JPS6240147A - イオン検出装置 - Google Patents
イオン検出装置Info
- Publication number
- JPS6240147A JPS6240147A JP60178772A JP17877285A JPS6240147A JP S6240147 A JPS6240147 A JP S6240147A JP 60178772 A JP60178772 A JP 60178772A JP 17877285 A JP17877285 A JP 17877285A JP S6240147 A JPS6240147 A JP S6240147A
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- JP
- Japan
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- electrode
- electron
- ion
- secondary electrons
- ions
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はイオン検出器に関する。
〈従来技術〉
放射線計測や質量分析において、最近、マイクロチャン
ネルプレートを利用した荷電粒子検出装置が多く用いら
れるようになってきた。マイクロチャンネルプレートは
、そこに入射される荷電粒子（イオン、電子）の衝突に
よって発生する２次電子の数を増倍する、見掛は上板状
形状を有する素子であるが、これをイオン検出装置に利
用する場合、２次電子放出体の一般的特性に基づき、低
速重イオンに対しては、マイクロチャンネル・プレート
の２次電子放出能が下り、従って装置のイオン検出効率
が低下する。これに対しては、イオンをマイクロチャン
ネル・プレートへの入射前に加速する方法と、マイクロ
チャンネル・プレートにセシウム膜のコーティングを施
してその２次電子放出能を高める方法とがある。
ネルプレートを利用した荷電粒子検出装置が多く用いら
れるようになってきた。マイクロチャンネルプレートは
、そこに入射される荷電粒子（イオン、電子）の衝突に
よって発生する２次電子の数を増倍する、見掛は上板状
形状を有する素子であるが、これをイオン検出装置に利
用する場合、２次電子放出体の一般的特性に基づき、低
速重イオンに対しては、マイクロチャンネル・プレート
の２次電子放出能が下り、従って装置のイオン検出効率
が低下する。これに対しては、イオンをマイクロチャン
ネル・プレートへの入射前に加速する方法と、マイクロ
チャンネル・プレートにセシウム膜のコーティングを施
してその２次電子放出能を高める方法とがある。
しかし、重イオンを加速し、運動量の大きな粒子を衝突
させることはマイクロチャンネル・プレートの劣化をは
やめることになり、また、セシウム膜のコーティングに
よる２次電子放出能の改善はそれ程大きなものではない
。
させることはマイクロチャンネル・プレートの劣化をは
やめることになり、また、セシウム膜のコーティングに
よる２次電子放出能の改善はそれ程大きなものではない
。
このため、イオンを直接マイクロチャンネル・プレート
に入射させるのではなく、一旦、別に用意した丈夫な電
極に衝突させ、そこから放出される２次電子をマイクロ
チャンネル・プレートに導く、いわゆるイオン−電子交
換法を用いたイオン検出装置がある。しかし、この方法
を用いた従来の装置には、別の場所で発生した２次電子
を効率よくマイクロチャンネル・プレートに導（手段に
種々の困難があり、２次電子をマイクロチャンネル・プ
レートに向かわせるに磁場を印加するなど、装置の構造
が複雑になるのが欠点である。
に入射させるのではなく、一旦、別に用意した丈夫な電
極に衝突させ、そこから放出される２次電子をマイクロ
チャンネル・プレートに導く、いわゆるイオン−電子交
換法を用いたイオン検出装置がある。しかし、この方法
を用いた従来の装置には、別の場所で発生した２次電子
を効率よくマイクロチャンネル・プレートに導（手段に
種々の困難があり、２次電子をマイクロチャンネル・プ
レートに向かわせるに磁場を印加するなど、装置の構造
が複雑になるのが欠点である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明は、マイクロチャンネル・プレートを用いた従来
のイオン検出装置が有する上記の諸欠点。
のイオン検出装置が有する上記の諸欠点。
即ち、イオンの加速によるマイクロチャンネル・プレー
ト劣化の問題や、イオン−電子交換法に伴う２次電子捕
集効率の低下の問題を解決する。
ト劣化の問題や、イオン−電子交換法に伴う２次電子捕
集効率の低下の問題を解決する。
く問題点を解決する為の手段〉
上記の問題を解決するため、本発明による装置において
は、イオン−電子変換の方法を採用するとともに、イオ
ン−電子変換電極より放出された２次電子をマイクロチ
ャンネル・プレートに向かわせるための電子反撥電極が
設けられていることが特徴である。
は、イオン−電子変換の方法を採用するとともに、イオ
ン−電子変換電極より放出された２次電子をマイクロチ
ャンネル・プレートに向かわせるための電子反撥電極が
設けられていることが特徴である。
く作用〉
電子反撥電極をイオン−電子変換電極より低い最適の負
電位に保つことにより、イオン−電子変換電極から放出
された殆どすべての２次電子は、電子反撥電極によりマ
イクロチャンネル・プレートの方向にその進路を曲げら
れる。
電位に保つことにより、イオン−電子変換電極から放出
された殆どすべての２次電子は、電子反撥電極によりマ
イクロチャンネル・プレートの方向にその進路を曲げら
れる。
〈実施例〉
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明実施例の構成を示す図で、その要部５は
格子状の電子反撥用電極１．ベネチアン・ブラインド型
イオン−電子変換電極２．マイクロチャンネル・プレー
ト３および電子捕集電極４より構成されている。なお、
