JPS6117099B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は電子増倍器を有する光電子増倍管
に、特に、改善された平板状（プレーナ）最終ダ
イノードと平板状陽極構造とを有する電子増倍器
に関するものである。

従来の平板陽極構造の１例は米国特許第
2200722号明細書に示されている。この構造で
は、陽極な最終ダイノードに隣接するスクリーン
電極内に配置された比較的小面積の金属板で構成
されている。この陽極は、一対の絶縁性支柱に設
けられた適当な開孔を貫通して取付けられた一対
の屈曲したワイヤによつて支持されている。スク
リーン電極は電子を陽極上に集束させるために最
後から２番目のダイノードの電位で動作させられ
る。一対のワイヤ上に支持された平板陽極板は機
械的に安定しておらず、また、不撓性を持たず、
従つて、温度変動があると撓曲し、その結果、出
力信号が不安定になつたり時記的なずれが生じた
りする。さらに、最後から２字目のダイノードの
電位にあるスクリーン電極内に配置された陽極を
動作させることによつて生じる高電界勾配のため
に、陽極へ大きな漏洩電流が流れる可能性があ
る。

また、別の欠陥を持つた陽極構造が米国特許第
2245624号に示されているこの特許に記載の一実
施例では、陽極は一対の剛性の桿又はワイヤによ
つて交差ワイヤから支持された金属性のベース板
を備えている。このベース板に第２の金属板が溶
接によつて取付けられている。この第２の金属板
は最終ダイノードに向けて鋭角をなして延びて、
電子収集器を構成する。この構造は不安定で、か
つ、同一の物を作ることが困難である。

さらに、米国特許第2866914号には、フアラデ
ー箱内に配置されたワイヤグリツド陽極が示され
ている。この陽極は、フアラデー箱の側面に設け
られている開孔を貫通して延びる導入ワイヤによ
つて一方の側部が支持されている。この陽極はし
つかりと固定されていると言われているが、グリ
ツドの一側縁の一点で支持されているので、理想
的な動作状件以外の条件では、陽極が振動しある
いは撓曲する可能性がある。

従つて、陽極と最終ダイノード間の漏電が小さ
い、高い安定性を持ち簡単な構造の平板陽極−平
板最終ダイノード構造が必要とされている。

発明の概要 この発明による光電子増倍管は絶縁性支持手段
を含み、これら支持手段の間に最終ダイノードと
陽極を含む複数の素子が固定された構成の電子増
倍器構体を備えている。最終ダイノードは、互い
に鋭角をなし、下側の横に延びる端縁で終端して
いる２つの平坦な表面を持つた比較的非撓曲性の
多辺中空部材からなる。この最終ダイノードは、
このダイノードを支持手段に固定するためにその
両端部から延伸するダイノードと一体のダイノー
ド取付け手段を持つている。陽極は最終ダイノー
ドの平坦面の一方から間隔を置いて配置された実
質的に平坦な電子透過性のメツシユ部分を持つて
いる。陽極取付手段が陽極の両端から延びて陽極
を支持手段に固定している。支持手段は、最終ダ
イノードと陽極との間で支持手段を横切つて延び
る電気的漏洩路の長さを大きくするための漏電分
離手段を備えている。

実施例の説明 第１図乃至第３図に示す光電子増倍管１０は、
全体として円筒状の側壁１４とフエースプレート
１６とを有する真空外囲器１２を備えている。側
壁１４のフエースプレート１６に隣接する内面部
分にはアルミナイズ被覆ぎ設けられている。被覆
１８は側壁１４の一部に沿つて縦方向に延びる突
出部１９を有している。管１０の内部には、フエ
ースプレート１６の内面上及び側壁１４のアルミ
ニウム被覆１８の一部に沿つて光電子放出陰極
（以下、光電陰極と呼ぶ）２０が設けられてい
る。光電陰極２０としては、例えば、アンチモン
化カリウム、セシウム、あるいは、この分野で周
知の多数の光電子放出材料の１つを用いることが
できる。光電陰極２０は、入射する輻射線に応答
して光電子を放出する。

管１０には、光電陰極２０から間隔を置いてカ
ツプ状の電界形成電極２２が設けられている。こ
の電界形成電極２２は、互いに対向して設けられ
ている一対の絶縁支持体２４と２４′とによつて
支持されている。絶縁支持体２４と２４′は実質
的に同じもので、機械的強度の高いセラミツク材
料、例えば、米国ニユーヨーク州のコーニング・
グラス・カムパニ（Corning Glass Company）
で製造されているフオトセラム（Fotoceram）で
構成されている。

