JPS6264042A - Detector for charged particle or the like - Google Patents

Detector for charged particle or the like

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JPS6264042A
JPS6264042A JP60204158A JP20415885A JPS6264042A JP S6264042 A JPS6264042 A JP S6264042A JP 60204158 A JP60204158 A JP 60204158A JP 20415885 A JP20415885 A JP 20415885A JP S6264042 A JPS6264042 A JP S6264042A
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dyn
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voltage
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Kozo Miishi
御石 浩三
Kozo Shimazu
島津 光三
Yuichi Kuratani
蔵谷 雄一
Takehiro Takeda
武弘 竹田
Toshiya Kubodera
窪寺 俊也
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Abstract

PURPOSE:To enable easy maintenance, long life of a scintillator and measurement in a wide dynamic range, by providing the scintillator near the last stage of a secondary electron multiplier and selecting two measurement modes, high sensitivity mode and normal measurement mode. CONSTITUTION:Mode 1 is selected by operating switches S1-S3 to disconnect a dynode Dyn at the last stage from a dividing resistor and connect it to an amplifier 38, in order to amplify ion current incident on Dy1 and feed it to a signal processing circuit. Voltage -Vs is impressed from a high voltage power soppy 34 on the metal film 24 of a scintillator 22 to repel electrons emitted from Dyn. In the case of mode 2, switches S1-S3 are placed on 'a'- contact side with voltage -Vd impressed on Dy1 from a high voltage power supply 32 and divided voltages impressed respectively on Dy1-Dyn. Voltage +Vs is impressed on the scintillator 22 by the power supply 34 to accelerate incident ion current, which has been amplified an Dy1-Dyn, and convert it into photons which are then fed to amplifier 38 via a photomultiplier 30.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば質量分析計などの測定機器において使
用され、+イオンや−イオンなどを検出する検出器に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a detector that is used in a measuring instrument such as a mass spectrometer and detects positive ions, negative ions, and the like.

(従来の技術) 質量分析計などにおいて、微小なイオン電流や電子電流
を検出する検出器として二次電子増倍管やチャンネルト
ロンなどが広く使用されている。
(Prior Art) Secondary electron multipliers, channeltrons, and the like are widely used as detectors for detecting minute ion currents and electron currents in mass spectrometers and the like.

また、イオン−電子コンバータに対向させてシンチレー
タを設置し、そのシンチレータから発生する光を受光す
る光電子増倍管を設けたダリ−(Daly)型二次イオ
ン検出器も使用されている。
A Daly type secondary ion detector is also used, which includes a scintillator placed opposite an ion-electronic converter and a photomultiplier tube that receives light generated from the scintillator.

ダリー型二次イオン検出器では、イオン−電子コンバー
タから発生した電子はシンチレータとの間の電界により
引き込まれてシンチレータに衝突し、シンチレータから
発生した光が光電子増倍管で検出される。
In a Dalley-type secondary ion detector, electrons generated from an ion-electron converter are drawn in by an electric field between the scintillator and the scintillator and collide with the scintillator, and the light generated from the scintillator is detected by a photomultiplier tube.

また、コレクタスリットと二次電子増倍管の間にさらに
二次電子増倍管を挿入し、コレクタスリットを通ってき
たイオンをその挿入された二次電子増倍管で加速するこ
とにより感度を上げた検出器が報告されている(マス・
スペクト口スコピー(MASS 5PECTRO5CO
PY)誌、第33巻、第2号、第145〜147頁(1
985)参照)。
In addition, a secondary electron multiplier is inserted between the collector slit and the secondary electron multiplier, and the ions passing through the collector slit are accelerated by the inserted secondary electron multiplier, increasing the sensitivity. It has been reported that the detector has increased
MASS 5PECTRO5CO
PY) Magazine, Vol. 33, No. 2, pp. 145-147 (1
985)).

その検出器によれば、従来の二次電子増倍管のみを用い
た検出器に比べて約3倍の検出感度が得られると報告さ
れている。
According to this detector, it is reported that detection sensitivity can be obtained about three times as much as that of a conventional detector using only a secondary electron multiplier.

