JPS62287561A - 二次電子放出電子増倍プレ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 本発明は、入射側と、出射側と、二次電子放出能力を有
する有効増倍隔壁とを有する電子増倍孔と称する孔を具
える有孔プレート型の二次電子放出電子増倍プレートに
関するものである。

本発明はまた、本発明による電子増倍プレートを有する
電子増倍素子や、本発明による電子増倍素子より成る電
子増倍装置や、本発明による電子増倍装置を具える光電
子増倍管にも関するものである。

本発明は光電子増倍管の分野に用いて有利である。

上述した種類の電子増倍プレートはフランス国特許第２
５４９２８８号明細書に記載されており既知である。こ
のフランス国特許明細書には特に、規則的な平坦なシス
テムに応じて配置された複数個の等しい電子増倍孔より
成る電子増倍プレートが開示されている。しかし、ここ
に開示された電子増倍プレートの構造によれば、同一に
揃えた電子チャネルを画成するように電子増倍プレート
を数個重ねたある装置に適用する場合に、異なるチャネ
ルから生じる電子間の相互作用を防止することができな
い。この種類の電子増倍プレートを数個重ねものを有す
る多陽極光電子増倍管を動作させるには、上述した相互
作用の為に、電子を透過しない隔壁を設ける必要がある
。

本発明の目的は、電子増倍レートの電子増倍孔を、種々
のチャネル間の相互作用が生じないように同一に揃えた
電子チャネルが形成されるように構成することにより、
前述した欠点を緩和することにある。

本発明は、入射側と、出射側と、二次電子放出能力を有
する有効増倍隔壁とを有する電子増倍孔と称する孔を具
える有孔プレート型の二次電子放出電子増倍プレートに
おいて、この電子増倍プレートが複数個の電子増倍孔を
有する少なくとも１つの単位の電子増倍パターンを以っ
て構成され、このパターンのうち少なくとも周囲の電子
増倍孔の前記の有効増倍隔壁がこのパターンの内方に向
けて配置されていることを特徴とする。

このようにずろことにより、有効増倍＃４壁の向きの為
に、少なくとも周囲の電子増倍孔が電子増倍パターンの
周囲に当たる入射電子をこのパターンの内方に向けて移
送する作用を有する為、所定の電子増倍パターンの内側
で増倍電子がこのパターンの中央に向かう電子増倍プレ
ートが得られる。

電子増倍パターンの幾何学的形状を対称的とする為には
、前記の単位の電子増倍パターンが電子増倍プレートに
垂直なｎ回の回転対称軸を有し、なり、このｎ回の回動
でもとの位置に戻るようにする。

本発明による電子増倍プレートの電子収集効率を高める
為には、前記の単位の電子増倍パターンの少なくとも周
囲の電子増倍孔は、これらの出射側を電子増倍プレート
に対し平行な平面にまっすぐ投影したものがこれらの入
射側を同様に投影したものから少なくとも部分的に外れ
て位置するように構成する。このようにすることにより
、少な（とも単位の電子増倍パターンの周囲に到来する
入射電子の大部分が大きな確率で電子増倍孔の隔壁に当
たり、電子増倍プレートの電子収集効率を改善する電子
増倍が得られる。

本発明による電子増倍プレートは電子増倍素子を形成す
るのに用いることができ、この場合、この電子増倍素子
が、前記の電子増倍プレートに対し平行で前記の電子増
倍孔の出射側に対向して配置された補助孔と称する孔を
有する他の金属プレートをも有しており、この他の金属
プレートを前記の電子増倍プレートから電気絶縁させて
この電子増倍プレートの電位よりも高い電位にしうるよ
うにする。この場合、前記の他の金属プレートは加速電
極として作用する。

本発明による数個の電子増倍素子を平行に重ねて電子増
倍装置を形成することができ、この場合、ｉ番目の電子
増倍素子の電子増倍プレートの各単位の電子増倍パター
ンが（ｉ＋１）番目の電子増倍素子の電子増倍プレート
の各電子増倍パターンに対向して同一に揃った単位の電
子増倍パターンの列を形成し、ｉ番目の電子増倍素子の
電子増倍プレートに形成された電子増倍孔の出射側が（
ｉ＋１）番目の電子増倍素子の電子増倍プレートに形成
された電子増倍孔の有効増倍隔壁に対向して位置してい
るようにする。電子増倍パターンを同一に揃えて重ねる
ことにより、本発明による電子増倍装置によれば、ある
チャネルと隣接するチャネルとの間の相互作用を生せし
めるおそれなく、同一に揃えた単位の電子増倍パターン
の列によって画成されたチャネル内で電子をチャネリン
グしうるという利点が得られる。この利点は、光電陰極
と互いに隣接するｎ個の陽極とを有する電子増倍管を形
成する上で用いて特に有利である。本発明による電子増
倍装置を電子増倍管に適用するには、前記の電子増倍装
置が前記の光電陰極に近接して配置され、この電子増倍
装置の同一に揃った単位の電子増倍パターンが互いに隣
接する前記の陽極の１つに対向して配置されて１つの当
該光電子増倍管内にｎ個の二次電子増倍管が形成される
ようにする。このようにすることにより、それぞれの二
次電子増倍管に属する電子が混入するのを防止する為の
分離隔壁のような特別な手段を講じる必要がなくなる。

