアルカリ金属等の2次電子放出物質で形
成され、電子が入射した場合に2次電子を発生させる。
なお、図6の一点鎖線で示すように、起立面18cは電
子入射主要面18aに対して傾斜させてもよく、図6の
実線で示すように、起立面18cと主要面18aとのコ
ーナー部分29を直角状に形成してもよい。また、図示
しないが、コーナー部分29のみを傾斜状又は湾曲状に
形成してもよい。
射面18の両端部には、電子入射主要面18aの両端部
18dから陽極13に向けて立ち上がる側壁面28が形
成されている。各側壁面28は、前述した起立面18c
と同様に、電子入射主要面18aに対して直角状、傾斜
状又は湾曲状に形成されている。
して、図2に示すように、集束電極7と電子増倍部10
と陽極13と最終段ダイノード15とは、金属容器2の
外部からステム5を貫通して垂直に延びるステムピン2
3によって固定されている。また、電子増倍部10、陽
極13及び最終段ダイノード15は、このピン23によ
って、所定の電位が与えられ、光電面4と集束電極7と
は同じ電位に設定され、電子増倍部10、最終段ダイノ
ード15、陽極13は、この順に高い電位に設定されて
いる。
管1の作用について図面と共に説明する。
13及び最終段ダイノード15に、ピン23を介して所
定の電位を与える。この状態で、金属容器2の外部から
光が入射した場合、図8の実線矢印で示すように、この
光は、光電面4で光電子に変換され、光電子は、集束電
極7の各開口部9に集束された後、ダイノード11の電
子増倍孔12に入射し、各ダイノード11で多段増倍さ
れて、電子増倍部10から出射される。そして、光電子
は、陽極部24同士間の電子通過孔14を通過し、最終
段ダイノード15の電子入射面18に入射した後、電子
入射面18で多数の2次電子を発生させ、この2次電子
が各陽極部24で検出される。
入射面18の起立面18c及び電子入射主要面18aが
それぞれ、同じチャンネル8に属する陽極部24に向け
られているので、電子入射面18と陽極部24との間に
作り出される等電位面により、電子入射面18で発生し
た2次電子を、等電位面に直交する方向、すなわち、同
じチャンネル8に属する陽極部24に集中させるように
向かわせることができる。従って、各チャンネル毎に、
各電子入射面18と各陽極部24とを一対一で確実に対
応させることができ、隣り合う陽極部24の間でのクロ
ストークの発生が抑制されることになる。
施形態について図9ないし図11を参照して説明する。
なお、光電子増倍管の第1実施形態と同一又は同等の構
成部分については同一符号を付す。
トリクス状に分割され、各陽極13Aには、スリット状
の電子通過孔14が7個形成され、各電子通過孔14は
一方向にリニアに配列されている。また、この配列方向
において、隣接する陽極13A同士間の空間14aも電
子通過孔14として機能している。
に、平板状の最終段ダイノード15Aが配置され、この
最終段ダイノード15Aの中央には仕切部25が設けら
れ、この仕切部25は、左右の陽極13A同士を離間さ
せる直線状の空隙部13B(図9参照)に対峙して直線
状に設けられている。この仕切部25により、最終段ダ
イノード15Aは2つの領域15Aa,15Abに分割
され、各領域15Aa,15Abには、複数のチャンネ
ル8dが仕切部25の長手方向に平行に且つリニアに配
列され、各チャンネル8dは、各陽極13Aの電子通過
孔14に対応する位置に配置されている。
ネル8dに対応する各電子入射面18は、フラットな電
子入射主要面18aを有し、この電子入射主要面18a
は、この電子入射主要面18aの幅方向の端部18bか
ら、陽極13Aに向けて立ち上がる起立面18cを有し
ている。更に、電子入射主要面18aは、この電子入射
主要面18aの延在方向の端部18eから、仕切部25
の頂縁部に向けて立ち上がる仕切面26を有している。
この仕切面26は、フラットな電子入射主要面18aに
対して湾曲している。
25に、湾曲した仕切面26が形成されているので、仕
切部25を境にして隣接するチャンネル8d同士のクロ
ストークを抑制することができる。また、チャンネル8
dの幅方向において、各起立面18cにより、隣接する
チャンネル8d同士のクロストークを抑制することがで
きる。なお、仕切面26を電子入射主要面18aに対し
て傾斜させてもよく、電子入射主要面18aと仕切面2
6とのコーナー部分のみを湾曲状又は直角状又は傾斜状