しかしながら、これらの検出器の場合、生体成分の分析
や公害分析などにおける微量分析においては、検出感度
の点で限界があり、例えばpg/lμQ程度が限界であ
る。
However, in the case of these detectors, there is a limit in terms of detection sensitivity in trace analysis such as analysis of biological components and pollution analysis, for example, the limit is about pg/lμQ.

二次電子増倍管でダイノードの印加電圧を高くすると利
得は増大するが、信号とともにノイズも増幅されるため
S/N比(信号対ノイズの比)が改善されず、したがっ
て感度は増大しない。
When the voltage applied to the dynode of a secondary electron multiplier is increased, the gain increases, but since the noise is amplified along with the signal, the S/N ratio (signal-to-noise ratio) is not improved, and therefore the sensitivity is not increased.

(発明が解決しようとする問題点) そこで、本発明らは、従来の二次電子増倍管に比べて例
えば約10倍以上というように大幅に検出限界を向上さ
せることのできる検出器として、第3図に示される構造
の検出器を開発した。
(Problems to be Solved by the Invention) Therefore, the present invention has developed a detector that can significantly improve the detection limit, for example, about 10 times or more, compared to conventional secondary electron multipliers. We developed a detector with the structure shown in Figure 3.

第3図において、14は増倍器としての二次電子増倍管
であり、7段のダイノードDy+〜Dy7が設けられて
いる。ダイノードの段数は適当に変更することができる
。ダイノードDy+〜Dy7の間には各段で発生する二
次電子を増幅するように電圧が印加されている。増倍器
として二次電子増倍管14に代えてチャンネルトロンを
使用することもできる。
In FIG. 3, 14 is a secondary electron multiplier tube as a multiplier, and seven stages of dynodes Dy+ to Dy7 are provided. The number of dynode stages can be changed as appropriate. A voltage is applied between the dynodes Dy+ to Dy7 so as to amplify the secondary electrons generated at each stage. A channeltron can also be used as a multiplier instead of the secondary electron multiplier tube 14.

二次電子増倍管14の出口側にはシンチレータ22が設
けられている。シンチレータ22は例えばガラス板20
の表面に形成されており、そのシンチレータ22の表面
には金属膜24が形成されている。金属膜24を有する
シンチレータ22は二次電子増倍管14の出口にその二
次電子増倍管14の内側を向くように配置され、絶縁物
26を介して二次電子増倍管14に一体的に固着されて
いる。シンチレータ22はまた、二次電子増倍管14と
は別体のものとすることもできる。
A scintillator 22 is provided on the exit side of the secondary electron multiplier tube 14. The scintillator 22 is, for example, a glass plate 20.
A metal film 24 is formed on the surface of the scintillator 22. A scintillator 22 having a metal film 24 is placed at the outlet of the secondary electron multiplier tube 14 so as to face inside the secondary electron multiplier tube 14, and is integrated with the secondary electron multiplier tube 14 via an insulator 26. is firmly fixed. The scintillator 22 can also be separate from the secondary electron multiplier 14.

シンチレータ22の背面側には、光ガイド28を介して
光電子増倍管30が設けられている。光ガイド28は合
成樹脂や石英ガラスなどで形成され、光を効率よく通す
ような構造に構成されてぃる。
A photomultiplier tube 30 is provided on the back side of the scintillator 22 via a light guide 28. The light guide 28 is made of synthetic resin, quartz glass, or the like, and has a structure that allows light to pass through efficiently.

なお、16は第1段目のダイノードDy+に入射する荷
電粒子の方向を制御するデフレクタであり、18は最終
段のダイノードDY7から放出される二次電子の方向を
制御してシンチレータ22に導くデフレクタである。
Note that 16 is a deflector that controls the direction of charged particles incident on the first stage dynode Dy+, and 18 is a deflector that controls the direction of secondary electrons emitted from the final stage dynode DY7 and guides them to the scintillator 22. It is.

シンチレータ22としては種々の材料が使用されるが、
−例としてはRMA番号でP46の蛍光体Y3AQsO
+ 2 ;C8を挙げることができる。
Various materials are used for the scintillator 22, but
- For example, phosphor Y3AQsO with RMA number P46
+ 2 ; C8 can be mentioned.

金属膜24は例えばアルミニウム蒸着膜である。The metal film 24 is, for example, an aluminum vapor-deposited film.