図面につき本発明を説明する。

第１ａおよびｌｂ図は、入射側１２と、出射側１３と、
二次電子放出能力を有する有効増倍隔壁１４とを有する
孔（電子増倍孔と称するＮｌがあけられている“有孔板
”の形態の二次電子放出電子増倍プレート１０を示す断
面図（第１ｂ図のＩ−Ｉ線上を断面とする）および平面
図である。この電子増倍の目的の為に、電子増倍プレー
ト１０は二次電子放出材料、例えば銅−べＩＪ　ＩＪウ
ム合金を加熱、べＩＪ　ＩＪウムの移行および酸化した
ものから造る。このプレートは、より廉価な材料、例え
ば二次電子放出材料、すなわち酸化した銅−ベリリウム
の合金或いはマンガン酸化物の層で被覆された軟鋼から
造ることもできる。第１ｂ図に示すように、前記の電子
増倍プレート１０は、複数の電子増倍孔１１を有する少
なくとも１つの単位の電子増倍パターン１５より成って
おり、このパターン１５の周囲の電子増倍孔１１ａの前
記の有効増倍隔壁１４ａはこのパターンの内部に向いて
いる。更に、第１および２図の場合には、すべての電子
増倍孔の有効増倍隔壁がパターン１５の内部の方向に向
いていることに注意すべきである。有効増倍隔壁とは、
二次電子放出を行いうる電子増倍孔の隔壁、すなわち入
射電子が衝突する隔壁を意味するものとする。

本発明により電子増倍プレートを上述した特定の構造に
することにより、同一パターンで増倍電子をこのパター
ンの内方に向けて進ませることができ、従って放出され
た二次電子の維持および集中を達成でき、二次電子がこ
のパターンの外部に消散するのが回避される。

前記の少なくとも１つの単位の電子増倍パターン１５は
例えば第１および２図に示すように、電子増倍プレート
１０に垂直なｎ＝４回の回転対称軸１６を有し、パター
ンの電子増倍孔１１はこの回転対称軸１６を中心とする
π／２ずつの回動で同じ状態となり、４回の回動でもと
の位置に戻る。

第２ａおよび２ｂ図は、電子増倍プレート１０の第２の
実施例を示し、本例は、前記の単位の電子増倍パターン
の少なくとも周囲の電子増倍孔１１ａが、その出射側１
３を電子増倍プレート−１０に平行な面Ｐ上にまっすぐ
投影したちの１７が少なくとも部分的に、この場合完全
に、入射側１２を投影したもの１８を外れて位置してい
るようになっているという点で第１ａおよびｌｂ図につ
き説明した例と相違する。

上述した構造にすることにより、入射電子の入射角をあ
まり大きくしなくても、有効増倍隔壁１４ａによる一層
優れた電子捕獲面が得られるという利点が生じる。換言
すれば、入射側１２を通って少なくとも周囲の電子増倍
孔１１ａに入った電子の大部分が直接出射側を通って出
ずに、二次電子放出を生ぜしめ、電子増倍プレート１０
の電子収集効率を可成り高めることができる。

第１および２図から明らかなように、電子増倍プレート
１０の実施例は、単位の電子増倍パターン１５の中央が
中央電子増倍孔と称する電子増倍孔１１ｂで占められる
よになっている。これとは相違し、第３および４図に示
す変形実施例では、パターン１５の中心に最も近くに位
置する電子増倍孔１１Ｃの各々の前記の有効増倍隔壁１
４の一部分ぜ成し、二次電子放出能力を有する中央金属
部分１９を単位の電子増倍パターン１５の中央に設けで
ある。

第５図は、第４図につき説明した種類の電子増倍プレー
ト１０を有する電子増倍素子２０を示す断面図である。

第５図に示すように、電子増倍素子２０は電子増倍プレ
ート１０に平行な他の金属プレート２１をも有する。こ
の他のプレート２１には電子増倍孔１１の出射側１３に
対向して配置された補助孔と称する孔２２があけられて
いる。更に、この他の金属プレート２１は電子増倍プレ
ート１０から電気的に絶縁されており、この電子増倍プ
レート１０の電位Ｖ。