としてもよい。
いて、図示しないが、この光電子増倍管は平板状の集束
電極を有し、この集束電極は中央に仕切部を有し、この
仕切部によって2つの領域に分割されている。分割され
た各領域には、スリット状の14個のチャンネルが一方
向にリニアに配列されている。この集束電極の下方に
は、ブロック状の電子増倍部が配置され、電子増倍部を
構成する平板状の各ダイノードには、集束電極の各チャ
ンネルに対応して、1つの電子増倍孔により構成される
スリット状のチャンネルが形成されている。すなわち、
各ダイノードには、28個のチャンネルがマトリクス状
に配列され、各チャンネルは集束電極に形成された開口
部とほぼ一致する位置に配列されている。
に限られない。例えば、図12に示すように、厚めの最
終段ダイノード15を深く切欠くことにより、起立面1
8cを有する長い突出部Pを陽極13の各電子通過孔1
4に入り込ませる構成としてもよい。この場合、陽極部
24間を突出部Pで略完全に遮断することができ、各チ
ャンネル8毎に各電子入射面18と各陽極部24との対
応関係をより明確にすることができるので、クロストー
クの発生を極めて低減させることができる。
器2が無い状態の単体部品として使用された場合、真空
チャンバ(図示せず)内で使用される。
倍器又は光電子増倍管は、前述したように構成されてい
るので、以下に示す効果を有する。
電子増倍管は、電子入射面は、電子通過孔に対峙する電
子入射主要面と、陽極の電子通過孔に対応する位置で電
子入射主要面の端部から陽極に向けて立ち上がる起立面
とを有する構成としているので、各チャンネル毎に各電
子入射面と各陽極部とを一対一で確実に対応させること
ができ、隣り合う陽極部間でのクロストークの発生が抑
制される。
る。
用させる電子増倍器を示す分解斜視図である。
る。
係を示す斜視図である。
を示す平面図である。
終段ダイノードを示す平面図である。
図である。
る。
る。
ャンネル、10…電子増倍部、11…ダイノード、14
…電子通過孔、13…陽極、15…最終段ダイノード、
18…電子入射面、18a…電子入射主要面、18b…
端部、18c…起立面、24…陽極部、25…仕切部、
26…仕切面、29…コーナー部分。
Claims (8)
- 【請求項1】 入射した電子を増倍するためのダイノー
ドを複数段に積層させた電子増倍部と、前記電子増倍部
から出射した電子を通過させる複数の電子通過孔を形成
させるための複数の陽極部をもった陽極と、前記陽極の
前記各電子通過孔を通過した電子を前記各陽極部に入射
させる電子入射面を有する最終段ダイノードとを備え、
複数のチャンネルをもった電子増倍器において、 前記電子入射面は、前記電子通過孔に対峙する電子入射
主要面と、前記陽極の前記電子通過孔に対応する位置で
前記電子入射主要面の端部から前記陽極に向けて立ち上
がる起立面とを有することを特徴とする電子増倍器。 - 【請求項2】 前記起立面を前記電子入射主要面に対し
て湾曲又は傾斜させたことを特徴とする請求項1記載の
電子増倍器。 - 【請求項3】 前記電子入射主要面と前記起立面とのコ
ーナー部分を、湾曲状又は直角状又は傾斜状にさせたこ
とを特徴とする請求項1記載の電子増倍器。 - 【請求項4】 前記陽極部をリニアに配列させたことを
特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子増
倍器。 - 【請求項5】 2×2マトリクス状の前記陽極に対応し
て前記最終段ダイノードに設けられた仕切部には、前記
陽極の前記電子通過孔に対応する位置で、前記電子入射
主要面の端部から前記陽極に向けて立ち上がる仕切面が
更に設けられたことを特徴とする請求項1〜3のいずれ
か一項に記載の電子増倍器。 - 【請求項6】 前記仕切面を前記電子入射主要面に対し
て湾曲又は傾斜させたことを特徴とする請求項5記載の
電子増倍器。 - 【請求項7】 前記電子入射主要面と前記仕切面とのコ
ーナー部分を、湾曲状又は直角状又は傾斜状にさせたこ
とを特徴とする請求項5記載の電子増倍器。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一項に記載の電
子増倍器において、光電面をもった受光面板を更に備え
たことを特徴とする光電子増倍管。
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