第3図の検出器において、二次電子増倍管14の1段目
のダイノードDylに荷電粒子または中性粒子が入射す
ると、ダイノードDy+から二次電子が発生する。その
二次電子は2段目のダイノードDY2で増幅され、その
増幅された二次電子がさらに3段目のダイノードD31
3で増幅されるというように、ダイノードDV4.Dy
5.Dye。
In the detector shown in FIG. 3, when a charged particle or a neutral particle is incident on the first stage dynode Dyl of the secondary electron multiplier 14, secondary electrons are generated from the dynode Dy+. The secondary electrons are amplified by the second stage dynode DY2, and the amplified secondary electrons are further amplified by the third stage dynode D31.
The dynode DV4.3 is amplified by the dynode DV4. Dy
5. Dye.

Dy7で順次増幅され、最終段のダイノードDy7で発
生した二次電子はシンチレータ22に入射する。シンチ
レータ22で発生した光は光ガイド28を通って光電子
増倍管30に導かれて検出される。
The secondary electrons are sequentially amplified at Dy7 and generated at the final stage dynode Dy7, and enter the scintillator 22. The light generated by the scintillator 22 is guided to a photomultiplier tube 30 through a light guide 28 and detected.

増倍器14からの二次電子を一旦シンチレータ22によ
り光に変換することにより、ノイズが減少してS/N比
が向上するものと考えられる。
It is believed that once the secondary electrons from the multiplier 14 are converted into light by the scintillator 22, noise is reduced and the S/N ratio is improved.

第3図の検出器で、シンチレータ22の表面の金属膜2
4に電圧を印加して最終段のダイノードDy7で発生し
た二次電子を加速してシンチレータ22に入射させるこ
とができるようになっている。
In the detector shown in FIG. 3, the metal film 2 on the surface of the scintillator 22 is
By applying a voltage to the terminal 4, the secondary electrons generated at the final stage dynode Dy7 can be accelerated and made to enter the scintillator 22.

ところで、二次電子増倍管やチャンネルトロンのような
増倍器、シンチレータ及び光電子増倍管などの構成部品
は長期間の使用で劣化する。特にシンチレータは劣化し
やすい。
By the way, component parts such as multipliers such as secondary electron multipliers and channeltrons, scintillators, and photomultipliers deteriorate with long-term use. In particular, scintillators are susceptible to deterioration.

本発明は、第3図に示されたような検出器において、高
感度測定の場合にのみシンチレータと光電子増倍管を使
用し、通常感度で測定可能な場合にはシンチレータと光
電子増倍管を使用しないようにすることによってシンチ
レータを保護できるようにするとともに、劣化の起こる
部品を増倍器に限定して保守を容易にすることを目的と
するものである。
In the detector shown in FIG. 3, the present invention uses a scintillator and a photomultiplier tube only for high-sensitivity measurements, and uses a scintillator and a photomultiplier tube when measurements can be made with normal sensitivity. The purpose of this is to protect the scintillator by not using it, and to simplify maintenance by limiting the parts where deterioration occurs to the multiplier.

(問題点を解決するための手段) 本発明の検出器では、入射粒子を二次電子に変換し増幅
する増倍器の最終段ダイノード又は出口近傍に電子を光
に変換するシンチレータが設けられ、このシンチレータ
の表面には金属膜が形成されているとともに、このシン
チレータからの光を受光する位置に光電子増倍管が設け
られており、前記増倍器の出力が取り出される第1の測
定モードと、前記金属膜に前記増倍器の最終段ダイノー
ド又は出口から発生する二次電子を加速して前記シンチ
レータに導くように電圧が印加され前記光電子増倍管の
出力が取り出される第2の測定モードとの間で、切り換
えて使用できるようになっている。
(Means for Solving the Problems) In the detector of the present invention, a scintillator for converting electrons into light is provided near the final stage dynode or exit of a multiplier that converts incident particles into secondary electrons and amplifies them, A metal film is formed on the surface of this scintillator, and a photomultiplier tube is provided at a position that receives light from this scintillator, and a first measurement mode in which the output of the multiplier is extracted. , a second measurement mode in which a voltage is applied to the metal film so as to accelerate secondary electrons generated from the final stage dynode or outlet of the multiplier and guide them to the scintillator, and the output of the photomultiplier tube is extracted; It can be used by switching between the two.

