JPH11250853A - 光電子増倍管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、構造が簡単で、部品点数が少なく
組立て易い光電子増倍管を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明による光電子増倍管１において、
収束電極板８上に仕切板９を隣接配置させるにあたっ
て、収束電極板８と仕切板９とを電気的に非接触状態に
しておくことが必要である。そこで、収束電極板８上の
電子収束空間Ｓ内に仕切板９を配置させる場合、仕切板
９に脚部２０を設け、収束電極板８に設けた脚挿入部２
１内に脚部２０を非接触状態で挿入することにより、収
束電極板８と仕切板９との非接触状態を確保する。ま
た、電子増倍体７に固定した固定電極板２２に脚部２０
を固定させることにより、仕切板９を電子収束空間Ｓ内
で確実に固定させる。また、仕切板９と収束電極板８と
の間に開口部Ｐを積極的に設けることで、光電子増倍管
１を組み立てる際に光電面形成工程で必要なアンチモン
ビーズ２８等を、この開口部Ｐに配置させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電子増倍管に係
り、特に、複数のセグメントに分割したへッドオン型の
光電子増倍管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術として、特
開昭６３−９１９５０号公報、特公昭５８−４１６１７
号公報、特開平７−１９２６８６号公報、特公平５−５
９５３９号公報又は特開昭６３−２６１６６４号公報が
ある。これら公報に記載された光電子増倍管は、光入射
窓と電子増倍体との間に仕切板を有し、仕切板によって
複数のセグメントに分割している。このようなマルチセ
グメント形式の光電子増倍管は、各セグメント毎に増倍
部を配置させ、Ｘ線やガンマ線など放射線源の位置を高
精度で割り出すためのものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光電子増倍管は、上述したように構成されているため、
次のような課題が存在していた。

【０００４】すなわち、従来の光電子増倍管は、仕切板
により、電子収束空間を各セグメント毎に完全に仕切る
ように構成され、光電子増倍管の内部で複数のセグメン
ト毎に収束電極部を必要としていた。従って、構造が複
雑になると共に、組立て工数も増え、コストアップを招
来するといった問題点があった。

【０００５】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、構造が簡単で、部品点数が少なく
組立て易い光電子増倍管を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
光電子増倍管は、光電面を内側にもった光入射窓と電子
増倍体との間の電子収束空間内に仕切板を配置させ、仕
切板により電子収束空間を複数に分割して複数のセグメ
ントを構成し、各セグメント毎に増倍部をもった光電子
増倍管において、仕切板の下方に設けられ、電子収束空
間において、隣接するセグメント間を連通させる開口部
と、電子増倍体に固定させた固定電極板と、仕切板と固
定電極板との間に架け渡された脚部と、電子増倍体に固
定させて、固定電極板と仕切板との間に配置させた収束
電極板と、収束電極板に設けられて、脚部を非接触状態
で貫通させる脚挿入部とを備えたことを特徴とする。

【０００７】この光電子増倍管において、仕切板は、光
入射窓に形成した光電面と同電位である必要があり、こ
れに対して、収束電極板は、光電面から放出される電子
を各増倍部内に収束させながら入射させるために、光電
面の電圧より高い電位を必要とする。その結果、収束電
極板上に仕切板を隣接配置させるにあたって、収束電極
板と仕切板とを電気的に非接触状態にしておくことが必
要である。そこで、収束電極板上の電子収束空間内に仕
切板を配置させる場合、仕切板に脚部を設け、収束電極
板に設けた脚挿入部内に脚部を非接触状態で挿入するこ
とにより、収束電極板と仕切板との非接触状態を確保す
る。また、電子増倍体に固定した固定電極板に脚部を固
定させることにより、仕切板を、電子収束空間内で確実
に固定させる。このような構成を採用すると、収束電極
板をセグメント毎に個別的に設けることが必要なく、組
立て易い光電子増倍管が可能になる。更に、仕切板と収
束電極板との間に開口部を積極的に設けることで、光電
子増倍管を組み立てる際の光電面形成工程で必要な光電
面形成用の蒸着源（例えば、アンチモンビーズやマンガ
ンビーズ等）を、この開口部に配置させることができ、
セグメント毎に蒸着源を配置せずとも、必要最小限の蒸
着源を電子収束空間内に配置させるだけで、光電面形成
用の蒸気に拡散効果に基づいて、光電面を均一に形成す
ることが可能になる。

【０００８】請求項２記載の光電子増倍管において、脚
挿入部は、スリット又は穴部であると好ましい。このよ
うな構成を採用した場合、脚部を介在させた固定電極板
と仕切板との非接触状態を簡単かつ確実に達成すること
ができる。