電子反撥用電極ｌの左方に配置されたスクリーン電極６
は、イオン飛行部（図示せず）より本装置の要部５を静
電的に遮蔽するための電極で、イオンが通過できるよう
、これも格子状に形成されている。
格子状の電子反撥用電極１．ベネチアン・ブラインド型
イオン−電子変換電極２．マイクロチャンネル・プレー
ト３および電子捕集電極４より構成されている。なお、
電子反撥用電極ｌの左方に配置されたスクリーン電極６
は、イオン飛行部（図示せず）より本装置の要部５を静
電的に遮蔽するための電極で、イオンが通過できるよう
、これも格子状に形成されている。
以上の構成において、イオン−電子交換電極２を負の電
位に、電子反撥用電極１をそれよりさらに低い負の電位
に、また、電子捕集電極４をマイクロチャンネル・プレ
ート３に対して正の電位に保ち、左側よりイオン加速部
（図示せず）によって定速度に加速されたイオン７を投
入すると、このイオンは格子状のスクリーン電極６およ
び電子反撥用電極１を通過し、斜めに配向したベネチア
ン・ブラインド型のイオン−電子交換電極２に衝突する
。イオンの衝突によりイオン−電子交換電極２は２次電
子を放出するが、放出された２次電子は、同電極２より
も低い負の電位に保たれた電子反撥用電極１によりその
走路が右方に曲げられ、マイクロチャンネル・プレート
３に到達する。マイクロチャンネル・プレート３は、到
達２次電子をさらに２次電子放出作用によって連鎖反応
的に増倍する。マイクロチャンネル・プレート４から最
終的に放出された電子は、電子捕集電極を通って抵抗８
に流れ、そこに出力電圧を発生させる。
位に、電子反撥用電極１をそれよりさらに低い負の電位
に、また、電子捕集電極４をマイクロチャンネル・プレ
ート３に対して正の電位に保ち、左側よりイオン加速部
（図示せず）によって定速度に加速されたイオン７を投
入すると、このイオンは格子状のスクリーン電極６およ
び電子反撥用電極１を通過し、斜めに配向したベネチア
ン・ブラインド型のイオン−電子交換電極２に衝突する
。イオンの衝突によりイオン−電子交換電極２は２次電
子を放出するが、放出された２次電子は、同電極２より
も低い負の電位に保たれた電子反撥用電極１によりその
走路が右方に曲げられ、マイクロチャンネル・プレート
３に到達する。マイクロチャンネル・プレート３は、到
達２次電子をさらに２次電子放出作用によって連鎖反応
的に増倍する。マイクロチャンネル・プレート４から最
終的に放出された電子は、電子捕集電極を通って抵抗８
に流れ、そこに出力電圧を発生させる。
この電圧は通常の電子回路９によって増幅され、イオン
７の到来が電気的に検知される。
７の到来が電気的に検知される。
第２図は、イオン−電子交換電極２より放出される２次
電子の走行路をコンピュータ・シミュレーションによっ
て求めた図である。同図（Ａ）は電子反撥用電極１がイ
オン−電子交換電極と同電位に保った場合、同図（Ｂ）
は電子反撥用電極１をイオン−電子交換電極２よりさら
に負の、ある最適の電位に保った場合、同図（Ｃ）は電
子反撥用電極１を上記最適電位よりもさらに負の電位に
保った場合の２次電子走行路をそれぞれ示している。こ
れらの図かられかるように、電子反撥用電極１とイオン
−電子交換電極２の間の電位差を適当な値に選ぶことに
より、放出された２次電子は、事実上そのすべてがマイ
クロチャンネル・プレート３の方向へ曲げられる。なお
、第３図は、イオン−電子交換電極２とマイクロチャン
ネル・プレート３の相対的位置関係を示す図である。
電子の走行路をコンピュータ・シミュレーションによっ
て求めた図である。同図（Ａ）は電子反撥用電極１がイ
オン−電子交換電極と同電位に保った場合、同図（Ｂ）
は電子反撥用電極１をイオン−電子交換電極２よりさら
に負の、ある最適の電位に保った場合、同図（Ｃ）は電
子反撥用電極１を上記最適電位よりもさらに負の電位に
保った場合の２次電子走行路をそれぞれ示している。こ
れらの図かられかるように、電子反撥用電極１とイオン
−電子交換電極２の間の電位差を適当な値に選ぶことに
より、放出された２次電子は、事実上そのすべてがマイ
クロチャンネル・プレート３の方向へ曲げられる。なお
、第３図は、イオン−電子交換電極２とマイクロチャン
ネル・プレート３の相対的位置関係を示す図である。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかなように、本発明によればイオン
−電子交換電極より放出される２次電子を介してイオン
をヰ★出するので、高速イオンの衝突によるマイクロチ
ャンネル・プレートの劣化が防止されるだけでなく、単
純な構造の格子状電子反撥用電極を附加することにより
、２次電子を効率よくマイクロチャンネル・プレートに
導くことができるので、構造が簡単で高感度のイオン検
出装置が得られる。
−電子交換電極より放出される２次電子を介してイオン
をヰ★出するので、高速イオンの衝突によるマイクロチ
ャンネル・プレートの劣化が防止されるだけでなく、単
純な構造の格子状電子反撥用電極を附加することにより
、２次電子を効率よくマイクロチャンネル・プレートに
導くことができるので、構造が簡単で高感度のイオン検
出装置が得られる。
第１図は本発明実施例の構成を示す図である。
第２図はコンピュータ・シミュレーションによる２次電
子走行路図である。第３図は上記実施例におけるイオン
−電子交換電極とマイクロチャンネル・プレートの相対
的位置関係を示す斜視図である。 １・・・電子反撥用電極 ２・・・イオン−電子交換電極
子走行路図である。第３図は上記実施例におけるイオン
−電子交換電極とマイクロチャンネル・プレートの相対
的位置関係を示す斜視図である。 １・・・電子反撥用電極 ２・・・イオン−電子交換電極
Claims (1)
- 被検出イオンの衝突をうけて２次電子を放出するイオン
−電子変換電極と、このイオン−電子変換電極より放出
された２次電子を増倍放出する素子としてのマイクロチ
ャンネル・プレートと、このマイクロチャンネル・プレ
ートより放出される２次電子を捕集する電子捕集電極と
、上記イオン−電子変換電極より放出された上記２次電
