JPS5841617B2 - 光電子増倍管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入射する光の発生源の位置決定等に適した光電
子増倍管に関する。

多数個の光電子増倍管を一平面または、特定された一曲
面上に個々の光電子増倍管の位置を決定して配列し、い
ずれの光電子増倍管から出力信号が得られるかによって
入射する光の発光源の位置を検出する方法が知られてし
る。

この方法は例ｔば陽電子消滅断層撮影装置、Ｘ線断層撮
影装置、ガンマ線カメラ等に利用されている。

上述の方法を実施するためには、多数の光電子増倍管を
必要とし、それ等を密接して配列する必要がしばしばあ
る。

光電子増倍管を隣接して配置すると、各光電子増倍管の
光電面の間にすくなくとも光電子増倍管の側壁の厚さの
２倍に相当する不感部分が生ずる。

特開昭５１−９９４６５号公報に、前記不感部分をなく
するための提案がなされている。

この提案による光電子増倍管は１つの比較的大きな入射
窓を有する気密容器の入射窓の内壁に光電面の各部分に
対応する複数の室に分割し、各室に対応してダイノード
列装よびアノードを設けである。

この光電子増倍管の構成により不感部分の問題は解決さ
れた。

前記構成の光電面、ダイノード列装よびアノードをその
配列に沿って分割した光電子増倍管は本来分割された光
電面の１つに入射した光に対応して、当該分割された光
電面に対応するアノードから電気信号を取り出すことを
目的としたものであるが、隣接する分割された他の光電
面に対応するアノードからも電気信号が出力されるとい
う問題がある。

この現象をクロストークと呼ぶことにする。

本発明の目的は、上述のクロストークを完全除去するこ
とができる改良された光電子増倍管を提供することにあ
る。

前記目的を達成するために本発明による光電子増倍管は
、光入射窓と他の一部の器壁と、光の入射窓を光学的に
複数の部分に分割する光の遮蔽層と、光の入射窓の内壁
に形成した光電面と、光電面と第１段ダイノードの間を
上記遮蔽層によって分割された光の入射窓の各部分に対
応して複数の室に分割する隔壁と、各室に対応するダイ
ノード列と、各ダイノード列に対応するアノードとから
構成されている。

上記構成によれば本発明の目的は完全に達成できる。

以下、従来装置と対比しながら本発明をさらに詳しく説
明する。

第１図はシンチレータに前述した光電子増倍管を結合し
た例を示す縦断面図である。

この光電子増倍管は１つの気密容器内の入射窓に形成し
た光電面４を２つの部分４１．４２に分割して、それぞ
れの部分に対応して光電面と第１段ダイノードとの間に
隔壁５によって２つの室を設けである。

そして各室に対応してダイノード列、お・よびアノード
が配置されている。

分割された光電面４１゜４２に対応してシンチレータ１
，２が配置されている。

光電管の光電面４１，４２、隔壁５、ダイノード５１，
６１，７１，８１，９１，１０１゜１１１．５２，６２
，７２，８２，９２，１０２゜１１２、アノード１２１
，１２２は光電面から最も離れた気密容器壁６を貫くリ
ード線を通して必要な電圧が印加されている。

第２図は第１図に釦いてＡ−Ａ、Ｂ−Ｂに挾１れた部分
を拡大して示した図、第３図は本発明による改良を施し
た前記部分に対応する図である。

第４図は第３図のＣ−Ｃ視図、すなわち本発明による光
電子増倍管の前面を示す図である。

１ず第１図を参照して、従来装置の構成と動作を理想的
な動作を中心に説明する。

第１図においてビスマス、ゲルマニウム、オキサイドか
ら成るシンチレータ１およびシンチレータ２にガンマ−
線ｒ１卦よびｒ２が入射すると青い光１１０，１１２，
１２、釦よび１２□（波長４２０ナノメートル）が発生
する。

上記の光１１１１１１□（１２１卦よび１２２）は直接
またはシンチレータの内壁で反射して光電子増倍管の入
射窓３１（またｌｌ′１３２）を経て、光電面４１（ま
たは４２）に入射し、光電子Ｐ１１ｅＰ１□（釦よびＰ
２１ ＃ ｐ２□）はダイオード５１．６１．７１．８
１．９１釦よび１１１（−！たは５２，６２，７２．８
２，９２および１１２）に衝突しながら一定の増倍率で
その数を増してアノード１２１（−またば１２２）に入
射する。

従って第１図に図示してないがアノード１２１（および
アノード１２２）に接続しである電流計、またはパルス
計数器によってシンチレータ１（または２）に入射した
ガンマ−線ｒ１（またはｒ２）に対応する電流またはパ
ルス数を検出することができる。

すなわちアノード１２１または１２２のいずれから出力
信号を検出するかによって１つの気密容器内に形成され
た光電面４の部分４１または４２のいずれに入射したか
を判別することができる。