(実施例1) 第1図は増倍器として二次電子増倍管を使用した実施例
を表わしている。なお、第3図と同一の部分には同一の
記号を付して説明を省略する。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows an embodiment in which a secondary electron multiplier is used as a multiplier. Note that the same parts as in FIG. 3 are given the same symbols and their explanations will be omitted.

Dy+〜Dynは二次電子増倍管のダイノードである。Dy+ to Dyn are dynodes of a secondary electron multiplier.

初段のダイノードDy+から(n −1)段目のダイノ
ードDyn−+までの各ダイノード間には抵抗rが設け
られている。初段のダイノードDy+にはダイノード間
で二次電子を増幅させるための高圧電源32が接続され
ている。(n −1)段目のダイノードDyn−rには
スイッチSlが接続され、そのスイッチS1のa接点は
抵抗rと抵抗Rの直列回路を介して接地され、スイッチ
S+のb接点は抵抗rを介して接地されている。
A resistor r is provided between each dynode from the first stage dynode Dy+ to the (n-1)th stage dynode Dyn-+. A high voltage power supply 32 for amplifying secondary electrons between the dynodes is connected to the first stage dynode Dy+. A switch Sl is connected to the (n-1) stage dynode Dyn-r, the a contact of the switch S1 is grounded through a series circuit of a resistor r and a resistor R, and the b contact of the switch S+ is connected to the resistor r. is grounded through.

最終段のダイノードDynにはスイッチS2が接続され
、そのスイッチS2のa接点はスイッチS1のa接点の
抵抗rと抵抗Rの直列回路の節点Nに接続されている。
A switch S2 is connected to the final stage dynode Dyn, and the a-contact of the switch S2 is connected to a node N of a series circuit of a resistor r and a resistor R at the a-contact of the switch S1.

二次電子増倍管の最終段のダイノードDynの出口に対
向してシンチレータ22が設けられている。シンチレー
タ22は例えばガラス板20上に設けられており、シン
チレータ22上には金属膜24が形成されている。金属
膜24には高圧電源34が接続されており、高圧電源3
4から金属膜24を介してシンチレータ22に電圧が印
加されるようになっている。
A scintillator 22 is provided opposite the exit of the final stage dynode Dyn of the secondary electron multiplier. The scintillator 22 is provided, for example, on a glass plate 20, and a metal film 24 is formed on the scintillator 22. A high voltage power source 34 is connected to the metal film 24.
4, a voltage is applied to the scintillator 22 via the metal film 24.

シンチレータ22の背面側には光ガイド28を介して光
電子増倍管30が設けられている。光電子増倍管30に
は光電子増倍管30内での信号増幅用の高圧電源36が
接続されている。
A photomultiplier tube 30 is provided on the back side of the scintillator 22 via a light guide 28. A high voltage power supply 36 for signal amplification within the photomultiplier tube 30 is connected to the photomultiplier tube 30 .

光電子増倍管30の出力端子はスイッチS3のa接点に
接続され、スイッチS3はプリアンプ38に接続され、
プリアンプ38の出力は信号処理系へと接続されている
。スイッチS2のb接点とスイッチS3のb接点は互い
に接続されている。
The output terminal of the photomultiplier tube 30 is connected to the a contact of the switch S3, and the switch S3 is connected to the preamplifier 38,
The output of the preamplifier 38 is connected to a signal processing system. The b contact of the switch S2 and the b contact of the switch S3 are connected to each other.

スイッチSt 、S2.S3としては例えばリレーを用
い、外部信号でリレーを駆動してスイッチS1.82.
S3を切り換えるようにすることができる。
Switch St, S2. For example, a relay is used as S3, and the relay is driven by an external signal to switch S1.82.
S3 can be switched.