子を上記マイクロチャンネル・プレートに向って反撥す
る電子反撥電極より成るイオン検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60178772A JPS6240147A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | イオン検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60178772A JPS6240147A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | イオン検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240147A true JPS6240147A (ja) | 1987-02-21 |
| JPH0368503B2 JPH0368503B2 (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=16054353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60178772A Granted JPS6240147A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | イオン検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6240147A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972083A (en) * | 1989-01-09 | 1990-11-20 | Hitachi, Ltd. | Post-acceleration detector for mass spectrometer |
| GB2399677A (en) * | 2003-02-13 | 2004-09-22 | Micromass Ltd | Ion detector comprising a mcp |
| WO2004112082A1 (ja) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | 電子増倍管 |
| US6906318B2 (en) | 2003-02-13 | 2005-06-14 | Micromass Uk Limited | Ion detector |
| JP2009536776A (ja) * | 2005-05-11 | 2009-10-15 | イーエル‐ムル テクノロジーズ リミテッド | 二次イオン、ならびに、直接およびまたは間接二次電子のための粒子検出器 |
| WO2010125670A1 (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | キヤノンアネルバ株式会社 | イオン検出装置及びイオン検出方法 |
| JP2012169210A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kobe Steel Ltd | 荷電粒子検出器，飛行時間型質量分析装置 |
-
1985
- 1985-08-14 JP JP60178772A patent/JPS6240147A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972083A (en) * | 1989-01-09 | 1990-11-20 | Hitachi, Ltd. | Post-acceleration detector for mass spectrometer |
| GB2399677A (en) * | 2003-02-13 | 2004-09-22 | Micromass Ltd | Ion detector comprising a mcp |
| US6906318B2 (en) | 2003-02-13 | 2005-06-14 | Micromass Uk Limited | Ion detector |
| GB2399677B (en) * | 2003-02-13 | 2005-08-10 | Micromass Ltd | Ion detector |
| WO2004112082A1 (ja) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | 電子増倍管 |
| EP1632982A1 (en) * | 2003-06-17 | 2006-03-08 | Hamamatsu Photonics K.K. | Electron multiplier |
| EP1632982A4 (en) * | 2003-06-17 | 2008-09-17 | Hamamatsu Photonics Kk | ELECTRON MULTIPLIER |
| JP2009536776A (ja) * | 2005-05-11 | 2009-10-15 | イーエル‐ムル テクノロジーズ リミテッド | 二次イオン、ならびに、直接およびまたは間接二次電子のための粒子検出器 |
| WO2010125670A1 (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | キヤノンアネルバ株式会社 | イオン検出装置及びイオン検出方法 |
| JP2012169210A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kobe Steel Ltd | 荷電粒子検出器，飛行時間型質量分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368503B2 (ja) | 1991-10-28 |
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