よりも高い電位ｖＩにある。電子増倍プレート１０と前
記の他の金属プレート２１との間の電気絶縁は例えば、
これらプレートの周縁に封着した１００〜２００μｍの
直径の小さなガラスポール２により達成する。

第６図は、例えば、第４図に示す種類の電子増倍プレー
トを有する電子増倍素子と、第２図に示ず種類の電子増
倍プレートを有する電子増倍素子とを交互に重ねること
により製造した電子増倍素子２０の平行積重ね体を以っ
て構成した電子増倍装置２３を示す断面図である。この
第６図に示すように、１番目の電子増倍素子２０の電子
増倍プレート１０の各単位の電子増倍パターン１５は（
ｉ＋１）番目の電子増倍素子の電子増倍プレートの単位
電子増倍パターンに対向して位置し、同一に揃った単位
電子増倍パターンの列を形成している。一方、１番目め
電子増倍素子の電子増倍プレートにあけた電子増倍孔の
出射側１３は（ｉ＋１）番目の電子増倍素子の電子増倍
プレートを構成する電子増倍素子の有効増倍隔壁１４に
対向して位置し、これによりある電子増倍素子から他の
電子増倍素子への電子集成損失を実際に最小とする。印
加する電位は、１番目の電子増倍素子２０の金属プレー
ト２１の電位ｖ１１が（ｉ＋１）番目の電子増倍素子の
電子増倍プレート１０の電位Ｖ０（ｉ＋１）と同じとな
るようにする。従って、次式が成立つ。

Ｖ、（ｉ）　＝Ｖ、（ｉ＋１）、　　Ｖ、（ｉ＋１）＝
Ｖｏ（ｉ＋２）第６図の電子増倍装置によれば互いに独
立の電子チャネルを実現しうる為、これを光電子増倍管
、特に多陽極近接集束管の分野に適用して特に有利であ
る。第７図は、光電陰極２５とｎ個（この場合２個）の
互いに隣接する陽極２６とを有する光電子増倍間２４に
対する上述した適用例を示す。電子増倍装置２３は光電
陰極２５に近接して配置され、同一に揃った電子増倍パ
ターン１５が前記の互いに隣接する陽極２６−の一方に
対向して配置され、１つの光電子増倍管２４内に２つの
二次電子増倍管が形成されるようになっている。第７図
から明らかなように、光電子増倍管２４は隣接の単位電
子増倍パターン間をなんら機械的に分離する必要がない
。その理由は、電子増倍プレートの前述した本発明の独
特な構成により、異なる電子増倍パターンによって生ぜ
しめられた電子間のいかなる混合も抑止する為である。