40は真空装置の壁面である。シンチレータ22、光ガ
イド28及び光電子増倍管30が一体化されており、光
ガイド28が真空装置の壁面40で支持されている。そ
して、図に表わされるように、ダイノードDy+〜Dy
nをもつ二次電子増=8− 倍管と、シンチレータ22が真空内に収容され、光電子
増倍管30、高圧電源32,34,36、スイッチ81
 、S2.S3.及びプリアンプ38は大気側に設けら
れている。
40 is a wall of the vacuum device. A scintillator 22, a light guide 28, and a photomultiplier tube 30 are integrated, and the light guide 28 is supported by a wall surface 40 of the vacuum apparatus. Then, as shown in the figure, the dynodes Dy+ to Dy
A secondary electron multiplier with n=8− and a scintillator 22 are housed in a vacuum, a photomultiplier tube 30, high-voltage power supplies 32, 34, 36, and a switch 81.
, S2. S3. The preamplifier 38 is provided on the atmospheric side.

本実施例の動作を+イオンを検出する場合について説明
する。スイッチS+ 、S2.S3の切換えにより、二
次電子増倍管から出力電流を取り出すモード(モード1
)と、光電子増倍管30から出力電流を取り出すモード
(モード2)とに切り換えることができる。
The operation of this embodiment will be explained for the case of detecting + ions. Switch S+, S2. By switching S3, the mode (Mode 1) takes out the output current from the secondary electron multiplier.
) and a mode (mode 2) in which the output current is extracted from the photomultiplier tube 30.

まず、モード1として使用する場合を説明する。First, the case where it is used in mode 1 will be explained.

スイッチS1.S2.S3はb接点側に切り換えられる
。このとき、ダイノードDy1−Dynには抵抗rによ
って分割された電圧が印加される。
Switch S1. S2. S3 is switched to the b contact side. At this time, a voltage divided by the resistor r is applied to the dynodes Dy1-Dyn.

最終段のダイノードDynは分割抵抗から切り離されて
プリアンプ38に接続される。シンチレータ22には高
圧電源34から−Vsの電圧が印加され、最終段のダイ
ノードDynから飛び出してくる電子をそのダイノード
Dynへ追い返す。
The final stage dynode Dyn is separated from the dividing resistor and connected to the preamplifier 38. A voltage of -Vs is applied to the scintillator 22 from the high voltage power supply 34, and the electrons flying out from the final stage dynode Dyn are driven back to the dynode Dyn.

このモード1の場合にダイノードDy+〜Dyn−1、
シンチレータ22に印加される電圧の一例を示すと。
In the case of this mode 1, dynodes Dy+ to Dyn-1,
An example of the voltage applied to the scintillator 22 will be shown below.

−Vd=−500V 〜−4kV −Vs=−1kV である。なお、−Vdは入射イオン量に応じて設定され
る。
-Vd=-500V to -4kV -Vs=-1kV. Note that -Vd is set according to the amount of incident ions.

モード1の場合、初段のダイノードDy+に入射したイ
オンはダイノードDyl”Dyn間で電子電流として増
幅された後、最終段のダイノード  、Dynに集めら
れ、プリアンプ38を経て信号処理系へ送られる。
In the case of mode 1, ions incident on the first stage dynode Dy+ are amplified as an electron current between the dynodes Dyl''Dyn, are collected at the final stage dynode Dyn, and are sent to the signal processing system via the preamplifier 38.

次に、モード2として使用する場合を説明する。Next, the case where it is used as mode 2 will be explained.

スイッチSt 、82.S3は図に示されるようにa接
点側に接続される。このとき、高圧電源32からダイノ
ードDy+に−Vdの電圧が印加され、各ダイノードD
y+〜Dynには抵抗r及びRによって分割された電圧
が印加される。最終段のダイノードDynには −Vd−R/ ((n−1)r+R) の電圧が印加される。ここで、rとRの比は、印加され
るVdの範囲でダイノードDy+−Dyn間の電位差が
1〜3kVになるように設定されている。シンチレータ
22には高圧電源34から+Vsの電圧が印加される。
Switch St, 82. S3 is connected to the a contact side as shown in the figure. At this time, a voltage of -Vd is applied from the high voltage power supply 32 to the dynode Dy+, and each dynode D
A voltage divided by resistors r and R is applied to y+ to Dyn. A voltage of -Vd-R/((n-1)r+R) is applied to the final stage dynode Dyn. Here, the ratio of r and R is set so that the potential difference between the dynodes Dy+ and Dyn is 1 to 3 kV within the applied Vd range. A voltage of +Vs is applied to the scintillator 22 from a high voltage power supply 34.