【０００９】請求項３記載の光電子増倍管において、仕
切板の開口部内で、仕切板の真下に光電面形成用の蒸着
源を配置すると好ましい。このような構成を採用した場
合、光電面形成用の蒸着源から発生する蒸気が仕切板に
邪魔されることなく光電面まで均一に達することにな
り、均質な光電面の形成に寄与する。

【００１０】請求項４記載の光電子増倍管において、仕
切板の交差部分には、蒸着源のうちのアンチモンビース
を配置すると好ましい。このような構成は、均質な光電
面を形成する上で極めて好ましい態様である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による光
電子増倍管の好適な実施形態について詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る光電子増倍管の断面
図である。同図に示す光電子増倍管１は、四角柱状をな
す中空な透明ガラス製のバルブ２を有し、このバルブ２
の一端には、ガラス製の光入射窓３が融着固定され、バ
ルブ２の他端には、ステムピン４を環状に固定したガラ
ス製のステム５が融着固定されている。そして、バルブ
２と光入射窓３とステム５とで真空容器６を構成してい
る。

【００１３】図１及び図２に示すように、真空容器６内
には電子増倍体７が配置され、電子増倍体７の上端には
収束電極板８が固定され、この収束電極板８と光入射窓
３との間には、電子収束空間Ｓ（図４参照）が設けられ
ている。この電子収束空間Ｓは、光入射窓３から放出し
た電子を収束電極板８の作用によって収束させながら電
子増倍体７内に確実に入射させるための空間である。こ
の電子収束空間Ｓには十文字状の仕切板９が配置され、
この仕切板９によって、電子収束空間Ｓ内を４つのセグ
メントに分割している。そして、この仕切板９により、
光入射窓３の内側に形成した光電面１０を４分割し、そ
れに対応して、電子増倍体７内に４つの増倍部１１を設
けている。更に、各増倍部１１は、配線１２を介してス
テムピン４に電気的に接続され、それぞれの配線１２を
各ステムピン４から立ち上げて、配線１２に電子増倍体
７を固定させることで、電子増倍体７は、真空容器６内
での所定の位置に保持されることになる。

【００１４】このような光電子増倍管１の各部品につい
て更に詳述すると、図３に示すように、電子増倍体７
は、４枚の側板１３で各ダイノードＤを挟み付けること
で、４つの増倍部１１を構成し、各増倍部１１で複数段
の電子増倍機能を達成させる。また、収束電極板８にお
いて、略正方形状の平板をなす収束電極板本体１４Ａの
外周には、一枚の薄板を折曲げ加工又はプレス加工する
ことで作り出される立上げ縁部１４が設けられている。
更に、収束電極板本体１４Ａには、各増倍部１１に対応
して電子入射窓１５が４個設けられている。そして、電
子増倍体７に対する収束電極板８の組付け固定は、電子
増倍体７の側板１３の先端に設けた突片１６を、収束電
極板８に設けた差し込み口１７内に挿入させ、突片１６
の下端に設けた差し込み用切欠き１８内にクサビ片１９
を打ち込むことにより達成させる。

【００１５】光入射窓３の内側は、各セグメントに対応
させるように光電面１０を４分割して、４個の光電面部
分４ａを作り出し、各光電面部分４ａは凹レンズ形状に
なっている。これに対して、仕切板９は、略同一形状を
なす仕切片９Ａと仕切板９Ｂとを直交させるように、ス
リット部Ｋ（図４参照）を介して嵌合させることで、十
文字に形成され、４個の光電面部分４ａを仕切るように
配置される。また、各仕切片９Ａ，９Ｂの頂部は、光電
面１０における各光電面部分４ａを仕切る十文字形状の
境界線Ｌ（図３参照）に対応して湾曲させている。

【００１６】また、各仕切片９Ａ，９Ｂの両端には、脚
部２０がそれぞれ一体に形成され、十文字状の仕切板９
に４本の脚部２０を設けている。そして、各脚部２０に
よって、仕切板９と収束電極板８とを離間させ、そこに
開口部Ｐを形成している（図１参照）。

【００１７】また、仕切板９と収束電極板８との電気的
な導通は回避させている。具体的に、図３〜図５に示す
ように、収束電極板８には、脚部２０を貫通させる脚挿
入部としてのスリット２１が切り込み形成されている。
また、脚部２０は、収束電極板８と電気的に非接触状態
である必要性から、スリット２１は、脚部２０に触れな
い切り込み幅を有している。更に、収束電極板８の下側
には、側板１３に固定させた固定電極板２２が配置さ
れ、この固定電極板２２に仕切板９の脚部２０の先端を
固定させている。