第７図の電子増倍管は植物理学において素粒子を正確に
位置決めするのに用いて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１ａおよび１ｂ図は、それぞれ本発明による電子増倍
プレートの一実施例を示す断面図および平面図、 第２ａおよび２ｂ図は、それぞれ本発明による電子増倍
プレートの他の実施例を示す断面図および平面図、 第３ａおよび３ｂ図は、それぞれ第１図の電子増倍プレ
ートの変形例を示す断面図および平面図、第４ａおよび
４ｂ図は、それぞれ第２図の電子増倍プレートの変形例
を示す断面図および平面図、第５図は、本発明による電
子増倍素子の一実施例を示す断面図、 第６図は、本発明による電子増倍装置の一実施例を示す
断面図、 第７図は、第６図の電子増倍装置を有する光電子増倍管
を示す断面図である。 ２・・・ガラスポール １０・・・電子増倍プレート １１・・・電子増倍孔　　　１２・・・入射側１３・・
・出射側　　　　　１４・・・有効増倍隔壁１５・・・
電子増倍パターン １６・・・回転対称軸　　　１９・・・中央金属部分２
０・・・電子増倍素子　　２１・・・金属プレート２２
・・・孔（補助孔） ２３・・・電子増倍装置　　２４・・・光電子増倍管２
５・・・光電陰極　　　　２６・・・陽極特許出願人　
　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンフ
ァブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入射側（１２）と、出射側（１３）と、二次電子放
   出能力を有する有効増倍隔壁（１４）とを有する電子増
   倍孔と称する孔（１１）を具える有孔プレート型の二次
   電子放出電子増倍プレート（１０）において、この電子
   増倍プレート（１０）が複数個の電子増倍孔を有する少
   なくとも１つの単位の電子増倍パターン（１５）を以っ
   て構成され、このパターン（１５）のうち少なくとも周
   囲の電子増倍孔（１１ａ）の前記の有効増倍隔壁（１４
   ａ）がこのパターンの内方に向けて配置されていること
   を特徴とする二次電子放出電子増倍プレート。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の二次電子放出電子増
   倍プレートにおいて、前記の単位の電子増倍パターン（
   １５）が電子増倍プレート（１０）に垂直なｎ回の回転
   対称軸（１６）を有し、このパターンの電子増倍孔（１
   １）がこの回転対称軸（１６）を中心とする（２／ｎ）
   πずつのｎ回の回動で同じ状態となり、このｎ回の回動
   でもとの位置に戻るようになっていることを特徴とする
   二次電子放出電子増倍プレート。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の二次電
   子放出電子増倍プレートにおいて、前記の単位の電子増
   倍パターン（１５）の少なくとも周囲の電子増倍孔（１
   ４ａ）は、これらの出射側（１３）を電子増倍プレート
   （１０）に対し平行な平面（Ｐ）にまっすぐ投影したも
   の（１７）がこれらの入射側（１２）を同様に投影した
   もの（１８）から少なくとも部分的に外れて位置するよ
   うになっていることを特徴とする二次電子放出電子増倍
   プレート。 ４、特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の
   二次電子放出電子増倍プレートにおいて、前記の単位の
   電子増倍パターン（１５）の中央が中央電子増倍孔（１
   １ｂ）と称する電子増倍孔で占められていることを特徴
   とする二次電子放出電子増倍プレート。 ５、特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の
   二次電子放出電子増倍プレートにおいて、前記の単位の
   電子増倍パターン（１５）の中央が、このパターン（１
   ５）の中央に対しより近くに位置する電子増倍孔（１１
   ｃ）の各々の前記の有効増倍隔壁（１４）の一部分を成
   し二次電子放出能力を有する中央金属部分（１９）で占
   められていることを特徴とする二次電子放出電子増倍プ
   レート。 ６、特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の
   電子増倍プレート（１０）を有する電子増倍素子（２０
   ）において、この電子増倍素子が、前記の電子増倍プレ
   ート（１０）に対し平行で前記の電子増倍孔（１１）の
   出射側（１３）に対向して配置された補助孔と称する孔
   （２２）を有する他の金属プレート（２１）をも有して
   おり、この他の金属プレート（２１）を前記の電子増倍
   プレート（１０）から電気絶縁させてこの電子増倍プレ
   ートの電位（Ｖ＿０）よりも高い電位（Ｖ＿１）にしう
   るようなっていることを特徴とする電子増倍素子。 ７、特許請求の範囲第６項に記載の電子増倍素子を複数
   個平行に重ねた積重ね体を有する電子増倍装置（２３）
   において、ｉ番目の電子増倍素子の電子増倍プレート（
   １０）の各単位の電子増倍パターン（１５）が（ｉ＋１
   ）番目の電子増倍素子の電子増倍プレートの各電子増倍
   パターンに対向して同一に揃った単位の電子増倍パター
   ンの列を構成し、ｉ番目の電子増倍素子の電子増倍プレ
   ートに形成された電子増倍孔の出射側（１３）が（ｉ＋
   １）番目の電子増倍素子の電子増倍プレートに形成され
   た電子増倍孔の有効増倍隔壁（１４）に対向して位置し
   ていることを特徴とする電子増倍装置。 ８、特許請求の範囲第７項に記載の電子増倍装置におい
   て、前記の電子増倍素子（２０）を平行に重ねて成る前
   記の積重ね体は特許請求の範囲第５項に記載の電子増倍
   プレートを有する電子増倍素子と、特許請求の範囲第４
   項に記載の電子増倍プレートを有する電子増倍素子とを
   交互に重ねることにより形成されていることを特徴とす
   る電子増倍装置。 ９、特許請求の範囲第７項または第８項に記載の電子増
   倍装置において、１番目の電子増倍素子の前記の他の金
   属プレート（２１）が（ｉ＋１）番目の電子増倍素子の
   電子増倍プレート（１０）の電位（Ｖ＿０（ｉ＋１）に
   等しい電位（Ｖ＿１（ｉ））となるようにしてあること
   を特徴とする電子増倍装置。 １０、特許請求の範囲第７〜９項のいずれか１項に記載
   の電子増倍装置と、光電陰極（２５）と、互いに隣接す
   るｎ個の陽極（２６）とを有する光電子増倍管（２４）
   において、前記の電子増倍装置（２３）が前記の光電陰
   極（２５）に近接して配置され、この電子増倍装置の同
   一に揃った単位の電子増倍パターンが互いに隣接する前
   記の陽極（２６）の１つに対向して配置されて１つの当
   該光電子増倍管内にｎ個の二次電子増倍管が形成されて
   いることを特徴とする光電子増倍管。