１次ダイノード２８、複数の２次ダイノード２
９〜３９及び陽極４０からなる電子増倍器構体２
６が光電陰極２０からある間隔をおいて配置され
ている。この電子増倍器構体２６は、全体として
は、米国特許出願311279号に記載されているもの
と同様であるが、この出願の発明では新規な最終
ダイノード３９、陽極４０及び改良型ダイノード
支持体２４と２４′とが用いられている点が前記
米国出願のものと異る。電子増倍器構体２６の１
次ダイノード２８と複数の２次ダイノードとは従
来から公知の任意の材料、例えば、ベリリウム・
銅合金で作ることができる。ダイノードと光電陰
極は米国特許第4311939号に記載されているよう
な周知の方法で活性化される。

１次ダイノード２８、２次ダイノード２９〜３
９及び陽極４０は、前述した一対の対向して設け
られた支持スペーサ（支持板）２４と２４′の間
に支持されている。支持スペーサ２４は、２次ダ
イノード２９から最終ダイノード３９で至る電子
の通路に沿つた中間電極領域の形状に実質的に対
応する細長い孔４２を持つている。同じく支持ス
ペーサ２４′も同様の孔４２を備えている。これ
らの長孔４２は、ダイノード２９からダイノード
３９へ延びる電子の通路に沿う部分から絶縁材料
を取去つたことになる。従つて、分散する２次電
子が支持スペーサに当つてその内面を静電的に荷
電することによつて生ずる暗電流が計数率が不安
定になることが少くなる。支持スペーサ２４と２
４′には複数のスリツト状取付けスロツト４４が
形成されている。また、支持スペーサ２４と２
４′の外側表面に沿つて一対の集束用シールド４
６（一方のみを図示）が設けられていて、２次ダ
イノード２９〜３９によつて放出される２次電子
が支持スペーサ２４，２４′中の開孔４２を通つ
て増倍器配列から出て行くことを防止する横方向
静電集束電界を形成する。集束シールド４６は取
付けスロツト４４に取付られており、好ましく
は、ダイノード３０〜３９の電位に対して負の電
位で動作させられて、２次電子を内側に、即ち、
支持スペーサ２４，２４′の内面から離れる方向
に集束させる。

の支持スペーサ２４，２４′は、１次ダイノー
ド２８、２次ダイノード２９〜３９及び陽極４０
を支持するための複数の取付け孔を有している。
ほぼＴ字形をした最終ダイノード取付け孔４８と
陽極取付け孔５０とが第２図に示されている。

電極２２、１次ダイノード２８、２次ダイノー
ド２９乃至３９及び陽極４０と、管１０に取付け
たベース５６に設けられている複数の端子５４と
の間に複数の導電性リード部材５２（その一部の
みを図示する）が延びている。端子５４を通して
外部電源（図示せず）から管の種々の素子に電圧
が印加される。

光電陰極２０への電気接続は接触部材５８によ
つて与えられる。この接触部材５８はニツケル合
金のような金属性の薄い弾力性をもつた細片（ス
トリツプ）からなり、アルミナイズ被覆１８の突
出部１９に接触している。部材５８の両端間の中
点付近の一端線に沿つて電気接触突片６０が形成
されている。接触突片６０とベース５６の端子５
４の１つとの間を導電性リード部材５２の１本が
延びている。

最終ダイノード３９はベリリウム銅合金の薄い
細片（ストリツプ）を多辺中空部材に形成したも
のからなり、この中空部材は互いに鋭角θを成し
かつ下側の横方向に延びる端縁６４で終端する２
つの平坦面６０と６２とを備えている。鋭角θは
代表的には約65゜である。最終ダイノード３９は
さらに２つの支持面６６と６８を持つている。支
持面６６は平坦面６０と続いており、この面６０
と鋭角φ_１をなしている。平坦面６０と支持面６
６とは第１の横に延びる上部ダイノード端縁７０
で終端している。同じように、支持面６８は平坦
面６２と続いており、これとの間に鋭角φ_２を形
成している。代表的には、この鋭角φ_１とφ_２は
約72.5゜である。平坦面６２と支持面６８は横に
延びる第２の上部ダイノード端縁７２で終端して
いる。支持面６６と６８はそろ間に約150゜の鋭
角ψを成して互いに接触して、そこから外方に延
びる接合部７４を形成している。