ところが現実にはクロストークがあり、例えばシンチレ
ータ１にのみガンマ−線を入射したときにアノード１２
２から７マイクロアンペアの電流が検出されると共にア
ノード１２２から３マイクロアンペアの電流が検出され
る。

この従来の光電子増倍管に卦けるクロストークの原因は
次のように理解できる。

第２図のシンチレータ１の中で発光した光の大部分ば１
１１のように境界面で全反射を繰り返して隣接する光電
面４２に入射して光電子放出をする、したがって１．２
に対応する出力信号はアノード１２１にふ・いて検出さ
れるが１．１に対応する出力信号はアノード１２２に釦
いて検出される。

本発明による装置では第３図に示すように入射窓３の部
分３１と部分３２の間に光の遮蔽層３３を介在せしめで
ある。

光の遮蔽層３３は褐色のガラスからなるもので、入射窓
の材料とする板ガラス、を直線で２つに分割しその間に
膨張の等しい１ミリメートルの厚さのガラス板を挾み、
その形状を固定して、ガラスの溶融温度以上の温度に加
熱して接着することによって形成する。

光電面４１訟よび４２がその上に形成される凹面は、そ
の後に加熱してプレス型に嵌めてプレスするか、研摩材
で枡席することによって形成する。

他の部分は第１図に示した従来の光電子増倍管は同一で
ある。

本発明による光電子増倍管では、前述した１１、のよう
に全反射により他方の光電面に達する光は有効に阻止さ
れる。

例えば第３図に示すシンチレータ１からの光１１３（第
２図の１１１相当）遮蔽層３３により吸収され、他の光
電面４２に達することは阻止され、他方のアノード１２
２で検出されることはない。

この構成の光電子増倍管にふ・いてはシンチレータ１に
のみガンマ−線を入射したとき、アノード１２１から７
ナノアンペアの電流が検出されたのに対してアノード１
２２から０．７ナノアンペアに減少する。

以上詳しく説明した実施例につき種々の変形を施すこと
ができる。

な訃、光の遮蔽層３３は入射窓３を形成するガラスと融
着するような金属箔を介在してもよい。

このようにすれば遮蔽層３３で反射させて遮蔽するかあ
るいは当該入射側の光電面に到達させることができる場
合もある。

いずれにしても他の光電面に達することはない。

このために適する金属はたとえば銅、モリブデン等があ
る。

光の遮蔽層３３は入射窓３に溝を設けることも実現でき
る。

光の遮蔽層３３は第３図に示すように気密容器の外壁か
ら内壁ｌで貫通しているのが最も望ましく、第４図に示
すように一方の側壁から他の側壁１で連続しているのが
最も望ましい。

しかし入射窓３の外壁から内壁の間の大部分卦よび一方
の側壁から他方の側壁１での間の大部分に設けてあれば
、本発明の効果は得られる。

上述の実施例は光電面を２つの部分に分割する例であっ
たがより多くの部分に分割する場合にも本発明は成立す
ることは明らかである。

以上詳しく説明したように本発明は光電面を分割しよう
とする境界に沿って入射窓に光遮蔽層を形威しであるの
で光電面の所定の部分に対応する入射窓から入射した光
が光電面の他の部分に入射することを防ぐことができる
。

その結果、光電面の異なる部分のそれぞれに光が入射し
たとき、各部分に入射した光量を他の部分に入射した光
量に影響されることなく検出することができる。

この発明によってポジトロン消滅断層撮影装置、Ｘ線断
層撮影装置、ガンマ−線カメラにかいてより鮮明な画像
を形成することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図はシンチレータに光電子増倍管な用いた従来例を
示す縦断面図、第２図は第１図のＡ−入。 Ｂ−Ｂ間を拡大して示した図、第３図は本発明による光
電子増倍管の第２図に相当する部分の実施例を示す図、
第４図は第３図のＣ−Ｃ視図である。 １．２・・・・・・シンチレータ、３１．３２・・・・
・・分割された入射窓、４１．４２・・・・・・分割さ
れた光電面、５・・・・・・隔壁、５１．６１．７１．
８１．９１ 。 １０１．１１１，５２，６２，７２，８２，９２゜１０
２．１１２・・・・・・ダイノード、１２１，１２２・
・・・・・アノード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光入射窓と、他の一部の器壁にリード線を貫通した
   気密容器壁と、光の入射窓を光学的に複数の部分に分割
   する光の遮蔽層と、光の入射窓の内壁に形成した光電面
   と、光電面と第１段ダイノードの間を上記遮蔽層によっ
   て分割された光の入射窓の各部分に対応して複数の室に
   分割する隔壁と、各室に対応するダイノード列と、各ダ
   イノードに対応するアノードとから構成した光電子増倍
   管。