JPS6381746A - 二次電子増倍検出装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は電子、イオン、光等を増倍検出する二次電子増
倍管に関する。

口、従来の技術 二次電子増倍管は印加電圧を変えることにより感度を変
えることができる。しかし入射放射線強度が徐々に変化
する場合に、信号のフィードバックループを構成して印
加電圧を徐々に変化させ出力を一定に保つようにするダ
イノードフィードバック方式が用いられる場合があるが
、通常放射線検出中に印加電圧を切換えると云うような
ことはしない。このため放射線検出中に過大な放射線入
力があって、二次電子増倍管に過大電流が帷れ、二次電
子増倍管を劣化させると云うトラブルが起こることがあ
った。このようなトラブルは例えば質量分析計で高感度
で微量分析を行っている場合に、分析目的外のイオンが
過大にの侵入することによって起こる。また飛行時間質
量分析計とかイオントラップ質量分析計等のようにパル
スイオン化を行う場合、イオン化時の強大なイオンが入
射することによって起こる。

ハ０発明が解決しようとする問題点 二次電子増倍管に過大入力があって、二次電子増倍管が
劣化すると云うトラブルは予め過大入力のあることを検
知して印加電圧を切換えるようにすれば防止できるが、
印加電圧を高速でスイッチングする必要があり、このよ
うにすると、ダイノード終端とアノード間の静電容量に
より、出力側に疑似信号が現れ信号検出に支障を来す。

本発明は二次電子増倍管印加電圧の高速切換え時に上述
した疑似信号が現れることがないようにした二次電子増
倍管を提供することにより、前述したようなトラブルの
防止を可能にしようとするものである。

二１問題点解決のための手段 ダイノード終端とアノード間の電圧が二次電子増倍管の
全印加電圧に関係なく一定であるようにした。

ホ１作用 第３図は二次電子増倍管と周辺の簡略化した等価回路で
、１ｂは終段ダイノード、３がアノード、４は分圧抵抗
、５は高圧電源で、Ｃは終段ダイノードとアノード間の
静電容量を表わす。信号検出時の定常状態でダイノード
１ｂはアノードに対し負に帯電している。今スイッチＳ
を閉じて二次電子増倍管印加電圧をＯにすると、ダイノ
ード１ｂはＯ電位に押上げられるが、ダイノード１ｂと
アノード間は、静電容量Ｃの作用でスイッチＳを閉じる
直前のダイノード１ｂとアノード間の電圧を維持しよう
とするので、アノードに正のパルスが現れる。また反対
にスイッチＳオンの状態から急にＳをオフして二次電子
増倍管に電圧を印加した場合、ダイノード１ｂが負電位
に下がるのに引かれてアノード３に負のパルスが現れる
。これらのパルスが前述した疑似信号である。本発明は
終段ダイノード１ｂとアノード３間の分圧抵抗部分４ａ
を定電圧発生手段に変えた。このようにすると第３図で
スイッチＳをオンにしてもダイノード１ｂはアノードに
対して定電位に保たれアノード３から見てダイノード１
ｂの電位が変わらないので、二次電子増倍管の印加電圧
を急に変えた場合の静電的影響は現れず、上述した疑似
信号は発生しない。

上の説明は二次電子増倍管の印加電圧をオンオフするも
のとして行ったが、印加電圧を急に変える場合も全（同
じである。

なお作用をもう少し詳細に説明する。ダイノードは多数
あって、ダイノード相互間にも静電容量があり、これら
の静電容量は相互に直列で全体が分圧抵抗４と並列で、
二次電子増倍管に電圧が印加されている状態で各静電容
量に充電されている電荷をｑとするとコンデンサ列全体
としての充電電荷もｑである。スイッチＳが閉じられる
とＳを通して電荷ｑが上記コンデンサ列に流入し、ダイ
ノード間の電位差は消滅するが、この電荷ｑはアノード
の負荷抵抗７を通してアースに流れ、このとき前述した
疑似信号が現れる。定電圧手段は電流が変化しても電圧
が変わらないから、きわめて低インピーダンスの素子に
相当する。本発明の場合、上記した電荷ｑはこの低イン
ピーダンス素子の方を流れるからアノードに疑似信号が
現れな（なるのである。

へ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す。この実施例は多段型
二次電子増倍管で正イオンを検出する場合に本発明を適
用したものである。１ａは初段ダイノード、１ｂは終段
ダイノード、で図では省略しであるが中間に幾段かのダ
イノードがあり、それらは分圧抵抗４に接続されている
。２はアノード３を囲むシールドで分圧抵抗４の一端と
の間に定電圧源６が挿入してあり、分圧抵抗４の他端に
高圧′ＦＬ源５の負極側が接続されるようになっている
。アノード３は負荷抵抗７を介して接地されており、負
荷抵抗７の両端電圧が出力信号となる。

この場合、定電圧源６は終段ダイノード１ｂとシールド
２との間に挿入されており、ダイノード１ｂとアノード
３間の定電圧は保証されていないが、シールドはｏ″Ｆ
Ｌ位であり、アノード３の電圧は負荷抵抗７を流れる信
号電流により変化するものの、ダイノード１ｂとアース
間の電圧が定電圧源６によって一定に保たれているので
、アノードから見たダイノード１ｂの電圧は常に一定で
あり、二次電子増倍管の印加電圧を急に変えてもその静
電的な影響はアノードに現れない。

第２図は本発明の他の実施例であって、チャンネルトロ
ンに本発明を適用したものである。１０はチャンネルで
内面が二次電子放出面になっている高抵抗の管である。

チャンネル１０がダイノードに相当し、チャンネルのア
ノード３側の端とアース間に定電圧素子１１を挿入し、
他端に高圧電源５の負極を接続する。定電圧素子１１が
第１図の定電圧源６に相当する。

もちろん第１図の例で６の所を定電圧素子１１に代えて
もよく、第２図の例で、１１の所を定電圧源６に代えて
もよい。また本発明はマイクロチャンネルプレートに対
しても全（同様に適用することができる。

ト、効果 本発明によれば二次電子増倍管の印加電圧を急速に変え
ても疑似検出信号が出ないから、放射線検出中でも任意
に印加電圧を切換えることができ、過大入力が予想され
る場合予め印加電圧を下げて二次電子増倍管の劣化を防
ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部回路図、第２図は他の
実施例の要部回路図、第３図は本発明の詳細な説明する
回路図である。 ｌａ、ｌｂ・・・ダイノード、２・・・シールド、３・
・・アノード、４・・・分圧抵抗、５・・・高圧電源、
６・・・定電圧源、１１・・・定電圧素子。 代理人　　弁理士　縣　　浩　介 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二次電子増倍管のアノードに最も近い部分とアノードと
   の間に両者間の電圧を一定に保つ手段を介在させたこと
   を特徴とする二次電子増倍検出装置。