第３図に示すように、接合部７４に隣接する支
持面６６′と６８の部分は、それぞれ取付用タブ
７６と７８とを備えている。取付け用タブ７６と
７８は、互いに平行でかつ角ψから外方に突出し
ている接合部の部分を含んでいる。これらのダイ
ノード取付け用タブ７６と７８は、支持スペーサ
２４と２４′とに形成されているＴ字形の最終ダ
イノード取付け孔４８にダイノードをしつかりと
取付け支持するために、この最終ダイノードの両
側端部から延びている。ここに示す新規な最終ダ
イノード３９は容易に作ることができ、かつ、電
子増倍器構体２６内に容易に取付けることのでき
る強くかつ不撓性の部材である。

新規な陽極４０は約90％の光透過率を持つた実
質的に平坦な電子透過性メツシユ部８０を備えて
いる。メツシユ部８０の両端部には、一体に形成
された成形可能な支持部８２が設けられており、
強固な側壁となつている。メツシユ部８０に対し
約65°の鋭角を成して電子不透性ベース部８４が
設けられており、このベース部８４とメツシユ部
８０とは横方向に延びる陽極端縁８６で終端して
いる。陽極ベース部８４はその両端部から伸延す
る一対のベース取付け用タブ８８を備えている。
成形可能な支持部８２は支持部取付け用タブ９０
で終端している。支持取付けタブ９０は陽極ベー
ス取付けタブ８８と実質的に同延
（coextensive）で、共に、陽極４０を支持スペー
サ２４と２４′に設けられた陽極取付け孔５０
（第２図）中に支持する。この陽極４０は強く、
かつ、実質的に不撓曲性であるが、製造は簡単で
あり、また、電子増倍器構体２６に組込むのも容
易なものである。

支持スペーサ２４と２４′に沿う最終ダイノー
ド３９と陽極４０との間の漏洩電路の長さを大き
くするために、支持スペーサ２４と２４′のそれ
ぞれに、絶縁スロツト９２が設けられている。陽
極４０を最後から２番目のダイノード３８からさ
らに電気的に分離するために、支持スペーサ２４
と２４′の各々に第２の電気的漏洩防止分離スロ
ツト９４が設けられている。第１図と第２図に示
すように、これらの絶縁開口９２と９４は開孔４
２と連通している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による光電子増倍
管の一部破断側面図、第２図は第１図の一点鎖線
で囲まれた部分２の拡大図、第３図と第１図の光
電子増倍管の陽極と最終ダイノードの斜視図であ
る。 １０……光電子増倍管、２４，２４′……支持
スペーサ、２６……電子増倍器構体、２８……第
１ダイノード、２９〜３８……２次ダイノード、
３９……最終ダイノード、４０……陽極、６０，
６２……最終ダイノードの２つの平坦表面、６４
……最終ダイノードの下側端縁、７６，７８……
ダイノード取付けタブ、８０……陽極メツシユ
部、８８，９０……陽極取付けタブ、９２，９４
……絶縁スロツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性支持手段と、この絶縁性支持手段に取
   付けられた最終ダイノードと陽極を含む複数の素
   子とを含む電子増倍構体を有する光電子増倍管で
   あつて、 上記最終ダイノードは、互いに鋭角を成して横
   方向に延びる下側端縁で終端する２つの平坦な表
   面を有する比較的不撓曲性の多辺中空部材から成
   り、さらに、この最終ダイノードはこれと一体に
   形成されかつその両端から延びている最終ダイノ
   ードを上記支持手段に取付けるためのダイノード
   取付け手段を有しており、 上記陽極は、上記最終ダイノードの上記２つの
   平坦表面の一方からある間隔を置いて配置された
   実質的に平坦な電子透過性メツシユ部を有し、さ
   らに、この陽極と一体に形成されかつその両端か
   ら延びている陽極を上記支持手段に取付けるため
   の陽極取付け手段を備えており、 さらに、上記支持手段には、この支持手段を通
   る上記最終ダイノードと上記陽極との間の電気的
   漏洩路の長さを大きくするための電気的漏洩防止
   用分離手段が形成さている、 光電子増倍管。