ここで、ダイノードDy+〜D y n、シンチレータ
22に印加される電圧の一例を示すと、−Vd=−3k
V 〜−6kV + V s = O〜6 k V である。
Here, an example of the voltage applied to the dynodes Dy+ to D y n and the scintillator 22 is -Vd=-3k
V ~ -6kV + Vs = O ~ 6kV.

初段のダイノードDy+に入射したイオンはダイノード
Dy+−Dyn間で電子電流として増幅された後、最終
段のダイノードDynとシンチレータ22の間の電位差
で加速され、シンチレータ22で光に変換され、光電子
増倍管30で電子電流として増幅される。光電子増倍管
30からの出力信号はプリアンプ38を経て信号処理系
へ送られる。
Ions incident on the first-stage dynode Dy+ are amplified as an electron current between the dynodes Dy+ and Dyn, then accelerated by the potential difference between the final-stage dynode Dyn and the scintillator 22, converted into light by the scintillator 22, and photoelectron multiplied. It is amplified in the tube 30 as an electron current. The output signal from the photomultiplier tube 30 is sent to a signal processing system via a preamplifier 38.

モード1とモード2は測定しようとする電流量に応じて
使い分けられる。通常はモード1で使用し、極微小の電
流を検出しようとする場合にのみモード2で使用する。
Mode 1 and mode 2 can be used depending on the amount of current to be measured. Normally, mode 1 is used, and mode 2 is used only when trying to detect extremely small currents.

本実施例では二次電子増倍管の軸と光電子増倍管30の
軸が直交しているが、両者の軸が平行になるように変更
してもよい。
In this embodiment, the axis of the secondary electron multiplier tube and the axis of the photomultiplier tube 30 are perpendicular to each other, but they may be changed so that their axes are parallel to each other.

(実施例2) 第2図に増倍器として連続ダイノード型のチャンネルト
ロンを用いた実施例を示す。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows an embodiment using a continuous dynode type channeltron as a multiplier.

42はチャンネルトロンであり、その入口と出口の両端
間には高圧電源32から電圧が印加されている。チャン
ネルトロン42の出口に対向してコレクタ44が設けら
れている。コレクタ44にはスイッチS4が接続され、
スイッチS4のa端子は高圧電源46に接続されている
Reference numeral 42 denotes a channeltron, and a voltage is applied between its inlet and outlet from the high voltage power supply 32. A collector 44 is provided opposite the outlet of the channeltron 42. A switch S4 is connected to the collector 44,
The a terminal of switch S4 is connected to high voltage power supply 46.

シンチレータ22もコレクタ44に対向して設けられて
いる。シンチレータ22の表面に金属膜24が形成され
、その金属膜24を介して高圧電源34からシンチレー
タ22に電圧が印加されるようになっており、シンチレ
ータ22の背面側には光ガイド28を介して光電子増倍
管30が設けられている点は第1図の実施例と同様であ
る。
The scintillator 22 is also provided facing the collector 44. A metal film 24 is formed on the surface of the scintillator 22, and a voltage is applied to the scintillator 22 from a high voltage power source 34 through the metal film 24. The provision of a photomultiplier tube 30 is similar to the embodiment shown in FIG.

−12= 光電子増倍管30の出力端子は、プリアンプ38に接続
されたスイッチS5のa接点に接続されている。スイッ
チS4のb接点とスイッチS5のb接点は互いに接続さ
れている。
-12= The output terminal of the photomultiplier tube 30 is connected to the a contact point of the switch S5 connected to the preamplifier 38. The b contact of switch S4 and the b contact of switch S5 are connected to each other.

本実施例において、モード1又はモード2での使用時の
高圧電源32,34からの印加電圧は第1図の場合と同
様である。
In this embodiment, the voltages applied from the high voltage power supplies 32, 34 when used in mode 1 or mode 2 are the same as in the case of FIG.

モード1で測定する場合、スイッチS4.S5はともに
b接点側に接続される。チャンネルトロン42の出口か
らの電子電流はコレクタ44に集められてプリアンプ3
8に導かれる。
When measuring in mode 1, switch S4. Both S5 are connected to the b contact side. The electron current from the outlet of the channeltron 42 is collected in the collector 44 and sent to the preamplifier 3.
Guided by 8.