【００１８】また、固定電極板２２は、脚部２０を介し
て仕切板９と電気的に導通させることが必要である。そ
こで、固定電極板２２には、各脚部２０の先端を挿入固
定させるための脚固定部としての切欠き部２３が４個設
けられている。そして、各切欠き部２３に脚部２０の先
端をそれぞれ挿入させ、脚部２０の先端部２０ａをＬ字
状に折り曲げた後、この先端部２０ａと固定電極板２２
とをスポット溶接することで、固定電極板２２に対する
仕切板９の固定が達成される。

【００１９】また、固定電極板２２は、Ｕ字状をなす第
１の固定電極板２２ａと直線状をなす第２の固定電極板
２２ｂとで二分割の構成をなす。そこで、電子増倍体７
の側板１３に設けられた各差し込み用切欠き２４内に第
１の固定電極板２２ａ及び第２の固定電極板２２ｂをそ
れぞれ外側から差し込み、第１の固定電極板２２ａと第
２の固定電極板２２ｂとの接合部分をスポット溶接する
ことにより、電子増倍体７に対する固定電極板２２の固
定を達成する。

【００２０】なお、この固定電極板２２の周縁には、バ
ルブ２の内壁面に当接させる爪状のスプリング片２５が
スポット溶接により固定されている。また、電子増倍体
７の下端は、シールド板２６により覆っている。そし
て、バルブ２の上部の内壁面には、光電面１０と接触し
ているアルミ薄膜Ａが設けられている。従って、スプリ
ング片２５をアルミ薄膜Ａと接触させることで、光電面
１０と仕切板９とを同電位にする。

【００２１】このように、光電子増倍管１は、光入射窓
３と電子増倍体７との間の電子収束空間Ｓに十文字の仕
切板９を有し、仕切板９及び４個の増倍部１１によっ
て、光電子増倍管１の内部を四つのセグメントに分割さ
れている。このような光電子増倍管１は、４セグメント
型の光電子増倍管と称され、各セグメント毎に電子を増
倍させることを可能にし、Ｘ線やガンマ線などの放射線
源の位置の割り出し精度の向上を図っている。また、収
束電極板８はセグメント毎に個別的に設けられておら
ず、組立て易い光電子増倍管１をも可能にする。更に、
仕切板８と収束電極板８との間に開口部Ｐを積極的に設
けることで、光電子増倍管１を組み立てる際に光電面形
成工程で必要となる光電面形成用の蒸着源（例えば、ア
ンチモンビーズやマンガンビーズ等）２８を、この開口
部Ｐに配置させることができる。

【００２２】具体的に、図５及び図６に示すように、仕
切片９Ｂの真下に光電面形成用の蒸着源２８を配置さ
せ、この蒸着源２８は、アンチモンビーズ２８ａとマン
ガンビーズ２８ｂとからなる。これらビース２８ａ，２
８ｂは、収束電極板８に固定させたハーメチックシール
３０から延びるリード線３１に固定され、開口部Ｐ内に
配置させている。ここで、アンチモンビース２８ａは、
収束板９の交差部分すなわち仕切片９Ａと９Ｂとが交差
する位置の真下に配置され、このアンチモンビース２８
ａの両側にはマンガンビース２８ｂを配置させている。

【００２３】このように、電子収束空間Ｓに開口部Ｐを
積極的に設けることで、セグメント毎に蒸着源２８を配
置せずとも、必要最小限のビーズ２８ａ，２８ｂを電子
収束空間Ｓ内に配置させるだけでよい。そして、リード
線３１に電流を流し、ビーズ２８ａ，２８ｂを加熱させ
ることで、ビーズ蒸気が発生し、この蒸気の拡散に基づ
いて、光電面１０の均一な形成を可能にする。また、仕
切片９Ａと９Ｂとが交差する位置の真下に、アンチモン
ビース２８ａを配置させることは、均質な光電面１０を
形成する上で極めて好ましい。

【００２４】ここで、本発明の光電子増倍管１の他の実
施形態として、図７に示すように、第１の仕切片３３Ａ
と第２の仕切片３３Ｂとからなる仕切板３３には棒状の
脚部３４が溶接固定されている。また、収束電極板８に
おいて、収束電極板本体１４Ａには、各脚部３４を非接
触状態で挿入させる脚挿入部としての穴部３５が形成さ
れている。そして、固定電極板２２には、各脚部３４の
先端を挿入固定させるための脚固定部としての穴部３６
が４個形成されている。そこで、各穴部３６に脚部３４
の先端をそれぞれ挿入させ、脚部３４の先端部３４ａを
Ｌ字状に折り曲げた後、この先端部３４ａと固定電極板
２２とを溶接することで、固定電極板２２に対する仕切
板３３の固定を達成させている。なお、図７において、
図３と同一又は同等な構成部分には同一の符号を付し、
その説明は省略する。