モード2で測定する場合、スイッチS4.S5はともに
図に示されているようにa接点側に接続される。コレク
タ44には高圧電源46から電圧が印加されることによ
り、チャンネルトロン42の出口からの電子はコレクタ
44によって偏向されてシンチレータ22に入射する。
When measuring in mode 2, switch S4. Both S5 are connected to the a contact side as shown in the figure. By applying a voltage to the collector 44 from a high-voltage power supply 46, electrons from the outlet of the channeltron 42 are deflected by the collector 44 and enter the scintillator 22.

シンチレータ22からの光は光電子増倍管30で検出さ
れ、光電子増倍管30からの出力がプリアンプ38に導
かれる。
The light from the scintillator 22 is detected by a photomultiplier tube 30, and the output from the photomultiplier tube 30 is guided to a preamplifier 38.

(発明の効果) 本発明によれば、以下に示されるような効果を達成する
ことができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the following effects can be achieved.

(1)通常は増倍器(二次電子増倍管やチャンネルトロ
ン)のみで使用されることが多く、劣化は増倍器で起こ
りやすくなる。したがって、保守上、劣化部分の判断が
容易になる。
(1) Normally, it is often used only in a multiplier (secondary electron multiplier tube or channeltron), and deterioration is likely to occur in the multiplier. Therefore, it becomes easy to determine which parts have deteriorated in terms of maintenance.

(2)シンチレータが電子衝撃を受けるのは、モード2
の場合のみである。そのため、シンチレータの寿命を延
ばすことができる。
(2) The scintillator is subjected to electron bombardment in mode 2.
Only in the case of Therefore, the life of the scintillator can be extended.

(3)モード1とモード2で切り換えて測定を行なうこ
とにより、広範囲のダイナミックレンジでの測定が可能
になる。
(3) By performing measurements by switching between mode 1 and mode 2, measurements can be made over a wide dynamic range.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示す概略図、第2図は
本発明の第2の実施例を示す概略図、第3図は本発明者
らによって開発された検出器を示す概略断面図である。 22・・・・・・シンチレータ、 24・・・・・・金属膜、 30・・・・・・光電子増倍管、 Dy+〜Dyn・・・・・・ダイノード、5i−85・
・・・・・スイッチ。
Fig. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the invention, and Fig. 3 shows a detector developed by the present inventors. It is a schematic sectional view. 22...Scintillator, 24...Metal film, 30...Photomultiplier tube, Dy+~Dyn...Dynode, 5i-85.
·····switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入射粒子を二次電子に変換し増幅する増倍器の最
終段ダイノード又は出口近傍に電子を光に変換するシン
チレータが設けられ、このシンチレータの表面には金属
膜が形成されているとともに、このシンチレータからの
光を受光する位置に光電子増倍管が設けられており、 前記増倍器の出力が取り出される第1の測定モードと、
前記金属膜に前記増倍器の最終段ダイノード又は出口か
ら発生する二次電子を加速して前記シンチレータに導く
ように電圧が印加され前記光電子増倍管の出力が取り出
される第2の測定モードとの間で、切り換えて使用でき
るようにしたことを特徴とする荷電粒子等の検出器。
(1) A scintillator that converts electrons into light is provided near the final stage dynode or exit of the multiplier that converts incident particles into secondary electrons and amplifies them, and a metal film is formed on the surface of this scintillator. , a photomultiplier tube is provided at a position that receives light from the scintillator, and a first measurement mode in which the output of the multiplier is extracted;
a second measurement mode in which a voltage is applied to the metal film so as to accelerate secondary electrons generated from the final stage dynode or outlet of the multiplier and guide them to the scintillator, and the output of the photomultiplier tube is extracted; A detector for charged particles, etc., characterized in that it can be used by switching between the two types.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5446275A (en) * 1992-05-20 1995-08-29 Hamamatsu Photonics K.K. Electron multiplying device having multiple dynode stages encased by a housing

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US5446275A (en) * 1992-05-20 1995-08-29 Hamamatsu Photonics K.K. Electron multiplying device having multiple dynode stages encased by a housing

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