【００２５】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではなく、例えば、図８に示すように３セグメント
型の光電子増倍管４０の場合、仕切板４１は、交差する
ことのない平行な２枚の仕切片４１Ａ，４１Ｂにより構
成される。そして、各仕切片４１Ａ，４１Ｂの真下にア
ンチモンビース２８ａ及びマンガンビース２８ｂをそれ
ぞれ配置させる。

【００２６】また、図９に示すように８セグメント型の
光電子増倍管５０の場合、仕切板５１は、横に延びた平
行な３枚の仕切片５１Ａ，５１Ｂ，５１ｃと、これらに
交差するように縦に延びた１枚の仕切片５１Ｄとにより
構成される。そして、仕切片５１Ｄの真下に蒸着源２８
を配置させる。この場合、アンチモンビース２８ａとマ
ンガンビース２８ｂは、仕切板５１の中心位置Ｏを基準
とした対称関係になるようにそれぞれバランス良く配置
されている。すなわち、中心位置Ｏは、光電面１０の中
心でもあるから、この位置Ｏを中心として、対称となる
位置にアンチモンビース２８ａとマンガンビース２８ｂ
とをバランス良く配置させることで、電子収束空間Ｓ内
でビース蒸気を均一に拡散させることができる。

【００２７】なお、セグメント数に拘わらず、蒸着源２
８を、光電面１０の中心位置Ｏを基準としてバランスよ
く配置させることが、光電面１０を形成する上で肝要で
あり、蒸着源２８は、必ずしも仕切板の真下にある必要
はない。また、セグメント毎に蒸着源を設けてもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明による光電子増倍管は、以上のよ
うに構成されているため、次のような効果を得る。すな
わち、仕切板の下方に設けられ、電子収束空間におい
て、隣接するセグメント間を連通させる開口部と、電子
増倍体に固定させた固定電極板と、仕切板と固定電極板
との間に架け渡された脚部と、電子増倍体に固定させ
て、固定電極板と仕切板との間に配置させた収束電極板
と、収束電極板に設けられて、脚部を非接触状態で貫通
させる脚挿入部とを備えたことにより、構造が簡単で、
部品点数が少なく組立て易い光電子増倍管を可能にす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光電子増倍管の一実施形態を示す
縦断面図である。

【図２】図１に示した光電子増倍管の内部を示す斜視図
である。

【図３】本発明に係る光電子増倍管の分解斜視図であ
る。

【図４】図１に示した光電子増倍管の要部を示す拡大断
面図である。

【図５】図１に示した光電子増倍管の要部を示す斜視図
である。

【図６】本発明に係る光電子増倍管の横断面図である。

【図７】本発明に係る光電子増倍管の第２の実施形態を
示すの要部分解斜視図である。

【図８】本発明に係る光電子増倍管の第３の実施形態を
示す横断面図である。

【図９】本発明に係る光電子増倍管の第４の実施形態を
示す横断面図である。

【符号の説明】

Ｓ…電子収束空間、Ｐ…開口部、１，４０，５０…光電
子増倍管、３…光入射窓、７…電子増倍体、８…収束電
極板、９，４１，５１…仕切板、１０…光電面、１１…
増倍部、２０，３４…脚部、２１…スリット（脚挿入
部）、２２…固定電極板、２８…蒸着源、２８ａ…アン
チモンビース、３５…穴部（脚挿入部）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電面を内側にもった光入射窓と電子増
   倍体との間の電子収束空間内に仕切板を配置させ、前記
   仕切板により前記電子収束空間を複数に分割して複数の
   セグメントを構成し、前記各セグメント毎に増倍部をも
   った光電子増倍管において、 前記仕切板の下方に設けられ、前記電子収束空間におい
   て、隣接する前記セグメント間を連通させる開口部と、 前記電子増倍体に固定させた固定電極板と、 前記仕切板と前記固定電極板との間に架け渡された脚部
   と、 前記電子増倍体に固定させて、前記固定電極板と前記仕
   切板との間に配置させた収束電極板と、 前記収束電極板に設けられて、前記脚部を非接触状態で
   貫通させる脚挿入部とを備えたことを特徴とする光電子
   増倍管。
2. 【請求項２】 前記脚挿入部は、スリット又は穴部であ
   ることを特徴とする請求項１記載の光電子増倍管。
3. 【請求項３】 前記仕切板の前記開口部内で、前記仕切
   板の真下に光電面形成用の蒸着源を配置したことを特徴
   とする請求項１又は２記載の光電子増倍管。
4. 【請求項４】 前記仕切板の交差部分には、前記蒸着源
   のうちのアンチモンビースを配置したことを特徴とする
   請求項３記載の光電子増倍管。